جانشینی ایزومرفی

تعداد بازدید: 1546
چهارشنبه 03 دي 1393

جانشینی ایزومرفی

جانشینی ایزومورفی (Isomophous Substitution) به طور کلی جانشینی یک کاتیون در شبکه به جای کاتیون دیگر با اندازه مشابه است. وقوع این پدیده در کانی های گروه مونت موریلونیت، بسیار عادی است. هنگامی که اندازه دو کاتیون مختلف مشابه بوده و اختلاف بار الکتریکی آن ها، بیشتر از یک واحد نباشد این امکان وجود دارد که این کاتیون ها در شبکه کانی رسی جانشین یکدیگر شوند، به عنوان مثال آهن سه ظرفیتی در بسیاری موارد جانشین آلومینیم شده و یا کلسیم جای منیزیم و یا آهن دو ظرفیتی را در شبکه پر می کند.

بدیهی است که این عمل باعث تغییر در ترکیب شیمیایی کانی می شود. ولی ممکن است در بعضی موارد علاوه بر ترکیب شیمیایی، مقدار بارهای الکتریکی موجود در شبکه نیز، تغییر نماید. در مثال های فوق به طور کلی عمل جانشینی کاتیون ها فقط باعث تغییر در ترکیب شیمیایی شده و مقدار بار الکتریکی همچنان دست نخورده باقی می ماند، بنابراین شبکه همچنان از نظر بار الکتریکی حالت خنثای خود را حفظ خواهد کرد. زیرا ظرفیت کاتیون های تعویض کننده و تعویض شده در کلیه مثال های بالا برابر است. ولی ظرفیت دو کاتیون تعویض شده و تعویض کننده الزاما با یکدیگر برابر نخواهد بود. به عنوان مثال هنگامی که آلومینیم سه ظرفیتی به جای سیلیسیم چهار ظرفیتی در شبکه یک کانی رسی قرار می گیرد، کمبود یک بار مثبت پیش آمده و به عبارتی دیگر شبکه دارای بار منفی می شود. در چنین مواردی این بار منفی در کانی های رسی به وسیله جذب کاتیون های خارجی خنثی می شود.

مونت مویونیت

به عنوان مثال در کانی مونت موریلونیت یک ششم یون های آلومینیم موجود در شبکه {{پیروفیلیت}} به وسیله یون های دو ظرفیتی منیزیم جایگزین شده اند. بدیهی است که این عمل باعث ایجاد بار منفی در شبکه می شود که به وسیله کاتیون های خارجی (M) خنثی می شود.

در فرمول فوق M یک کاتیون خارجی یک ظرفیتی مثل Na+ و یا H+ و غیره است که برای خنثی کردن بار منفی حاصل از جانشینی ایزومورفی جذب شده است. چنانچه کاتیون جذب شده دو ظرفیتی باشد (مثل یون Ca2+) بدیهی است که نصف مقدار فوق مورد نیاز خواهد بود. فرمول زیر، فرمول یک مونت موریلونیت کلسیم دار است:

اگر چه قید شده که جانشینی ایزومورفی در کانی های گروه مونت موریلونیت موضوعی عادی است ، ولی این بدین معنی نیست که جانشینی ایزومورفی فقط در کانی های گروه مونت موریلونیت رخ می دهد. به عنوان مثال کانی اصلی تشکیل دهنده بالکلی ها و {{خاک نسوز}}، کائولینیت است، ولی در این خاک ها جانشینی ایزومورفی مشاهده می شود.

کانی های کائولینیت خالص که در کائولن یا خاک چینی یافت می شوند، کاملا سفید هستند در صورتی که کانی های کائولینیت موجود در بالکلی ها و خاک های نسوز دارای رنگ های به نسبت تیره تری هستند، این رنگ ها به وسیله ناخالصی های ساده به وجود نیامده اند بلکه ناشی از وجود آهن در شبکه کائولینیت هستند، زیرا این رنگ ها بدون شکستن شبکه کائولینیت از بین نمی روند.

پیشتر گفته شد که برای تحقق جایگزینی دو کاتیون مختلف، اندازه دو کاتیون باید مشابه یکدیگر باشد، ولی باید توجه داشت که اندازه دو کاتیون هرگز یکسان نخواهد بود. بنابراین می توان نتیجه گرفت که جایگزینی کاتیون ها باعث ایجاد تنش هایی در شبکه می شود و این تنش ها نیز به نوبه خود باعث ثبات کمتر شبکه و در نتیجه کاهش اندازه ذرات رس می شود. این موضوع دلیل اصلی ریزتر بودن دانه های بالکلی به نسبت ذرات خاک کائولن است. زیرا در کانی های کائولینیت موجود در بالکلی، جانشینی ایزومورفی نسبتا بیشتری مشاهده می شود.

اصطلاحا به کانی هایی که در آن ها جانشینی ایزومورفی مشاهده می شود، کانی های مغشوش گفته شده و عمل جانشینی ایزومورفی نیز اصطلاحا اغتشاش نامیده می شود. به عنوان یک قاعده کلی باید به خاطر داشت که معمولا در یک کانی رسی اغتشاش بیشتر به معنی ذرات ریزتر است. ذرات ریزتر رس نیز به نوبه خود منجر به افزایش پلاستیسیته، استحکام خشک و انقباض تر به خشک می شود.

منابع و پیوندها

 

جانشینی ایزومرفی از دید groundwaterresearch.com.au

Isomorphous substitution, or the substitution of different, similar-sized cations for those present in the ideal crystal structure without a change in structure, is common in clay minerals and is an important factor in their behavior. Common cation replacement in clay minerals includes aluminium (Al+3) for silicon (Si+4), magnesium (Mg+2) for aluminium (Al+3), and ferrous iron (Fe+2) for magnesium (Mg+2 ) in the ideal tetrahedral and octahedral sheets descrlbed above. Isomorphous substitution in clay minerals results in a charge deficiency in the crystal structure and a net negative charge on the mineral's surface...more

جانشینی ایزومورفی
جانشینی ایزومورفی چیست
جانشینی ایزومرفی چیست
برچسب ها: رسمواد اولیه سرامیکسرامیک
بیست و یکمین نمایشگاه بین المللی ساختمان و صنایع سرمایشی و گرمایشی مشهد 97
بیست و یکمین نمایشگاه بین المللی ساختمان و تاسیسات سرمایشی گرمایشی مشهد 97 &n ...بیشتر
هجدهمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان تهران 97
هجدهمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان تهران 97   ...بیشتر
تقویم نمایشگاه های بین المللی سال 1397
نمایشگاه به عنوان يكی از مهمترين بخش های تجاری و اقتصادی ایران با بهره مندی از ف ...بیشتر
بیست و سومین نمایشگاه بین المللی نفت، گاز، پالایش و پتروشیمی تهران 97
بیست و سومین نمایشگاه بین المللی نفت، گاز، پالایش و پتروشیمی تهران 97   ...بیشتر
بیست و یکمین دوره نمایشگاه بین المللی حرارتی، برودتی و سیستم های تهویه تبریز 97
بیست و یکمین دوره نمایشگاه بین المللی حرارتی، برودتی و سیستم های تهویه تبریز 97 ...بیشتر
هفدهمین همایش روز ملی حمایت از حقوق مصرف کنندگان
  درباره همایش با توجه به تغییر و تحولات هر کشوری در مسیر توسعه ا ...بیشتر
دریافت لوح تقدیر هفدهمین همایش روز ملی حمایت از حقوق مصرف کنندگان
پاکمن مفتخر به دریافت لوح تقدیر و گواهینامه هفدهمین همایش روز ملی حمایت از حقوق ...بیشتر
هشتمین دوره نمایشگاه ساختمان، برق، تاسیسات آب و فاضلاب اردبیل 96
عنوان: نمایشگاه ساختمان، برق، تاسیسات آب و فاضلاب اردبیل 96 شهر:  ...بیشتر
سومین کنفرانس ملی تهویه مطبوع و تاسیسات حرارتی و برودتی
عنوان: سومین کنفرانس ملی تهویه مطبوع و تاسیسات حرارتی و برودتی شهر: ق ...بیشتر
اولین نیروگاه خورشیدی یزد به بهره برداری رسید
اولین نیروگاه خورشیدی استان یزد با حضور اسحاق جهانگیری معاون اول رییس جمهور و جم ...بیشتر
دهمین دوره نمایشگاه بین المللی انرژی نو، تجدیدپذیر، بهره وری و صرفه جویی تهران 96
عنوان: دهمین دوره نمایشگاه بین المللی انرژی نو، تجدیدپذیر، بهره وری و صرفه ...بیشتر
راندمان بویلر
شاخص های مؤثر در محاسبات راندمان بویلر، یکی از اساسی ترین ضوابط مؤثر در ارتقا سط ...بیشتر
کتاب موتورخانه بخار شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: موتورخانه بخار/ ق ...بیشتر
مقررات ملّي ساختمان ايران مبحث نوزدهم
دانلود فایل PDF مقررات ملی ساختمان ایران-مبحث نوزدهم-صرفه جویی در مصرف انرژی ...بیشتر
راه اندازی سختی گیر نیمه اتوماتیک رزینی
دستور العمل راه اندازی سختی گیر های نیمه اتوماتیک رزینی سختی گیرهای رزینی از ...بیشتر
جانمایی بویلر در موتورخانه
براي عملکرد مناسب بويلرها و تجهيزات وابسته بايد فضاي کافي را در موتورخانه به آن ...بیشتر
کتاب انتخاب بویلر شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: انتخاب بویلر/ قرب ...بیشتر
مراحل آموزش و نگهداری دیگ های بخار سیار
مقدمه از دیرباز استفاده از تجهیزات مولد بخار در صنایع مختلف از جمله صنایع نفت ...بیشتر
معرفی کتابچه دیگ آبگرم شرکت پاکمن
راه اندازی آموزش و بهره برداری از   Hot Water Boilers   ...بیشتر
معرفی کتابچه موتور خانه استخر
نام مقاله: کتابچه موتور خانه استخر نام نویسنده: دپارتمان پژوهش شرکت پاکمن ...بیشتر
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار براي استفاده بهينه از بویلر ...بیشتر