Силикати - какви минерали? Основни свойства и видове силикати

Силикатите са сложни вещества, които са широко разпространени в нашата планета. Повечето от тях са представени в земната кора, в които, според различни оценки, съставляват от 75 до 90% от обема. В природата те съществуват под формата на минерали, но човекът е намерил начин да ги получи изкуствено. Какво представляват силикатите? Къде се използват и как се различават от други вещества? Всичко това ще научите от нашата статия.

Същността и значението на думата "силикат"

Силикати са разнообразие от минерали по външен вид и свойства, които се образуват от силициеви съединения. На нашата планета те се намират главно в земната кора, както и в горната и долната част на мантията. Терминът silikat, чийто смисъл от латински се превежда като „кремък“, произхожда по аналогия с името на химичния елемент Silicium (силиций), който е задължително присъстващ във всеки силикат.

В света има повече от 800 вида от тези вещества. Те се формират под действието на сложни магматични процеси, метаморфизъм или в резултат на изветряне и първични промени в скалите.

Силикатите са най-голямата група минерали. Много от тях образуват скали и са важни минерали. Редица силикати присъстват в състава на никелови, берилиеви, литиеви, циркониеви, цинкови и други метални руди. Там те често образуват отпадъчна скала, която обикновено не намира практическа употреба. Повечето силикати, напротив, са много полезни и се използват в промишлеността, строителството, дизайна и бижутата.

Структура и сортове

Силикатите по правило са твърди и огнеупорни вещества. За да се стопят, те трябва да се загреят до температури от 1000 до 2000 градуса по Целзий. Те не се разлагат под действието на киселини и обикновено не се разтварят във вода. Много от тях са склонни към полиморфизъм и образуват две или повече алотропни модификации.

Естествени силикати - минерали като глина, азбест, слюда, хорнбленда, титанит, турмалин, гранат. Най-често срещани са кварц и група фелдшпати. Стъкло, цимент, керамика, разтопени флюси, тухли също са силикати, но те се характеризират с изкуствен произход. Те се правят на основата на глина, кварцов пясък, варовик, сода и други вещества, които ги излагат на различни методи на преработка.

Естествените силикати имат сложна структура, която се основава на различни вариации на връзките на силиций и кислород, към които са прикрепени други елементи, например Mg, Ca, Al, Fe ^2+, Mn, K, Na, Li, B, Zr, F, Н. Техните кристални решетки се състоят от тетраедри, където има четири О-атома на атом Si, в зависимост от това как се комбинират помежду си, те освобождават тези видове силикати:

• остров;
• колан;
• окован;
• рамка;
• лист.

островен

Островните силикати са най-многобройните представители на класа. Техните решетки са изолирани тетраедри или групи от тетраедри, в които кислородните атоми не се пресичат или практически не се пресичат. Връзката между две различни тетраедри (или две групи) се осъществява чрез катиони и те не могат да имат общи кислородни атоми.

Като правило това са леки или безцветни минерали с плътна структура, поради което те имат високо специфично тегло. Техният състав често включва катиони от желязо, магнезий, торий, алуминий, ниобий, манган и други метали.

Минерали гранат, аквамарин, турмалин, топаз, смарагд, везуан, хризолит - полускъпоценни и скъпоценни камъни. Те се събират в музейните и изложбени колекции, използвани в бижута и декоративни занаяти. Кирпичките са изработени от минерала на основата на форстерите. Цирконът се използва както в бижутерията, така и в производството на огнеупорни материали. Също така е източник на цирконий, хафний и уран.

талия

Атомите на коланните силикати са подредени в дълги двойни ленти от изолирани тетраедри. Поради тази структура те се наричат ​​още "лента". Те са по-малко плътни от островните, но се характеризират с по-ясно разцепване.

Един от най-често срещаните представители на групата е роговата бленда, състояща се от магнезий, желязо и калциев алумосиликат. Те включват различни амфибол минерали, например антофилит, кумингтонит, грунерит, тремолит.

окован

Този вид включва представители на голяма група пироксини като жадеит, енстатит, авгит и егрин. Верижните вериги имат много общо с група от силикатни ленти. Те също имат средна плътност и добре видимо разцепване. Тяхната кристална структура има формата на тетраедри, свързани помежду си в дълги непрекъснати вериги. Въпреки това, за разлика от коланните силикати, техните вериги не са двойни.

лист

Структурата на листните силикати е решетка от тетраедри, направени от силиций и кислород, които се редуват с плоски мрежи от катиони, образуващи слоеве. Цветът им се определя от наличието на оцветяващи елементи, без които те са бели или безцветни. С двувалентно желязо в състава, те придобиват различни зелени нюанси, с моновалентно желязо, те стават кафяви, кафяви, зеленикаво-черни. Манганът ги прави розови или лилави, алуминиеви оранжеви или червеникави.

Слоестата структура е типична за талк, азбест, каолинит, мурманит, серпентин, за различни слюди като мусковит, биотит, лепидолит, флогопит. Те са част от глина, гнайс, мергел, пегматит, шисти, гранит. Много от тях се срещат в седиментни и магмени скали на кората за изветряне. Слоестите силикати се използват като диелектрици в промишлеността, както и в строителството под формата на смазочни материали, довършителни и огнеупорни строителни материали.

Prefab

Рамковите силикатни атоми са подредени в непрекъснати триизмерни групи, в които всеки кислороден атом принадлежи едновременно на две тетраедри. В тяхната структура атомите на силиция често се заменят с алуминий, който привлича катиони от други вещества. Това гарантира тяхното разнообразие.

Две големи групи минерали се приписват на силикатите: кварц и фелдшпат. Сред първите са ахат, котешко око, окото на сокола, авантюрин, розов кварц, халцедон, кристал, аметист, оникс. K фелдшпатите включват лунен камък, ортоклаз, албит, лабрадор, битовнит, анортит.

Много от тях са полускъпоценни камъни, от които се произвеждат бижута и сувенири. В промишлеността те се използват за производство на оптични устройства, различни стъкла и керамика. Джагите се използват за заваряване, както и за добавяне на пасти за зъби като абразиви.