硅氧骨干的定量依据

7.3.1　硅氧骨干的定量依据

在F.Lieban(1986)的《硅酸盐的物理化学》中，是从以下七个方面对硅氧骨干进行分类的。

(1)硅的配位数:硅的配位数多为4，呈四面体配位，后来发现也有配位数是6的八面体配位。

(2)硅酸根［SiO₄］的连接方式:四面体配位中，硅酸根的连接方式有孤立的、共角顶的及共棱的，但以前两者为主。八面体配位者，硅酸根的连接方式也有孤立的、共角顶的及共棱的。

(3)硅氧骨干的分支性(branching，简写B): F.Lieban认为硅氧骨干有几种基本类型，如图7.4所示，它们是双四面体［Si₂O₇］、三重四面体、单链［Si O］₂₆及环硅氧骨干，如四方单环{0}［Si₄ O₁₂］。

(a)双四面体［Si₂O₇］;(b)三重四面体［Si₃O₁₀］;(c)线形单链［Si₂ O₆］;(d)单环［Si₄ O₁₂］(四方环)

图7.4　几种基本线形硅氧骨干

在以上几种基本硅氧骨干的基础上可以有分支，如图7.5所示。硅氧骨干可以分成未分支的(unbranched，UB)和分支的(branched，B)两类。

(a)氯黄晶开支三重四面体{OB}［Si₃O₁₆］;(b)锡铝硅钙石开支Vierer环{O．BO}［4Si₆O₁₈］;(c)天山石开支Sechsr环{OB．C}［6Si₁₈O₅₁］;(d)星叶石开支Zweier单链{OB}［2Si₄O₁₂］;(e)迪尔石环支Vierer单链{OB}［4Si₆O₁₇］

图7.5　几种基本分支硅氧骨干

分支的硅氧骨干又有以下三种情况:①分支与基本的硅氧骨干共一个角顶，称为开支(openbranched，O_B);②分支与基本的硅氧骨干共角顶多于一个，叫做环支(loopbranched，L_B);③在一种硅氧骨干中既有开支又有环支时，称为杂化(hybrid，简写为H)，如图7.6所示。

(a)链状的;(b)层状的

图7.6　杂化硅氧骨干

(4)硅氧骨干的维数(dimensionality，简称d)可分为四类:维数d=0，为孤立岛状;维数d= 1，为链状;维数d=2，为层状;维数d=3，为架状。

(5)硅氧骨干的多重数(multiplicity，简称m): m指的是［SiO₄］四面体相连接会形成几条或几层的多重四面体连接方式。如无限多的四面体在一维方向延伸形成单链。单链与单链并行连接，可形成m= 2，3，4，5，…双链、三链、四链、五链等多重链，环状硅氧骨干也可以是双层的，此时多重数因子m=2。

(6)硅氧骨干的周节数(periodicity，简记为p): p指一个周期内［SiO₄］四面体的数目。其周期是重复单位的长度(nm)，其值为1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11等整数。

(7)不同硅氧骨干的数目:目前发现混合骨干的矿物越来越多，尤其是两种形式的混合。硅氧骨干一般符号为:{B，m，d}［pSi_x O_y］。硅氧四面体连接方式种类繁多，组成各种基本的硅氧骨干，而各种基本硅氧骨干互相连接的方式也是很多的，如图7.7所示。

(a)四方双环;(b)六方双环;(c)双链;(d)无限多单链组成的层

图7.7　几种基本骨干组合成的硅氧骨干