Polimorfizm va izomorfizm «Polimorfizm»

Izmorfizm
Har xil tarkibli kristallangan moddalarning kristall strukturasi bir xil bo‘lib, tarkibi uzluksiz o‘zgaruvchan aralashmalar hosil qilish qobiliyati ko‘p jihatdan izmorfizmga, ya’ni ximiyaviy elementlarning o‘xshash tarkibli ximiyaviy birikmalarda bir-birini almashtira olish xususiyatiga asoslanadi.
SHuning uchun izomorfizm termini ikki bir-biriga yaqin tushunchalarni ifodalashda ishlatiladi. Birinchisi, turli ximiyaviy tarkibdagi kristallarni formalari va strukturalari bir-biriga juda yaqin bo‘lgan holda, ikkinchisi o‘zgaruvchan tarkibli birikmalarda strukturani o‘zgartirmay bir atomni (yoki ionni) o‘rnini ikkinchi bir atom (yoki ion) almashtirgan holda izomorfizmga xos bo‘lgan ikkinchi tushunchani ko‘rib chiqamiz. Kristall panjaradagi atom yoki ionlarning o‘rin almashishi quyidagi hollarda bajariladi: struktur birliklar geometrik va ximiyaviy jihatdan bir-biriga yaqin bo‘lgan hollarda. Ximiyaviy yaqin bo‘lishi uchun atom va ionlarning valentligi, ximiyaviy boqlanish turi, qutblanishini bir xil bo‘lishi va geometrik yaqin bo‘lish uchun atom, ion radiuslari va xajmlari (farqi 5-7% dan ortmasligi kerak) bir xil bo‘lishi hisobga olinadi.
Izomorfizmning ikki holati ma’lum.
Birinchisi oddiy bo‘lgan ya’ni bir xil valentli elementlarning o‘rin almashishi bilan sodir bo‘ladigan izomorfizm. Izomorfizmning bu turi izovalent izomorfizm deyiladi. Ikkinchisi mukammal bo‘lgan ya’ni turli valentli elementlarning o‘rin almashishi bilan sodir bo‘ladigan izomorfizm, buni geterovalent izomorfizm deyiladi.
Elementlarni atom va ionlarini izomorf o‘rin almashishiga boqliq ravishda izomorfizm to‘liq va qisman bo‘lishi mumkin.
Bir elementni o‘rnini ikkinchi bir element 100% gacha bo‘lgan miqdorda almashtirib egallasa u holda to‘liq izomorfizm, agarda bir element ikkinchi bir elementni o‘rnini qisman ya’ni 0,01% dan bir necha protsentgacha egallasa u holda chegaralanganizomorfizm yuzaga keladi.
Bir elementni o‘rnini ikkinchi bir element qisman egallagan holda, formulada bu elementlar qavs ichiga olinib, vergul orqali ajratiladi. SHuni uqtirib o‘tish kerakki, ko‘proq protsentni tashkil qilgan element avval yoziladi, bunga misol qilib volframit (Fe, Mn)[WO₄] mineralini olsak, bu mineral ferberit Fe [WO₄] bilan gyubneritni Mn[WO₄] izomorf aralashmasidan iborat. Bu bir xil valentli elmentlarni o‘rin almashishiga ya’ni izovalent izomorfizmga misol bo‘ladi.
Izomorfizmning ikkinchi mukammal bo‘lgan turi, geterovalent izomorfizmga, ya’ni turli xil valentli elementlarning o‘rin almashishi bilan sodir bo‘ladigan izomorfizmlarga dala shpatlari gruppasidagi plagioklazlarni misol qilib ko‘rsatish mumkin. Plagioklazlarda Ca va Al ning juft atomlari, Na va Si ning juft atomlari bilan almashib (Ca²⁺Al³⁺↔Na¹⁺Si⁴⁺) uzilmas minerallar qatorini tashkil qiladi.
Bu qatorni chekka qismlarini albit Na[AlSi₃O₈] va anortit Ca[Al₂Si₂O₈] tashkil qiladi.
Izomorf almashinishlar tabiiy va sintetik kristall moddalarda juda katta ahamiyatga ega. Ko‘pgina qimmatbaho elementlar rudali minerallar bilan birgalikda izmorf aralashma sifatida uchraydi. Masalan So yoki Ni temiri bor birikmali minerallarda, temirni o‘rnini almashtiradi.
Hozirgi zamon talabiga javob beruvchi birikmalardan tuzilgan materiallarni olish uchun minerallarni kristall panjarasiga ma’lum miqdorda ayrim elementlarni kirgazishga to‘qri keladi. Masalan yoqut – Al₂O₃ mineralni tarkibida 0,05% Cr, alyuminiyni o‘rnini egallaydi.