Silikati - kakšne minerale? Glavne lastnosti in vrste silikatov

Silikati so kompleksne snovi, ki so široko razširjene znotraj našega planeta. Predvsem so zastopane v zemeljski skorji, v kateri po različnih ocenah predstavljajo od 75 do 90% volumna. V naravi obstajajo v obliki mineralov, vendar je človek našel način, da jih umetno dobi. Kaj so silikati? Kje se uporabljajo in kako se razlikujejo od drugih snovi? Vse to boste izvedeli iz našega članka.

Bistvo in pomen besede "silikat" t

Silikati so po videzu in lastnostih različni minerali, ki jih tvorijo silicijeve spojine. Na našem planetu so prisotni predvsem v skorji, pa tudi v zgornjem in spodnjem delu plašča. Izraz silikat, katerega pomen iz latinščine je preveden kot »kremen«, je nastal po analogiji z imenom kemičnega elementa silicija (silicij), ki je nujno prisoten v vsakem silikatu.

Na svetu obstaja več kot 800 vrst teh snovi. Nastajajo pod delovanjem kompleksnih magmatskih procesov, metamorfizma ali zaradi preperevanja in primarnih sprememb v kamninah.

Silikati so največja skupina mineralov. Mnogi od njih tvorijo kamenje in so pomembni minerali. Številni silikati so prisotni v sestavi niklja, berilija, litija, cirkonija, cinka in drugih kovinskih rud. Tam pogosto nastanejo odpadne kamnine, ki jih običajno ne najdemo v praksi. Večina silikatov, nasprotno, je zelo uporabna in se uporablja v industriji, gradbeništvu, oblikovanju in nakitu.

Struktura in sorte

Silikati so praviloma trdne in neodzivne snovi. Za taljenje jih je treba segreti na temperaturo od 1000 do 2000 stopinj Celzija. Ne razgrajujejo se pod vplivom kislin in se običajno ne raztopijo v vodi. Mnogi od njih so nagnjeni k polimorfizmu in tvorijo dve ali več alotropnih sprememb.

Naravni silikati - minerali, kot so glina, azbest, sljuda, t hornblende titanit, turmalin, granat. Najpogostejši so kremen in skupina feldsparjev. Steklo, cement, keramika, staljeni tokovi, opeke so tudi silikati, vendar so označeni z umetnim poreklom. Narejeni so na osnovi gline, kremenovega peska, apnenca, sode in drugih snovi, ki jih izpostavljajo različnim metodam predelave.

Naravni silikati imajo kompleksno strukturo, ki temelji na različnih variacijah vezi silicija in kisika, na katere so pritrjeni drugi elementi, na primer Mg, Ca, Al, Fe ^2+, Mn, K, Na, Li, B, Zr, F, H. Njihove kristalne rešetke sestavljajo tetraedre, kjer na atom atomov obstajajo štiri O-atomi, odvisno od tega, kako se med seboj kombinirajo, in sproščajo te vrste silikatov:

• otok;
• pas;
• verižna;
• okvir;
• listnato.

Otok

Islandski silikati so najbolj številni predstavniki razreda. Njihove rešetke so izolirane tetraedre ali skupine tetraeder, v katerih se kisikovi atomi ne križajo ali se praktično ne sekajo. Povezava med dvema različnima tetraederama (ali dvema skupinama) poteka preko kationov in ne morejo imeti skupnih kisikovih atomov.

Praviloma so to lahki ali brezbarvni minerali z gosto strukturo, zaradi katere imajo visoko specifično težo. Njihova sestava pogosto vključuje katione železa, magnezija, torija, aluminija, niobija, mangana in drugih kovin.

Minerali granat, akvamarin, turmalin, topaz, smaragd, vesuvski, chrysolite - poldragi in dragi kamni. Zbrani so v muzejskih in razstavnih zbirkah, ki se uporabljajo v nakitu in okrasnih obrtih. Kamni so izdelani iz forsterita, ki je osnovni mineral. Cirkon se uporablja tako v nakitu kot pri proizvodnji ognjevzdržnih izdelkov. Je tudi vir cirkonija, hafnija in urana.

Pas

Atomi silikatov pasu so razporejeni v dolgih dvojnih trakovih izoliranih tetraedrov. Zaradi te strukture se imenujejo tudi "trak". So manj gosta kot otoška, ​​vendar so označena z jasnejšim dekoltejem.

Eden od skupnih predstavnikov skupine je hornblende, ki sestoji iz magnezija, železa in kalcijevega aluminosilikata. Sem spadajo različni amfibolni minerali, na primer antofilit, cummingtonit, grunerit, tremolit.

Vezan

Ta vrsta vključuje predstavnike velike skupine piroksenov, kot so jadeit, enstatit, augit in egrin. Verižne verige imajo veliko skupnega s skupino tračnih silikatov. Imajo tudi povprečno gostoto in dobro vidno cepitev. Njihova kristalna struktura ima obliko tetraeder, povezanih med seboj v dolgih neprekinjenih verigah. Vendar, za razliko od silikatov s pasom, njihove verige niso dvojne.

Leafy

Struktura pločevinastih silikatov je mreža tetraedrov, izdelanih iz silicija in kisika, ki se izmenjujejo z ravnimi mrežami kationov, ki tvorijo plasti. Njihova barva je odvisna od barvnih elementov, brez katerih so beli ali brezbarvni. Z dvovalentnim železom v sestavi pridobijo različne zelene odtenke, z monovalentnim železom, postanejo rjave, rjave, zelenkasto-črne. Zaradi mangana so rožnate ali lila, aluminij oranžne ali rdečkaste.

Slojevita struktura je značilna za smukec, azbest, kaolinit, murmanit, serpentin, za različne steklenice, kot je muskovit, biotit, lepidolit, flogopit. So del gline, gneisa, laporja, pegmatita, skrilavca, granita. Veliko jih najdemo v sedimentnih in magmatskih kamninah skorje za preperevanje. Slojeviti silikati se uporabljajo kot dielektriki v industriji, kot tudi v gradbeništvu v obliki maziv, končnih in ognjevarnih gradbenih materialov.

Okvir

Silikatni atomi okvirja so poravnani v zveznih tridimenzionalnih skupinah, v katerih vsak atom kisika hkrati pripada dvema tetraederama. V svoji strukturi so atomi silicija pogosto nadomeščeni z aluminijem, ki privlači katione drugih snovi. To zagotavlja njihovo raznolikost.

Dve veliki skupini mineralov pripišemo okvirnim silikatom: kvarcu in glinencu. Med prve so uvrščeni ahat, mačje oko, sokolovo oko, aventurin, vrtni kremen, kalcedon, kamenček, ametist, oniks. Za feldspat vključujejo lunski kamen, ortoklaz, albit, labrador, bitovnit, anortit.

Mnogi od njih so poldragi kamni, iz katerih izdelujejo nakit in spominke. V industriji se uporabljajo za izdelavo optičnih naprav, različnih stekel in keramike. Sparji se uporabljajo pri varjenju, kot tudi za zobne paste kot abrazivi.