Яковлева Е.В.

Êîíôåðåíöèÿ ¾Ëîìîíîñîâ 2013¿
Ñåêöèÿ ¾Ãåîëîãèÿ¿
Êðèñòàëëîõèìè÷åñêèå, ñèììåòðèéíûå è òîïîëîãè÷åñêèå êîððåëÿöèè â ðÿäó
íàòèñèò Na2 {TiO[SiO4 ] (H2 O){VO(H2 O[PO4 ]} (Rb,H2 O){VO(H2 O[PO4 ]}
ßêîâëåâà Åêàòåðèíà Âëàäèìèðîâíà
Àñïèðàíò
Ìîñêîâñêèé ãîñóäàðñòâåííûé óíèâåðñèòåò èìåíè Ì.Â. Ëîìîíîñîâà, Ãåîëîãè÷åñêèé
ôàêóëüòåò, Ìîñêâà, Ðîññèÿ
E-mail: [email protected]
 ðàìêàõ ðàáîò ïî àíàëèçó îñîáåííîñòåé êðèñòàëëîõèìèè âàíàäèÿ â êîððåëÿöèè ñ
óñëîâèÿìè îáðàçîâàíèÿ âàíàäèåâûõ ìèíåðàëîâ è ¾ìèíåðàëîãè÷åñêè âåðîÿòíûõ¿ ñèíòåòè÷åñêèõ ðàçíîâèäíîñòåé [1], èññëåäîâàíû îñîáåííîñòè êðèñòàëëîõèìèè âàíàäèëôîñôàòà ðóáèäèÿ (Rb,H2 O){VO(H2 O[PO4 ]} [2] íîâîé ìîíîêëèííîé ðàçíîâèäíîñòè â ðÿäó
âàíàäèëôîñôàòîâ ùåëî÷íûõ ìåòàëëîâ ñ îáùåé ôîðìóëîé Ax (VO)[PO4 ](H2 O)n (À àòîì
ùåëî÷íîãî ìåòàëëà), îáëàäàþùèõ êàòàëèòè÷åñêèìè, ýëåêòðîõèìè÷åñêèìè è íåîáû÷íûìè ìàãíèòíûìè ñâîéñòâàìè.
Ìèíåðàë íàòèñèò Na2 TiSiO5 ÿâëÿåòñÿ èíäèêàòîðîì ùåëî÷íûõ óñëîâèé êðèñòàëëîãåíåçèñà. Åãî òåòðàãîíàëüíàÿ êðèñòàëëè÷åñêàÿ ñòðóêòóðà îáðàçîâàíà ñëîÿìè èç äåëÿùèõ
êèñëîðîäíûå âåðøèíû è ÷åðåäóþùèõñÿ âäîëü íàïðàâëåíèé [100] è [010] ïîëóîêòàýäðîâ
Ti è òåòðàýäðîâ Si.  íàïðàâëåíèè îñè c Ti/Si/O ñëîè ÷åðåäóþòñÿ ñî ñëîÿìè èç àòîìîâ
Na. Â [3] ïîêàçàíî, ÷òî ñòðóêòóðíûé òèï íàòèñèòà A2 {M O[T O4 ] (A = Na, Li; M =Ti,
V; T =Si, Ge) ÷ðåçâû÷àéíî óñòîé÷èâ: èçîòèïíûå ôàçû ìîãóò áûòü ðåàëèçîâàíû ïðè çàìåíå àòîìîâ âñåõ òèïîâ (A, M è T ) â êàòèîííîé ïîäðåøåòêå êðèñòàëëè÷åñêîé ñòðóêòóðû
(Na2 {TiO[GeO4 ]}, Li2 {TiO[SiO4 ]}, Li2 {TiO[GeO4 ]}, Li2 {VO[SiO4 ]}). Â áàçèñíîé ïðîåêöèè
êðèñòàëëè÷åñêèå ñòðóêòóðû íàòèñèòà Na2 {TiO[SiO4 ]} è òàêæå òåòðàãîíàëüíîãî âîäíîãî âàíàäèëôîñôàòà (H2 O){VO(H2 O[PO4 ]} ïðàêòè÷åñêè èäåíòè÷íû. Îñíîâíîå ðàçëè÷èå
ðàññìàòðèâàåìûõ ïîñòðîåê ïðîÿâëÿåòñÿ â íàïðàâëåíèè îñåé ñ èõ ýëåìåíòàðíûõ ÿ÷ååê
è ñîñòîèò â äîñòðàèâàíèè êîîðäèíàöèè êàòèîíà V5+ äî îêòàýäðè÷åñêîé (äîïîëíèòåëüíûé àòîì êèñëîðîäà ìîëåêóëû âîäû â ìåæñëîåâîì ïðîñòðàíñòâå íà ðàññòîÿíèè V O
= 2.233 Å), à òàêæå ìåæñëîåâîì âíåäðåíèè ¾öåîëèòíûõ¿ ìîëåêóë H2 O íà ìåñòî
àòîìîâ Na â íàòèñèòå.  ðåçóëüòàòå òàêîé ôîðìàëüíîé òðàíñôîðìàöèè ïðè îäíîâðåìåííîé çàìåíå àòîìîâ Si íà àòîìû P â òåòðàýäðàõ íåñêîëüêî óìåíüøàþòñÿ âåëè÷èíû
ïàðàìåòðîâ a (b ) ýëåìåíòàðíîé ÿ÷åéêè ôàçû (H2 O){VO(H2 O[PO4 ]} â ñðàâíåíèè ñ òàêîâûìè íàòèñèòà (6.485 è 6.202 Å). Ïàðàìåòð æå ñ ñóùåñòâåííî óâåëè÷èâàåòñÿ îò
5.099 Å â íàòèñèòå äî 7.410 Å â ñòðóêòóðå âàíàäèëôîñôàòà.
Íîâàÿ ôàçà (Rb,H2 O){VO(H2 O[PO4 ]} òàêæå õàðàêòåðèçóåòñÿ ñòðóêòóðîé ëàìåëüíîãî òèïà, ãäå ìåæäó ñëîÿìè òîé æå òîïîëîãèè èç äåëÿùèõ âåðøèíû îêòàýäðîâ [VO5 (H2 O)]
è [PO4 ] òåòðàýäðîâ ðàñïîëàãàþòñÿ àòîìû Rb è ìîëåêóëû H2 O.  äàííîì ñëó÷àå, âíåäðåíèå àòîìîâ Rb â ìåæñëîåâîå ïðîñòðàíñòâî ïðèâîäèò ê ìîíîêëèííîìó èñêàæåíèþ
ñòðóêòóðû è ÷àñòè÷íîìó âîññòàíîâëåíèþ âàíàäèÿ.
Ïðåäëàãàåòñÿ îáùàÿ êðèñòàëëîõèìè÷åñêàÿ ôîðìóëà äëÿ Rb èíòåðêàëàòîâ íà îñíîâå
VOPO4 . 2H2 O: [Rbx (H2 O)1−x ]VV 1−x VIV x O(H2 O)(PO4 ), x ≤ 0.5, îòðàæàþùàÿ òîò ôàêò,
÷òî êîëè÷åñòâî âîññòàíîâëåííîãî âàíàäèÿ è ìîëåêóë âîäû â ìåæñëîåâîì ïðîñòðàíñòâå
îïðåäåëÿåòñÿ êîëè÷åñòâîì âíåäðåííûõ àòîìîâ ðóáèäèÿ.
Ëèòåðàòóðà
1
Êîíôåðåíöèÿ ¾Ëîìîíîñîâ 2013¿
1. ßêóáîâè÷ Î.Â. Ñòðóêòóðíûé òèïîìîðôèçì àìôîòåðíûõ îêñîêîìïëåêñîâ â ëèòîôèëüíîé ãåîõèìè÷åñêîé ñèñòåìå êðèñòàëëîãåíåçèñà: ãåíåòè÷åñêàÿ êðèñòàëëîõèìèÿ âàíàäèÿ // Ïðîáëåìû êðèñòàëëîëîãèè. Ì.: ÃÅÎÑ, 2009. âûï. 6. Ñ. 101-120.
2. ßêóáîâè÷ Î.Â., ßêîâëåâà Å.Â., ßïàñêóðò Â.Î., Äèìèòðîâà O.Â. Êðèñòàëëè÷åñêàÿ
ñòðóêòóðà [Rb0.24(H2O)0.76]VO(H2O)(PO4) íîâîé ìîíîêëèííîé ðàçíîâèäíîñòè
â ðÿäó ñëîèñòûõ âàíàäèëôîñôàòîâ // Êðèñòàëëîãðàôèÿ (â ïå÷àòè).
3. Massa W., Yakubovich O.V., Dimitrova O.V. Crystal structure of a new sodium
vanadyl(IV) uoride phosphate Na3{V2O2F[PO4]2} // Solid State Sciences, 2002.
V. 4, P. 495-501.
2