Силикат это что значит

Силикаты – это что за минералы? Основные свойства и виды силикатов

Силикаты – это сложные вещества, которые широко распространены в пределах нашей планеты. Больше всего они представлены в земной коре, в которой по разным подсчетам составляют от 75 до 90% объема. В природе они существуют в виде минералов, но человек нашел способ получать их искусственным путем. Что такое силикаты? Где они применяются и чем отличаются от других веществ? Обо всем этом вы узнаете из нашей статьи.

Суть и значение слова «силикат»

Силикаты представляют собой разнообразные по внешнему виду и свойствам минералы, которые образованы соединениями кремнезема. На нашей планете они присутствуют преимущественно в земной коре, а также в верхней и нижней частях мантии. Термин silikat, значение которого с латинского языка переводится как «кремень», возник по аналогии с названием химического элемента Silicium (кремний), который обязательно присутствует в каждом силикате.

В мире существует больше 800 видов этих веществ. Они образуются под действием сложных магматических процессов, метаморфизма или же в результате выветривания и первичных изменений пород.

Силикаты – это самая обширная группа минералов. Многие из них формируют горные породы и являются важными полезными ископаемыми. Ряд силикатов присутствует в составе никелевых, бериллиевых, литиевых, циркониевых, цинковых и других металлических руд. Там они часто образуют пустую породу, которая обычно не находит практического применения. Большинство силикатов, наоборот, являются довольно полезными и используются в промышленности, строительстве, дизайне и ювелирном деле.

Структура и разновидности

Силикаты – это, как правило, твердые и тугоплавкие вещества. Чтобы расплавить, их нужно нагреть до температур от 1000 до 2000 градусов Цельсия. Они не разлагаются под действием кислот и обычно не растворяются в воде. Многие из них склонны к полиморфизму и образуют две или больше аллотропные модификации.

Природные силикаты – минералы, такие как глина, асбест, слюда, роговая обманка, титанит, турмалин, гранат. Наиболее распространенными являются кварц и группа полевых шпатов. Стекло, цемент, керамика, плавленые флюсы, кирпичи тоже являются силикатами, но характеризуются искусственным происхождением. Их изготавливают на основе глины, кварцевого песка, известняка, соды и других веществ, подвергая их различным способам обработки.

Природные силикаты обладают сложным строением, в основе которого лежат разнообразные вариации связей кремния и кислорода, к которым присоединяются и другие элементы, например, Mg, Ca, Al, Fe 2+, Mn, K, Na, Li, B, Zr, F, H. Их кристаллические решетки состоят из тетраэдров, где на один атом Si приходится четыре атома O, в зависимости от того, как они комбинируются между собой, выделяют такие виды силикатов:

• островные;
• поясные;
• цепочные;
• каркасные;
• листовые.

Островные

Островные силикаты – это наиболее многочисленные представители класса. Их решетки представляют собой изолированные тетраэдры или группы тетраэдров, в которых атомы кислорода не пересекаются или практически не пересекаются. Связь между двумя разными тетраэдрами (или двумя группами) происходит через катионы, а атомы кислорода у них не могут быть общими.

Как правило, это светлые или бесцветные минералы, с плотной структурой, благодаря чему они обладают большим удельным весом. Их состав нередко включает катионы железа, магния, тория, алюминия, ниобия, марганца и других металлов.

Минералы гранат, аквамарин, турмалин, топаз, изумруд, везувиан, хризолит – полудрагоценные и драгоценные камни. Их собирают в музейные и выставочное коллекции, используют в украшениях и декоративных поделках. Из распространенного недрагоценного минерала форстерита делают огнеупорные кирпичи. Циркон применяется как в ювелирном деле, так и для производства огнеупоров. Он также является источником циркония, гафния и урана.

Поясные

Атомы поясных силикатов выстроены в длинные двойные ленты из обособленных тетраэдров. Благодаря такой структуре их также называют «ленточными». Они обладают меньшей плотностью, чем островные, но характеризуются более четкой спайностью.

Одним из распространенных представителей группы является роговая обманка, состоящая из магния, железа и алюмосиликата кальция. Сюда относятся различные амфиболовые минералы, например, антофиллит, куммингтонит, грюнерит, тремолит.

Цепочечные

К этому виду относятся представители большой группы пироксенов, такие как жадеит, энстатит, авгит, эгрин. Цепочечные имеют много общего с группой ленточных силикатов. Они тоже обладают средней плотностью и хорошо заметной спайностью. Их кристаллическая структура имеет вид тетраэдров, соединенных друг с другом в длинные непрерывные цепочки. Однако, в отличие от поясных силикатов, их цепочки не двойные.

Листовые

Структура листовых силикатов представляет собой сетки тетраэдров из кремния и кислорода, которые чередуются с плоскими сетками катионов, образуя слои. Их цвет определяется наличием окрашивающих элементов, без которых они являются белыми или бесцветными. С двухвалентным железом в составе они приобретают различные зеленые оттенки, с одновалентным – становятся коричневыми, бурыми, зеленовато-черными. Марганец делает их розовыми или сиреневыми, алюминий – оранжевыми или рыжеватыми.

Слоистая структура характерна для талька, асбеста, каолинита, мурманита, серпентина, для различных слюд, таких как мусковит, биотит, лепидолит, флогопит. Они входят в состав глин, гнейсов, мергелей, пегматитов, сланцев, гранитов. Многие из них находятся в составе осадочных пород и магматических пород коры выветривания. Слоистые силикаты используются как диэлектрики в промышленности, а также в строительстве в виде смазочных, отделочных и огнеупорных строительных материалов.

Каркасные

Атомы каркасных силикатов выстраиваются в непрерывные трехмерные группы, в которых каждый атом кислорода принадлежит одновременно к двум тетраэдрам. В их структуре атомы кремния нередко заменяют алюминием, что привлекает в состав катионы других веществ. Этим обеспечивается их разнообразие.

К каркасным силикатам относят две большие группы минералов: кварцы и полевые шпаты. К первым причисляют агат, кошачий глаз, соколиный глаз, авантюрин, розовый кварц, халцедон, горный хрусталь, аметист, оникс. К полевым шпатам относятся лунный камень, ортоклаз, альбит, лабрадор, битовнит, анортит.

Многие из них являются полудрагоценными камнями, из которых делают украшения и сувениры. В промышленности их используют для изготовления оптически приборов, различных стекол и керамики. Шпаты применяют при сварке, а также добавляют в зубные пасты в качестве абразивов.

Источник

Силикаты

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .

Полезное

Смотреть что такое «Силикаты» в других словарях:

СИЛИКАТЫ — (ново лат., от лат. silex кремень). Растворимое стекло; кремнеземные соединения. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. СИЛИКАТЫ новолатинск., от лат. silex, кремень. Кремнеземные соединения. Объяснение… … Словарь иностранных слов русского языка

Силикаты — – соединения химических элементов с кремнеземом, в которых кремний максимально окислен (цемент, бетон, стекло, керамика и др.). [Терминологический словарь по бетону и железобетону. ФГУП «НИЦ «Строительство» НИИЖБ и м. А. А. Гвоздева, Москва … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Силикаты — Силикаты: Силикаты соли кремниевых кислот Силикаты минералы, содержащие кремний См. также Химия силикатов Силикатный посёлок Силикатная (станция) Силикатный клей Силикатный кирпич … Википедия

СИЛИКАТЫ — СИЛИКАТЫ, соли кислот кремния. Наиболее широко распространены в земной коре (80% по массе); известно более 500 минералов, среди них драгоценные камни, например изумруд, берилл, аквамарин. Силикаты основа цементов, керамики, эмалей, силикатного… … Современная энциклопедия

СИЛИКАТЫ — (природные), важнейший класс породообразующих минералов, состоящих из соединений кремния и кислорода (SiO4), с различным металлам. Основные структурные единицы силикатов, кремнекислородные тетраэдры SiO4, могут образовывать одинарные или двойные… … Научно-технический энциклопедический словарь

СИЛИКАТЫ — соли кремниевых кислот. Примеры каолинит Al4СИЛИКАТЫ ПРИРОДНЫЕ класс важнейших породообразующих минералов, составляющих 80% (по массе) земной коры. Включает более 500 минералов. Основная структурная единица кремнекислородный тетраэдр СИЛИКОЗ (от… … Большой Энциклопедический словарь

СИЛИКАТЫ — СИЛИКАТЫ, ов, ед. силикат, а, муж. (спец.). Минералы, составляющие основную массу земной коры; промышленные материалы для изготовления цемента, стекла, огнеупоров, кирпича, керамики. | прил. силикатный, ая, ое. С. кирпич. Силикатные краски.… … Толковый словарь Ожегова

СИЛИКАТЫ — природные или искусственные соединения, содержащие кремнезем. Природные полевой шпат, слюда, железистомагнезиальные соединения и др.; искусственные стекло, керамические изделия, отходы металлургического производства (шлаки), вяжущие растворы.… … Технический железнодорожный словарь

СИЛИКАТЫ — м лы, солеобразные природные хим. соединения, содержащие SiO2. Для них характерно разнообразие отношения кремнезема к основанию и большое число соединений переменного состава вследствие изоморфных замещений как катионов оснований, так и Si.… … Геологическая энциклопедия

СИЛИКАТЫ — самая обширная группа минералов в природе (на которую приходится больше 3/4 массы всей земной коры), представляют собой соли различных кремниевых кислот. К природным С. принадлежат полевые шпаты, слюда, глины, асбест, тальк и др. Они входят в… … Большая политехническая энциклопедия

Силикаты — [silicates] природные химические соединения с комплексным Si O радикалом. Силикаты слагают > 75 % земной коры (вместе с кварцем около 87 %) и > 95 % извержения горных пород. Силикаты включают около 500 минеральных видов, в т.ч. важнейшие… … Энциклопедический словарь по металлургии

Источник

Силикаты (минералы)

Силикаты и алюмосиликаты представляют собой обширную группу минералов. Для них характерен сложный химический состав и изоморфные замещения одних элементов и комплексов элементов другими. Главными химическими элементами, входящими в состав силикатов, являются O , Si , Al , Fe 2+ , Fe 3+ , Mg , Mn , Ca , Na , K , а также Li , B , Be , Zr , Ti , F , H , в виде (OH) 1- или H₂O и др.

Схемы расположения кремния и кислорода в силикатах.

Общее количество минеральных видов силикатов около 800. По распространённости на их долю приходится более 90% минералов литосферы. Силикаты и алюмосиликаты являются породообразующими минералами. из них сложена основная масса горных пород: полевые шпаты, кварц, слюды, роговые обманки, пироксены, оливин и др. Самыми распространёнными являются минералы группы полевых шпатов и затем кварц, на долю которого приходится около 12% от всех минералов.

Содержание

Cтруктурные типы силикатов

В основе структурного строения всех силикатов лежит тесная связь кислорода и кремния; эта связь исходит из кристаллохимического принципа, а именно из отношения радиусов ионов Si (0.39Å) и O(1.32Å). Каждый атом кремния окружен тетраэдрически расположенными вокруг него атомами кислорода. Таким образом, в основе всех силикатов находятся кислородные тетраэдры или группы [SiO₄]₃, которые различно сочетаются друг с другом. В зависимости от того, как сочетаются между собой кремнекислородные тетраэдры, различают следующие структурные типы силикатов.

1. Островные силикаты, т.е. силикаты с изолированными тетраэдрами [SiO₄] 4- и изолированными группами тетраэдров: а) силикаты с изолированными кремнекислородными тетраэдрами (См. схему, а). Их радикал [SiO₄] 4- , т.к. каждый их четырёх кислородов имеет одну валентность. Между собой эти тетраэдры непосредственно не связаны, связь происходит через катионы; б) Островные силикаты с добавочными анионами О 2- , ОН 1- , F 1- и др. в) Силикаты со сдвоенными тетраэдрами. Отличаются обособленными парами кремнекислородных тетраэдров [Si₂O₇] 6- . Один из атомов кислорода у них общий (см. Схему, б), остальные связаны с катионами. г) Кольцевые силикаты. Характеризуются обособлением трёх, четырёх или шести групп кремнекислородных тетраэдров, образующих кроме простых колец (см. Схему в,г), также и «двухэтажные». Радикалы их [Si₃O₉] 6- , [Si₄O₁₂] 8- , [Si₆O₁₈] 2- , [Si₁₂O₃₀] 18- . Представители: оливины, гранаты, циркон, титанит , топаз, дистен , андалузит , ставролит , везувиан , каламин , эпидот , цоизит , ортит , родонит, берилл, кордиерит , турмалин и др.

2. Цепочечные силикаты, силикаты с непрерывными цепочками из кремнекислородных тетраэдров(см. Схему, д,е). Тетраэдры сочленяются в виде непрорывных обособленных цепочек. Их радикалы [Si₂O₆] 4- и [Si₃O₉] 6- . Представители: пироксены ромбические ( энстатит , гиперстен ) и моноклинные ( диопсид , салит , геденбергит , авгит, эгирин , сподумен, волластонит, силлиманит).

3. Поясные силикаты, это силикаты с непрерывными обособленными лентами или поясами из кремнекислородных тетраэдров (см. Схему, ж). Они имеют вид сдвоенных, не связанных друг с другом цепочек, лент или поясов. Радикал структуры [Si₄O₁₁] 6- . Представители: тремолит , актинолит , роговая обманка .

4. Листовые силикаты, это силикаты с непрерывными слоями крмнекислородных тетраэдров. (см. Схему, з). Радикал структуры [Si₂O₅] 2- . Слои кремнекислородных тетраэдров обособлены друг от друга и связаны катионами. Представители: тальк, серпентин, хризотил-асбест , ревдинскит , полыгорскит , слюды (мусковит, флогопит , биотит), гидрослюды ( вермикулит , глауконит ), хлориты ( пеннит , клинохлор и др), минералы глин (каолинит, хризоколла , гарниерит и др.).

5. Силикаты с непрерывними трёхмерными каркасами, или каркасные силикаты (см. Схему, и). В этом случае все атомы кислорода общие. Такой каркас нейтрален. Радикал [SiO₂] 0 . Именно такой каркас отвечает структуре кварца. На этом основании его относят не к окислам , а к силикатам. Разнообразие каркасных силикатов объясняется тем, что в них присутствуют аллюмокислородные тетраэдры. Замена четырёхвалентного кремния на трехвалентный аллюминий вызывает появление одной свободной валентности, что в свою очередь влечет за собой вхождение других катионов (например калия и натрия).Ообычно отношение Al к Si равно 1:3 или 1:1.

Зависимость облика и свойств от структуры

Силикаты, структура которых представлена обособленными кремнекислородными тетраэдрами, имеют изометрический облик (гранаты), гексагональный берилл имеет обособленные шестерные кольца кремнекислородных тетраэдров, силикаты цепочечной и поясной структур обычно вытянуты (амфиболы, пироксены). Особенно наглядны в этом отношении листовые силикаты (слюды, тальк, хлориты0. Слои кремнекислородных тетраэдров являются очень прочными, а их связи друг с другом через катионы менее прочная. Расщепить из легко вдоль слоёв. Этим вызывается их спайность и листоватый облик.

Полезные ископаемые

Силикаты — важные неметаллические полезные ископаемые: асбест, тальк, слюды, каолин, керамическое и огнеупорное сырьё, строительные материалы. Они также являются рудами на бериллий, литий, цезий, цирконий, никель, цинк и редкие земли . Кроме того они широко известны как драгоценные и поделочные камни: изумруд, аквамарин , топаз, нефрит, родонит и др.

Происхождение ( генезис )

Эндогенное, главным образом магматическое (пироксены, полевые шпаты), они также характерны для пегматитов (слюды, турмалин, берилл и др.) и скарнов (гранаты, волластонит). Широко распространены в метаморфических породах — сланцах и гнейсах (гранаты, дистен, хлорит). Силикаты экзогенного происхождения представляют собой продукты выветривания или изменения первичных (эндогенных) минералов (каолинит, глауконит, хризоколла)

Литература

Миловский А.В., Минералогия и петрография,. — М .: Государственное научно-техническое издательство литературы по геологии и охране недр, 1958. — С. 83-88. (см. ISBN )

als:Silikat ca:Silicat de:Silikate et:Silikaadid es:Silicato fr:Silicate en:Silicate he:סיליקט hr:silikati id:Silikat it:Silicato ja:ケイ酸塩 nl:Silicaat pl:Krzemiany pt:Silicato ru:Силикат sr:Силикати fi:Silikaatti (yhdiste)

Источник