יסוד בלתי תואם

יסוד בלתי תואם (אנגלית: Incompatible element) הוא מונח המשמש בפטרולוגיה ובגאוכימיה לתיאור יסוד שבשל גודל היון שלו או מטענו החשמלי איננו מתאים להתיישב במקום המיועד לקטיונים במינרלים. אי-התאמה זו מתבטאת בכך שמקדם החלוקה (בכימיה, מדד למסיסות השווה ליחס בין ריכוז החומר בשני ממסים שונים הנמצאים בשיווי משקל כימי) שבין המינרלים יוצרי הסלעים והמאגמה המותכת, קטן בהרבה מאחד.

כאשר מתקררת המאגמה, הנוצרת עקב התכה חלקית של מעטפת כדור הארץ וקרום כדור הארץ, מתחיל תהליך של התגבשות הדרגתית של חומרים שונים. מאחר שגביש דורש מבנה מחזורי ומסודר, יסודות שהיונים שלהם גדולים מדי, קטנים מדי באופן משמעותי או בעלי מטען שונה מהקטיון העיקרי בגביש, יגרמו להפרעה בסריג. לדוגמה, אטום רובידיום גדול בהרבה מאטום נתרן. שילוב של אטום רובידיום בגביש נתרן כלוריד יגרום לעיוות של הסריג היוני ויצרוך אנרגיה רבה. כאשר הגביש מתחיל להיווצר, היונים שאינם תואמים את המבנה ידחו ולא ישתלבו במבנה שנוצר. לכן, ההרכב הכימי של הגביש שנוצר יהיה טהור יותר מההרכב המעורב של המאגמה, ותחול העשרה של הפאזה הנוזלית באותם יסודות בלתי תואמים, שלא מצליחים להשתלב בגבישים החדשים.

לשתי קבוצות של יסודות יש קושי לעבור למצב המוצק והן ידועות באמצעות ראשי תיבות באנגלית:

• קבוצה אחת כוללת יסודות להם יש רדיוס יוני גדול, כדוגמת אשלגן, רובידיום, צזיום, סטרונציום, בריום, לנתנידים, תוריום ואורניום והם מכונים "LILE" ‏(Large-Ion Lithophile Elements יסודות ליתופיליים (כלומר אוהבי סיליקט) בעלי יונים גדולים).
• הקבוצה השנייה כוללת יסודות שהיונים שלהם בעלי ערכיות גבוהה כמו זירקוניום, ניוביום, הפניום וטנטלום והם מכונים "HFSE" ‏(High Field Strength Elements יסודות בעלי חוזק שדה גבוה).

העיקרון משמש גם בתהליך של גיבוש מחדש. כדי לטהר חומרים - ממיסים את החומר בממס מתאים לקבלת תמיסה רוויה, או קרוב לכך, ואז גורמים להפרעה כלשהי שתגרום לגיבוש. הגביש החדש שנוצר יכיל הרבה פחות זיהומים מהחומר המקורי, מאחר שהמבנה הגבישי נוטה לדחות חומרים זרים (אלא אם כן הם דומים מאוד בתכונותיהם - גודל, מטען וכו' - לתכונות היונים אותם החליפו).

ראו גם

• פגמים בגבישים

קישורים חיצוניים