sâmbătă, 16 ianuarie 2010

Polimorfismul

poli= mai multe ; morphos = forma

Polimorfismul
este proprietatea mineraleleor de a cristaliza in mai multe forme. Cu alte cuvinte polimorfismul este termenul dat existentei mai multor structuri a aceluiasi compus chimic.

Polimorfismul este un mecanism important de adaptare a fazelor minerale la schimbarile termo-barice. In functie de energia libera a fazei minerale respective, o schimbare polimorfa este uneori de preferat ca mecanism de adaptare in locul unei reactii.

Intr-un mod restrans se pot definii 3 mari tipuri de polimorfism:

  1. Polimorfismul RECONSTRUCTIV: In cazul acestui tip de polimorfism legaturile atomice sunt rupte si rearanjate pentru a construii noua structura. Este usor de dedus ca acest tip de polimorfism necesita cantitati mari de energie (de exemplu temeraturi/presiuni foarte mari) . Exemple de transformari polimorfe reconstructive: tridimit/cristobalit in low cuart; calcit-aragonit; pirita-marcasita; diamant-grafit. Datorita nevoilor energetice mari de formare a acestor polimorfi, acestia trec usor in campul de stabilitate a altui polimorf (sunt metastabili).
  2. Polimorfismul DISPLASIV: Acest tip de polimorfism nu implica ruperea legaturilor atomice ci modificarea unghiurilor dintre acestea. Polimorfismul displasiv are nevoie de mai putina energie pentru a avea loc iar fazele polimorfe de acest tip sunt rar intalnite in afara campului lor de stabilitate. Exemple: high quartz -> low quartz
  3. Polimorfismul de ORDINE-DEZORDINE (OD) : Implica o schimbare a gradului de ordine din structura. Ordinea absoluta poate fi atinsa doar la 0 absolut. La temperaturi mari fazele cu cea mai mare dezordine sunt cele mai stabile. Trecerea de la un polimorf la altul se face gradat. Simetria maxima este atinsa in starea de dezordine maxima! Un exemplu de polimorfism OD, este cazul feldspatului potasic KAlSi3O8, in care Al poate ocupa orice tetraedru din structura (figura de mai jos).


Politipismul este un caz special de polimorfism in care cei doi polimorfi difera doar prin impachetarea/ dimensiunea unui element structural. Acest element structural poate fi un lant de tetraedrii Si-O4 de ex, sau un plan structural.

Polimorfismul este un mecanism important in lumea minerala. Unul dintre cele mai cunoscute exemple de polimorfism il reprezinta cazul Al2SiO4 (disten-andalusit-silimanit) in care determinarea campurilor de stabilitate ale celor trei polimorfi a fost un moment important in petrologia metamorfica. S-a plecat de la credinta ca determinarea acestor campuri cu exactitate va putea duce la folosirea acestor polimorfi pentru a determina campul termo-baric de formare a unei roci. Datorita faptului ca aceste faze sunt metastabile in afara campurilor lor de stailitate a ingreunat aceste eforturi. Pozitia exacta a punctului triplu este un subiect cel putin discutabil.
Diagrama de faza pentru acesti trei polimorfi: Imagine luata de la http://serc.carleton.edu/research_education/equilibria/schreinemakers.html



Niciun comentariu:

Trimiteți un comentariu