Szilikátok (ásványi anyagok)

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2021. november 19-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzéshez 1 szerkesztés szükséges .

A szilikátok és az alumínium- szilikátok az ásványok kiterjedt csoportját alkotják . Jellemzőjük a bonyolult kémiai összetétel és egyes elemek izomorf helyettesítése, illetve elemkomplexum másokkal. A szilikátokat alkotó főbb kémiai elemek a Si , O , Al , Fe 2+ , Fe 3+ , Mg , Mn , Ca , Na , K , valamint a Li , B , Be , Zr , Ti , F , H , (OH) - vagy H 2 O és mások formájában.

A szilikátok összes ásványtípusának száma körülbelül 800. Elterjedtségük szerint a litoszféra ásványainak több mint 90%-át teszik ki [1] [2] [3] . A szilikátok és az alumínium-szilikátok kőzetképző ásványok. Ezek közül a kőzetek nagy része: földpát , kvarc , csillám, szarvblend , piroxének , olivin és mások . A legelterjedtebbek a földpát csoportba tartozó ásványok, majd a kvarc , amely az összes ásvány körülbelül 12%-át teszi ki.

A szilikátok szerkezeti típusai

Valamennyi szilikát szerkezeti felépítése a szilícium és az oxigén közötti szoros kapcsolaton alapul; ez az összefüggés a kristálykémiai elvből adódik, nevezetesen a Si (0,39 A) és az O (1,32 A) ionok sugarának arányából. Minden egyes szilíciumatomot körülötte tetraéderes elrendezésű oxigénatomok vesznek körül. Így minden szilikát oxigén-tetraédereken vagy [SiO 4 ] 3 csoportokon alapul , amelyek különböző módon kombinálódnak egymással. Attól függően, hogy a szilícium-oxigén-tetraéder hogyan kombinálódik egymással, a szilikátok következő szerkezeti típusait különböztetjük meg.

  1. Szigetszilikátok , azaz izolált [SiO 4 ] 4− tetraédereket és izolált tetraédercsoportokat tartalmazó szilikátok [4] [5] :
    • a) szilikátok izolált szilícium-oxigén-tetraéderekkel (lásd a diagramot, a). Gyökük [SiO 4 ] 4− , mivel a négy oxigén mindegyikének egy vegyértéke van. Ezek a tetraéderek nem kapcsolódnak közvetlenül egymáshoz, a kapcsolat kationokon keresztül történik;
    • b) Szilikátok további anionokkal О 2− , OH − , F − és mások.
    • c) Szilikátok kettős tetraéderekkel . Különálló szilícium-oxigén tetraéderpárokban különböznek [Si 2 O 7 ] 6− . Az egyik közös oxigénatom (lásd a b sémát), a többi kationokhoz kapcsolódik.
    • d) Gyűrűszilikátok . Jellemzőjük a szilícium-oxigén-tetraéderek három, négy vagy hat csoportjának elkülönítése, amelyek az egyszerű gyűrűkön kívül (lásd c, d diagram) „kétszinteseket” is alkotnak. Gyökük: [Si 3 O 9 ] 6− , [Si 4 O 12 ] 8− , [Si 6 O 18 ] 2− , [Si 12 O 36 ]24 − . Képviselők : olivinek , gránátok , cirkon , titanit , topáz , disztén , andalúzit , staurolit , vesuvian , kalamin , epidot , zoizit , ortit , rodonit , berill , kordierinit és mások .
  2. Lánc (Chain) szilikátok , szilikátok folytonos szilícium-oxigén-tetraéder láncokkal (lásd az e, f ábrát). A tetraéderek folyamatos izolált láncok formájában tagolódnak. Gyökük: [Si 2 O 6 ] 4− és [Si 3 O 9 ] 6− . Képviselői : ortorombikus piroxének ( ensztatit , hipersztén ) és monoklinikus (jadeit, diopszid , szalit , hedenbergit , augit , aegirin , spodumen , wollastonit , szillimanit ). A láncszilikátokat közepes sűrűség és keménység, valamint a prizma szélei mentén tökéletes hasadás jellemzi. Magmás és metamorf kőzetekben található .
  3. Szalag-szilikátok , ezek folytonos izolált szalagokkal vagy szilícium-oxigén-tetraéder szalagokkal rendelkező szilikátok (lásd a g ábrát). Úgy néznek ki, mint kettős, egymáshoz nem kapcsolódó láncok, szalagok vagy övek. Szerkezeti gyök [Si 4 O 11 ] 6− . Képviselői : tremolit , aktinolit , hornblende .
  4. A lemezszilikátok folyamatos szilícium-oxigén-tetraéderrétegekkel rendelkező szilikátok. (lásd séma, h). Szerkezeti gyök [Si 2 O 5 ] 2− . A szilícium-oxigén tetraéderek rétegei el vannak választva egymástól, és kationok kötik össze őket. Képviselők : talkum , szerpentin , krizotil- azbeszt , revdinszkit , palygorskit , csillámok ( muskovit , flogopit , biotit ) , hidromikák ( vermikulit , glaukonit ) , kloritok ( pennit , klinoritil - okolla , stb . ) . ), murmanit .
  5. Folyamatos háromdimenziós vázszerkezetű szilikátok , vagy vázszilikátok (lásd a és vázlatot). Ebben az esetben az összes oxigénatom megosztott. Ez a keret semleges. Gyök [SiO 2 ] 0 . Ez a keret felel meg a kvarc szerkezetének . Ennek alapján nem oxidnak , hanem szilikátnak minősül. A vázszilikátok sokféleségét az magyarázza, hogy alumínium-oxigén tetraédereket tartalmaznak. A négyértékű szilícium három vegyértékű alumíniummal való helyettesítése egy szabad vegyérték megjelenését okozza , ami viszont más kationok (például kálium és nátrium ) bejutását vonja maga után. Általában az Al:Si aránya 1:3 vagy 1:1.

A megjelenés és a tulajdonságok függése a szerkezettől

A szilikátok, amelyek szerkezetét izolált szilícium-oxigén tetraéderek képviselik, izometrikus megjelenésűek (gránátok); a hatszögletű berill hatgyűrűs szilícium-oxigén tetraédereket izolált; a lánc- és övszerkezetek szilikátjai általában megnyúltak ( amfibolok , piroxének). A lemezszilikátok (csillám, talkum, kloritok) különösen szembetűnőek ebből a szempontból. A szilícium-oxigén tetraéderek rétegei nagyon erősek, kationokon keresztüli kötéseik kevésbé erősek. Könnyű szétválasztani őket a rétegek mentén. Ez okozza a hasadásukat és a leveles megjelenésüket.

Ásványi anyagok

A szilikátok fontos nemfémes ásványok : azbeszt, talkum, csillám, kaolin, kerámia- és tűzálló alapanyagok, építőanyagok. Ezek a berillium , lítium , cézium , cirkónium , nikkel , cink és ritkaföldfémek ércei is . Ezenkívül drágakövekként és díszkövekként is ismertek: smaragd , akvamarin , topáz , jáde , rodonit stb.

Eredet ( genesis )

Endogén, főleg magmás (piroxének, földpátok ). A szilikátok a pegmatitokra (csillám, turmalin, berill stb.) és a szkarnokra (gránát, wollastonit) is jellemzőek. Széles körben elterjedtek metamorf kőzetekben - palákban és gneiszekben (gránát, disztén, klorit). Az exogén szilikátok az elsődleges (endogén) ásványok (kaolinit, glaukonit, krizokolla) mállásának vagy megváltozásának termékei.

Jegyzetek

  1. ↑ Ásványi szilikátok . britannica.com . Letöltve: 2018. május 8. Az eredetiből archiválva : 2017. október 25.
  2. ↑ Szarvas, WA; Howie, R. A.; Zussman, J. Bevezetés a kőzetképző ásványokba (angol) . — 2. - London: Longman , 1992. - ISBN 0-582-30094-0 .
  3. ↑ Hurlbut, Cornelius S.; Klein, Cornelis. Ásványtani kézikönyv . — 20. - Wiley, 1985. - ISBN 0-47180580-7 .
  4. ↑ Szarvas, WA; Howie, R. A. és Zussman, J. (1992). Bevezetés a kőzetképző ásványokba (2. kiadás). London: Longman ISBN 0-582-30094-0
  5. ↑ Hurlbut, Cornelius S.; Klein, Cornelis || 1985). Manual of Mineralogy , Wiley, (20. kiadás). ISBN 0-471-80580-7

Irodalom

  Ugrás a Wikidata elemre  Szótárak és enciklopédiák