The crystal structure of macdonaldite

Cannillo, Elio ; Rossi, Giuseppe ; Ungaretti, Luciano

Atti della Accademia nazionale dei Lincei. Rendiconti della Classe di scienze fisiche, matematiche e naturali, Série 8, Tome 45 (1968) no. 5, pp. 399-414

Résumé

La macdonaldite è un silicato la cui formula chimica, tratta dalla letteratura, è: BaCa4Si15O35 . 11 H2O; quattro di queste unità stechiometriche sono contenute nella cella elementare. Il gruppo spaziale è Cmcm; le costanti reticolari, rideterminate per il presente lavoro, sono le seguenti: a = 14,081, b = 13,109, c = 23,560 ± 0,001 Å. La struttura è stata determinata attraverso l'esame della sintesi di Patterson tridimensionale e di successive sintesi di Fourier tridimensionali. Il raffinamento è stato eseguito col metodo dei minimi quadrati. Il fattore di discordanza finale per i riflessi osservati è 0.083. I poliedri di coordinazione del calcio sono ottaedri formati da atomi di ossigeno e da molecole d'acqua; questi ottaedri, mettendo in comune uno spigolo, formano catene parallele ad a. Tali catene sono collegate fra loro attraverso legami idrogeno e formano strati paralleli a (001). Tra due strati ottaedrici è posto un doppio strato tetraedrico costituito da anelli di quattro e otto tetraedri SiO4. Gli strati tetraedrici sono del tipo apophyllite «idealizzato». L'impalcatura tetraedrica è attraversata da un doppio sistema di canali: uno parallelo a b con diametro utile di 2,1 Å, l'altro parallelo ad a con diametro utile di circa 3,4 Å. All'interno dei canali si trovano gli atomi di bario coordinati da sei ossigeni dei tetraedri e da quattro molecole d'acqua. Sono pure presenti nei canali molecole d'acqua non legate ai cationi. Viene discussa l'analogia strutturale della macdonaldite e con le zeoliti fibrose e con i minerali rhodesite e delhayelite. La formula chimica è modificata, sulla base dell'analisi strutturale, nel modo seguente: BaCa4H2Si16O38 . (8 + x) H2O dove x è uguale a 2,4 per il cristallo usato nella presente ricerca.