蒙脱石的超结构与层电荷分布

摘要

蒙脱石是一种具有“湍流”结构的随机间层矿物，在蒙脱石的晶体结构中存在着“超结构(superstructure)”，即在正常蒙脱石(001)衍射线2θ角位置更低的角域出现衍射线。rn 超结构衍射线出现的d值为n×d001+m×10(n=3，4，5，6；m=1，2)A。这种“超结构”的出现与蒙脱石的层电荷密度大小及分布状况密切相关。电荷密度小、层电荷分布中有较小层电荷分布的蒙脱石，其晶体结构中有“超结构”存在；而高层电荷、分布均匀的蒙脱石的晶体结构中则基本不存在“超结构”。它是低层电荷层中水化阳离子迁移至邻近层引起层的“膨胀-坍塌”(expand-collapse)，由坍塌层(层间距10(A))与膨胀层构成的新的周期结构，坍塌层在周期性结构中随机分布，因而只能观察到一级衍射。超结构衍射线的d值和强度，不仅与低层电荷部分所占的百分率有关，还与层间阳离子的种类有关。