矽酸鹽結構與黏土礦物
雲母
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雲母是那種會裂成薄、有彈性、透明鱗片的層狀矽酸鹽,是花崗岩中閃亮的斑點,也是你曾在老式火爐門上看到的透明「窗」。它屬於 2:1 層狀矽酸鹽:每個結構層是一張夾在兩張四面體矽層之間的八面體層,一個 TOT 三明治。常見的雲母有白雲母(muscovite,淡色的鋁雲母)、黑雲母(biotite,深色的鐵鎂雲母),與金雲母(phlogopite,因耐熱而受重視的鎂雲母)。
讓雲母有別於黏土的是層間。在雲母中約四分之一的四面體矽被鋁取代,使每個 TOT 層帶有可觀的負電荷;這份電荷由緊鎖在層間的鉀離子平衡,把一個三明治鍵到下一個。鉀鍵強到讓雲母遇水不膨脹、也不發展出黏土般的可塑性,卻又比 TOT 三明治內部的鍵弱,於是雲母以驚人的完美度解理成扁平、可撓的底面層,幾乎能無止盡地一片片撕開。
那種完美解理加上雲母的電絕緣、耐熱與透明,使片狀雲母成為電氣與高溫設備中經典的介電與視窗材料,而磨碎的雲母則是塗料、塑膠與某些陶瓷的填料。對陶瓷工作者而言,更重要的表親是伊萊石(illite),一種細粒、類似雲母的黏土,是普通陶器坯體中最常見的黏土礦物;它表現為輕度可塑的黏土,因為它的層更小、更無序,且不像真雲母那樣被緊緊鍵住。
用刀尖劈開一塊白雲母,它會沿同一底面撕成比紙還薄的透明葉片。你正在分開僅靠層間鉀維繫的 TOT 三明治,而每個三明治內部的強鍵從不斷裂。
被層間鉀鎖住:雲母解理完美,卻不像黏土那樣會膨脹或變得可塑。
層間陽離子就是全部差別所在。把雲母緊束的鉀換成鬆散、可水合的陽離子,就得到會膨脹的蒙脫石;同一個 2:1 三明治行為卻截然不同。
又称
另见