Transformation series parakeldyshite-keldyshite: mechanism of transformation, chemical formula revision and crystal structure of keldyshite

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

A holotype sample of keldyshite has been studied and found to consist of aggregates of partially protonated, Na-deficient parakeldyshite (which is predominant) and keldyshite itself. A series of laboratory experiments on the hydrolysis of parakeldyshite was conducted, leading to the clarification of the crystal structure of keldyshite formed during this process. An idealized refined formula for keldyshite, (Na□)ZrSi2O6(OH), has been obtained. As a result of the protonation of the oxygen atom at position O5 and the formation of strong hydrogen bonds (with an O5...O5 distance of 2.458 Å in keldyshite), a series of hinge transformations occurs, causing significant distortion of the Zr–Si–O framework within the crystal structure. The existence of the transformation series from parakeldyshite to keldyshite in nature has been confirmed. The mechanism for keldyshite formation can be described by the reaction scheme: Na+ + O2‒ → □ + (OH)‒. It is likely that the substitution reaction of parakeldyshite by keldyshite occurs via a transition from single crystal to single crystal.

全文:

受限制的访问

作者简介

T. Panikorovskii

Kola Scienсe Centre of the Russian Academy of Sciences

编辑信件的主要联系方式.
Email: t.panikorovskii@ksc.ru
俄罗斯联邦, Apatity

G. Samburov

Kola Scienсe Centre of the Russian Academy of Sciences

Email: t.panikorovskii@ksc.ru
俄罗斯联邦, Apatity

A. Nikolaev

Apatite Museum and Exhibition Centre

Email: t.panikorovskii@ksc.ru
俄罗斯联邦, Kirovsk

A. Bazai

Kola Scienсe Centre of the Russian Academy of Sciences

Email: t.panikorovskii@ksc.ru
俄罗斯联邦, Apatity

O. Goychuk

Kola Scienсe Centre of the Russian Academy of Sciences

Email: t.panikorovskii@ksc.ru
俄罗斯联邦, Apatity

I. Pekov

Moscow State University

Email: t.panikorovskii@ksc.ru
俄罗斯联邦, Moscow

S. Krivovichev

Kola Scienсe Centre of the Russian Academy of Sciences; St. Petersburg State University

Email: t.panikorovskii@ksc.ru
俄罗斯联邦, Apatity; St. Petersburg

参考

  1. Герасимовский В.И. // Докл. АН СССР. 1962. Т. 142. № 4. С. 916.
  2. Хомяков А.П., Казакова М.Е., Воронков А.А. // Докл. АН СССР. 1969. Т. 189. № 1. С. 166.
  3. Хомяков А.П., Воронков А.А., Казакова М.Е. и др. // Тр. Минерал. музея АН СССР. 1975. Т. 24. С. 120.
  4. Хомяков А.П. Геохимия. Минералогия: Междунар. геол. конгр. XXV сес.: Докл. сов. геологов. Москва, 1976. С. 233.
  5. Хомяков А.П. // Докл. АН СССР. 1977. Т. 237. № 3. С. 703.
  6. Хомяков А.П. // Природа. 2011. № 12. С. 35.
  7. Воронков А.А., Шумяцкая Н.Г., Пятенко Ю.А. // Журн. структур. химии. 1970. Т. 11. № 5. С. 932.
  8. Сизова Р.Г. Воронков А.А., Хомяков А.П. // Структура и свойства кристаллов. Владимир: ВГПИ, 1974. № 2. С. 30.
  9. Халилов А.Д., Хомяков А.П., Махмудов С.А. // Докл. АН СССР. 1978. Т. 238. № 3. С. 573.
  10. Хомяков А.П. Минералогия ультраагпаитовых щелочных пород. М.: Наука, 1990. 200 с.
  11. Хомяков А.П. // Научные основы и практическое использование типоморфизма минералов. М.: Наука, 1980. С. 152.
  12. Хомяков А.П., Юшкин Н.П. // Докл. АН СССР. 1981. Т. 256. № 5. С. 1229.
  13. Хомяков А.П. // Развитие минералогии и геохимии и их связь с учением о полезных ископаемых. М.: Наука, 1983. С. 66.
  14. Юшкин Н.П., Хомяков А.П., Евзикова Н.З. Принцип наследования в минералогенезисе. Сыктывкар: Коми научный центр, 1984. 32 с.
  15. Khomyakov A.P. 30th Int. Geol. Congress. Beijing, 1996. V. 2/3. P. 450.
  16. Челищев Н.Ф., Хомяков А.П., Беренштейн Б.Г. и др. // А.с. 1096794 (СССР). Способ очистки газов от двуокиси серы / ИМГРЭ–ВАМИ. Б.И. 1984. № 21.
  17. Илюшин Г.Д., Демьянец Л.Н. // Кристаллография. 1988. Т. 33. С. 650.
  18. Зубкова Н.В., Пеков И.В., Турчкова А.Г. и др. // Кристаллография. 2007. Т. 52. № 1. С. 68.
  19. Zubkova N.V., Ksenofontov D.A., Chukanov N.V. et al. // Minerals. 2020. V. 10. № 3. P. 243. https://doi.org/10.3390/min10030243
  20. Zubkova N.V., Nikolova R.P., Chukanov N.V. et al. // Minerals. 2019. V. 9. № 7. P. 420. https://doi.org/10.3390/min9070420
  21. Чуканов Н.В., Пеков И.В., Расцветаева Р.К. // Успехи химии. 2004. Т. 73. Вып. 3. С. 227. https://doi.org/10.1070/RC2004v073n03ABEH000825
  22. Chukanov N.V., Pekov I.V. // Rev. Mineral. Geochem. 2005. V 57. P. 105. https://doi.org/10.2138/rmg.2005.57.4
  23. Pekov I.V., Chukanov N.V. // Rev. Mineral. Geochem. 2005. V. 57. P. 145. https://doi.org/10.2138/rmg.2005.57.5
  24. Пеков И.В., Зубкова Н.В., Пущаровский Д.Ю. и др. // Кристаллография. 2007. Т. 52. № 6. С. 1100.
  25. Nikolova R.P., Fujiwara K., Nakayama N., Kostov-Kytin V. // Solid State Sci. 2009. V. 11. № 2. P. 382. https://doi.org/10.1016/j.solidstatesciences.2008.07.003
  26. Kabanova N.A., Panikorovskii T.L., Shiloskikh V.V. et al. // Crystals. 2020. V. 10. № 11. P. 1016. https://doi.org/10.3390/cryst10111016
  27. Agilent Technologies CrysAlis CCD and CrysAlis RED. Oxford Diffr. Ltd, Yarnton, Oxfordsh. 2014.
  28. Sheldrick G.M. // Acta Cryst. C. 2015. V. 71. P. 3. https://doi.org/10.1107/S2053229614024218
  29. Brese N.E., O'Keeffe M. // Acta Cryst. B. 1991. V. 47. P. 192. https://doi.org/10.1107/S0108768190011041
  30. Dolivo-Dobrovolsky D.D. MINAL. http://www.dimadd.ru. Accessed 15 May 2016.
  31. McCusker L.B., Liebau F., Engelhardt G. // Micropor. Mesopor. Mater. 2003. V. 58. P. 3.
  32. Jeffrey G.A. An Introduction to Hydrogen Bonding, Oxford: Oxford University Press, 1997.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. Sample No. 9518: parakeldyshite (1) and snow-white pseudomorph of keldyshite (2) after it in association with aegirine (3), eudialyte (4), nepheline (5) and murmanite (6). Umbozero mine, Alluaiv town, Lovozero.

下载 (491KB)
索引源数据
3. Fig. 2. SEM images of samples MVC No. 465 (a, b, d) and No. 9518 (c), obtained in the backscattered electron detection mode: parakeldyshite (1), keldyshite (2), phase M-34 (3), catapleite (4), hydroxynatropyrochlore (5).

下载 (960KB)
索引源数据
4. Fig. 3. X-ray phase analysis of the initial parakeldyshite (1) and phases after treatment for seven days with an acid solution at 20 (2) and 70°C (3). The calculated diffraction pattern of the M-34 phase (4), experimental diffraction patterns of keldyshite (01-072-1944) (5) and parakeldyshite (00-029-1293) (6) are shown.

下载 (168KB)
索引源数据
5. Fig. 4. Projections of the crystal structures on the (100) plane of the original parakeldyshite No. 9518 (a), parakeldyshite MVC No. 465 (b), keldyshite obtained during the hydrolysis of sample No. 9518 (c), and keldyshite (d) described in [9].

下载 (626KB)
索引源数据
6. Fig. 5. Projections of the zirconium silicate framework of parakeldyshite MVC No. 465 on the planes (100) (a) and (010) (b); similar projections of keldyshite obtained during hydrolysis of sample No. 9518 (c, d).

下载 (631KB)
索引源数据
7. Fig. 6. Bond lengths in the coordination polyhedra of Zr, Na1 and Na2 (a–c) in the structures of parakeldyshite MVC No. 465 and keldyshite obtained during hydrolysis of sample No. 9518 (d–e).

下载 (344KB)
索引源数据
8. Fig. 7. Fragments of the crystal structures of parakeldyshite MVC No. 465 (a) and keldyshite obtained during hydrolysis of sample No. 9518 (b). The arrows indicate the formation of a hydrogen bond between the O5…O5 atoms.

下载 (223KB)
索引源数据

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».