Изоморфизм

Определение "Изоморфизм" в ЭБНБ

[μορφή (морфэ) - форма] - свойство веществ, родственных по химическому составу, кристаллизоваться в близких формах, образуя кристаллы переменного состава, т. и. смешанные кристаллы. При совершенном Изоморфизме смешанные кристаллы образуют непрерывный ряд, при несовершенном Изоморфизме смесимость ограничена и существует разрыв, внутри которого устойчивы две твердые фазы. Иногда говорят об Изоморфизме без образования смешанных кристаллов (изоструктурные кристаллы - галенит, галит). Изоморфизм обусловлен одинаковой структурой и близкими размерами решетки кристаллизующихся веществ, в результате чего может происходить замещение атомов или ионов, близких по величине радиуса, валентности и типу. При изовалентном Изоморфизме в решетке заменяются ионы одинаковой валентности, например Mg⁺²-Fe⁺² в оливине. При гетеровалентном Изоморфизме в решетке происходит замена ионов разной валентности, что требует выравнивания электростатического баланса путем; а) одновременной замены другой пары ионов, например в плагиоклазе Ca⁺²-Na⁺¹ и Al⁺³-Si⁺⁴ (компенсационный Изоморфизм); б) уменьшения числа ионов незаполненных мест, например в биотите замена по схеме 3Mg⁺²-2Al⁺³; в) внедрения добавочных ионов при наличии в решетке соответствующих мест, например в роговой обманке по схеме Si⁺⁴-Al⁺³+Na⁺¹. Изоморфизм зависит не только от свойств ионов и атомов, но и от условий равновесия, особенно от температуры, повышение которой благоприятствует образованию смешанных кристаллов: для низких температур совершенный изовалентый Изоморфизм проявляется при разности ионных радиусов (r₁-r₂)/r₂ до 15%, для высоких температур (700-1000°) - при (r₁-r₂)/r₂ до 30-40% (например, для пар Na⁺¹-K⁺¹ в калинатровых полевых шпатах или Са⁺²-Mg⁺² в пироксенах). Изоморфизм особого рода - способность к образованию смешанных кристаллов лишь при сходстве некоторых размеров решетки, благодаря субмикроскопическим закономерно ориентированным вросткам одного вещества в другом.