Н.С. Зефиров - Химическая энциклопедия, том 4 (1110091), страница 227
Текст из файла (страница 227)
6, 6). 4) К С. каркасйого строения относятся многочисл. тру«пы алюмосиликатов (в меньшей степени — боросиликаты), вязаный каркас к-рых образован четырьмя мостиковыми связями и имеет общую ф-лу (А1„йе „О,„)" . Избыточный отрицат. заряд анионного остова из (А),81)-тетраэдров элеглростатрческн компенсируется шелочными и щсл.-зем. катионами, располагаюзщгмися в полостях каркасной структуры. Среди каркасных алюмосиликатов более исего в прийоде распространены щелочные полевошпатовые Сл твердые р-ры альбита ХаА)Яз Оп и ортоклаза КА19, О„а также альбита н анортита СаА1эЯ, Ое, известные под назв.
плагиоклазов. Каркасные С. цеолиты характеризуются большими внутр. полостями и входными окнами, в к-рых 678 344 СИЛИКА ТЫ Рнс. 8 Фрнмщт (шгемептарюп) паыт) слонстоа крнсгаллнч. структур» мускоанта ХА)г(А)а) Ого)(ОИ)», пшпеетрнРуюшна пересланааане анюмакремне. кнелоропнмк сеток с аолюлрнч, слолмн круппмк катнопоа А) н К. ОК Р А( О он а)о Рнс У. Проекцнк фрагмента парнсгоа крнсталлнч шруктурм цеопнта фолианта (фопазата) с шнрокнмн акоппммн канал мн аллнптач.
сеченлл. могут абсорбнроваться хрупные молекулы диаметром 0,3 — 0,5 нм и более (рис. 9). Изоморфнзм в С. Подавляющее большинство природных 'С. и их искусств. аналогов образуют фазы переменного состава или твердые р-ры с лзо- и гетеровалевтньуми замещениями. Наиб. распространенные схемы изоморфных замещении: Мй юге ' в оливинах; М8+ Я па 2А1(реп~ ), Са+ Мйюг Ха+ А!(геле) в пироксеновой, амфиболовой и мн. др. группах в-в; 3 М8 рг 2А! в слюдах; Ха ю К, Ха + + Я ю Са + А! в полевошпатовой группе мйнералов и плагиохлазах. В природных С.
распространены и значительно более сложные схемы элехтростатичесхи спомпенсированных, т.наз, сопряженных, изо- и гетеровалентных изоморфных замещений одновременно в хатиониой и анионной подрешетхах. Тах, напр., в лрир. и сиитетич. слюдах (биотитах) реализуются сопряженные замещения: 3(ге", Мй)пг2А1, 4А)шгЗЯ, ОН пгг Направленными изоморфными замещениями удается христаллохимически «запаливать» высокотемпературные формы С. лри обмчных условиях. Напр., высохотемпературные гидравличесхи активные полиморфные молдфихации одной из оси. фяз цементного клинкера Сааб!Оа(у, а' и а) стабилизируются в обычных условиях (замещением Са стронццем или Ва). В С.
преим. полимерного строении (амфиболовых асбестах, слюдах и глинистых минералах) наряду с обычными буф изоморфными эамещениами отдельньгх атомов широко развито образование фаз переменного состава„т. паз. структур хогерентного срастания родственных махроатомных груштировох по общим для них христаллографич. направлениям. Подобного типа метастабильные фазы переменного состава, обнаруженные в полимерных С., могут рассматриваться хап переходное состояние ввиду больших значений ахтивац.
барьера структурных перестроек. Свойства. Природные С. и их синтетич. аналоги харахтеризуются, ках правило, относительно высокой туголлавкостью (!000-1300'С, иногда до 2000'С и выше), имеют высокие значения твердости (6-8 по шкале Мооса), достаточно устойчивы х выветриванию в атм. условиях, прахтически не раста. в воде (за исключением высокощелочных С.), инертны в р-рах пп(нор. х-т и оснований (за исключением фтористоводородиой к-ты). С. и их важнейшие производные (алюмосилихаты) мои:но рассматривать иая соли соотв. кремниевых и алюмохремниевых х-т, х-рые в порядке повышения их хиспотности м.
б. расположены в рлд: Н„ЯО, < Н,ЯО, < Н,Я,О„< Н, Я,О, «НА1ЯО, < < НА!8!л Оу < НА)8!ЛОп Поскольку кремниевые х-ты чрезвычайно спабые, они очень легко вытесняются из р-ров своих солей: из «жущхого» стекла (Ха, К)ЯО, др. х-тами, в т.ч, угольной. Широкое изоморфное замещение в природных и техничесхих С.
хремшш алюминием (и в значительно меньшей степени-бором) определяет выраженные кислотные св-ва тетраэдрич. А1 в алюмохремнехислородных аиионных группировхах всех структурных типов алюмосилихатов, в особенности хархасного строения. Алюминий в охтаздрич. хоординапии проявляет уже основные св-ва и такие соед. назо в отличие от алюмосилихатов, силихатами А1. Типичные представители данного класса в-в-Силлиманит А1,О, ЯО,=А1")А1а'ЯОЛ (ленточный алюмосилихат алюминия, н скобках ухазанй хоординац. числа А1) и его две разновйдности — аццалузит и хианат в обычньух условиях не связаны межлу собой полиморфизмом. Катиоиногениые ф-ции охтаздрич. А1 проявляются н в более слолгных по составу и строению С.
алюминия-в гранатах, бериллах, хордиеритах, минералах галевите, топазе и др. Охтаэдрич. хоординация Я в С. — нетипичный случай. Тах, при высоких и сверхвысоких давлениях получены сложные по составу и строению С. одновременно с тетраздрич. и охтаэдрич, хоординациями Я: щелочные тетрасилихаты МБ!(п)8!(лагОа, где М = К, КЬ, с вадеитовой структурой и бенатоитоподобный тетрасилнпат бария ВаБ!(и) 81~4) Он. Образование С. в пряргуде. В зависимости от внешних (давление, т-ра) и физ.-хим, условий лрнр. минсралообразовання индивидуальные С.
и горные породы на их основе хлассифидируют по генезису на: магматич. (изверженные) парады-полевые шпаты, плагиохлазы, нефелин, кварц. темноцветные железомагнезиальные минералы-сливины, пврохсены, амфиболы, слюды н дрл метаморфич. породы— гранаты, сланцы, группа силлиманит-андалузит-хианитовых, берилл-хордиеритовых и др. минералов; осадочные породы — опалы, глинистые минералы, первичные сланцы и др. Т-ра, давление, среда (состав парогазовой фазы, концентрация растворенных в-в, рН гидротермальных р-ров и др. параметры) в каждом отдельном случае определяют последовательность кристаллизации н св-ва С. Тах, при магматич. процессе закономерности кристаллизации флюидно-силшгатных расплавов описываются т.
паз. реахц. вилкой (схемой) Боуэна (!928): первичным продухтом выделения является нанб. тугоплавкий высокоосновный С.-оливнн (Мй, ге)л ЯО, в последующем из расплава христалпизуются мета- и дйметасилипаты цепочечного (пирохсены), ленточного (амфиболы) и слоистого (слюды) строения; отношение О)'8! в хим, ф-ле С. изменяется от 4 до 2,5. Заканчивается 680 кристаллюация, как правило, иаиб, кислыми саед.-кремне- земом (кварцем), О/81 = 2, и его каркасными проюводными из группы плагиоклазовых и щелочных полевошпатовых алюмосиликатов. С.-драговевые н поделочвые камни. Природные С. и многие их искусств, аналоги применяют в ювелирном деле. Навб.
дороппми ювелирными камнями являются слоижые по составу н строению С. и среди них минерал берилл с его ценнейшими окрашевньпчи разновидностями -темно-зеле- ным изумрудом (с изоморфными примесями Сг, Ре и 87) и небесно-голубьплн аквамаринаьеи, тональность окраски к-рых зависит от соотношения взоморфной примеси Ре((Щ/Ре(Т() Балыкам разнообразием окрасок отличаются гранаты, среди них выдвинется минерал пирон огненно-красного цве- та с легким фиолетовым оттенком благодаря изоморфной примеси Ре(Щ. Ювелирное значение имеют и высокопроч- ный (твердость ио шкале Мааса 8) фторогидросилихат алюминия-топаз А12 (ЯОе)(ОН,Р), сложный по составу боро- силикат — турмалин Ха(ый Ре*е)ВА16(Я6 О14)(ВОВ)з(ОН Р)4.
Турмалинаг обладают одновременно лиро- й пьезоэлектрич. св-вами. К ювелирным камням относятся золотисто-зеле- ный минерал хризолит из группы железистых ализанов, минерал цнркон, содержащий, как правило, незпачнт. при- меси РЗЭ и актиноидов. С. оливиновой и цирконовой групп, активированиые РЗЭ, обладают н люминесцептвыми св-вами. Среди поделочвых ювелирных камней популвриы поли- мерные Сл пироксен кадеит ХВА)812 Об оливкового масля- нисто-зеленого цвета, а также близкий ему по цвету и св-вам нефрит (высокопрочная скрытокристаллич.
разповидносп волокнистого железосодержащего амфибола тремолита). Из группы пироксено!щных С. минерал родонит отличается большим разнообразием алых, малиновых и розовых окра- сок с прожилками мягких оттенков в зависимости от ию- морфных примесей. Используют родонвт, как правило, для изготовлении крупных декоратввных предметов. Првмеиеню и технологии. Силикатные материалы-пи- менты, керамики, стекло (см. Стекла неорганическая), глазу- ри.
эмали, сыталлы, изделия каменного литья, строит. (бе- тоны) и конструхц. материалы-имеют исюпочит. значение по масштабам использования в технике и народном хозяйст- ве. Природнь!е С.— сырье в произ=не 1лй А1, Ве, СВ, Ег, Н( соды, поташа и т.д. С. щелочных металлов (см. Натрия силикатм) используют в прова-ве силикатного клея, красок, замазок, в мыловарении. В крупнотоннажном прою-ве (цемент, строит. керамика, стекло, огнеупоры) чаще всего применяют керамичо или обжиговый, способ синтеза — спекание нрпр.
минер. сырья (кварцевого песка, глины, сланцев, талька и пр,) с карбона- тами и, значительно реке, с сульфатами. Большой объем произ-ва приходится на использование металлургич. шлаков (получсние цементов и изделий каменного литья, шлакоси- таллов). При получении силикатных материалов спец.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
