Crystal Structure of Boroaluminate, 9Al2O3⋅2B2O3

9Al2O3・2B2O3結晶の構造を単結晶X線回折法で研究した. 斜方晶系で, 空間群はC2v12-Cmc21であり, 単位格子はa=5.682±0.013Å, b=14.973±0.034Å, c=7.692±0.017Åで, これから計算したA9B2のzは1.09であった. フーリエ合成法と最小自乗法によつて信頼度因子R=10.3%の構造が得られた. この構造はアンダルサイトのものに類似していて, AlO68面体, AlO44面体, BO3三角形及び酸素が不規則に5配位しているAl原子を含んでいる. これらAlO68面体とAlO44面体はa軸方向に連続して結合している. この構造では単位格子中に10Al2O3・2B2O3が1式量単位はいっているような原子配列であるので, この構造を10Al2O3・2B2O3型構造と名付けた. しかし, 化学分析からは, この化合物は9Al2O3・2B2O3組成であると結論される. このX線測定実験と化学分析の結果の間の矛盾は, 10Al2O3・2B2O3型構造の化合物中のAl原子の約2%弱がB原子で統計的に置換された構造になっているとして解決できた. すなわち, この置換によって組成はAl20-4/11B4+4/11O36=1.09(9Al2O3・2B2O3) となり, 単位格子中の式量単位数zもz=1.002となり, 比重実測値, 化学分析結果, X線測定結果がすべて満足される. 更に, 置換前後の信頼度因子Rの変化を調べて, B原子によって置換されるAl原子の位置を推定した.