同晶置換作用

概念介紹

同晶置換作用 isomorphous substitution

長石礦物

土壤的鋁矽鹽黏土礦物是由矽氧四面體層和鋁氧八面體層交錯疊合而成的晶型結構。由於鋁也能形成[AlO4]四面體，鋁矽酸鹽礦物中Al(Ⅲ)的離子半徑為0.050nm，與Si(Ⅳ)的離子半徑0.041nm十分接近，因此Al(Ⅲ)可以局部取代Si(Ⅳ)的位置，而整個晶體結構保持不變，這種現象稱之為同晶置換作用

作用結果

置換的結果是在晶體中產生了永久負電荷。除了Al(Ⅲ)可以取代Si(Ⅳ)外，Mg(Ⅱ)和Fe(Ⅱ)等離子也可取代Al(Ⅲ)，造成黏土礦物負電荷增多。通常情況下，這些負電荷由處於層狀結構外部的Na+，K+和Ca2+等陽離子平衡，如長石(KAlSi3O8)和灰長石(CaAl2Si2O8)等