ओलिविन क्रिस्टल संरचना का मतलब क्या है?

ओलिविन क्रिस्टल संरचना मा एक ऑर्थोरहॉम्बिक व्यवस्था होत है जहाँ अलग-थलग सिलिकॉन -ऑक्सीजन टेट्राहेड्रा (SiO₄) ऑक्टाहेड्रल साइट पर कब्जा करै वाले धातु कैटियन से जुड़ा होत है। इस संरचना को ऑक्सीजन एटम के एक षटकोणीय बंद - पैक सरणी के रूप म कल्पना किया जा सकत है, जेहिमा मैग्नीशियम या लोहे के आयन द्वारा भरे आधा ओक्टाहेड्रल शून्य है अउर सिलिकॉन द्वारा कब्जा किए गए टेट्राहेड्रल शून्य के एक - आठ - आठवें स्थान पर है।

ओलिविन समूह अंतरिक्ष समूह Pbnm (वैकल्पिक सेटिंग्स म पीएनमा के रूप म भी नामित) के तहत ऑर्थोम्बिक क्रिस्टल प्रणाली म क्रिस्टलीकरण करत है। ई मौलिक समरूपता ई परिभाषित करत है कि परमाणु क्रिस्टल जाली के भीतर खुद का व्यवस्थित करत है अउर खनिज के भौतिक गुणन का सीधे प्रभावित करत है।

यूनिट सेल म चार सूत्र इकाइयां (Z=4}) होत है औ तीन असमान अक्ष प्रदर्शित करत है जवन दाहिने कोण पर टपकत है। फोस्टरीट (एमजी₂SiO₄) के लए, ठेठ जाली पैरामीटर लगभग एक=4.75 Å, b=10.20 Å, और c=5.98 Å हैं। परी ण म (Fe₂SiO₄, ये पैरामीटर a=4.82 Å, b=10.48 Å, और c=6.09 Å से थोड़ा विस्तारित करत हैं, काहे से कि मैग्नीशियम के तुलना मा लोहे के बड़े आयनिक त्रिज्या के कारण।

पीबीएनम स्पेस समूह पदनाम मह वपूण संरचनात्मक ववरण का पता चलता है। इस अंतरिक्ष समूह म दर्पण विमान और एक उलटा केंद्र होत है, जेहिसे परमाणु स्थिति पर विशिष्ट समरूपता बाधा पैदा होत है। तीन क्रिस्टलोग्राफिक रूप से अलग-अलग ऑक्सीजन स्थिति (O1, O2, O3) संरचना के भीतर मौजूद है, O1 और O2 दर्पण विमानन पर लेट जात है जबकि ओ 3 विशेष समरूपता के बिना एक सामान्य स्थिति पर कब्जा करत है।

ओलिविन के संरचना के केंद्र म अलग-थलग SiO⁴⁻ टेट्राहेड्रन है, जहां एक केंद्रीय सिलिकॉन परमाणु ऑक्सीजन परमाणुओं के साथ सहसंयोजक रूप से बंधन करत है। ये टेट्राहेंद्र पूरी तरह से स्वतंत्र हैं - वे पड़ोसी टेट्राहेंद्र के साथ ऑक्सीजन परमाणु साझा नहीं करत हैं, एक नेसिलिकेट या ऑर्थोसिलिकेट के रूप म ओलिविन को वर्गीकृत करत हैं। हर Si-ई बांड लगभग 1.63-1.66 Å कय मापत है औ मजबूत सहसंयोजक चरित्र कय प्रदर्शन करत है।

टेट्राहेंद्र अभिविन्यास म वैकल्पिक, क्रिस्टलोग्राफिक c{0}}exis के समानांतर पंक्ति के साथ ऊपर और नीचे इशारा करत ह। ई वैकल्पिक व्यवस्था संरचना के भीतर चैनल बनावत है जहाँ धातु कैटियन निवास कइ सकत है। सिलिकॉन आयन केवल एक क्रिस्टलोग्राफिक रूप से अलग साइट पर कब्जा करत है जवन दर्पण विमान पर बैठत है, मतलब संरचना मा सब सिलिकॉन परमाणु समरूपता संचालन से संबंधित होत है।

धातु कैटेशन (आमतौर पर Mg2⁺ या Fe2⁺) एम 1 और एम 2 लेबल वाली दो अलग-अलग ओक्टाहेड्रल साइट पर कब्जा करत... एम 1 साइट एक उलटा केंद्र पर बैठी है और आसपास के छह ऑक्सीजन परमाणु के साथ एक अधिक विकृत ऑक्टाहेड्रन बनावत है। एम 1 म धातु {{4} ऑक्सीजन बंधन लंबाई म मैग्नीशियम के लिए लगभग 2.07 -2.13 Å से है। एम 2 साइट एक दर्पण विमान पर स्थित है और एक बड़ा, अधिक नियमित ओक्टाहेड्रॉन बनावत है जेहिमा एमओ दूरी 2.04-2.21 Å फैला है।

एम 1 अऊर एम 2 साइटन के बीच अंतर मा महत्वपूर्ण निहितार्थ है कि कैसे अलग-अलग कैशन संरचना मा खुद का वितरित करत हैं। मैग्नीशियम {{3}इरॉन ठोस समाधान श्रृंखला म, Mg2⁺ और Fe2⁺ थोड़े साइट वरीयता दिखाती है -दोन म मजबूत चयनात्मकता के बिना एम 1 और एम 2 साइट पर कब्जा करत है। हालाँ क, कै लशयम {{8} }यरिंग म ओलिविन म मोंटिसेलाइट (CaMgSiO₄), बड़ा Ca2⁺ आयन अधिक विशाल एम 2 साइट म वरीयता प से प्रवेश करते ह जबकि Mg2 को छोटे एम 1 स्थिति का पक्षधर है।

olivine crystal structure

ओलिविन संरचना का वर्णन करै का एक वैकल्पिक तरीका ऑक्सीजन उप-लहिया पर जोर देत है। ऑक्सीजन आयन एक hexagonal बंद - पैक (hcp) ए -अक्ष के साथ ढेर किया जात है। ई ढाँचा उ मचान प्रदान करत है जेहि पर सिलिकॉन औ धातु कैटियन खुद का स्थिति बनावत है।

इस hcp ऑक्सीजन व्यवस्था के भीतर, धातु कैटेशन उपलब्ध ओक्टाहेड्रल शून्य के आधा भर जात है, जबकि सिलिकॉन एटम टेट्राहेड्रल शून्य के एक - आठ पर कब्जा करत है। यह चयनात्मक साइट कब्जा M₂SiO₄ का वशेषता ओलिविन स्टोइचियोमेट्री बनाता है, जहां एम डायलेंट मेटल कैटेशन का प्रतिनिधित्व करत है।

हर ऑक्सीजन परमाणु एक सिलिकॉन और तीन धातु परमाणु से बंधन है, जिससे एक घने तीन - आयात ढांचे पैदा होत है। ऑक्सीजन परमाणु समकक्ष नहीं हैं {{2} तीन अलग-अलग ऑक्सीजन पद (O1, O2, O3) म थोड़े अलग बंधन वातावरण और पड़ोसी परमाणु तक दूरी होती है। ऑक्सीजन स्थलन मा ई भिन्नता समग्र संरचनात्मक जटिलता मा योगदान देत है अउर थर्मल विस्तार अउर संपीड़न जइसन गुणन का प्रभावित करत है।

किनारे {{0}शायरिंग ऑक्टाहेंद्र के परत (100) विमान के समानांतर, अलग-थलग SiO₄ टेट्राहेंद्र द्वारा लिंक किए गए क्रॉस -। यह परतदार वशेषता लागू तनाव म वशेष प से मह वपूण हो जाती है, क्योकि यह संभावित पर्ची विमान बनाता है जो पृथ्वी के मेंटल म ओलिविन के यांत्रिक और भूकंपीय गुण को प्रभावित करत है।

ओलिविन कय क्रिस्टल संरचना मैग्नीशियम कय अंत - मेम्बर फोर्टराइट (Mgₒ€₄) औ लोहा कय अंत - मेम्बर फयालाइट (Fe₂SiO₄) कय बीच एक निरंतर ठोस समाधान कय समायोजित करत है। ई पूरा दुर्व्यवहार मौजूद है काहे से कि Mg2⁺ (योनिक त्रिज्या ~ 0.72 Å) अऊर Fe2⁺ (आयोनिक त्रिज्या ~ 0.77 Å) आकार मा केवल लगभग 7% तक भिन्न होत है, जेहिसे उ क्रिस्टल संरचना का महत्वपूर्ण रूप से विकृत किए बिना मुक्त रूप से प्रतिस्थापित कीन जा सकत है।

रचना का पारंपरिक रूप से मोलर प्रतिशत के रूप मा व्यक्त कीन जात है, जइसे कि F₇€₀ (या बस फो ), 70% फोरस्टेराइट अउर 30% फयालाइट का संकेत देत है। मैफिक चट्टानन से प्राकृतिक ओलिविन आमतौर पर F₅ से लेके F₉ तक होत है, जबकि मेंटल ओलिविन आम तौर पर अधिक मैग्नीशियन होत है, जेहिमा F₈₈ से F₈₂ के आसपास संरचना होत है।

जाली का पैरामीटर लोहे के सामग्री के साथ लगभग रैखिक रूप से बढ़त है। जैसन कि Mg2⁺ के लिए Fe2⁺ का विकल्प देत है, यूनिट कोशिका का विस्तार होत है काहे से कि लोहा के बड़ा आकार परमाणुओं का थोड़ा आगे धकेल देत है। यह संबंध इतना अनुमानित है कि उचित सटीकता के साथ ओलिविन संरचना का निर्धारण करै के लिए इकाई कोशिका आयाम का उपयोग कीन जा सकत है।

प्रमुख एमजी -या प्रतिस्थापन के अलावा, ओलिविन संरचना अन्य कैशन कय मामूली मात्रा मा शामिल होइ सकत है। कैल्शियम सीमित मात्रा मा संरचना मा प्रवेश करत है, एम 2 साइट का पसंद करत है। मैंगनीज (टेफ्रोइट म, MnSiO₄) मैग्नीशियम या लोहा को पूरी तरह से बदल सकत है। निकेल, क्रोमियम, अउर यहां तक कि फेरिक आयरन (Fe³⁺) के ट्रेस मात्रा ओक्टाहेड्रल साइटन मा प्रतिस्थापित कइ सकत है, हालांकि छोट अनुपात मा।

ओलिविन संरचना केवल विशिष्ट दबाव और तापमान परिस्थितियों के तहत स्थिर रहत है। जैसे-जैसे पृथ्वी के भीतर गहराई बढ़त है, ओलिविन व्यवस्था ऊर्जावान रूप से प्रतिकूल हो जात है अउर अलग-अलग क्रिस्टल संरचना के साथ डेंसर पॉलीमॉर्फ मा बदल जात है।

लगभग 410 कलोमीटर गहराई म (14 जीपीए के आसपास दबाव के लए तयो गड, ओलिविन वाडस्लेइट म एक एक्सोथर्मिक चरण संक्रमण से गुजरता है। इस प रवतन म एक मह वपूण संरचनात्मक पुनरावृत्ति शािमल है जहाँ ऑक्सीजन उप-लेश hexagonal बंद से शिफ्ट हो जात है - एक अधिक घन व्यवस्था के ओर जात है। वाडस्लेइट ऑर्थोरहॉम्बिक समरूपता का बरकरार रखत है लेकिन ओक्टाहेड्रल समन्वय मा कुछ सिलिकॉन परमाणु के साथ एक संशोधित स्पिनल - जैसा कि संरचना अपनावत है।

पृथ्वी कय मेंटल मा गहरा, लगभग 520 किलोमीटर गहराई (18-20 जीपीए) मा, वैडस्लेइट रिंगवुडाइट मा बदल जात है, जवन एक क्यूबिक स्पिनल संरचना कय अपनावत है। रिंगवुडाइट मा, सब सिलिकॉन टेट्राहेड्रल स्थिति के बजाय ओक्टाहेड्रल साइटन पर कब्जा करत है। इन चरण संक्रमण म अचानक घनत्व पैदा होत है जेहिसे भूकंप वैज्ञानिक भूकंपीय तरंग के वेग मा असमंजस के रूप मा पता लगावत हैं।

ई संक्रमण जवने दबाव मा होत है, ऊ तापमान औ संरचना पै निर्भर करत है। आयरन - olivivive olivine मैग्नीशियम - समृद्ध किस्म से कम दबाव म बदल जात है। 800 डिग्री पर , शुद्ध फोर्स्टेराइट 11.8 जीपीए म वाडस्लेइट म बदल जात है, जबकि wadsleite-to- rungirite संक्रमण 14 जीपीए से ऊपर होत ह। लोहा का अंत {{10}यां फयालाइट wadslieite संरचना को पूरी तरह से छोड़ देता है और सीधे अरेन्साइट (iron- बरतने वाली रिंगवुडाइट एनालॉग) म बदल जात है।

olivine crystal structure

ओलिविन संरचना लागू दबाव - अलग-अलग क्रिस्टलोग्राफिक दिशा मा अलग-अलग दर पर संकुचित होत है। एम 2 ऑक्टाहेड्रन फोस्टराइट से फायलाइट तक सभी रचनाओं म एम 1 ओक्टाहेड्रन से अधिक आसानी से संकुचित करत है। ई अंतर संपीड़न होत है काहे से कि एम 2 साइट मा एक बड़ा प्रारंभिक आयतन अउर अपने बंधन विन्यास मा अधिक लचीलापन होत है।

एकल - क्रिस्टल X - Difrect अध्ययन 8 जीपीए तक के अध्ययन से पता चलत है कि एम 2 -ई बंधन लंबाई दबाव के तहत एम 1-ओ बांड के तुलना मा तेजी से कम होत है। एम 1 ओक्टाहेड्रन बढ़त लोहा के सामग्री के साथ अपेक्षाकृत कम संपीड़न हो जात है, जेहिसे विरोधाभास रूप से थोक मॉडुलस (संपीड़न के लिए ओवरल प्रतिरोध) का कारण बनत है ताकि फोस्टराइट से फायलाइट से थोड़ा बढ़ोतरी-एक शुरुआत मा प्रति-सहज परिणाम से आया है काहे से कि आयरन मैग्नीशियम से भारी होत है।

तापमान मा संरचना का अलग तरह से प्रभावित होत है। हीटिंग से यूनिट सेल का विस्तार हो जात है, बी - अक्ष का सबसे बड़ा थर्मल विस्तार गुणांक दिखा रहा है। 900 डिग्री तक फोस्टराइट पर हाई{{3} टेलस्टेर्यूचर अध्ययन से पता चलत है कि m-ई बंधन लंबाई व्यवस्थित रूप से बढ़ जात है, लेकिन मूल संरचनात्मक टोपोलॉजी तब तक अपरिवर्तित रहत है जब तक कि पिघलत तापमान के दृष्टिकोण न हो।

SiO₄ टेट्राहेंद्र धातु -ऑक्सीजन ओक्टाहेंद्र के तुलना मा उल्लेखनीय कठोर साबित करत हैं। Si-ई बंधन कय मजबूत सहसंयोजक वर्ण कय कारण Si- कय लंबाई या तौ दबाव या तापमान कय साथे कम से कम बदलत है। अधिकांश संरचनात्मक लचीलापन m -ई बंधन लंबाई म समायोजन से आता है और पॉलीहेडर के संपीड़न के बजाय पॉलीहेड्रा के बीच कोण म...

ओलिविन संरचनात्मक ढांचे म महत्वपूर्ण तकनीकी अनुप्रयोग मलिथियम लोहे के फॉस्फेट बैटरी(LiFePO₄ या एलएफपी) क... 1996 म एक कैथोड सामग्री के रूप म खोजा गया, लिथियम लोहे के फॉस्फेट खनिज ओलिविन के समान मौलिक ओलिविन संरचना प्रकार को अपनाता है, हालांकि फॉस्फेट समूह के साथ अलग-थलग सिलिकेट टेट्राहेंद्रहेद्र को प्रतिस्थापित करत...

LiFePO₄ म, संरचना ऑर्थोम्बिक समरूपता (अंतरिक्ष समूह Pnma / Pbnm) को लटिस पैरामीटर के साथ बनाए रखता है a=6.008 Å, b=10.334 Å, और c=4.693 Å। लोहे कय परमाणु ओक्टाहेड्रल साइटन (FeO₆ ओक्टाहेंद्र कय गठन करत हैं, जबकि फास्फोरस कय परमाणु टेट्राहेड्रल साइटन (PO₄ टेट्राहेंद्र कय गठन करत हैं) मा बैठत हैं, जवन कि धातु औ सिलिकॉन कय परमाणु खनिज ओलिविन मा कैसे व्यवस्थित करत हैं।

प्रमुख अंतर अतिरिक्त लिथियम कैटियन मा निहित है। लिथियम आयन संरचना के भीतर ओक्टाहेड्रल चैनलन मा रहत हैं, जेहिमा एक ज़िगज़ैग पैटर्न मा व्यवस्थित कीन जात है। बैटरी चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के दौरान, लिथियम आयन को मूल ओलिविन ढांचे को ढाल दिए बिना इन चैनलों म रिवर्सल रूप से निकाला जा सकत है और डाला जा सकत है। लोहा Fe2⁺ और Fe3⁺ के बीच रेडॉक्स साइकिल चला रहा है, ताकि चार्ज संतुलन बनाए रखने के लिए लिथियम म और बाहर चलता है।

यह संरचनात्मक स्थिरता - मजबूत ओलिविन वास्तुकला - LeFePO₄ बैटरी असाधारण सुरक्षा विशेषताएं और लंबे चक्र जीवन से विरासत म मिली है। फॉस्फेट टेट्राहेंद्र म मजबूत P{{3}ओ सहसंयोजक बंधन ऑक्सीजन रिलीज का विरोध करत है, जेहिसे थर्मल फैनवे प्रतिक्रिया से रोका जात है जउन कुछ अउर लिथियम - आयत बैटरी केमिस्ट्री का समापन करत है। वाणिज्यिक एलएफपी बैटरी क्षमता बनाए रखते हुए 3,000 से अधिक शुल्क -डिस्चार्ज चक्र प्राप्त कर सकत हैं।

ओलिविन संरचना एक सीमा लगाता है: लिथियम आयन को तीन आयाम म मुक्त रूप से हिलने के बजाय क्रिस्टलोग्राफिक अक्ष के साथ एक - आयाम चैनल के माध्यम से फैलानी चाहिए। यहिसे आयनिक चालकता अउर दर क्षमता पै रोक लगावा जात है। शोधकर्ता नैनोस्ट्रक्चरिंग (कण आकार को कम प्रसार पथ पर कम करना) और कार्बन लेप (इलेक्ट्राप चालकता म सुधार) के माध्यम से इस बात को संबोधित करत हैं। लिथियम मैंगनीज लोहे के फॉस्फेट (एलएमएफपी) जइसन संशोधित संस्करण ओलिविन संरचना का बनाए रखत हैं जबकि कुछ लोहे के लिए मैंगनीज का प्रतिस्थापित करत है, जेहिसे संचालन वोल्टेज बढ़ जात है।

ओलिविन संरचना का आधुनिक समझ मुख्य रूप से X -ई} विवर्तन तकनीक से आवत है। व लयम लॉरेंस ब्रैग और जीबी ब्राउन ने 1926 म शु आत X -रे क्रिस्टलोग्राफी विधियों का उपयोग करके पहली बार फोर्स्टेराइट के क्रिस्टल संरचना का निर्धारण किया। उनके काम ने अलग-थलग SiO₄ टेट्राहेंद्र - एक अक्षरता अंतर्दृष्टि से बना ओलिविन स्थापित किया गया।

सिंगल - क्रिस्टल X - विवर्तन सटीक संरचनात्मक निर्धारण कय लिए स्वर्ण मानक बना रहत है। एक छोटा ओलिविन क्रिस्टल (आमतौर पर 0.1 -0.5 मिमी) एक गोनिओमीटर पर लगाया जात है अउर एक्स-रे बीम के माध्यम से घुमावा जात है। परिणामी विवर्तन पैटर्न मा हजारन व्यक्तिगत प्रतिबिंब होत है, हर एक क्रिस्टलोग्राफिक विमानन के एक अलग सेट का प्रतिनिधित्व करत है। परिष्कृत सॉफ्टवेयर एटोमिक स्थिति, थर्मल पैरामीटर, अउर साइट पर परिष्कृत करत है, जेहिसे देखा गा विवर्तन तीव्रता से मेल खात है।

न्यूट्रॉन विवर्तन पूरक जानकारी प्रदान करत है, खास तौर से हाइड्रोजन परमाणु (खरीदा चरण मा) का पता लगावै के लिए मूल्यवान अउर मैग्नीशियम अउर एल्यूमीनियम जइसे समान इलेक्ट्रॉन गिनती वाले तत्वन के बीच अंतर करत है। न्यूट्रॉन प्रयोग मा बड़े क्रिस्टल अउर न्यूट्रॉन स्रोत के साथ विशेष सुविधा के जरूरत होत है, लेकिन ई चुंबकीय संरचना अउर कुछ हल्के तत्व पदन का निर्धारण करै खातिर बेहतर सटीकता प्रदान करत हैं।

ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (टीईएम) नैनोस्केल पर ओलिविन संरचना के जांच करत है, दोष, डोमेन सीमाओं का खुलासा करत है, अउर स्थानीय भिन्नता का विवर्तन विधियन के लिए अदृश्य करत है। हाई {{1} रेजिमेंट टीईएम व्यक्तिगत परमाणु स्तंभन का चित्रित कर सकत है, सीधे परमाणु के व्यवस्था का कल्पना करत है। यह विकृत नमूने या चरण संक्रमण का अध्ययन करत समय विशेष रूप से शक्तिशाली हो जात है जहां संरचना छोट-छोट दूरी मा भिन्न होत है।

जनसंख्या मोड के माध्यम से रमन और अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी जांच ओलिविन संरचना क... SiO₄ टेट्राहेड्रन के पास चार मौलिक कंपन मोड है, और उनकी आवृत्ति Si-O बांड ताकत और आसपास के संरचनात्मक वातावरण पर निर्भर करत है। रचना इन कंपन आवृत्तियों को अनुमानित तरीकों म प्रभावित करत है - फोर्टिराइट फायलाइट के तुलना म अलग-अलग वर्णक्रमीय चोटी दिखाती है काहे से कि फे -ई बंधन Mg-ई बंधन से कमजोर होत है। ये स्पेक्ट्रोस्कोपिक तकनीक गैर-- विनाशकारी रूप से काम करत हैं अउर छोट-छोट नमूना या समावेश का विशेषता दे सकत हैं।

क्रिस्टलोग्राफिक व्यवस्था सीधे ओलिविन के अवलोकन योग्य गुणन का नियंत्रित करत है। खनिज आमतौर पर जैतून का जैतून - बने दिखाई देत है काहे से कि ओक्टाहेड्रल समन्वय म Fe2⁺ आयन विशिष्ट तरंग दैर्ध्य म प्रकाश अवशोषित करत हैं, हरे रंग का संचार करत हैं। शुद्ध फोर्टराइट पीला - हरेक पीला - अभिव्यक्तिएँ गहरे हरे से भूरा से भूरा से घटित दिखाई देत हैं - …

ओलिविन क्लीवेज के बजाय कोन्चोइडल फ्रैक्चर प्रदर्शित करत है काहे से कि - आयात के तीन अलग-अलग टेट्राहेंद्र का बंधा ओक्टाहेंद्र से बंधा सब दिशा मा समान रूप से मजबूत बंधन बनावत है। माइकस या परत सिलिकेट्स म शीट संरचनाओं के तुलनीय संरचना म कमजोरी के कोई विमान नहीं मौजूद है। जब ओलिविन टूट जात है, तौ ई विशिष्ट क्रिस्टलोग्राफिक विमानन के साथ विभाजन के बजाय संरचना के पार अनियमित रूप से फ्रैक्चर करत है।

ऑर्थोम्बिक समरूपता एनिसोट्रोपिक गुण बनाता है - भौतिक विशेषता क्रिस्टलोग्राफिक दिशा के साथ भिन्न होत है। क्रिस्टल अक्ष के सापेक्ष प्रसार दिशा के आधार पर भूकंपीय तरंग वेग भिन्न होत है। तेजी से वेग दशा a -अक्ष, c - अक्ष मा मध्यम वेग, औ b- अक्ष मा धीमी वेग से मेल खात है। मेंटल ओलिविन मा ई भूकंपीय एनिसोट्रोपी भूभौतिकता से भूभिखाहतावादी लोगन का मेंटल प्रवाह के दिशा अउर परिमाण के व्याख्या करै मा मदद करत है।

हार्डनेस (मोहस पैमाने पर 6.5-7) और घनत्व (3.27-3.37 ग्राम / सीएम १ फोस्टराइट के लिए, फयालाइट के लिए 4.39 ग्राम / सीएम ८) दुनौ संरचना के तंग पैकिंग अउर धातु-ऑक्सीजन बंधन के ताकत से संबंधित हैं। ओलिविन संरचना मा घनी ऑक्सीजन ढांचे अऊर छोट धातु-ऑक्सीजन दूरी पृथ्वी पृथ्वी परिस्थितियन मा रासायनिक अपक्षय के प्रतिरोधी एक कठोर, घने खनिज बनावत है।

olivine crystal structure

रियल ओलिविन क्रिस्टल मा संरचनात्मक अपूर्णता होत है जवन उनके व्यवहार का काफी प्रभावित करत है। बिंदु दोष म रिक्ति (दुपरिणाओं का गलत करना), अंतरालीय (अतिरिक्त परमाणु सामान्य रूप से अकल्पनीय स्थिति म निचोड़), और प्रतिस्थापनीय दोष (सामान्य स्थल पर गलत परमाणु) शामिल हैं। ये दोष, यद्यपि दुर्लभ, नियंत्रण प्रसार दर और आयनिक आंदोलन के लिए मार्ग बनाकर विद्युत चालकता।

विस्थापना - लाइन दोष जहाँ नियमित क्रिस्टलोग्राफिक व्यवस्था टूट जात है - ओलिविन के यांत्रिक गुण टूट जात है। डिस्लोकेशन क्रीप (सहकत के माध्यम से इन लाइन दोष का आंदोलन) भूगर्भीय समयस्केल के तहत मेंटल ओलिविन म एक प्रमुख विरूपण तंत्र का प्रतिनिधित्व करत है। विशिष्ट पर्ची प्रणाली (क्रिस्टलोग्राफिक समतल अऊर विस्थापन गति के दिशा) निर्धारित करत हैं कि ओलिविन अनाज कइसे विकृत होत है अऊर पसंदीदा क्रिस्टलोग्राफिक अभिविन्यास विकसित करत है।

अनाज सीमाओं और जुड़वां सीमाओं जैसे विस्तारित दोष इंटरफेस बनावत हैं जहां क्रिस्टल संरचना एक अभिविन्यास से दूसर अभिविन्यास मा संक्रमण करत है। ये सीमा यांत्रिक ताकत को प्रभावित करत हैं अउर रासायनिक परिवर्तन के लिए तेज प्रसार मार्ग प्रदान करत हैं। सबग्रेन सीमा -लो -कान कय सीमा विस्थापित ओलिविन मा विस्थापना - विकास कय सरणी से बना है औ विरूपण कय इतिहास कय रिकॉर्ड करै।

पृथ्वी कय सतह पै ओलिविन कय मौसम तेजी से अपनी मजबूत संरचना कय बावजूद होत है। पानी के अणु दोष अउर अनाज के सीमा के साथ घुस सकत हैं, ओलिविन ढांचे के साथ प्रतिक्रिया करत हैं। सबसे आम प रवतन उ पाद सर्पेंटिन होत है, बनत है जब पानी के अणु संरचना मा डालत हैं: 2Mg€SiO₄ {{3} H₂ → Mg₃ SiO₅ (ओएच)₄ + एमजी (ओएच)₂₂। ई प्रतिक्रिया मूल आयतन का 30-40% तक फैलत है औ मूल ओलिविन संरचना का नष्ट कइ देत है, जेहिमा शीट सिलिकेट परतन कय प्रतिस्थापित कीन जात है।

अन्य परिवर्तन उत्पादन मा आइडिंगसाइट (लोख ऑक्साइड औ मिट्टी के खनिज कय एक ठीक - कय मिश्रण) औ बॉलिंगाइट (हाइड्रेटेड लोहा - पिरिंग सिलिकेट) शामिल है। ये प रवतन प्रक्रिया दरार और क्रिस्टल किनारे के साथ सबसे तेजी से आगे बढ़ती है जहाँ पानी संरचना को सबसे आसानी से पहुंच सकत है। पूरा छद्ममोर्फिक प्रतिस्थापन हो सकत है, जहाँ परिवर्तित सामग्री बाहरी क्रिस्टल आकार का बरकरार रखत है जबकि आंतरिक संरचना पूरी तरह से द्वितीयक खनिज मा बदल जात है।

ओलिविन संरचना का दूसर सिलिकेट खनिज से अलग का बनावत है?

ओलिविन मा अलग-थलग SiO₄ टेट्राहेंद्र होत है जवन एक दूसरे के साथ ऑक्सीजन परमाणु साझा नाहीं करत है, जेहिसे ई एक नेसिलिकेट के रूप मा परिभाषित कीन जात है। ई चेन सिलिकेट (जैसे पाइरोक्सीन), शीट सिलिकेट (जैसे माइकिस), अउर ढांचा सिलिकेट (जैसे क्वार्ट्ज) के विपरीत है जहां टेट्राहेंद्र विस्तारित संरचना बनावै खातिर ऑक्सीजन साझा करत हैं। अलग-थलग टेट्राहेंद्र एक घने तीन - आयात नेटवर्क मेटल {{3} ऑक्सीजन बंधन द्वारा एक साथ रखे जात हैं।

ओलिविन मा दुइ अलग-अलग धातु स्थल (एम 1 अउर एम 2) काहे होत है?

ऑर्थोम्बिक समरूपता औ ऑक्सीजन परमाणु कय विशिष्ट पैकिंग व्यवस्था दुइ क्रिस्टलोग्राफिक रूप से अलग-अलग ओक्टाहेड्रल स्थिति बनावत है जेहिमा थोड़ा अलग आकार औ विकृति होत है। एम 1 एक उलटा केंद्र पर बैठता है और छोटा और अधिक विकृत है, जबकि एम 2 एक दर्पण विमान पर स्थित है और बड़ा और अधिक नियमित है। यह भेद प्रभावित करत है कि कौन सी कैशन पसंद करत हैं अउर सामग्री के भौतिक गुणन का कौन सी साइट अउर नियंत्रित करत है।

संरचना ओलिविन क्रिस्टल संरचना को कैसे प्रभावित करत है?

फोस्टराइट -फेदल श्रृंखला म मैग्नीशियम के लिए लोहे के विकल्प के रूप म, यूनिट सेल एक समान रूप से विस्तार करत है काहे से कि Fe2⁺ Mg22। मूल संरचनात्मक टोपोलॉजी अपरिवर्तित रहता है - एक ही अंतरिक्ष समूह, एक ही परमाणु स्थिति, एक ही समन्वय वातावरण। बांड लंबाई मा थोर बहुत बढ़त है, लेकिन परमाणु कय व्यवस्था मौलिक रूप से मिलत है। इससे अंत - सदस्यन के बीच पूरा ठोस समाधान मिलत है।

का ओलिविन संरचना पानी या अन्य वाष्पीकरण का समायोजित कर सकत है?

मानक ओलिविन संरचना मा कौनो हाइड्रोक्सिल समूह या आणविक पानी नाहीं होत है। हालाँ क, हाइड्रोजन के ट्रेस मात्रा म बिंदु दोष के रूप म शामिल हो सकत है -हानि ऑक्सीजन परमाणु के लिए प्रतिस्थापित या सामान्य रूप से खाली साइट म residing के रूप म ओएच समूह शामिल हो सकत है। ये "पानी" सामग्री बहुत कम रहता है (आम तौर पर<50 ppm by weight), but even trace hydrogen significantly affects electrical conductivity and diffusion rates. Water content increases with pressure, making transition zone olivine polymorphs potentially important water reservoirs in Earth's deep interior.

ओलिविन क्रिस्टल संरचना निम्नलिखित मौलिक विशेषताओं का प्रदर्शन करत है:

क्रिस्टल सिस्टम: अंतरिक्ष समूह पीबीएनएम (या वैकल्पिक सेटिंग म पीएनमा) के साथ रूढ़िवादी

जाली के पैरामीटर:

फोस्टर्ड: एक ≈ 4.75 Å, बी ≈ 10.20 Å, सी ≈ 5.98 Å

फयालाइट: एक ≈ 4.82 Å, बी ≈ 10.48 Å, सी ≈ 6.09 Å

बिल्डिंग ब्लॉक: धातु -ऑक्सीजन ओटाहेंद्र (एमओ₆)

धातु के स्थान: अलग-अलग आकार और विकृति के साथ दो अलग-अलग ओक्टाहेड्रल साइट (एम 1 और एम 2)

ऑक्सीजन पद: असममित इकाई म तीन क्रिस्टलोग्राफिक रूप से अलग-अलग ऑक्सीजन स्थल

संरचनात्मक प्रकार: षटकोणीय बंद - टेट्राहेड्रल और ओक्टाहेड्रल शून्य म कैशन के साथ ऑक्सीजन सरणी

वर्गीकरण: अलग-थलग टेट्राहेड्रल इकाइयन के कारण नेसोसिलिकेट (ऑथोसिलिकेट)

समन्यास: 4-संयोजक (टेट्राहेड्रल) म सी 6-सहसंबंध म एम कैशन

यह संरचनात्मक ढाँचा उल्लेखनीय रूप से मजबूत साबित होता है, भूगर्भीय वातावरण म व्यापक संरचना सीमाओं म स्थिरता बनाए रखता है जबकि तकनीकी अनुप्रयोग म उन्नत बैटरी सामग्री के लिए नींव भी प्रदान करत है। ओलिविन संरचना का मजबूत सहसंयोजक Si- बंधन लचीला धातु {{2} ऑक्सीजन समन्वय कय साथ बंधन कय संयोजन यह पृथ्वी कय सबसे महत्वपूर्ण औ बहुमुखी खनिज संरचना मा से एक बना देत है।