二水石膏的晶體結構和特征

時間：2014-05-19 10:05:13

作者：博鱼機器

晶體結構(Crystal structure)是分子、原子層次上的結構。它是結晶物質內部的微粒(離子、原子或分子)排列的格子構造，簡稱晶格(Crystal lattice)。組成晶格的基本單位叫晶胞(Cell)，形狀呈六麵體，它是按一定原則選取出來的較小結構單位，因此它能充分反映整個晶體結構的特征。一個晶體結構的特征表現在三個方麵：一是晶胞的形狀和大小；二是晶胞內原子的種類、數量和位置；三是各原子間的結合力一鍵型和鍵能。像前麵介紹的五種獨立的石膏相，其晶體結構各具特色，各有各的特征。它既是分析鑒定的依據，又是決定各相特性的根本因素，如密度、溶解性質、光學性質、電學性質、熱學性質和力學性質等都與晶體結構的特征有關，因此研究和了解石膏各相的晶體結構是十分必要的。

二水石膏在自然界中十分穩定，蘊藏量很大，石膏生產線極易獲得粗大而純淨的單晶體，所以二水石膏晶體結構的研究起步較早，自1929年研究以來，有許多學者運用X射線結構分析、中子衍射分析等方法已十分精確地測定出二水石膏的晶係、空間群、晶胞參數以及晶胞內部各個原子的間距和鍵角。

二水石膏的晶體結構是由Ca2+和SO42-離子結合成垂直於strong軸方向而平行於(010)麵的雙層和水分子層交替排列形成的一種層狀格子構造。離子結合層的內部是由正、負離子相互作用而產生的結合力；石膏粉設備水分子層的內部是由偶極子與偶極子的相互作用而產生的結合力；離子結合層與水分子層之間則是由離子與偶極子的相互作用而產生的結合力。硫與周圍的四個氧原子結合成絡陰離子、硫酸根離子，呈四麵體形。Ca2+的配位數為8，與相鄰的四個硫酸根離子中的6個氧原子和2個水分子中的氧原子相聯結。因此，鈣離子和硫酸根離子之間的結合遠較同水分子結合要牢固得多。這便是石膏具有{010}極完全解理和加熱二水石膏時水分子較易沿C軸方向從晶格中脫出的根本原因。