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Crystal structure of nesquehonite, MgCO$$_{3}$$ $$cdot$$ 3H(D)$$_{2}$$O by neutron diffraction and effect of pH on structural formulas of nesquehonite

中性子回折によるnesquehonite, MgCO$$_{3}$$ $$cdot$$ 3H(D)$$_{2}$$Oの結晶構造決定と、pHの構造式への影響

山本 弦一郎*; 興野 純*; 阿部 淳*; 佐野 亜沙美; 服部 高典

Yamamoto, Genichiro*; Kyono, Atsushi*; Abe, Jun*; Sano, Asami; Hattori, Takanori

炭酸マグネシウム水和物nesquehoniteの組成,構造,形成条件を調べるために、中性子回折,ラマン分光、および熱分析を行った。飛行時間型中性子回折により、$$a$$=7.72100(12)$AA, $b$$=5.37518(7)$AA, $c$$=12.1430(3)$AA, $beta$$=90.165(4)$$^circ$$の格子定数, $$P$$2$$_{1}/n$$の空間群を持つ単斜晶であることが明らかとなった。また、構造内では、2つの重水素原子がO1, O2、およびO6原子に配位して水分子を形成していた。構造内に水分子が3つあることは、nesquehoniteの構造式がMg(HCO$$_{3}$$)(OH) $$cdot $$2H$$_{2}$$O.ではなくMgCO$$_{3}$$ $$cdot$$ 3H$$_{2}$$Oであることを示している。

Neutron diffraction, Raman spectroscopy, and thermal analysis were performed to investigate the composition, structure, and formation conditions of the magnesium carbonate hydrate nesquehonite. The time-of-flight neutron diffraction revealed the crystal structure of the monoclinic space group $$P$$2$$_{1}/n$$ with lattice parameters of $$a$$=7.72100(12)$AA, $b$$=5.37518(7)$AA, $c$$=12.1430(3)$AA, $beta$$=90.165(4)$$^circ$$, in which two deuterium atoms are coordinated to the O1, O2, and O6 atoms to form water molecules. The three water molecules in the structure suggests the structural formula of the nesquehonite should be MgCO$$_{3}$$ $$cdot$$ 3H$$_{2}$$O rather than Mg(HCO$$_{3}$$)(OH) $$cdot $$2H$$_{2}$$O.

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