Molio mineralai yra vandeniniai aliuminio filosilikatai, kartais turintys įvairių geležies, magnio, šarminių ir šarminių žemės metalų priemaišų, taip pat kiti katijonai, randami ant kai kurių planetų paviršių ar šalia jų.
Jie formuojasi esant vandeniui, ir kažkada jie buvo svarbūs gyvybės atsiradimui, nes daugelyje abiogenezės teorijų atsižvelgiama į jų vaidmenį šiame procese. Jie yra svarbūs dirvožemio komponentai ir nuo senų senovės buvo naudingi žmonėms žemės ūkyje ir gamyboje.
Išsilavinimas
Molis sudaro plokščius šešiakampius lakštus, panašius į žėručius. Molio mineralai yra įprasti oro sąlygų produktai (įskaitant žemės paviršiaus lauko dangas) ir žemos temperatūros hidroterminių pokyčių produktai. Jie labai paplitę dirvožemyje, smulkiagrūdėse nuosėdinėse uolienose, tokiose kaip skiedros, purvo akmenys ir silikatonai, taip pat smulkiagrūdėse metamorfinėse skaldyklėse ir fitilituose.
Charakteristikos
Molio mineralai, kaip taisyklė (bet nebūtinai), yra labai smulkūs. Paprastai manoma, kad standartinėje dalelių dydžio klasifikacijoje jų dydis yra mažesnis nei 2 mikrometrai, todėl jiems nustatyti ir tirti gali prireikti specialių analizės metodų. Tai apima rentgeno spindulių difrakciją, elektronų difrakcijos metodus, įvairius spektroskopinius metodus, tokius kaip Mössbauerio spektroskopija, infraraudonųjų spindulių spektroskopija, Ramano spektroskopija ir SEM-EDS, arba automatizuotus mineralogijos procesus. Šiuos metodus galima papildyti poliarizuota šviesos mikroskopija - tradicine technika, nustatančia pagrindinius reiškinius ar petrologinius ryšius.
Paskirstymas
Atsižvelgiant į vandens poreikį, molio mineralai Saulės sistemoje yra palyginti reti, nors jie yra plačiai paplitę Žemėje, kur vanduo sąveikauja su kitais mineralais ir organinėmis medžiagomis. Jie taip pat buvo aptikti keliose Marso vietose. Spektrografija patvirtino jų buvimą asteroiduose ir planetoiduose, įskaitant nykštukines planetas „Ceres“ ir „Tempel 1“, taip pat Jupiterio Europos mėnulį.
Klasifikacija
Pagrindiniai molio mineralai yra įtraukti į šias grupes:
- Kaolino grupė, kurią sudaro mineralai kaolinitas, dikkitas, halloysite ir nakritas (polimorfai Al2Si2O5 (OH) 4). Kai kurie šaltiniai apima kaolinito-serpentino grupę dėl struktūrinių panašumų (Bailey, 1980).
- Smektitų grupė, kurią sudaro dioktaedriniai smektitai, tokie kaip montmorilonitas, nontronitas ir beidellitas, ir trioktaedriniai smektitai, pavyzdžiui, saponitas. 2013 m. „Curiosity rover“ atliktais analitiniais tyrimais nustatyta, kad Marso planetoje yra smektitinių molio mineralų.
- Illito grupė, kuriai priklauso molio žėručio. Illitas yra vienintelis įprastas šios grupės mineralas.
- Į chlorito grupę įeina daugybė panašių mineralų, turinčių reikšmingų cheminių pokyčių.
Kitos rūšys
Yra ir kitų tipų šių mineralų, tokių kaip sepiolitas arba attapulgitas, molis su ilgais vandens kanalais, vidinės struktūros. Mišraus sluoksnio molio variantai yra aktualūs daugumai aukščiau paminėtų grupių. Užsakymas apibūdinamas kaip atsitiktinis ar įprastas užsakymas ir toliau apibūdinamas terminu „Reichweit“, kuris vokiečių kalba reiškia „diapazonas“ arba „aprėptis“. Literatūros straipsniuose cituojamas, pavyzdžiui, užsakytas illitas-smektitas R1. Šis tipas yra įtrauktas į ISISIS kategoriją. Kita vertus, R0 apibūdina atsitiktinį užsakymą. Be jų, galima rasti ir kitų išplėstinių užsakymo rūšių (R3 ir kt.). Iš molio išmaišyti molio mineralai, kurie yra puikiausi R1 tipai, dažnai gauna savo pavadinimus. R1 užsakytas chlorito-smektitas yra žinomas kaip corrensite, R1-illite-smectite-rectorite.
Studijų istorija
Žinios apie molio prigimtį tapo suprantamesnės šeštajame dešimtmetyje, sukūrus rentgeno spindulių difrakcijos technologijas, reikalingas molio dalelių molekuliniam pobūdžiui analizuoti. Šiuo laikotarpiu atsirado ir terminijos standartizavimas, ypatingą dėmesį skiriant panašiems žodžiams, kurie sukėlė painiavą, pavyzdžiui, lapas ir plokštuma.
Kaip ir visiems fitosilikatams, molio mineralams būdingi kampiniai SiO4 tetraedrų ir (arba) AlO4 oktaedrų dvimačiai sluoksniai. Lakštų blokelių cheminė sudėtis (Al, Si) 3O4. Kiekvienas silicio tetraedras dalijasi 3 savo viršūnės deguonies atomais su kitais tetraedrais, sudarydamas šešiakampę gardelę iš dviejų matmenų. Ketvirtoji viršūnė nėra dalijama su kitu tetraedru, o visi tetraedrai „nukreipti“ ta pačia kryptimi. Visos neatskirtos viršūnės yra vienoje lapo pusėje.
Struktūra
Molis, tetraedriniai lakštai visada yra sujungti su oktaedriais lakštais, suformuotais iš mažų katijonų, tokių kaip aliuminis ar magnis, ir suderinti šešių deguonies atomų. Neformuota tetraedrinio lakšto viršūnė taip pat yra vienos oktaedrinės pusės dalis, tačiau virš tetraedrinio lakšto tarpo šešių tetraedrų centre yra papildomas deguonies atomas. Šis deguonies atomas yra sujungtas su vandenilio atomu, sudarančiu OH grupę molio struktūroje.
Molis gali būti suskirstytas į kategorijas, atsižvelgiant į tetraedrinių ir oktaedrinių lakštų supakavimo sluoksniais būdą. Jei kiekviename sluoksnyje yra tik viena tetraedrinė ir viena oktaedrinė grupė, tada ji priklauso kategorijai 1: 1. Alternatyva, žinoma kaip molis 2: 1, turi du tetraedrinius lakštus, kurių kiekvieno viršūnė yra nedaloma, nukreipta vienas į kitą ir sudaranti kiekvieną aštuonkampio lapo pusę.
Ryšys tarp tetraedrinių ir oktaedrinių lakštų reikalauja, kad tetraedrinis lakštas taptų gofruotas arba susuktas, sukeldamas šešiakampės matricos ditrigoninius iškraipymus, o oktaedrinis lakštas būtų išlygintas. Tai sumažina bendrą kristalito makšties iškraipymą.
Atsižvelgiant į tetraedrinių ir oktaedrinių lakštų sudėtį, sluoksnis neturės krūvio arba turės neigiamą. Jei sluoksniai yra įkrauti, šį krūvį subalansuoja tarpsluoksniai katijonai, tokie kaip Na + arba K +. Tarpiniu sluoksniu kiekvienu atveju taip pat gali būti vandens. Kristalų struktūra yra suformuota iš sluoksnių krūvos, esančios tarp kitų sluoksnių.
"Molio chemija"
Kadangi dauguma molių yra pagaminti iš mineralų, jie pasižymi dideliu biologiniu suderinamumu ir įdomiomis biologinėmis savybėmis. Dėl disko formos ir įkrautų paviršių molis sąveikauja su daugybe medžiagų, tokių kaip baltymai, polimerai, DNR ir kt., Makromolekulių. Kai kurie molio naudojimo būdai yra narkotikų tiekimas, audinių inžinerija ir biologinis spausdinimas.
Molio chemija yra taikoma chemijos disciplina, tirianti molio chemines struktūras, savybes ir reakcijas, taip pat molio mineralų struktūrą ir savybes. Tai tarpdisciplininė sritis, apimanti neorganinės ir struktūrinės chemijos, fizikinės chemijos, medžiagų chemijos, analitinės chemijos, organinės chemijos, mineralogijos, geologijos ir kt. Sąvokas ir žinias.
Molio chemijos (ir fizikos) bei molio mineralų struktūros tyrimas turi didelę akademinę ir pramoninę reikšmę, nes jie yra vieni iš plačiausiai naudojamų pramoninių mineralų, naudojamų kaip žaliavos (keramika ir kt.), Adsorbentų, katalizatorių ir kt.
