類質同晶英文解釋翻譯、類質同晶的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 isomorphism
分詞翻譯:
類的英語翻譯:
be similar to; genus; kind; species
【醫】 group; para-; race
質的英語翻譯:
character; matter; nature; pawn; pledge; quality; question; ******
【醫】 mass; massa; quality; substance; substantia
【經】 guilder
同晶的英語翻譯:
【醫】 homomorphism; isomorphism
專業解析
類質同晶(英文:Isomorphism)是礦物學和晶體化學中的重要概念,指不同化學成分的物質在相同或相似的結晶條件下,形成具有相同晶體結構或極其相似晶形的現象。其核心在于晶體結構的相似性,而非化學成分的相同。
詳細解釋:
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定義核心:
- 類質同晶物質擁有相同的空間群(晶體結構的對稱性)和相似的晶胞參數(晶體格子的大小和形狀)。
- 這些物質中的離子或原子在晶體結構中占據等效的位置,并且它們之間通常可以發生廣泛的置換(即類質同象置換)。例如,橄榄石族礦物中,鎂離子 (Mg²⁺) 和鐵離子 (Fe²⁺) 可以在相同的晶體結構位置中相互替代,形成鎂橄榄石 (Mg₂SiO₄) 到鐵橄榄石 (Fe₂SiO₄) 的連續固溶體系列。
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形成條件:
- 離子/原子大小相近:發生置換的離子或原子半徑必須非常接近(通常差異不超過15%),才能在晶格中相互替代而不引起結構顯著畸變。例如,Na⁺ (1.02 Å) 和 K⁺ (1.38 Å) 半徑差異較大,難以形成類質同晶;而 Mg²⁺ (0.72 Å) 和 Fe²⁺ (0.78 Å) 半徑接近,容易置換。
- 離子電荷相同或補償:相互置換的離子通常具有相同的電荷(如 Mg²⁺ 和 Fe²⁺)。如果電荷不同(如 Na⁺ 和 Ca²⁺),則需要通過其他位置的置換(如耦合置換)來維持晶體整體的電中性。
- 化學鍵類型相似:離子鍵、共價鍵等鍵合類型需相似。
- 結晶環境相似:形成時的溫度、壓力等物理化學條件相近。
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意義與應用:
- 礦物分類基礎:是劃分礦物族(如長石族、輝石族、角閃石族、雲母族、橄榄石族)的關鍵依據。同一族礦物具有相同的晶體結構骨架,主要差異在于結構中特定位置的離子成分變化。
- 地質溫度計/壓力計:某些礦物中類質同象置換的程度(如斜長石中Na和Ca的比例,石榴子石中Mg和Fe的比例)與形成時的溫度、壓力條件密切相關,可用于反演岩石形成時的物理化學環境。
- 材料科學:理解類質同晶現象有助于設計和合成具有特定結構性能的新材料,如通過離子置換調控材料的電學、磁學或光學性質。
- 資源利用:許多礦床中的有用元素常以類質同象形式存在于載體礦物中(如釩存在于钛磁鐵礦中,镓存在于閃鋅礦中)。
漢英詞典角度釋義:
- 類質同晶 (lèi zhì tóng jīng): Isomorphism (礦物學、晶體學) - 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).
權威參考來源:
- 王濮, 潘兆橹, 翁玲寶等. 《系統礦物學》. 地質出版社. (經典中文礦物學教材,詳細闡述礦物分類及類質同象理論)
- Dana, J. D., & Hurlbut, C. S. Dana's System of Mineralogy (Various editions). John Wiley & Sons. (國際權威礦物學參考書,對礦物族和類質同晶有系統論述)
- International Mineralogical Association (IMA) - Commission on New Minerals, Nomenclature and Classification (CNMNC). (提供礦物命名和分類的國際标準,其分類基礎依賴于晶體結構和類質同象關系)
網絡擴展解釋
類質同晶(isomorphism),又稱異質同晶或類質同象,是指化學組成相似、性質相近的物質在結晶時,晶體結構中的某些離子或原子被其他性質相似的離子或原子部分或全部置換,形成單一相的混合晶體,且不改變原有晶體結構和鍵性的現象。
核心特征與條件
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化學相似性
發生置換的離子或原子需滿足化學性質相近、離子半徑相似(如Ca²⁺和Mg²⁺)以及電荷相同等條件。
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結構一緻性
置換後晶體結構類型和鍵性保持不變,僅晶胞參數發生微小變化。例如,方解石(CaCO₃)與菱鎂礦(MgCO₃)可形成白雲石[(Ca, Mg)CO₃]。
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混晶的連續性
置換需能形成成分連續變化的類質同像系列,其物理性質(如密度、折射率)隨組分比例呈線性變化。
其他要點
- 發現曆史:1819年由德國化學家E.米切利希首次提出,對早期原子量測定有重要影響。
- 化學式表示:置換的離子按含量高低排列在圓括號内,如白雲石寫作(Ca, Mg)CO₃。
- 應用領域:常見于礦物學中,用于解釋礦物成分的複雜性及物理性質的變化規律。
與同質多晶的區别
類質同晶強調不同物質形成相同結構,而同質多晶指同一物質在不同條件下形成不同結構的晶體(如石墨與金剛石)。
分類
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