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STRUCTURAL ENVIRONMENTS AROUND MOLYBDENUM IN SILICATE GLASSES AND MELTS. I. INFLUENCE OF COMPOSITION AND OXYGEN FUGACITY ON THE LOCAL STRUCTURE OF MOLYBDENUM

Authors :
Anne Guesdon
François Farges
Ralf Siewert
Guillaume Morin
Gordon E. Brown
Department of Geological Sciences [Stanford] (GS)
Stanford EARTH
Stanford University-Stanford University
Minéralogie, Pétrologie (MP)
Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Stanford Synchrotron Radiation Lightsource (SSRL SLAC)
SLAC National Accelerator Laboratory (SLAC)
Laboratoire de cristallographie et sciences des matériaux (CRISMAT)
Université de Caen Normandie (UNICAEN)
Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN)
Normandie Université (NU)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Matériaux Avancés (IRMA)
Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN)
Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut de minéralogie et de physique des milieux condensés (IMPMC)
Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Institut de Physique du Globe de Paris (IPG Paris)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)
École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN)
Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN)
Normandie Université (NU)-Institut de Chimie du CNRS (INC)
Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-IPG PARIS-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Source :
The Canadian Mineralogist, The Canadian Mineralogist, 2006, 44, pp.731-753, The Canadian Mineralogist, Mineralogical Association of Canada, 2006, 44, pp.731-753
Publication Year :
2006
Publisher :
Mineralogical Association of Canada, 2006.

Abstract

The coordination chemistry of molybdenum was investigated in nine series of synthetic silicate glasses, including sodium disilicate (NS2), sodium trisilicate (NS3), albite (Ab), anorthite (An), Ab50An50, Ab30An70, diopside (DI), rhyolite (RH), and basalt (BA), using electron paramagnetic resonance (EPR) and X-ray absorption fine structure (XAFS) spectroscopies. The Mo content of these glasses ranges from 300 ppm to 3 wt.%. On the basis of results derived from high-resolution X-ray absorption near-edge structure (XANES) spectroscopy, molybdenum is present primarily as molybdate moieties [Mo(VI)O42−] in most of the glass compositions prepared at f (O2) values ranging from 1 atm to 10−12 atm (temperatures ranging from 1100 to 1700°C, i.e., from air to IW+4). Analysis of extended XAFS (EXAFS) spectra of these glasses indicates an average Mo–O distance of ~1.76(1) A. No evidence for second-neighbor Si or Al around Mo was found in any of the glasses, confirming that molybdate moieties are not connected to the tetrahedral framework, in agreement with Pauling bond-valence predictions. The presence of molybdate moieties in regions of these glasses enriched in network modifiers helps explain why crystalline molybdates can nucleate easily in silicate glasses (and, by extension, in the corresponding melts). In the highly polymerized glass compositions (such as “Ab” or “RH”), Mo(VI)O66− moieties also exist, but at minor levels (

Details

ISSN :
00084476
Volume :
44
Database :
OpenAIRE
Journal :
The Canadian Mineralogist
Accession number :
edsair.doi.dedup.....2dd7e3b629c20d12d812c3f4ca7bcde9
Full Text :
https://doi.org/10.2113/gscanmin.44.3.731