Silikati - kakvi minerali? Glavna svojstva i vrste silikata

Silikati su složene tvari koje se široko distribuiraju unutar našeg planeta. Najviše su zastupljene u zemljinoj kori, u kojoj, prema različitim procjenama, čini od 75 do 90% volumena. U prirodi postoje u obliku minerala, ali čovjek je našao način da ih dobije umjetno. Što su silikati? Gdje se koriste i kako se razlikuju od drugih tvari? Sve ovo ćete naučiti iz našeg članka.

Suština i značenje riječi "silikat"

Silikati su raznovrsni minerali po izgledu i svojstvima, koji nastaju spojevima silicijevog dioksida. Na našem planetu prisutni su uglavnom u kori, kao iu gornjem i donjem dijelu plašta. Pojam silikat, čije značenje iz latinskog znači "kremen", nastao je analogno imenu kemijskog elementa Silicij (silicij), koji je nužno prisutan u svakom silikatu.

U svijetu postoji više od 800 vrsta tih tvari. Nastaju pod djelovanjem složenih magmatskih procesa, metamorfizma ili kao posljedica vremenskih uvjeta i primarnih promjena u stijenama.

Silikati su najveća skupina minerala. Mnogi od njih čine stijene i važni su minerali. Brojni silikati prisutni su u sastavu nikla, berilija, litija, cirkonija, cinka i drugih metalnih ruda. Tu često nastaju otpadne stijene, koje se obično ne nalaze u praksi. Većina silikata je, naprotiv, vrlo korisna i koristi se u industriji, građevinarstvu, dizajnu i nakitu.

Struktura i sorte

Silikati su, u pravilu, čvrste i vatrostalne tvari. Za taljenje, potrebno ih je zagrijati na temperaturu od 1000 do 2000 stupnjeva Celzija. Ne razgrađuju se pod djelovanjem kiselina i obično se ne otapaju u vodi. Mnogi od njih su skloni polimorfizmu i tvore dvije ili više alotropnih modifikacija.

Prirodni silikati - minerali kao što su glina, azbest, tinjac, hornblenda, titanit, turmalin, granat. Najčešći su kvarc i skupina feldspata. Staklo, cement, keramika, taljeni fluksi, opeke su također silikati, ali karakterizira ih umjetno porijeklo. Izrađuju se na bazi gline, kvarcnog pijeska, vapnenca, sode i drugih tvari, izlažući ih različitim metodama obrade.

Prirodni silikati imaju složenu strukturu koja se temelji na različitim varijacijama veza silicija i kisika, na koje su spojeni drugi elementi, na primjer, Mg, Ca, Al, Fe ^2+, Mn, K, Na, Li, B, Zr, F, H. Njihove kristalne rešetke sastoje se od tetraedara, gdje postoje četiri O atoma po atomu Si, ovisno o tome kako se međusobno kombiniraju, oslobađaju ove vrste silikata:

• otok;
• remen;
• lancima;
• okvir;
• list.

ostrvski

Islandski silikati su najbrojniji predstavnici razreda. Njihove rešetke su izolirane tetraedre ili skupine tetraedra u kojima se atomi kisika ne sijeku ili praktički ne presijecaju. Veza između dvije različite tetraedre (ili dvije skupine) odvija se kroz katione, i oni ne mogu imati zajedničke atome kisika.

To su u pravilu lagani ili bezbojni minerali sa gustom strukturom, zbog čega imaju visoku specifičnu težinu. Njihov sastav često uključuje katione željeza, magnezija, torija, aluminija, niobija, mangana i drugih metala.

Minerali granat, akvamarin, turmalin, topaz, smaragd, vesuvijan, chrysolite - poludragi i drago kamenje. Prikupljaju se u muzejskim i izložbenim zbirkama koje se koriste u nakitu i ukrasnim rukotvorinama. Vatrene opeke napravljene su od uobičajenog mineralnog forsterita. Cirkon se koristi u nakitu i za proizvodnju vatrostalnih materijala. Također je izvor cirkonija, hafnija i urana.

struk

Atomi silikata na remenu raspoređeni su u duge dvostruke trake izoliranih tetraedara. Zbog te strukture, nazivaju se i "trakom". Oni su manje gusti od otočnih, ali se odlikuju jasnijim cijepanjem.

Jedan od uobičajenih predstavnika grupe je hornblende, koji se sastoji od magnezija, željeza i kalcijevog aluminosilikata. Oni uključuju različite amfibolne minerale, na primjer, antofiltit, cummingtonit, grunerit, tremolit.

okovan

Ova vrsta uključuje predstavnike velike skupine piroksena, kao što su jadeit, enstatit, augit i egrin. Lančani lanci imaju mnogo zajedničkog s grupom silikata. Oni također imaju prosječnu gustoću i dobro vidljivo cijepanje. Njihova kristalna struktura ima oblik tetraedra koje su međusobno povezane u dugim kontinuiranim lancima. Međutim, za razliku od silikata na remenu, njihovi lanci nisu dvostruki.

list

Struktura pločastih silikata je rešetka tetraedra od silicija i kisika, koji se izmjenjuju s ravnim mrežama kationa, tvoreći slojeve. Njihova boja određena je prisutnošću bojila, bez koje su bijele ili bezbojne. S dvovalentnim željezom u sastavu dobivaju različite zelene nijanse, s monovalentnim željezom, postaju smeđe, smeđe, zelenkasto-crne. Mangan ih čini ružičastim ili jorgovanima, aluminijskim narančastim ili crvenkastim.

Slojevita struktura je tipična za talk, azbest, kaolinit, murmanit, serpentin, za različite stjenke, kao što su muskovit, biotit, lepidolit, flogopit. Oni su dio gline, gnajsa, lapora, pegmatita, škriljca, granita. Mnoge od njih nalaze se u sedimentnim i magmatskim stijenama kore od vremenskih utjecaja. Slojeviti silikati koriste se kao dielektrika u industriji, kao iu gradnji u obliku maziva, završnih i vatrostalnih građevinskih materijala.

Gotove

Silikatni atomi okvira su poredani u kontinuiranim trodimenzionalnim skupinama u kojima svaki atom kisika pripada istodobno dvjema tetraedrima. U svojoj strukturi atomi silicija često se zamjenjuju aluminijem koji privlači katione drugih tvari. Time se osigurava njihova raznolikost.

Dvije velike skupine minerala pripisuju se okvirnim silikatima: kvarc i feldspat. Među prvima su agat, mačje oko, sokolovo oko, aventurin, ružičasti kvarc, kalcedon, dijamant, ametist, oniks. K Feldspati uključuju mjesečev kamen, ortoklas, albit, labrador, bitovnite, anortit.

Mnogi od njih su poludrago kamenje iz kojeg se pravi nakit i suveniri. U industriji se koriste za proizvodnju optičkih uređaja, raznih stakala i keramike. Sparsi se koriste u zavarivanju, kao i dodaju zubnim pastama kao abrazivi.