Slídová skupina

Jako slídu skupiny , krátce slídy nebo slídy , se vztahuje na skupinu minerálů z odboru fylosilikáty se stejnou atomové struktury .

Nejvýraznějším rysem slídy je její vrstvená struktura a velmi slabé pouto mezi těmito vrstvami. To má za následek dokonalé štěpení charakteristické pro tyto minerály rovnoběžně s těmito vrstvami vrstev. Mají nízkou Mohsovu tvrdost 2 (rovnoběžně s rovinami vrstev) až 4 (všechny ostatní směry). Jejich barva se liší od bílé po hnědočernou; méně časté jsou zelené nebo růžové. Barva čára je bílá. Velmi nízká elektrická vodivost slídy je rozhodující pro mnoho technických aplikací .

Slída je jedním z nejběžnějších minerálů vytvářejících horniny a je důležitou složkou mnoha vyvřelých ( např. Žula , diorit , pegmatit ) a metamorfovaných ( slídová , rulová ) hornina.

Jiné vločkové nebo vločkovité minerály, které nepatří do skupiny slídy, se také označují jako slída , například železná slída .

Biotit ( Eifel , Německo)

Etymologie a historie

slída

Záblesk (nebo záře ) znamená slabou záři nebo lesk. Název ale od nepaměti znamená mixér, který nedodržuje to, co slibuje. Proto se některým druhům slídy pejorativně říká „ kočičí stříbro “. V angličtině se minerálu říká slída , z latiny slída „drobky“ (častý výskyt v malých listech) nebo slída „jiskra“, „třpyt“, „lesk“.

Slídu zmínil již v roce 1546 mineralog Georgius Agricola . Ve 20. století byla slída poprvé vyšetřena pomocí rentgenových paprsků Charles-Victor Mauguin .

Klasifikace a nomenklatura

Podle Danovy klasifikace patří slída k fylosilikátům (třída 71) se silikátovými vrstvami tvořenými šesti kruhy a poměrem silikátových a oktaedrických vrstev 2: 1 ( Dana 71,1). Slídu představují podskupiny 71.2.2.a ( podskupina muskovitů) , 71.2.2.b (podskupina biotitů ) , 71.2.2.c ( podskupina margaritů) a 71.2.2.d (hydro slída) .

Strunz přiřadí slídu vrstevnatým křemičitanům (třída VIII / H) a rozdělí je do skupin VIII / H.10 (řada slídových muskovitů) , VIII / H.11 (řada biotitických skupin slídy) , VIII / H.12 ( slídy lepidolitové skupiny) a VIII /H.13 (glaukonitové skupiny ze skupiny slídy) .

Aktuální klasifikaci slídy představila pracovní skupina komise IMA pro nové minerály, klasifikaci a nomenklaturu. Rozděluje skupinu slídy do tří podskupin na základě obsazení polohy D, tj. Polohy kationtu mezi sendviči TOT:

  • Skutečná slída: Slída s více než 50% monovalentních kationtů v poloze D.
  • Křehká slída : Slída s více než 50% dvojmocných kationtů v poloze D.
  • Slída s nedostatkem mezivrstvy : Slída s méně než 0,85 kladným nábojem na jednotku vzorce v poloze D.

Tyto podskupiny jsou dále rozděleny podle obsazení oktaedrální koordinované polohy G:

  • Dioktahedrální slída: slída s méně než 2,5 kationty v poloze G.
  • Trioktahedrální slída: Slída s více než 2,5 kationty v poloze G.

Tato klasifikace byla později doplněna dalšími podskupinami. Klasifikace je založena na kationtech v poloze D (Na, Rb, Cs, NH 4 místo K) a na prioritním obsazení pozic G, T a X ionty, které jsou pro slídu neobvyklé (např. Mn, Cr, V místo Fe nebo Mg v polohách M, O nebo F místo OH).

Různé slídy jednotlivých podskupin jsou uvedeny níže s jejich idealizovanými kompozicemi. Strunz, Dana a IMA přiřazují minerály slídy ke skupinám v jednotlivých případech. Zde je uvedena klasifikace IMA.

Skutečná slída

Moskevský (s křemenem)
Flogopit
Paragonit s vloženými kyanity (modrý) a krystaly staurolitu (červenohnědý)

Obyčejná draselná slída

Moskevský celadonit (dioktahedrální)

  • Moskvan : K Al 2 [AlSi 3 O 10 (OH) 2 ]
  • Aluminoseladonit : Al K (Mg, Fe 2+ ) [Si 4 O 10 (OH) 2 ] s Mg / (Mg+ VI Fe 2+ )> 0,5
  • Feroaluminoseladonit : K Al (Mg, Fe 2+ ) [Si 4 O 10 (OH) 2 ] s Mg / (Mg+ VI Fe 2+ ) <0,5
  • Celadonit : K Fe 3+ (Mg, Fe 2+ ) [Si 4 O 10 (OH) 2 ] s Mg / (Mg+ VI Fe 2+ )> 0,5
  • Ferroseladonit : K Fe 3+ (Mg, Fe 2+ ) [Si 4 O 10 (OH) 2 ] s Mg / (Mg+ VI Fe 2+ ) <0,5

Série Phlogopite Annite (trioktahedrální)

  • Annite : K Fe 2+ 3 [AlSi 3 O 10 (OH) 2 ]
  • Flogopit : K Mg 2+ 3 [AlSi 3 O 10 (OH) 2 ]

Siderofylit-polylithionitová řada (trioktahedrální) , také zinnwaldit

Skupina Tainiolite

Neobvyklá draselná slída

Dioktahedrální

Trioctahedral

Slída bez draslíku

Na slídu

Cs slída

NH 4 slída

  • Tobelit : (NH 4 , K) Al 2 [AlSi 3 O 10 (OH) 2 ]

Křehká slída

Podle Dany tyto představují podskupinu margaritů, podle Strunze lepidolitová řada.

Clintonit v matrici bohaté na ortoklasy
Margarit

Obyčejná křehká slída

Trioctahedral

Dioktahedrální

  • Margarit : Ca Al 2 [Al 2 Si 2 O 10 (OH) 2 ]
  • Ganterit : Ba 0,5 (Na, K) 0,5 Al 2 [Al 1,5 Si 2,5 O 10 (OH) 2 ]

Neobvyklá křehká slída

Trioctahedral

  • Bityit : Ca LiAl 2 [BeAlSi 2 O 10 (OH) 2 ]
  • Anandite : Ba Fe 2+ 3 [Fe 3+ Si 3 O 10 (OH) 2 ]

Dioktahedrální

Mezivrstva s nedostatkem slídy

Podle Dany představují hydroglimmer, podle Strunze glaukonitové řady.

Glaukonit

Dioktahedrální

  • Illite (řada): K 0,65 Al 2 [Al 0,65 Si 3,35 O 10 (OH) 2 ]
  • Glaukonit (řada): K 0,8 R 3+ 1,33 R 2+ 0,67 [Al 0,13 Si 3,87 O 10 (OH) 2 ]
  • Brammallit (řada): Na 0,65 Al 2 [Al 0,65 Si 3,35 O 10 (OH) 2 ]

Trioctahedral

  • Wonesit : Na 0,5 Mg 2,5 Al 0,5 [Al Si 3 O 10 (OH) 2 ]

Názvy sérií

Lepidolit z Brazílie

Pokud není možné přesnější charakterizování, jsou povolena některá tradiční jména jako označení pro směsi smíšených krystalů.

  • Biotit : Tmavá slída bez lithia se složením mezi annitem, flogopitem, siderofylitem a východonitem.
  • Glaukonit : mezivrstva s nedostatkem dioktahedrální slídy s více než 15% dvojmocných kationtů v poloze M a hlavně Fe 3+ jako trojmocný kation v poloze M
  • Illite : mezivrstva s nedostatkem dioktahedrální slídy s méně než 25% dvojmocných kationtů v poloze M a převážně Al jako trojmocný kation v poloze M
  • Lepidolit : Trioktahedrální slída bohatá na lithium s kompozicemi mezi trilithionitem a polylithionitem
  • Zinnwaldite : Tmavá slída obsahující lithium se složením mezi siderofylitem a polylithionitem.

Chemismus

Slída má chemické složení:

DG 2-3 [T 4 O 10 ] X 2 .

V tomto vzorci:

V této souvislosti koordinace kationtu označuje počet a typ jeho nejbližších sousedů. Například 12-souřadnicový kation je obklopen 12  atomy kyslíku .

Dominantní ionty jsou zvýrazněny tučně . Ionty v závorkách mohou být zastoupeny v jakékoli směsi, ale vždy jsou ve stejném vztahu k ostatním skupinám atomů ( substituce ).

Krystalická struktura

Strukturálně je slída charakterizována vrstvami čtyřstěnu TO 4 a osmistěnů GO 6 . Osmistěn vrstva je uzavřena od 2 čtyřstěn vrstvami. Tyto „sendviče TOT“ jsou k sobě navzájem jen velmi slabě připojeny pomocí velkých kationtů mezivrstev s nízkým nábojem.

Díky efektům řezání lze na tenkých částech často pozorovat výraznou hru barev. Tato scintilace (struktura ptačího oka) je důležitým determinantem.

Světlá slída v pegmatitu s výraznou scintilací.

Komplex silikátových aniontů

Slídová struktura 1: vrstva čtyřstěnu SiO 4

Slída patří do skupiny listových křemičitanů. Ionty Si 4+ tvoří čtyři velmi silné kovalentní vazby na čtyři ionty O 2− , které ionty Si obklopují čtyřbokým způsobem. Kyslíkové ionty sedí v rozích koordinační čtyřstěny a křemík je v jejich středu. Kvůli přehlednosti jsou na diagramech struktury zobrazeny pouze tyto koordinační mnohostěny, nikoli samotné atomy.

Tyto čtyřstěny SiO 4 jsou spojeny rohy (běžný kyslík) a vytvářejí teoreticky neomezené vrstvy. Vrstevnatá struktura slídy je charakterizována tím, že každý SiO 4 s dalšími třemi SiO čtyřstěny spojuje tři společné vrcholy (kyslíky) 4 čtyřstěny a volné čtvrté píky označují všechny čtyřstěnné vrstvy ve stejném směru (viz obr. 1). Výsledný komplex silikátových aniontů má empirický vzorec [Si 4 O 10 ] 4− .

Octahedral vrstva

Slída struktura 2: osmistěnová vrstva GO 6

Dvojmocné a trojmocné kationty polohy G jsou oktaedrické obklopené 6 kyslíkem. Tyto oktaedry GO 6 jsou navzájem spojeny hranami (dva společné kyslíky ze dvou oktaedrů na okrajové spojení) a také tvoří teoreticky neomezené vrstvy. V případě dioktahedrálních slídy jsou kationty obsazeny pouze oktaedry M2 (obr. 2a), zatímco v trioktahedrálních slídech jsou všechny oktaedry těchto vrstev obsazeny kationty (obr. 2b).

Propojení vrstev

Slídová struktura 3: posloupnost vrstev a polytyp

Pro strukturu slídy je charakteristické, že tyto vrstvy křemičitanu a osmistěnu jsou navzájem spojeny takovým způsobem, že každá vrstva osmistěnů je uzavřena dvěma vrstvami křemičitanu. Silikátové čtyřstěny jsou volnou špičkou (kyslíkem) spojeny s osmistěnovou vrstvou. Tato jednotka je srovnatelná s I-paprsky pyroxenů , amfibolů a dalších biopyribolů . V této sestavě jsou náboje do značné míry vyrovnané. Konečný kyslík na vně směřujících základních plochách čtyřstěnů SiO 4 je vázán na dva ionty Si a nemá téměř žádné volné vazebné valence. Tyto strukturní jednotky slídy jsou proto navzájem spojeny pouze slabými iontovými vazbami s mezivrstevnými kationty polohy D. Toto je strukturální vysvětlení vynikajícího vločkovitého štěpení slídy.

Tyto slídové strukturní jednotky, označované také jako vrstvy TOT nebo 2: 1, jsou naskládány na sebe ve směru krystalografické osy c (obr. 3) a lze je proti sobě otáčet kolem osy c n * 60 ° (0 ≤ n ≤ 5). Různé stohovací sekvence různě orientovaných strukturních jednotek slídy mají za následek různé slídové polytypy s různou symetrií (monoklinické, ortorombické, trigonální). Symetrie polytypu je někdy snížena uspořádaným rozdělením různých kationtů na oktaedrálně koordinované polohy G, např. B. od C2 / m (monoklinický) do C-1 (triklinický).

Polytypy slídy lze rozdělit do tří podskupin:

  • Polytyp A: Otočení vrstev TOT pouze o 2 n * 60 ° (0 °, 120 °, 240 °). Do této podčeledi patří nejběžnější polypy slídy 1M, 2M 1 a 3T
  • B-polytyp: Otočení vrstev TOT pouze o (2n + 1) * 60 ° (60 °, 180 °, 300 °). Z této skupiny byly v přírodě dosud nalezeny pouze vzácné polytypy 2M 2 a 2O.
  • Smíšený polytyp: Oba 2n * 60 ° a (2n + 1) * 60 ° - rotace slídových vrstev (1Md)

Názvy polytypů jsou v podstatě složeny z počtu různě orientovaných strukturních jednotek (čísla, d pro „neuspořádané“) a třídy krystalů (velká písmena M pro monoklinické, T pro trigonální, O pro ortorombické, H pro hexagonální).

Výskyt

Slída (případně biotit ) z pohoří Rössing v Namibii

Slída je běžnou součástí vyvřelých , metamorfovaných a sedimentárních hornin . Odrůda muskovitu se například vyskytuje zejména v žulách nebo pegmatitech bohatých na křemen a také v metamorfovaných horninách, jako je fylit . Jako odrůda velmi odolná vůči povětrnostním vlivům se vyskytuje také v sedimentárních horninách, jako je pískovec . Biotit se snáší mnohem snadněji, a proto se s větší pravděpodobností nachází v žule nebo dioritu .

Hlavními producenty jsou USA , Indie (státy Jharkhand , Bihar a Rádžasthán ) a Čínská lidová republika .

použití

Slídová břidlice se těžila již v prehistorických dobách a slída z ní získaná byla pravděpodobně používána pro kosmetické účely. I dnes se slída - pod INCI názvem Mica (CI 77019) - používá v dekorativní kosmetice , např. B. v prášku pro dosažení třpytivého efektu.

V ajurvédské medicíně se slída používá na plicní onemocnění a střevní onemocnění.

Jako zelený barevný pigment z byl použit celadonit a glaukonit ( zelené zeminy ) . B. používané v římských, byzantských a japonských nástěnných malbách.

Slída potažená anorganickými interferenčními vrstvami , například oxidem křemičitým a oxidem titaničitým , se používá od poloviny 80. let minulého století jako perleťový nebo interferenční pigment mimo jiné v automobilových barvách a kosmetice.

Moskevské okno ve Státním historickém muzeu v Moskvě
Slída (syntetická slída, nahoře a vpravo) a slídové podložky (vlevo) pro izolovanou sestavu tranzistorů

Díky snadnému štěpení podél vrstevných vrstev lze slídu rozdělit na tenké, průhledné disky. Tam, kde byla slída snadno dostupná a za rozumné ceny, zatímco sklo bylo příliš drahé, byl minerál používán pro okenní tabule , zejména ve venkovských oblastech .

Vzhledem k vysokému bodu tání minerálu byl před šířením žáruvzdorného skla používán mimo jiné jako průhledové okno v pokojových kamnech, jako náhrada skla za kontrolní okna v průmyslových tavicích pecích nebo jako ochranné sklo pro lucerny .

Slída a umělá slída se používají jako elektrické izolátory a jako nosný materiál pro topné dráty ( páječka , toustovač, elektrický sporák ). Slída snese teploty přes 600 ° C, umělá slída od 400 do 500 ° C.

Slídové podložky se používají jako izolační podložky mezi výkonovými polovodičovými součástmi a jejich chladiči . Potažené slídové disky s děrovanými otvory se používají v elektronkách k vybudování elektrodového systému.

Slída se dále používá jako dielektrikum pro slídové kondenzátory s nízkými ztrátami pro vysoké frekvence a výkony , jako okenní materiál pro protitrubičky v Geigerových čítačích a - ve formě umělé slídy - jako kryt v mikrovlnných troubách .

Až do roku 1940, slída byl používán jako vibrační membráně na zvukové pole v gramofony , předtím, než je nahrazen kovy , jako je hliník a měď .

Jako panelový materiál se tento materiál používá při stavbě lodí , stavebnictví a výrobě komínů.

Vzhledem k tomu, že slída má po štěpení velmi hladký povrch, používá se také jako substrát pro samo-skládající se monovrstvy a jako matrice v mikroskopii atomové síly . Protože slída je opticky dvojlomná , destičky produkované štěpením se používají jako retardační desky v optickém průmyslu .

Viz také

literatura

webové odkazy

Commons : Mica  - sbírka obrázků, videí a zvukových souborů
Wikislovník: Záblesk  - vysvětlení významů, původ slov, synonyma, překlady

Individuální důkazy

  1. ↑ a b c d Rieder a další: Názvosloví slídy. 1998.
  2. ↑ Smith et al.: Systematický přístup k obecným a strukturním vzorcům minerálů a dalších anorganických fází 1998.
  3. ↑ ML Murphy a kol. 1994: Prehistorická těžba slídy v Tsodilo Hills, Botswana.
  4. ↑ D. Hradil a kol.: Hliněné a oxidové pigmenty v historii malby.