보석의 화학적 성질1 (유질동상 동질이상 고용체)

[손수학]

유질동상(Isomorphism)

서로 비슷한 화학성분을 가지고 있으면서 동시에 동일한 결정구조를 가지고 있어 외관상 동일한 형태로 산출되는 광물들을 유질동상 또는 동형인 관계에 있다고 합니다. 동형관계에 있는 광물들은 물리적성질, 즉 경도,벽개 및 광학적성질이 비슷합니다.

삼방정계:	방해석(CaCO3), 능망간석(MnCO3), 능철석(FeCO3)
등축정계:	암염(NaCl), 칼리암염(KCl),
	능면체결정형을 가지고 있는 방해석과 능망간석(로도크로사이트)

동질이상(Polymorphism)

동일한 화학성분으로 된 물질이라도 주위의 압력이나 온도조건에 따라 서로 다른 결정구조를 가질 수 있습니다. 즉 화학성분은 같으나 결정형과 물리적성질이 서로 다른 광물을 다형 또는 동질이상인 관계에 있다고 합니다.

CaCO3	방해석(삼방정계), 아라고나이트(사방정계)
FeS2	황철석(등축정계), 백철석(사방정계)
C	흑연(육방정계), 다이아몬드(등축정계)
	등축정계의 다이아몬드결정형과 육방정계의 흑연결정형입니다.

고용체 또는 혼정

결정구조는 변하지 않고 화학성분의 다른 원소에 의해 일부 또는 전부가 치환되는 경우 이를 고용체(Solid solution) 또는 혼정(Mixed crystal) 또는 동형치환(Isomorphous replacement)이라고 합니다.

우리가 잘아는 페리도트(Peridot)는 포스테라이트(Forsterite:Mg2SiO4)와 훼얄라이트(Fayalite:Fe2SiO4)간에 서로 고용체 관계에 있어 Mg와 Fe 성분이 서로 치환됩니다. 이들 고용체 관계에 있는 광물의 화하긱은 (Mg,Fe)2SiO4 로 표현되며 결정구조는 사방정계로 그대로 유지됩니다.

이러한 관계에 있는 광물보석으로는 사장석, 석류석,연옥등이 있습니다.

보석학일반강의

강의제목:

화학적성질(1)

유질동상
동질이상
고용체

중요 포인트
	보석의화학적성질에서 다루는 몇가지 용어에 대해 익혀둡시다.