ستشوفيت

مخطط الضغط ودرجة الحرارة لأشكال مختلفة من ثاني أكسيد السيليكون، بما في ذلك الستيشوفيت (في أعلى اليسار)

الستيشوفيت ( يُلفظ / ˈstɪʃəvaɪt / ستيش - أ - فيت ) هو شكل رباعي الأضلاع شديد الصلابة والكثافة ( متعدد الأشكال ) من ثاني أكسيد السيليكون . وهو نادر جدًا على سطح الأرض؛ ومع ذلك، قد يكون الشكل السائد لثاني أكسيد السيليكون في باطن الأرض، وخاصة في الوشاح السفلي . [ 6 ]

سُمي معدن ستيشوفيت نسبة إلى سيرجي ستيشوف ، وهو فيزيائي سوفيتي متخصص في الضغط العالي قام بتخليق المعدن لأول مرة في عام 1961. ثم تم اكتشافه في فوهة نيزكية في عام 1962 بواسطة إدوارد سي تي تشاو . [ 7 ]

على عكس الأشكال البلورية الأخرى للسيليكا، يشبه التركيب البلوري للستيشوفيت تركيب الروتيل (TiO₂ ) . يتخذ السيليكون في الستيشوفيت هندسة تنسيق ثمانية الأوجه، حيث يرتبط بستة أكاسيد. وبالمثل، تكون الأكاسيد ثلاثية التنسيق، على عكس أشكال SiO₂ عند الضغط المنخفض . في معظم السيليكات، يكون السيليكون رباعي الأوجه، حيث يرتبط بأربعة أكاسيد. [ 8 ] لطالما اعتُبر الستيشوفيت أصلب أكسيد معروف (حوالي 30 جيجا باسكال فيكرز [ 2 ] )؛ ومع ذلك، فقد اكتُشف [ 9 ] في عام 2002 أن أكسيد البورون الفرعي أصلب بكثير. عند درجة الحرارة والضغط العاديين، يكون الستيشوفيت شبه مستقر .

يمكن فصل الستيشوفيت عن الكوارتز باستخدام فلوريد الهيدروجين (HF)؛ على عكس الكوارتز، فإن الستيشوفيت لا يتفاعل. [ 7 ]

مظهر

تُعدّ بلورات الستيشوفيت الطبيعية الكبيرة نادرة للغاية، وعادةً ما توجد على شكل شظايا يتراوح  طولها بين 1 و2 ملم. وعند العثور عليها، يصعب تمييزها عن الكوارتز العادي دون تحليل مخبري. يتميز الستيشوفيت ببريق زجاجي، وهو شفاف (أو شبه شفاف)، وصلب للغاية. يوجد الستيشوفيت عادةً على شكل حصى صغيرة مستديرة ضمن مصفوفة من معادن أخرى.

توليف

حتى وقت قريب، كانت الظواهر الطبيعية الوحيدة المعروفة للستيشوفيت تتشكل عند ضغوط الصدمة العالية جدًا (>100 كيلوبار، أو 10 جيجا باسكال) ودرجات الحرارة العالية جدًا (>1200 درجة  مئوية) التي تحدث أثناء اصطدام النيازك فائقة السرعة بالصخور الحاملة للكوارتز . وقد وُجدت كميات ضئيلة من الستيشوفيت داخل الماس، [ 10 ] كما تم تحديد أطوار ما بعد الستيشوفيت داخل صخور الوشاح ذات الضغط العالي جدًا. [ 11 ] ويمكن أيضًا تصنيع الستيشوفيت عن طريق محاكاة هذه الظروف في المختبر، إما بالتسخين المتساوي أو من خلال الصدمة (انظر الكوارتز المصدم ). [ 12 ] بكثافته البالغة 4.287 جم/سم³ ، يُعد الستيشوفيت ثاني أكثر أشكال السيليكا كثافةً بعد السيفرتيت . وله تناظر بلوري رباعي ، P4 2 /mnm، رقم 136، رمز بيرسون tP6. [ 13 ]

انظر أيضاً

  • الكوسيت ، وهو شكل معدني آخر من ثاني أكسيد السيليكون
  • الثوماسيت ، وهو معدن نادر آخر يحتوي على سيليكا ثمانية السطوح سداسية التنسيق

مراجع

  1. وار، إل إن (2021). "رموز المعادن المعتمدة من قبل IMA-CNMNC" . مجلة علم المعادن . 85 (3): 291-320 . Bibcode : 2021MinM...85..291W . doi : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID 235729616 . 
  2. 1 2 لو، شينغ-نيان؛ سوادينر، جي جي؛ ما، تشي؛ تشاونر، أوليفر (2007). "دراسة اعتماد صلابة السيليكا ستيشوفيت على التوجه البلوري" (ملف PDF) . فيزيكا ب: المادة المكثفة . 399 (2): 138. Bibcode : 2007PhyB..399..138L . doi : 10.1016/j.physb.2007.06.011 .والمراجع الواردة فيها
  3. أنتوني، جون دبليو؛ بيدو، ريتشارد أ؛ بلاد، كينيث دبليو؛ نيكولز، مونتي سي، محرران (1995). "ستيشوفيت". دليل علم المعادن (ملف PDF) . المجلد الثاني (السيليكا، السيليكات). شانتيلي، فرجينيا، الولايات المتحدة الأمريكية: الجمعية المعدنية الأمريكية . ISBN  0962209716تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 ديسمبر 2011 .
  4. Stishovite . Mindat.org.
  5. ^ ستيشوفيت . Webmineral.com.
  6. ديمتري ل. لاكشتانوف وآخرون. "التحول الطوري ما بعد الستيشوفيت في SiO2 الحامل للألومينا المائية في الوشاح السفلي للأرض" PNAS 2007 104 (34) 13588-13590؛ doi : 10.1073/pnas.0706113104 .
  7. 1 2 فليشر، مايكل (1962). "أسماء معادن جديدة" (ملف PDF) . عالم المعادن الأمريكي . 47 (2). الجمعية المعدنية الأمريكية: 172-174 .
  8. روس، نانسي ل. (1990). "الكيمياء البلورية للستيشوفيت تحت الضغط العالي" (ملف PDF) . عالم المعادن الأمريكي . 75 (7). الجمعية المعدنية الأمريكية: 739-747 .
  9. هي، دوانوي؛ تشاو، يوشنغ؛ دايمين، ل.؛ تشيان، ج.؛ شين، ت.د.؛ زيردا، ت.و. (2002). "أكسيد البورون الفرعي: بصلابة نتريد البورون المكعب". رسائل الفيزياء التطبيقية . 81 (4): 643. Bibcode : 2002ApPhL..81..643H . doi : 10.1063/1.1494860 .
  10. ويرث، ر.؛ فولمر، س.؛ برينكر، ف.؛ ماتسيوك، س.؛ كامينسكي، ف. (2007). "شوائب من سيليكات الألومنيوم المائية النانوية البلورية "طور البيضة" في الماس فائق العمق من جوينا (ولاية ماتو غروسو، البرازيل)". رسائل علوم الأرض والكواكب . 259 ( 3-4 ): 384. Bibcode : 2007E & PSL.259..384W . doi : 10.1016/j.epsl.2007.04.041 .
  11. ليو، ل.؛ تشانغ، ج.؛ غريني، هـ.؛ جين، ز.؛ بوزيلوف، ك. (2007). "دليل على وجود ستيشوفيت سابق في الرواسب المتحولة، مما يشير إلى اندساس لأكثر من 350 كم" (ملف PDF) . رسائل علوم الأرض والكواكب . 263 ( 3-4 ): 180. Bibcode : 2007E & PSL.263..180L . doi : 10.1016/j.epsl.2007.08.010 . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 17-07-2010.
  12. جيه إم ليجيه، جيه هاينز، إم شميدت، جيه بي بيتيت، إيه إس بيريرا، وجيه إيه إتش دا جورنادا (1996). "اكتشاف أقسى أكسيد معروف" . مجلة نيتشر . 383 (6599): 401. Bibcode : 1996Natur.383..401L . doi : 10.1038/383401a0 .{{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
  13. سميث جيه آر؛ سوب آر جيه؛ باولي إيه آر (1995). "الهيدروجين في مركبات الروتيل: ​​الجزء الثاني. الكيمياء البلورية لاستبدال الألومنيوم في الستيشوفيت الحامل للهيدروجين" (ملف PDF) . عالم المعادن الأمريكي . 80 ( 5-6 ): 454-456 . Bibcode : 1995AmMin..80..454S . doi : 10.2138/am-1995-5-605 . S2CID 196903109 .