Hóa học Tía Hán và lam Hán

Tía Hán và lam Hán là tương tự ở nhiều tính chất vật lý, cho phép pha trộn chúng với nhau.[4]

Về mặt hóa học, cả tía Hán lẫn lam Hán đều là bari đồng silicat (chứa bari, đồng, silicoxy). Tuy nhiên, chúng khác nhau về công thức, cấu trúc và tính chất hóa học.[4]

Công thức và cấu trúc phân tử

Tía Hán có công thức hóa học BaCuSi2O6. Nó có cấu trúc lớp với silicat vòng 4 cô lập, và chứa liên kết đồng-đồng làm cho hợp chất này kém ổn định hơn so với lam Hán (các liên kết kim loại-kim loại là hiếm gặp).[4][6]

Lam Hán có công thức hóa học BaCuSi4O10 và năm 1993 người ta phát hiện được khoáng vật hiếm gặp trong tự nhiên ở Nam Phi có công thức như vậy, gọi là effenbergerit.[7] Lam Hán, giống như tía Hán, có cấu trúc lớp với silicat tạo thành khung cấu trúc. Tuy nhiên, lam Hán ổn định hơn do các đặc trưng cấu trúc, như:

  • Nó giàu silica hơn.[8]
  • Mỗi silicat vòng 4 liên kết với 4 silicat khác ở mức cận kề, theo kiểu đường zig-zag.[6]
  • Các ion đồng được giữ rất chặt bên trong cấu trúc silicat ổn định.[4]

Tính chất

Tía Hán kém ổn định về mặt hóa học và nhiệt so với lam Hán. Nó bay màu và phân hủy trong axit loãng.[6][9][10] Tía Hán bắt đầu phân hủy ở nhiệt độ trên 1.050–1.100 °C và tạo thành thủy tinh màu đen ánh lục ở khoảng 1.200 °C.[4][9] Nó trở thành có ánh tía nhiều hơn khi được nghiền.[8]

Lam Hán là ổn định hơn về mặt hóa học và nhiệt so với tía Hán. Nó không bị phá hủy trong axit loãng,[6][9] và trở thành có ánh lam nhiều hơn khi được nghiền.[8]