Файл: Пенкаля, Т. Очерки кристаллохимии.pdf

позволило более равномерно распределить материал по объему, не нарушая целостности книги.

В соответствии с отечественными традициями пришлось не­ сколько унифицировать терминологию. В частности, используемый автором, вслед за Г. Штрунцем, термин «диадохия» (для атомар­ ных замещений), который не прижился в кристаллохимической ли­ тературе, мы заменили на общепринятый — «изоморфные замеще­ ния». В связи с этим разделы книги, посвященные изоморфизму, твердым растворам и частично упорядоченным системам, пришлось несколько перестроить. Для большего единообразия при характери­ стике изоморфных смесей (твердых растворов) в переводе исполь­ зуются термины «смесимость», «растворимость» и отсутствует тер­ мин «смешиваемость», который иногда встречается в польском оригинале. Параметры структур по возможности уточнены и уста­ ревшие килоиксы (кХ) заменены на современные ангстремы (А). Ме­ стами уточнены по новым данным и сами описания структур. Так, полностью изменено устаревшее описание структуры турмалина. В некоторых случаях фактический материал по бписанию структур был выделен из текста в таблицы, что облегчает его усвоение. При­ ходится отметить, что автор не всегда достаточно строго использует кристаллографическую терминологию и номенклатуру, применяя иногда разные термины для тождественных понятий (понятие «узел» смешивается с понятием «атом» или «ион», «решетка» пони­ мается как «структура» и т. д.), не дает строгих математических выводов и четких определений. Все это частично компенсируется популярностью изложения и прекрасным иллюстративным мате­ риалом описательной кристаллохимии.

Полной унификации используемых в книге приближенных зна­ чений ионных и атомных радиусов произвести не удалось, но в свод­ ной таблице радиусов (см. приложение) внесены необходимые уточнения. Мы старались по возможности сохранить авторский стиль изложения и лишь самые необходимые уточнения и исправления вносили в текст и в виде подстрочных редакционных примечаний. Книга проф. Т. Пенкали «Очерки кристаллохимии», выходящая в русском переводе, представляет простое и общедоступное пособие по кристаллохимии, которое может быть использовано студентами химических, технологических и геологических факультетов уни­ верситетов и вузов для первого знакомства с предметом.

Очень большую помощь при переводе и редактировании! книги оказала О. В. Франк-Каменецкая, а в ее техническом оформлении В. М. Макарская и А. И. Бурневич. Всем им приносим искреннюю благодарность.

Проф. В. А. Франк-Каменецкий

ВВЕДЕНИЕ

Кристаллохимия — наука, изучающая зависимость внутренней структуры и физических свойств кристаллов от химического состава.

В1669 г. Н. Стеной сформулировал закон постоянства гранных углов. Р. Ж. Гаюи в 1784 г. сделал попытку объяснить этот закон правильностью внутреннего строения кристаллов. Он предполагал, что частицы, создающие кристалл, имеют форму многогранников.

В. Г. Волластон (1813 г.) считал, что кристаллы построены из частиц шарообразной формы. М. Л. Франкенгейм (1835 г.), а за­ тем О. Бравэ (1850 г.) ввели понятие «пространственных решеток».

В1885—1895 гг. трое ученых — Е. С. Федоров, А. М. Шенфлис

иВ. Барлоу, независимо друг от друга, вывели 230 пространствен­ ных групп симметрии кристаллических структур.

Тщательные исследования кристаллических структур с помощью рентгеновых лучей, начатые М. Лауэ (1912 г.), целиком подтвер­

дили справедливость математических выводов Е. С. Федорова, А. М. Шенфлиса и В. Барлоу. Таким образом, был найден метод для изучения строения кристаллических тел. Это дало возможность

зуется также дифракция электронов и нейтронов. Эти методы об­ легчают исследование мелких кристаллов и кристаллов, содержа­ щих атомы водорода или другие легкие элементы.

Рентгеноструктурные исследования позволяют судить о мотиве расположения частиц в кристаллической структуре, с большоц точ­ ностью измерять расстояния между атомами, ионами и молеку­ лами. С помощью этих методов можно идентифицировать вещества, различать кристаллические и аморфные тела, определять размеры малых кристаллов, соединенных в агрегаты, ориентировать моно­ кристаллы, исследовать деформации и напряжения кристаллов, изучать фазовые превращения, а также строение частично упоря­ доченных образований (таких как каучук и целлюлоза).

На основе структурных исследований окончательно выяснен це­ лый ряд явлений, обнаруженных в прошлом столетии (например, энантиоморфизм, открытый Л. Пастером в 1861 г., полиморфизм и изоморфизм, открытые Е. Митчерлихом в 1820 г.).

11

Часть / С Т Р У К Т У Р А

ИСИММЕТРИЯ

КР И С Т А Л Л О В

13