Изоморфизм

Изоморфизм (аз юн.-қад. ἴσος — баробар, монанд ва μορφή — шакл, намуд) — қобилияти дар таркиби булӯрҳо (шӯшаҳо, кристаллҳо) ҳамдигарро иваз кардани атом, ион ё молекула.

Мафҳуми изоморфизмро соли 1819 олими олмонӣ Э. Мичерлих пешниҳод кардааст.

Тавсиф

Омехтаҳои изоморфиро атом, ион ё молекулаҳое, ки андозаашон яксон аст, тавлид мекунанд. Барои иваз шудани як атом бо атоми дигар шароити мусоид лозим аст, мас., мувофиқи қоидаи Голдшмидт изоморфизм байни ионҳое имконпазир аст, ки андозаи онҳо аз ҳамдигар аз 10–15% зиёд фарқ надошта бошад; ё худ изоморфизм байни атомҳое имконпазир аст, ки фарқи электроманфии онҳо аз 0,4 эВ (электронволт) зиёд нест. Сабабҳои изоморфизм ба берунӣ ва дохилӣ тақсим карда мешаванд. Ба сабабҳои берунӣ ҳарорат, фишор, ғаноиш (консентратсия)-и моддаҳо ва хусусияти муҳит мансубанд. Ба сабабҳои дохилӣ шабеҳии радиуси атом ё ионҳо, барқа (заряд)-и ионҳо, потенсиали иониш, энергияи панҷараи булӯрин ва электроманфиятии унсурҳо тааллуқ доранд. Агар ду модда омехтаи изоморфии ғаноишашон гуногун ҳосил кунанд, онро изоморфизми мукаммал меноманд. Изоморфизми мукаммал ба моддаҳои ҳаммонанди ҷойгирии атом ё ионҳояшон мушобеҳ хос аст. Мас., дар шӯшаҳои замч KAl(SO₄)₂∙12H₂O ионҳои К⁺ қисман ё пурра бо ионҳои Rb⁺ ё NH₄⁺ иваз шудаанд, ионҳои А1³⁺-ро ионҳои Cr³⁺ ё Fe³⁺ иваз кардаанд. Ҳангоми изоморфизми номукаммал қисман ивазшавии атом ё ионҳо ба мушоҳида мерасад. Чунончи, дар сулфидҳои руҳ (ZnS) ва оҳан (S), ки бо сохтори панҷараи булӯринашон фарқ мекунанд, 20% атомҳои Zn бо атомҳои оҳан Fe иваз шудаанд. Агар атомҳои ҳамдигарро ивазкунанда дараҷаи оксидшавии яксон дошта бошанд, изоморфизм ҳамвалент (изовалентӣ) ном дорад. Мас., дар пайвастҳои KH₂PO₄ ва KH₂AsO₄ атомҳои фосфор ва маргимуш (арсен) дараҷаи оксидшавии яксон – +5 доранд. Агар дараҷаи оксидшавии атомҳои ивазшаванда гуногун бошад, дар он сурат изоморфизм гуногунвалент (гетеровалентӣ) аст. Мас., ҳангоми ҳосилшавии шӯшаҳои омехтаи ҒеСО₃ ва ScBO₃ ионҳои Ғе₂+ ба ионҳои Sc³⁺ ва ионҳои С⁴⁺ ба ионҳои В³⁺ иваз мешаванд. Дар маҷмӯъ ҳосили ҷамъи дараҷаҳои оксидшавии мусбат ва манфӣ баробаранд. Изоморфизм ғайримуқаррарӣ низ мешавад. Дар рафти он силсилаи унсурҳо ё қисмҳои калонтари молекулаҳо ҳамдигарро иваз мекунанд. Изоморфизм дар табиат бисёр дучор меояд. Аксари минералҳо омехтаҳои изоморфии таркибашон мураккаб мебошанд. Чунончи, унсурҳои нодир ва парешон дар таркиби ҷинсҳои кӯҳӣ ва конҳо чун омехтаҳои изоморфии таркибашон тағйирёбанда дучор меоянд. Дар натиҷаи изоморфизм аксари моддаҳои сунъӣ хусусияти ғайримуқаррарӣ пайдо мекунанд, мас., нимноқилҳо, ферромагнетикҳо, пйезо- ва сегнетоэлектрикҳо, люминофорҳо, моддаҳои лазерӣ ва ғ.

Адабиёт

• Изоморфизм // Замин — Илля. — Д. : СИЭМТ, 2018. — (Энсиклопедияи Миллии Тоҷик : [тахм. 25 ҷ.] / сармуҳаррир Н. Амиршоҳӣ ; 2011—2023, ҷ. 7). — ISBN 978-99947-33-89-9.