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J-GLOBAL ID：201702234767278036   整理番号：17A0040994

ケティヒ石-亜砒藍鉄鉱固溶体の構造の精密化:特定の陽イオン占有サイト及び水分子との化学結合

Structural refinement of koettigite-parasymplesite solid solution: Unique cation site occupancy and chemical bonding with water molecules

著者 (8件)： YOSHIASA Akira (Graduate School of Science and Technology, Kumamoto University) ,  MIYANO Yumiko (Graduate School of Science and Technology, Kumamoto University) ,  ISOBE Hiroshi (Graduate School of Science and Technology, Kumamoto University) ,  SUGIYAMA Kazumasa (Institute for materials research, Tohoku University) ,  ARIMA Hiroshi (Institute for materials research, Tohoku University) ,  NAKATSUKA Akihiko (Graduate School of Science and Engineering, Yamaguchi University) ,  MOMMA Koichi (Department of Geology and Paleontology, National Museum of Nature and Science) ,  MIYAWAKI Ritsuro (Department of Geology and Paleontology, National Museum of Nature and Science)
資料名： Journal of Mineralogical and Petrological Sciences  (Journal of Mineralogical and Petrological Sciences)
巻： 111  号： 5  ページ： 363-369(J-STAGE)  発行年： 2016年 
JST資料番号： G0150B  ISSN： 1345-6296  CODEN： JMPSCA  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： ケティヒ石と亜砒藍鉄鉱は固溶体Zn_3-x,Fe_x(AsO₄)₂・8H₂Oを形成する。宮崎県見立鉱山とメキシコ,Mapimi DurangoのOjuela鉱山からの試料について,ケティヒ石-亜砒藍鉄鉱固溶体系の組成変化をSEM/EDSによって決定した。変化は,連続的固相-液相系中の(010)面に垂直な方向で観察された。Zn_1.62Fe_1.38(AsO₄)₂・8H₂O[単斜晶系,C2/m空間群,a=10.3417(13),b=13.4837(16),c=4.7756(5)Å,β=105.306(4)°,V=642.31(13)ų,Z=4]の結晶構造の精密化では,単結晶XRDによる650の独立反射データに関して,R=0.0265,S=1.083に収斂した。結合原子価計算に関しては,差フーリエ合成図上の水素原子の位置に基づいて水素結合を記述した。小さいZn²⁺イオンは大きいM1サイトに適合し,大きいFe²⁺イオンは小さいM2サイトに適合する。この,陽イオンのサイト選択傾向は構造的ゆがみを減少させる。M2-O5(注:O5はH₂Oグループの酸素)結合の間隔はM2-O2及び-O3のそれより短く,ここで酸素原子は稜を共有するM2₂O₆(H₂O)₄二重八面体を構成する。H₂Oグループからの唯一の水素原子であるH52は,M2₂O₆(H₂O)₄二重八面体を構成する個々の複合シートとAsO₄四面体を結びつけている。個々の複雑なシート間の空間は水素で充填されている。この空間中での陽子の運動は非常に高速である。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： 宮崎県 ,  メキシコ合衆国 ,  固溶体 ,  構造解析 ,  カチオン ,  水分子 ,  化学結合 ,  *結晶構造 ,  精密化 ,  *砒酸塩鉱物
準シソーラス用語： parasymplesite ,  ケティヒ石 ,  亜砒藍鉄鉱 ,  構造精密化

著者キーワード (5件)： Water molecule ,  Chemical bonding ,  Unique site occupancy ,  Parasymplesite solid-solution ,  Kottigite solid-solution

分類 (2件)： 各種酸塩鉱物  (DE08060H) ,  鉱物の結晶構造  (BK11000R)

引用文献 (10件)：

• Bartl, H. (1989) Water of crystallization and its hydrogen-bonded crosslinking in vivianite Fe₃(PO₄)₂•8H₂O; a neutron diffraction investigation. Zeitschrift für Analytische Chemie, 333, 401-403.
• Donnay, G. and Allman, R. (1970) How to recognize O^2-, OH^- and H₂O in crystal structures determined by X-rays. American Mineralogist, 55, 1003-1015.
• Hill, R.J. (1979) The crystal structure of köttigite. American Mineralogist, 64, 376-382.
• Ito, T., Yoshiasa, A., Yamanaka, T., Nakatsuka, A. and Maekawa, H. (2000) Site preference of cation and structural variation in MgAl_2-xGa_xO₄ spinel solid solution. Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie, 626, 42-49.
• Momma, K. and Izumi, F. (2011) VESTA 3 for three-dimensional visualization of crystal, volumetric and morphology data. Journal of Applied Crystallography, 44, 1272-1276.

タイトルに関連する用語 (6件)： 藍鉄鉱 ,  固溶体 ,  精密化 ,  陽イオン ,  水分子 ,  化学結合