类质同晶英文解释翻译、类质同晶的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 isomorphism
分词翻译:
类的英语翻译:
be similar to; genus; kind; species
【医】 group; para-; race
质的英语翻译:
character; matter; nature; pawn; pledge; quality; question; ******
【医】 mass; massa; quality; substance; substantia
【经】 guilder
同晶的英语翻译:
【医】 homomorphism; isomorphism
专业解析
类质同晶(英文:Isomorphism)是矿物学和晶体化学中的重要概念,指不同化学成分的物质在相同或相似的结晶条件下,形成具有相同晶体结构或极其相似晶形的现象。其核心在于晶体结构的相似性,而非化学成分的相同。
详细解释:
-
定义核心:
- 类质同晶物质拥有相同的空间群(晶体结构的对称性)和相似的晶胞参数(晶体格子的大小和形状)。
- 这些物质中的离子或原子在晶体结构中占据等效的位置,并且它们之间通常可以发生广泛的置换(即类质同象置换)。例如,橄榄石族矿物中,镁离子 (Mg²⁺) 和铁离子 (Fe²⁺) 可以在相同的晶体结构位置中相互替代,形成镁橄榄石 (Mg₂SiO₄) 到铁橄榄石 (Fe₂SiO₄) 的连续固溶体系列。
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形成条件:
- 离子/原子大小相近:发生置换的离子或原子半径必须非常接近(通常差异不超过15%),才能在晶格中相互替代而不引起结构显著畸变。例如,Na⁺ (1.02 Å) 和 K⁺ (1.38 Å) 半径差异较大,难以形成类质同晶;而 Mg²⁺ (0.72 Å) 和 Fe²⁺ (0.78 Å) 半径接近,容易置换。
- 离子电荷相同或补偿:相互置换的离子通常具有相同的电荷(如 Mg²⁺ 和 Fe²⁺)。如果电荷不同(如 Na⁺ 和 Ca²⁺),则需要通过其他位置的置换(如耦合置换)来维持晶体整体的电中性。
- 化学键类型相似:离子键、共价键等键合类型需相似。
- 结晶环境相似:形成时的温度、压力等物理化学条件相近。
-
意义与应用:
- 矿物分类基础:是划分矿物族(如长石族、辉石族、角闪石族、云母族、橄榄石族)的关键依据。同一族矿物具有相同的晶体结构骨架,主要差异在于结构中特定位置的离子成分变化。
- 地质温度计/压力计:某些矿物中类质同象置换的程度(如斜长石中Na和Ca的比例,石榴子石中Mg和Fe的比例)与形成时的温度、压力条件密切相关,可用于反演岩石形成时的物理化学环境。
- 材料科学:理解类质同晶现象有助于设计和合成具有特定结构性能的新材料,如通过离子置换调控材料的电学、磁学或光学性质。
- 资源利用:许多矿床中的有用元素常以类质同象形式存在于载体矿物中(如钒存在于钛磁铁矿中,镓存在于闪锌矿中)。
汉英词典角度释义:
- 类质同晶 (lèi zhì tóng jīng): Isomorphism (矿物学、晶体学) - The phenomenon where different chemical compounds crystallize with the same (or very similar) structure, allowing atoms or ions of similar size and charge to substitute for one another within the crystal lattice. (e.g., the olivine group minerals).
权威参考来源:
- 王濮, 潘兆橹, 翁玲宝等. 《系统矿物学》. 地质出版社. (经典中文矿物学教材,详细阐述矿物分类及类质同象理论)
- Dana, J. D., & Hurlbut, C. S. Dana's System of Mineralogy (Various editions). John Wiley & Sons. (国际权威矿物学参考书,对矿物族和类质同晶有系统论述)
- International Mineralogical Association (IMA) - Commission on New Minerals, Nomenclature and Classification (CNMNC). (提供矿物命名和分类的国际标准,其分类基础依赖于晶体结构和类质同象关系)
网络扩展解释
类质同晶(isomorphism),又称异质同晶或类质同象,是指化学组成相似、性质相近的物质在结晶时,晶体结构中的某些离子或原子被其他性质相似的离子或原子部分或全部置换,形成单一相的混合晶体,且不改变原有晶体结构和键性的现象。
核心特征与条件
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化学相似性
发生置换的离子或原子需满足化学性质相近、离子半径相似(如Ca²⁺和Mg²⁺)以及电荷相同等条件。
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结构一致性
置换后晶体结构类型和键性保持不变,仅晶胞参数发生微小变化。例如,方解石(CaCO₃)与菱镁矿(MgCO₃)可形成白云石[(Ca, Mg)CO₃]。
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混晶的连续性
置换需能形成成分连续变化的类质同像系列,其物理性质(如密度、折射率)随组分比例呈线性变化。
其他要点
- 发现历史:1819年由德国化学家E.米切利希首次提出,对早期原子量测定有重要影响。
- 化学式表示:置换的离子按含量高低排列在圆括号内,如白云石写作(Ca, Mg)CO₃。
- 应用领域:常见于矿物学中,用于解释矿物成分的复杂性及物理性质的变化规律。
与同质多晶的区别
类质同晶强调不同物质形成相同结构,而同质多晶指同一物质在不同条件下形成不同结构的晶体(如石墨与金刚石)。
分类
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