方解石晶體屬于三方晶系,就是有三個(gè)對(duì)稱軸。如下圖所示:
①個(gè)鈣和⑥碳酸根組成⑥面錐體結(jié)構(gòu)。鈣位于中心,平面四個(gè)碳酸根,上下頂點(diǎn)兩個(gè)碳酸根。這樣就有水平兩個(gè)和垂直一個(gè)對(duì)稱軸。
注意圖中陰影部分為鈣原子。

每個(gè)頂點(diǎn)是由碳酸根中的O-Ca相連。以前我理解的C-Ca相連是錯(cuò)誤的。氧電負(fù)性強(qiáng),因此帶負(fù)電,為陰離子。而鈣帶正電,為陽離子。
碳酸根中CO3是平面等邊三角形結(jié)構(gòu)。
C-O鍵中,C提供③個(gè)電子,與氧形成sp2雜化,平面三角形結(jié)構(gòu),剩余①個(gè)電子。氧提供①個(gè)電子與碳形成sp2雜化,而自身提供兩對(duì)電子,形成sp2雜化,也是平面三角形結(jié)構(gòu)。③個(gè)氧和①個(gè)碳原子在垂直方向各提供一個(gè)電子,離域成大π鍵,由④個(gè)原子共享。
為了使體系能量最低,碳酸根盡量均勻分布在鈣周圍。
注意,并不是碳酸根每個(gè)三角形結(jié)構(gòu)中的氧都與鈣相連,而且碳酸根π鍵排斥和較大的空間位阻結(jié)構(gòu),這使得晶體中間有較大孔隙。因此方解石晶體的密度相對(duì)較低,遇酸容易反應(yīng)生成氣泡。
單個(gè)晶形或晶胞會(huì)以不同方式聚集,這和高分子材料類似,形成不同聚集態(tài)。
方解石聚集形態(tài)差異較大,與溫度壓力等有關(guān)。
通常大理巖是粒狀,分細(xì)粗不同。較粗適合生產(chǎn)鈣砂,很細(xì)就是漢白玉,中等就磨GCC。通常采用露采工藝。
大方解巖是晶簇狀,適合磨粉。中小方解巖也類似。南方采用洞采工藝。
巖石中有亮晶晶的顆粒,稱為亮晶,這是自然生長(zhǎng)規(guī)則結(jié)晶體。較暗的顆粒稱為暗晶,通常是生物沉積類晶體。
龍生九子,各有不同。
總結(jié):借鑒高物一句話,結(jié)構(gòu)決定性能。
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