पाइरॉक्सीन समुदाय के खनिजों की संरचना का उपयुक्त चित्र सहित वर्णन कीजिए। ऑर्थोपाइरॉक्सीन के रासायनिक संघटन और प्रकाशीय गुणों की विवेचना कीजिए।

पाइरॉक्सीन समुदाय के खनिजों की संरचना

पाइरॉक्सीन खनिज इनोसिसिलिकेट श्रेणी के होते हैं, जिसका अर्थ है कि इनकी संरचना एकल श्रृंखला सिलिकेट्स पर आधारित है। इन खनिजों की मौलिक संरचना सिलिका टेट्राहेड्रा (SiO₄) की एकल श्रृंखलाओं से बनी होती है। ये टेट्राहेड्रा एक-दूसरे से शीर्ष साझा करके जुड़े होते हैं, जिससे एक सतत श्रृंखला बनती है।

• एकल श्रृंखला सिलिकेट संरचना: पाइरॉक्सीन की संरचना SiO₄ टेट्राहेड्रा की एकल श्रृंखलाओं की विशेषता है, जहाँ प्रत्येक SiO₄ टेट्राहेड्रा दो ऑक्सीजन परमाणुओं को साझा करता है। यह श्रृंखलात्मक व्यवस्था खनिजों को उनके विशिष्ट 90 डिग्री के करीब विदलन कोण प्रदान करती है।
• धात्विक आयनों का स्थान: इन सिलिका श्रृंखलाओं के बीच विभिन्न धनायन (जैसे Mg²⁺, Fe²⁺, Ca²⁺, Na⁺, Al³⁺) उपस्थित होते हैं। ये धनायन श्रृंखलाओं को एक साथ बांधते हैं और खनिजों की रासायनिक विविधता को जन्म देते हैं। पाइरॉक्सीन संरचना में मुख्य रूप से दो प्रकार की साइटें होती हैं:
  • M1 साइट: यह अपेक्षाकृत छोटी, अष्टफलकीय साइट होती है जो Mg²⁺, Fe²⁺, Al³⁺, Cr³⁺ जैसे छोटे आयनों को समायोजित करती है।
  • M2 साइट: यह बड़ी और अनियमित रूप से अष्टफलकीय साइट होती है जो Ca²⁺, Na⁺, Mg²⁺, Fe²⁺ जैसे बड़े आयनों को समायोजित करती है।
• सामान्य सूत्र: पाइरॉक्सीन का सामान्य रासायनिक सूत्र XY(Si,Al)₂O₆ होता है, जहाँ X आमतौर पर Ca, Na, Fe(II), या Mg होता है, और Y आमतौर पर छोटे आयन जैसे Cr, Al, Mg, Fe(II), या Fe(III) होते हैं। सिलिकॉन के लिए एल्यूमीनियम का प्रतिस्थापन सीमित होता है।

उपयुक्त चित्र: पाइरॉक्सीन की संरचना का योजनाबद्ध आरेख

यहां एक योजनाबद्ध चित्र दिया गया है जो पाइरॉक्सीन की एकल श्रृंखला सिलिकेट संरचना को दर्शाता है:

  O---O   O---O   O---O
  | / |   | / |   | / |
  Si    Si    Si
  | \ |   | \ |   | \ |
  O---O   O---O   O---O
     \       /       \
      M2    M1    M2
     /       \       /
  O---O   O---O   O---O
  | / |   | / |   | / |
  Si    Si    Si
  | \ |   | \ |   | \ |
  O---O   O---O   O---O

(O = ऑक्सीजन परमाणु, Si = सिलिकॉन परमाणु, M1/M2 = धात्विक आयन स्थान)

यह चित्र SiO₄ टेट्राहेड्रा की एकल श्रृंखलाओं को दर्शाता है जो M1 और M2 धनायन साइटों द्वारा एक साथ जुड़ी होती हैं।

ऑर्थोपाइरॉक्सीन का रासायनिक संघटन

ऑर्थोपाइरॉक्सीन, पाइरॉक्सीन समूह का एक उपसमूह है जो समचतुर्भुजीय (orthorhombic) क्रिस्टल प्रणाली में क्रिस्टलीकृत होता है। इनके रासायनिक संघटन में मुख्य रूप से मैग्नीशियम (Mg) और लौह (Fe) शामिल होते हैं, जिसमें कैल्शियम की मात्रा बहुत कम या न के बराबर होती है।

• सामान्य सूत्र: ऑर्थोपाइरॉक्सीन का सामान्य रासायनिक सूत्र (Mg,Fe)SiO₃ होता है। यह मैग्नीशियम (एन्स्टाटाइट, MgSiO₃) और लौह (फेरोसिलिट, FeSiO₃) के बीच एक ठोस घोल श्रृंखला बनाता है।
• अंत-सदस्य:
  • एन्स्टाटाइट (Enstatite - En): यह मैग्नीशियम-समृद्ध अंत-सदस्य है जिसका सूत्र MgSiO₃ है। यह हल्के रंग का होता है।
  • फेरोसिलिट (Ferrosilite - Fs): यह लौह-समृद्ध अंत-सदस्य है जिसका सूत्र FeSiO₃ है। यह गहरे रंग का होता है।
• अन्य तत्व: कुछ मात्रा में मैंगनीज (Mn) और एल्यूमीनियम (Al) भी प्रतिस्थापन के रूप में मौजूद हो सकते हैं, लेकिन Mg और Fe प्रमुख घटक बने रहते हैं। Ca की मात्रा आमतौर पर 5 मोल प्रतिशत से कम होती है।
• प्रमुख खनिज: इस समूह के महत्वपूर्ण खनिजों में एन्स्टाटाइट (MgSiO₃), ब्रॉन्ज़ाइट ((Mg,Fe)SiO₃), और हाईपर्स्थीन ((Fe,Mg)SiO₃) शामिल हैं। ब्रॉन्ज़ाइट और हाईपर्स्थीन एन्स्टाटाइट और फेरोसिलिट के मध्यवर्ती सदस्य हैं।

ऑर्थोपाइरॉक्सीन के प्रकाशीय गुण

ऑर्थोपाइरॉक्सीन के प्रकाशीय गुण सूक्ष्मदर्शी के नीचे खनिजों की पहचान में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

प्रकाशीय गुण	विवरण
रंग (प्लेन पोलेराइज्ड लाइट में)	आमतौर पर रंगहीन से हल्के गुलाबी या हरे रंग का। लौह की मात्रा बढ़ने के साथ रंग गहरा होता जाता है। एन्स्टाटाइट रंगहीन होता है, जबकि हाईपर्स्थीन गुलाबी-हरा हो सकता है।
प्लीओक्रोइज्म (Pleochroism)	लौह-समृद्ध ऑर्थोपाइरॉक्सीन (जैसे हाईपर्स्थीन) स्पष्ट प्लीओक्रोइज्म प्रदर्शित करते हैं, जहाँ विभिन्न दिशाओं में प्रकाश के कंपन के साथ खनिज का रंग बदलता है (गुलाबी से हरे रंग तक)। एन्स्टाटाइट में प्लीओक्रोइज्म अनुपस्थित या बहुत कमजोर होता है।
विदलन (Cleavage)	दो प्रमुख विदलन होते हैं जो लगभग 90 डिग्री (87° और 93°) पर प्रतिच्छेद करते हैं। ये विदलन सूक्ष्मदर्शी के नीचे स्पष्ट रूप से देखे जा सकते हैं और पाइरॉक्सीन की पहचान के लिए एक महत्वपूर्ण विशेषता है।
अपवर्तक सूचकांक (Refractive Index)	मध्यम से उच्च (लगभग 1.65 से 1.77 तक)। लौह की मात्रा बढ़ने के साथ अपवर्तक सूचकांक बढ़ता है। ये द्वि-अपवर्तक (birefringent) होते हैं।
द्वि-अपवर्तन (Birefringence)	निम्न से मध्यम (लगभग 0.008 से 0.015)। हस्तक्षेप रंग (interference colours) आमतौर पर प्रथम-क्रम के धूसर से पीले तक होते हैं।
प्रकाशिक प्रकृति (Optical Character)	द्विअक्षीय (biaxial) (+ या -)। एन्स्टाटाइट आमतौर पर द्विअक्षीय (+) होता है, जबकि फेरोसिलिट द्विअक्षीय (-) होता है।
विस्तार कोण (Extinction Angle)	समांतर या सीधा विस्तार (parallel or straight extinction) प्रदर्शित करता है, जो समचतुर्भुजीय खनिजों की विशिष्ट विशेषता है।
अक्षीय कोण (2V)	आमतौर पर बड़ा होता है और लौह की मात्रा पर निर्भर करता है। एन्स्टाटाइट में लगभग 50-70 डिग्री, फेरोसिलिट में छोटा।

इन प्रकाशीय गुणों का संयोजन ऑर्थोपाइरॉक्सीन को अन्य खनिजों, विशेषकर एम्फिबोल से अलग करने में सहायक होता है, क्योंकि एम्फिबोल में विदलन कोण लगभग 56° और 124° होते हैं।