খনিজ পদার্থের কেলাস রসায়ন

কেলাস রসায়ন ব্যাখ্যা করে যে কীভাবে পারমাণবিক ও আয়নিক আকার, চার্জ, সমন্বয় এবং বন্ধনের ধরন খনিজ পদার্থগুলি কোন কাঠামো গ্রহণ করবে এবং প্রতিস্থাপনের মাধ্যমে তাদের গঠন কীভাবে পরিবর্তিত হবে তা নির্ধারণ করে।

Definition

খনিজ পদার্থের পারমাণবিক কাঠামো এবং গঠনগত পরিবর্তনশীলতা নিয়ন্ত্রণকারী রাসায়নিক নীতিগুলি, বিশেষ করে বন্ধন, আয়নিক আকার, চার্জ ভারসাম্য এবং সমন্বয় নিয়ে অধ্যয়ন।

Scope

এই বিষয়টি খনিজ পদার্থে আয়নিক ও সমযোজী বন্ধন, কার্যকর আয়নিক ব্যাসার্ধ, সমন্বয় সংখ্যা ও পলিহেড্রা, পাউলিং-এর সূত্রাবলি, ব্যাসার্ধ-অনুপাত নীতি এবং প্রতিস্থাপনমূলক, যুগল ও বর্জন প্রক্রিয়া সহ কঠিন দ্রবণের রসায়ন নিয়ে আলোচনা করে। এটি গঠনকে কাঠামো এবং ফলস্বরূপ ভৌত ও আলোকীয় বৈশিষ্ট্যের সাথে সংযুক্ত করে।

Core questions

• ক্যাটায়ন-থেকে-অ্যানায়ন ব্যাসার্ধ অনুপাত কীভাবে সমন্বয় সংখ্যা নির্ধারণ করে?
• পাউলিং-এর সূত্রাবলি কী এবং কীভাবে তারা স্থিতিশীল আয়নিক কাঠামোর পূর্বাভাস দেয়?
• প্রতিস্থাপনমূলক এবং যুগল কঠিন দ্রবণ কীভাবে একটি খনিজ পদার্থের গঠনগত পরিসরকে বিস্তৃত করে?
• কার্যকর আয়নিক ব্যাসার্ধ কেন সমন্বয় এবং জারণ অবস্থার উপর নির্ভর করে?

Key theories

পাউলিং-এর সূত্রাবলি

ব্যাসার্ধ অনুপাতের সাথে সমন্বয় পলিহেড্রন জ্যামিতির সম্পর্ক স্থাপনকারী নীতিগুলির একটি সেট, যার জন্য স্থানীয় ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক নিরপেক্ষতা প্রয়োজন, ভাগ করা পলিহেড্রাল প্রান্ত এবং মুখগুলিকে সীমিত করে এবং স্বতন্ত্র ক্যাটায়ন পরিবেশের সংখ্যা হ্রাস করে, যা একত্রে আয়নিক খনিজ কাঠামোকে যৌক্তিক করে তোলে।

কার্যকর আয়নিক ব্যাসার্ধ এবং প্রতিস্থাপন

সমন্বয় এবং যোজনার সাথে পরিবর্তিত সারণীবদ্ধ আয়নিক ব্যাসার্ধগুলি পূর্বাভাস দেয় যে আয়নগুলি একটি কাঠামোগত স্থানে একে অপরের জন্য প্রতিস্থাপিত হতে পারে কিনা, যা খনিজ শ্রেণীতে কঠিন দ্রবণের ব্যাপ্তি নিয়ন্ত্রণ করে।

Clinical relevance

কেলাস-রাসায়নিক নীতিগুলি গঠনগত জোনিং, জিওথার্মোব্যারোমেট্রি, ট্রেস উপাদান এবং দূষকগুলির গ্রহণ এবং সিন্থেটিক কার্যকরী উপকরণগুলির নকশা ব্যাখ্যা করে এবং তারা মাইক্রোঅ্যানালাইসিস থেকে খনিজ রসায়নের ব্যাখ্যাকে সমর্থন করে।

History

ভি. এম. গোল্ডস্মিড ১৯২০-এর দশকে আয়নিক আকার এবং চার্জের ভূ-রাসায়নিক ভূমিকা প্রতিষ্ঠা করেন; পাউলিং ১৯২৯ সালে আয়নিক কেলাস কাঠামোর নিয়মাবলীকে আনুষ্ঠানিক রূপ দেন; শ্যাননের ১৯৭৬ সালের কার্যকর আয়নিক ব্যাসার্ধের সংকলন খনিজ পদার্থে প্রতিস্থাপনের পূর্বাভাস দেওয়ার জন্য আদর্শ রেফারেন্স হয়ে ওঠে।

Key figures

• Linus Pauling
• Victor Goldschmidt
• Robert D. Shannon

Seminal works

• pauling1929
• shannon1976
• klein2007

Frequently asked questions

খনিজ পদার্থে কঠিন দ্রবণ কী?

এটি একটি একক খনিজ কাঠামোর মধ্যে একই আকার এবং চার্জের একটি আয়নের অন্যটির জন্য অবিচ্ছিন্ন বা আংশিক প্রতিস্থাপন, যেমন ফরস্টেরাইট থেকে ফায়ালাইট পর্যন্ত অলিভিন সিরিজে।

যুগল প্রতিস্থাপন কী?

এটি সামগ্রিক চার্জ ভারসাম্য বজায় রাখার জন্য দুটি স্থানে একই সাথে প্রতিস্থাপন, যেমন প্লাজিওক্লেজ ফেল্ডস্পার সিরিজে NaSi এর জন্য CaAl বিনিময়।