Silikaatit (mineraalit)

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 19. marraskuuta 2021 tarkistetusta versiosta . vahvistus vaatii 1 muokkauksen .

Silikaatit ja alumiinisilikaatit ovat laaja mineraaliryhmä . Niille on ominaista monimutkainen kemiallinen koostumus ja joidenkin alkuaineiden isomorfiset substituutiot ja alkuainekompleksit toisilla. Tärkeimmät silikaatteja muodostavat kemialliset alkuaineet ovat Si , O , Al , Fe 2+ , Fe 3+ , Mg , Mn , Ca , Na , K , sekä Li , B , Be , Zr , Ti , F , H , (OH) - tai H20 :n ja muiden muodossa.

Silikaattien mineraalityyppien kokonaismäärä on noin 800. Yleisyydellä ne muodostavat yli 90 % litosfäärin mineraaleista [1] [2] [3] . Silikaatit ja alumiinisilikaatit ovat kiviä muodostavia mineraaleja. Näistä suurin osa kivistä koostuu: maasälpäistä , kvartsista , kiillestä , sarvisekoitteesta , pyrokseeneista , oliviinista ja muista. Yleisimmät ovat maasälpäryhmän mineraalit ja sitten kvartsi , jonka osuus kaikista mineraaleista on noin 12 %.

Silikaattien rakenteelliset tyypit

Kaikkien silikaattien rakenteellinen rakenne perustuu piin ja hapen väliseen läheiseen sidokseen; tämä suhde tulee kidekemiallisesta periaatteesta, nimittäin Si (0,39Å) ja O (1,32Å) -ionien säteiden suhteesta. Jokaista piiatomia ympäröivät sen ympärille tetraedrisesti järjestetyt happiatomit. Siten kaikki silikaatit perustuvat happitetraedreihin tai [SiO 4 ] 3 -ryhmiin , jotka yhdistyvät keskenään eri tavoin. Riippuen siitä, kuinka pii-happitetraedrit yhdistetään toisiinsa, erotetaan seuraavat rakenteelliset silikaattityypit.

  1. Saarisilikaatit eli silikaatit, joissa on eristettyjä [SiO 4 ] 4− tetraedria ja eristettyjä tetraedriryhmiä [4] [5] :
    • a) silikaatit, joissa on eristetty pii-happitetraedri (katso kaavio, a). Niiden radikaali on [SiO 4 ] 4− , koska jokaisella neljästä hapesta on yksi valenssi. Nämä tetraedrit eivät ole suoraan yhteydessä toisiinsa, yhteys tapahtuu kationien kautta;
    • b) Saarisilikaatit lisäanioneilla О 2− , OH − , F − ja muita.
    • c) Silikaatit, joissa on kaksinkertainen tetraedri . Ne eroavat toisistaan ​​erillisissä pii-happitetraedrepareissa [Si 2 O 7 ] 6− . Yksi happiatomeista, joka niillä on yhteinen (katso kaavio, b), loput liittyvät kationeihin.
    • d) Rengassilikaatit . Niille on ominaista kolmen, neljän tai kuuden pii-happitetraedrien ryhmän eristäminen, jotka yksinkertaisten renkaiden (katso kaavio c, d) lisäksi muodostavat myös "kaksikerroksisia". Niiden radikaalit ovat [Si 3 O 9 ] 6− , [Si 4 O 12 ] 8− , [Si 6 O 18 ] 2− , [Si 12 O 36 ]24 − . Edustajat : oliviinit , granaatti , zirkoni , titaniitti , topaasi , disteeni , andalusiitti , stauroliitti , vesuvian , kalamiini , epidootti , tsoisiitti , ortiitti , rodoniitti , berylli , kordieriitti ja muut , tourmalineriitti .
  2. Ketju (Chain) silikaatit , silikaatit, joissa on jatkuvia pii-happitetraedrien ketjuja (katso kaavio, e, f). Tetrahedrat on nivelletty jatkuvien eristettyjen ketjujen muodossa. Niiden radikaalit ovat [Si 2 O 6 ] 4− ja [Si 3 O 9 ] 6− . Edustajat : ortorombiset pyrokseenit ( enstatiitti , hypersteeni ) ja monokliiniset (jadeiitti, diopsidi , saliitti , hedenbergiitti , augiitti , aegiriini , spodumeeni , wollastoniitti , sillimaniitti ). Ketjusilikaateille on ominaista keskitiheys ja kovuus sekä täydellinen halkeama prisman reunoilla. Löytyy magma- ja metamorfisista kivistä.
  3. Hihnasilikaatit (nauhasilikaatit) , nämä ovat silikaatteja, joissa on jatkuvia eristettyjä nauhoja tai pii-happitetraedreja (katso kaavio g). Ne näyttävät kaksinkertaisilta, toisiinsa liittymättömiltä ketjuilta, nauhoilta tai vyöltä. Rakenneradikaali [Si 4 O 11 ] 6− . Edustajat : tremoliitti , aktinoliitti , sarvisekoite .
  4. Levisilikaatit ovat silikaatteja, joissa on jatkuvia pii-happitetraedrekerroksia. (katso kaavio h). Rakenneradikaali [Si 2 O 5 ] 2− . Pii-happitetraedrien kerrokset ovat erotettu toisistaan ​​ja yhdistetty kationeilla. Edustajat : talkki , serpentiini , krysotiiliasbesti , revdinskiitti , palygorskiitti , kiillet ( muskoviitti , flogopiitti , biotiitti ) , hydromicas ( vermikuliitti , glaukoniitti ) , kloriitit ( penniitti , kalinoriitti , klanoliiniokolla jne . ) _ _ .), murmaniitti .
  5. Silikaatit jatkuvalla kolmiulotteisella kehyksellä tai runkosilikaatit (katso kaavio ja). Tässä tapauksessa kaikki happiatomit jaetaan. Tämä kehys on neutraali. Radikaali [SiO 2 ] 0 . Juuri tämä runko vastaa kvartsin rakennetta . Tällä perusteella sitä ei luokitella oksidiksi , vaan silikaatiksi. Runkosilikaattien monimuotoisuus selittyy sillä, että ne sisältävät alumiini-happitetraedria. Neliarvoisen piin korvaaminen kolmiarvoisella alumiinilla aiheuttaa yhden vapaan valenssin ilmaantumisen , mikä puolestaan ​​johtaa muiden kationien (esimerkiksi kaliumin ja natriumin ) sisäänpääsyyn. Tyypillisesti AI:n ja Si:n suhde on 1:3 tai 1:1.

Ulkonäön ja ominaisuuksien riippuvuus rakenteesta

Silikaateilla, joiden rakennetta edustavat eristetyt pii-happitetraedrit, on isometrinen ulkonäkö (granaatit); kuusikulmainen beryll on eristänyt kuusirenkaista pii-happitetraedria; ketju- ja hihnarakenteiden silikaatit ovat yleensä pitkänomaisia ​​( amfibolit , pyrokseenit). Levisilikaatit (kiille, talkki, kloriitit) ovat erityisen ilmeisiä tässä suhteessa. Pii-happitetraedrien kerrokset ovat erittäin vahvoja, ja niiden sidokset toisiinsa kationien kautta ovat vähemmän vahvoja. Ne on helppo jakaa kerroksia pitkin. Tämä aiheuttaa niiden halkeamisen ja lehtien ulkonäön.

Mineraalit

Silikaatit ovat tärkeitä ei-metallisia mineraaleja : asbesti, talkki, kiille, kaoliini, keraamiset ja tulenkestävät raaka-aineet, rakennusmateriaalit. Ne ovat myös berylliumin , litiumin , cesiumin , zirkoniumin , nikkelin , sinkin ja harvinaisten maametallien malmeja . Lisäksi ne tunnetaan laajalti jalo- ja koristekivinä: smaragdi , akvamariini , topaasi , jade , rodoniitti jne.

Alkuperä ( genesis )

Endogeeninen, pääasiassa magmainen (pyrokseenit, maasälpät ). Silikaatit ovat ominaisia ​​myös pegmatiiteille (kiille, turmaliini, berylli jne.) ja skarneille (granaatit, wollastoniitti). Ne ovat laajalti levinneitä metamorfisissa kivissä - liuskeissa ja gneisseissä (granaatit, disteeni, kloriitti). Eksogeeniset silikaatit ovat primaaristen (endogeenisten) mineraalien (kaoliniitti, glaukoniitti, krysokolla) rapautumisesta tai muuttumisesta syntyviä tuotteita.

Muistiinpanot

  1. ↑ Mineraalisilikaatit . britannica.com . Haettu 8. toukokuuta 2018. Arkistoitu alkuperäisestä 25. lokakuuta 2017.
  2. ↑ Deer, WA; Howie, R.A.; Zussman, J. Johdatus kiviä muodostaviin mineraaleihin (englanniksi) . – 2. - Lontoo: Longman , 1992. - ISBN 0-582-30094-0 .
  3. ↑ Hurlbut, Cornelius S.; Klein, Cornelis. Mineralogia käsikirja . – 20. - Wiley, 1985. - ISBN 0-47180580-7 .
  4. ↑ Deer, WA; Howie, R.A. ja Zussman, J. (1992). An Introduction to the Rock Forming Minerals (2. painos). Lontoo: Longman ISBN 0-582-30094-0
  5. ↑ Hurlbut, Cornelius S.; Klein, Cornelis || 1985). Manual of Mineralogy , Wiley, (20. painos). ISBN 0-471-80580-7

Kirjallisuus

  Siirry Wikidata-kohteeseen  Sanakirjat ja tietosanakirjat