
【化】 constitution water
frame; structure; composition; configuration; construction; fabric; mechanism
【计】 frame work
【医】 constitution; formatio; formation; installation; structure; tcxture
Adam's ale; Adam's wine; liquid; water
【化】 water
【医】 a.; Aq.; aqua; aquae; eau; hydr-; hydro-; hydrogen monoxide; water
【经】 water
结构水(Structural Water)是矿物或化合物中以特定化学结构形式存在的水分子,其存在形态与自由水有本质区别。根据《地质学大辞典》定义,结构水主要通过氢氧根(-OH)或结晶水(H₂O)形式结合于晶体结构中,需加热至300℃以上才能脱离晶格。
在矿物学领域,国际矿物学协会(IMA)指出结构水可分为两类:1)羟基结构水,如高岭石Al₂Si₂O₅(OH)₄中的-OH基团;2)结晶水,如石膏CaSO₄·2H₂O中的水分子,两者均参与矿物晶体结构的稳定性。
化学分析领域依据《化学术语》标准,结构水的检测需通过热重分析法(TGA)测定其失重温度区间,例如蒙脱石的结构水释放温度范围为550-800℃,该特性被广泛应用于材料科学和地质年代学研究。
与吸附水的区别在于,结构水在化合物中具有固定化学计量比,例如绿帘石化学式Ca₂(Al,Fe)₃(SiO₄)₃(OH)中-OH基团含量恒定为1:3的铝铁比例,这一特性被联合国教科文组织列为矿物鉴定的核心指标。
结构水是矿物学中的一个专业术语,指以离子形式存在于矿物晶格中的水,其定义和特性如下:
存在形式与结合方式
结构水以H⁺、OH⁻或H₃O⁺等离子的形式参与矿物晶格构造,其中最常见的是OH⁻(如滑石Mg₃Si₄O₁₀₂、蛇纹石Mg₆Si₄O₁₀₈),而含H₃O⁺的矿物极少见。这类水通过化学键与矿物中的其他离子紧密结合,成为矿物晶体结构的组成部分。
释放条件与稳定性
结构水需在高温(通常600–1000℃)下才会脱离矿物晶格。例如,高岭石(Al₄Si₄O₁₀₈)在580℃失水,蛇纹石在670℃失水。这种高温稳定性使其区别于自由水(常温可蒸发)和结晶水(加热至100–200℃即可失去)。
与其他类型水的区别
典型矿物示例
高岭石、滑石、纤铁矿等矿物均含结构水。这类矿物在陶瓷、耐火材料工业中应用广泛,其脱水温度直接影响材料的热处理工艺。
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