Modul 1 - Solid Solutions Flashcards
Hva er ein fast løsning?
En jevn blanding av to eller flere krystallinske faste stoffer som eksisterer som et nytt krystallinsk fast stoff, med en struktur som er uavhengig av sammensetningen
*Ikke det samme som en mekanisk blanding!
*Blandingen oppstår som et resultat av substitusjon av elementer *Resulterer i en bestemt, men ikke fast kjemisk sammensetning
Hva er substitusjon
I mineralogi refererer substitusjon til prosessen der atomer i et mineral byttes ut med atomer av en annen type. Dette kan endre mineralens egenskaper og sammensetning.
Hva er kravene til substisjon
Lignende ionisk radius:
* Paulings første regel
* Fullstendig fast løsning hvis forskjellen er <15%
(<30% ved høy T)
Ladningsnøytralitet:
* Krystallstruktur må forbli elektrisk nøytral
* Vanligvis ikke mer enn 1 ladningsforskjell
Hvor mange substitution typer har vi?
S - Simple substitution
I - Interstititial substitution
C - Coupled substitution
O - Omission substitution
Hva er simple substitution / What is simple substitution ?
Substitusjon av kationer med identisk ladning og identisk ionisk radius (Olivine)
Hva er koblet substition / What is coupled substitution
Kobling av en erstatning som øker ladningen med en annen som reduserer ladningen (plagioklas)
Hva er Omission substition?
Erstatning av en ion med forskjellig ladning og etterlater en annen strukturell plass ubesatt
Hva er Interstititial substitution
Substitusjon av ioner i strukturelle steder som normalt ikke er fylt med noen ioner (vakanser eller åpne ringstrukturer)
Skriv om Complete vs incomplete solubility
Komplett fast løsning: alle blandingene er mulige *Enkel og koblet substitusjon *Endemedlemmer har samme krystallstruktur
Eksempel: Mg2SiO4(CN Mg = 6)– Fe2SiO4(CN Fe = 6)
Ufullstendig fast løsning: bare noen blanding er mulig *Utelatelse og interstitiell substitusjon *Endemedlemmer har en annen krystallstruktur
Eksempel: Mg2SiO4(CN Mg = 6) - Zn2SiO4(CN Zn = 4)
For Forsterite (Mg2SiO4) og Fayalite (Fe2SiO4) hva er avgjørende for smeltepunktet T
Jo mer Mg, desto høyere smeltepunkt (T).
Hva betyr linja merket med gult
Temperaturen der smelting begynner, varierer med mineralens sammensetning.
Hva betyr linja er merket med gult
Temperaturen der smeltingen avsluttes, varierer også med mineralens sammensetning.
Hva betyr området som er merka gult
Etter at smelteprosessen starter, vil en blanding av faste stoffer og smelt være til stede til alt er smeltet.
Hva menes med incogruent smelting
Inkongruent smelting refererer til:
Smelten som dannes, har ikke samme sammensetning som faststoffet som smelter!
Faststoffet og smelten endrer sammensetning når temperaturen øker.”
Smelting er fullført når smelten har sammensetningen til den opprinnelige faste stoffet.
Hva menes med “lever rule” ?
Leverregelen brukes til å beregne den relative forekomsten av fast stoff og smelte i en blanding. Verdt å nevne ved incogruent melting.
Hva er Equilibrium crystallization
Krystaller er i likevekt med smelten til enhver tid.
* Endelige krystaller har samme sammensetning som utgangssammensetningen til smelten.
* Homogene (ikke soneinndelte) krystaller.
Hva er Fractional crystallization
Krystaller er ikke i likevekt med smelten på grunn av rask krystallisering.
* Endelige krystaller eller krystallkanter har sammensetningen til den lave-temperatur-enderen.
* Soneinndelte krystaller.
Hva menes med Zoned Crystals
Hvis krystaller ikke interagerer med smelten etter dannelse, men heller ikke fjernes helt fra smelten:
* Nye krystaller vokser på kjernene til eldre krystaller.
* Kjemiske endringer i smelten resulterer i krystaller med kjemisk sonering.
Hva er exsolution / eksolusjon
Nedbrytningen av en fast løsning kalles eksolusjon og produserer en matrix og lamellae.
Matrix = største del
Lameller = minste del
Substitusjon er bare mulig hvis :
Substitusjon er mulig hvis kationer har en lignende radius og ladning, eller hvis det er store og tomme interstitial sites til stede.
Fast løsninger oppstår på grunn av:
substitusjon av kationer.
Krystallisering og smelting av faste løsninger kan studeres ved hjelp av:
liquidus og solidus linjer i eit fase diagram
