Spinel: Razlika med redakcijama
Izbrisana vsebina Dodana vsebina
slog, infopolje, lastnosti |
Nahajališča, struktura, slike |
||
Vrstica 1:
{{Infobox mineral
| name = Spinel
Vrstica 60 ⟶ 59:
Prozorni rdeči spineli se imenujejo ''spinelni'' ali ''balaski rubini''. Do 18. stoletja so jih enačili z rubini, potem pa začeli ime rubin uporabljati samo za rdeče različke [[korund]]a, spinele pa so preimenovali v spinel. Ime balaski rubini je nastalo iz imena Balascia, ki je staro ime za provinco Badahšan v Centralni Aziji ob zgornjem toku reke Kokha v [[Afganistan]]u. Badahšan je bil več stoletij glavni vir rdečih in rožnatih spinelov.
==Nahajališča==
[[Slika:Spinelgem.JPG|thumb|200px|right|Brušeni spinel]]
Nahajališča pravih spinelov so bila dolgo časa samo rečni prodi v [[Šri Lanka|Šri Lanki]] ter apnenci v provinci Badakšan v [[Afganistan]]u in Mogok v [[Burma|Burmi]]. Nedavno so zelo kakovostne spinele odkrili tudi v [[marmor]]jih v Luc Yenu v [[Vietnam]]u, Mahengeju in Matombu v [[Tanzanija|Tanzaniji]] ter Tsavu v [[Kenija|Keniji]] in prodih v Tunduruju v Tanzaniji in Ilakaki na [[Madagaskar]]ju. Spineli se nahajajo tudi v [[Metamorfne kamnine|metamorfnih mineralih]] in kot primarni mineral v redkih mafičnih [[magmatska kamnina|vulkanskih kamninah]]. V teh vulkanskih kamninah so imele magme relativen primanjkljaj alkalij glede na vsebnost [[aluminij]]a, zato so se aluminijevi oksidi izločili kot [[korund]], ali pa so se spojili z magnezijevim oksidom v spinel. To je tudi eden od razlogov, da so [[rubin]]i in spineli pogosto na istih nahajališčih.
Spinel (Mg,Fe)(Al,Cr)<sub>2</sub>O<sub>4</sub> je pogost v [[peridotit]]u v najbolj zgornjem delu zemeljskega plašča na globimi od 450 km, kjer se [[olivin]] pretvarja v spinel, do približno 670 km. V večjih globinah se spinel oksidira. V globinah, ki so znatno manjše od [[Mohorovičićeva nezveznost|Mohorovičićeve nezveznosti]], je v peridotitu bolj stabilen aluminijev mineral [[plagioklaz]].
Spinel (Mg,Fe)Al<sub>2</sub>O<sub>4</sub> je pogost mineral v nekaterih hondritnih [[meteorit]]ih.
==Struktura==
[[Slika:Spinel.GIF|200px|thumb|right|Kristalna struktura spinela]]
Normalne strukture spinelov so običajno kubični gosti skladi oksidov z eno tetraedrično in dvema tetraedričnima intersticijskima prazninana na oksid. Teraedrične praznine so manjše od oktaedričnih. Ioni B<sup>3+</sup> zaradi svojega naboja zasedejo oktaedrične praznine, vendar lahko zasedejo samo polovico praznin. Ioni A<sup>2+</sup> zasedejo 1/8 tetraedričnih praznin. Če imajo ioni primerljive velikosti, takšna zasedba maksimira mrežno energijo. Primer normalnega spinela je MgAl<sub>2</sub>O<sub>4</sub>.
Inverzne spinelne strukture se od normalnih razlikujejo po tem, da je treba pri njih upoštevati stabilizacijske energije kristalnega polja (CFSE) prisotnih prehodnih kovin. Nekateri ioni imajo izrazite prioritete v oktaedričnih prazninah, kar je odvisno od števila [[orbitala|d-elektronov]]. Če imajo ioni A<sup>2+</sup> veliko prioriteto v oktaedričnih prazninah, se bodo vrinili v te praznine in iz njih izrinili polovico B<sup>3+</sup> ionov v tetraedrične praznine. Če imajo iono B<sup>3+</sup> majhno ali nično stablilizacijsko energijo oktaedričnih praznin (OSSE), nimajo nobene prednosti in bodo zasedli tetraedrične praznine. Primer inverznega spinela je [[magnetit]] Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>, če imajo ioni Fe<sup>2+</sup> (A<sup>2+</sup>) visoki [[spin]] d<sup>6</sup>, ioni Fe<sup>3+</sup> (B<sup>3+</sup>) pa visoki spin d<sup>5</sup>.
Porazdelitev kationov v spinelih so dolgo časa razlagali s [[teorija kristalnega polja|teorijo kristalnega polja]]. Ker oktaedrične in tetraedrične praznine v kristalni mreži generirajo različne količine CFSE, bi morala biti najbolj stabilna takšna razporeditev obeh vrst kationov, ki generira največjo CFSE. Takšni trditvi so nasprotovali Burdet in njegovi sodelavci in dokazali, da je prioriteto laže razložiti z relativno velikostjo atomskih orbital s in p obeh udeleženih atomov.<ref>{{cite journal|doi=10.1021/ja00365a019|author=J.K. Burdett, G.L. Price and S.L. Price|journal=J. Am. Chem. Soc.|volume=104|year=1982|pages= str. 92–95|title=Role of the crystal-field theory in determining the structures of spinels}}</ref> Dominantna stabilizacijska interakcija v trdninah namreč ni stabilizacijska energija kristalnega polja, ki jo generirajo interakcije ligandov z d-elektroni, pač pa interakcije σ med kovinskimi kationi in oksidnimi anioni. Takšen pristop lahko razloži anomalije v kristalnih strukturah spinelov, ki jih teorija kristalnega polja ne more razložiti. Na ta način se lahko razloži opazna prioriteta kationov Al<sup>3+</sup> do oktaedričnih praznin in Zn<sup>2+</sup> do tetraedričnih. Teorija kristalnega polja zanju trdi, da nimata nobenih prioritet.
==Sintetični spinel==
Sintetični spinel so po naključju sintetizirali že sredi 18. stoletja.<ref>[http://www.ssef.ch/ SSEF: Swiss Gemological Organization. Click Newsletter, Click Flux Grown Synthetic Spinels]</ref>
==Sklici==
{{opombe}}
==Viri==
* Deer, Howie and Zussman (1966) An Introduction to the Rock-Forming Minerals, Longman, str. 424-433, ISBN 0-582-44210-9
* Shumann, Walter (2006) Gemstones of the World 3rd edition, Sterling, str. 116-117.
[[Kategorija:Magnezijevi minerali]]
| |||