ความแตกต่างระหว่างโครงสร้าง Spinel และ Inverse Spinel

2024 ผู้เขียน: Alex Aldridge | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 13:51

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างโครงสร้างนิลและโครงสร้างสปิเนลผกผันคือในโครงสร้างนิล ไอออน B ครอบครองครึ่งหนึ่งของรูแปดด้านในขณะที่ไอออน A ครอบครอง 1/8^{th ของหลุมจัตุรมุข ในโครงสร้างสปิเนลผกผัน ไอออนบวก A ทั้งหมดและครึ่งหนึ่งของ B cations ครอบครองไซต์แปดด้านและอีกครึ่งหนึ่งของ B cations ครอบครองไซต์ tetrahedral}

คำว่า spinel หมายถึงแร่ธาตุประเภทใดก็ตามที่มีสูตรเคมีทั่วไป AB₂X_{4 แร่ธาตุเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะตกผลึกในระบบลูกบาศก์คริสตัล นิลมักเรียกกันว่าทับทิม แต่ทับทิมไม่ใช่สปิเนล}

โครงสร้าง Spinel คืออะไร

สปิเนลเป็นแร่ธาตุประเภทใดก็ตามที่มีสูตรทางเคมีทั่วไป AB₂X_{4 โครงสร้างเหล่านี้มักเป็นระบบลูกบาศก์คริสตัล ในสูตรทั่วไปข้างต้น “X” คือประจุลบ (โดยปกติ ประจุลบนี้คือ chalcogen เช่น ออกซิเจนและกำมะถัน) และไอออนจะถูกจัดเรียงในตาข่ายที่บรรจุปิดลูกบาศก์ “A” และ “B” เป็นแคตไอออนที่มีแนวโน้มว่าจะครอบครองบางส่วนหรือทั้งหมดของไซต์แปดด้านและจัตุรมุขในตาข่าย ตามสูตรทั่วไป ประจุของไอออนบวก A และ B คือ +2 และ +3 ตามลำดับ อย่างไรก็ตาม ไพเพอร์ไดวาเลนต์ ไตรวาเลนต์ และเตตระวาเลนต์ก็เป็นไปได้ในการรวมกันนี้ โดยปกติ X anion คือออกซิเจน หากประจุลบเป็นชอล์กชนิดอื่น โครงสร้างจะมีชื่อว่าโครงสร้างไธโอสปิเนล}

ในโครงสร้างนี้ ไอออนบวก A และ B สามารถเป็นโลหะชนิดเดียวกันที่มีความจุต่างกันสองแบบ ตัวอย่างเช่น แมกนีไทต์เป็นแร่ที่มีสูตรทางเคมี Fe3O4 และมีทั้งไอออนเหล็กและเฟอร์ริก โดยปกติ เราสามารถจำแนกโครงสร้างนิลตามไอออนบวกของ B

ตัวอย่างเช่น กลุ่มสปิเนลอะลูมิเนียม กลุ่มสปิเนลเหล็ก กลุ่มสปิเนลโครเมียม กลุ่มสปิเนลโคบอลต์ ฯลฯ กลุ่มพื้นที่สำหรับโครงสร้างนิลเหมือนกับโครงสร้างของเพชร ยกเว้น ในบางกรณี โดยปกติ โครงสร้างเหล่านี้มีโครงสร้างออกไซด์ที่อัดแน่นด้วยลูกบาศก์โดยมีแปดเหลี่ยมแปดเหลี่ยมและสี่ตำแหน่งแปดด้านต่อหน่วยสูตร ที่นี่ ช่องว่างจัตุรมุขมีขนาดเล็กกว่าช่องว่างแปดด้าน นอกจากนี้ ไอออน B ยังครอบครองครึ่งหนึ่งของหลุมแปดเหลี่ยมในขณะที่ไอออน A ครอบครอง 1/8^{th ของหลุมจัตุรมุข}

โครงสร้าง Inverse Spinel คืออะไร

โครงสร้างนิลผกผันเป็นอนุพันธ์ของโครงสร้างนิลปกติของตาข่ายแร่นอกจากนี้ยังใช้สำหรับแร่ธาตุที่มีสูตรทั่วไป AB₂X_{4 โครงสร้างสปิเนลผกผันมีไอออนบวกทั้งหมดและแตกต่างจากโครงสร้างนิลทั่วไป ครึ่งหนึ่งของ B cations ครอบครองไซต์ octahedral ในขณะที่อีกครึ่งหนึ่งของ C cations ของ B ครอบครองไซต์ tetrahedral ตัวอย่างทั่วไปของโครงสร้างสปิเนลผกผันคือ Fe3O4 ในที่นี้ ไอออนของเหล็กคือไอออนบวกของ A และไอออนของธาตุเหล็กคือไอออนบวกของ B}

โครงสร้าง Spinel และ Inverse Spinel ต่างกันอย่างไร

สปิเนลและสปิเนลผกผันเป็นโครงสร้างแร่สองโครงสร้างที่มีระบบตาข่ายคริสตัล ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างโครงสร้างนิลและโครงสร้างสปิเนลผกผันคือในโครงสร้างนิล ไอออน B ครอบครองครึ่งหนึ่งของรูแปดด้านในขณะที่ไอออน A ครอบครอง 1/8 ของรูจตุรัสในขณะที่โครงสร้างนิลผกผัน ไพเพอร์ A ทั้งหมดและครึ่งหนึ่งของ B ไพเพอร์ครอบครอง ไซต์แปดด้านและอีกครึ่งหนึ่งของ B cations ครอบครองไซต์ tetrahedral

ด้านล่างอินโฟกราฟิกสรุปความแตกต่างระหว่างโครงสร้างสปิเนลและสปิเนลผกผัน

สรุป – โครงสร้าง Spinel vs Inverse Spinel

สปิเนลและสปิเนลผกผันเป็นโครงสร้างแร่สองโครงสร้างที่มีระบบตาข่ายคริสตัล ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างโครงสร้างนิลและโครงสร้างสปิเนลผกผันคือในโครงสร้างนิล ไอออน B ครอบครองครึ่งหนึ่งของรูแปดด้านในขณะที่ไอออน A ครอบครอง 1/8 ของรูจตุรัสในขณะที่โครงสร้างนิลผกผัน ไพเพอร์ A ทั้งหมดและครึ่งหนึ่งของ B ไพเพอร์ครอบครอง ไซต์แปดด้านและอีกครึ่งหนึ่งของ B cations ครอบครองไซต์ tetrahedral