The crystal structure of tancoite, LiNa
2H[Al(PO
4)
2(OH)],
a=6.948(2),
b=14.089(4),
c=14.065(3) Å,
V=1376.8 Å
3,
Z=8, space group
Pbcb, has been solved by Patterson and Fourier methods and refined by a full-matrix least-squares method to an
R index of 6.1% for 1086 observed (3
) reflections. The structure is characterized by [Al(PO
4)
2 (OH)] chains (type VI of
Moore, 1970)
Z, that are cross-linked by [8]-coordinated Na atoms. The basic symmetry of this arrangement is
Acmm, with
c=1/2
c (tancoite), and the diffraction pattern of tancoite is characterized by a very strong subcell of this type. The lower symmetry of the full tancoite structure is caused by the Li and H atoms, whose arrangement cannot be compatible with the subcell symmetry; the Li is [5]-coordinate, and the H forms a symmetrical hydrogen bond (on the timescale of the X-ray experiment) between two phosphate oxygens.
The tancoite substructure is a potential parent for a considerable number of derivative structures that could arise from cation ordering in the intra-chain tunnels. The [M(TO4)2Ø] type VI chain is the basis of a small family of sulphate, phosphate and silicate minerals with closely related structures. In the sulphates and phosphates, the chains are always isolated, but in the silicates, the chains may polymerize to form two-and three-dimensional frameworks.
Die Kristallstruktur des Minerals Tancoit, LiNa
2 H[Al(PO
4)
2(OH)],
a=6,948(2),
b=14,089(4),
c=14,065(3) Å,
V=1376,8 Å
3,
Z=8, Raumgruppe
Pbcb, wurde mit Patterson-und Fouriermethoden gelöst und mit der Methode der kleinsten Quadrate auf
R=6,1% für 1086 beobachtete Reflexe (3
) verfeinert. Die Struktur enthält [Al(PO
4)
2(OH)]-Ketten (Typ VI nach
Moore, 1970), die parallel zu
c verlaufen und über 8-koordinierte Na-Atome vernetzt sind. Die Grundsymmetrie dieser Atomanordnung ist
Acmm, wobei
c=1/2
c (Tancoit) ist und das Beugungs-bild des Tancoits durch eine dementsprechende Subzelle geprägt wird. Die demgegenüber niedrigere Symmetrie der vollständigen Tancoitstruktur wird durch Li-und H-Atome hervorgerufen, deren Anordnung mit der Symmetrie der Subzelle nicht in Einklang zu bringen ist. Li ist 5-koordiniert; das H-Atom bildet eine symmetrische Wasserstoffbrücke (im zeitlichen Mittel des Röntgenbeugungsexperiments) zwischen zwei Phosphat-Sauerstoffatomen aus.
Die Substruktur des Tancoits ist die Grundlage für eine größere Zahl von Derivativstrukturen, die sich durch Kationen-Ordnung in den Kanälen der Struktur ergeben können. Die [M(TO4)2Ø]-Kette des Typs VI ist Bauelement einer kleinen Gruppe von Sulfat-, Phosphatund Silikatmineralen mit nahe verwandten Strukturen. Während die Ketten in den Sulfaten und Phosphaten durchwegs isoliert auftreten, können sie in den Silikaten zu zwei-oder dreidimensionalen Bauverbänden verknüpft sein.
Dedicated to Professor Dr.Josef Zemann on the occasion of his 60th birthday.