Силикаты

Московский Государственный Горный Университет.

Факультет ГЭМ.

Группа ГМО-4-93.

Орлов Александр.

1994 г.

РЕФЕРАТ ПО ХИМИИ.

ТЕМА "СИЛИКАТЫ"

Природные силикаты образовались в основном из расплавленной

магмы. Предпологается, что при затвердевании магмы из нее

сначала выкристаллизовывались силикаты, более бедные кремнеземом

-ортосиликаты,затем после израсходования катионов выделялись

силикаты с высоким содержанием кремнезема - полевые шпаты, слюды

и, наконец, чистый кремнезем.

Силикаты - сложные кремнекислородные соединения в виде минералов

и горных пород, занимают определяющее место в составе земной

коры (80% по В.И.Вернадскому). А если добавить природный оксид

кремния - кварц, то кремнекислородные соединения образуют более

90% массы земной коры и практически полностью слагают объем

Земли. Силикатные минералы являются породообразующими: такие

горные породы, как гранит, базальт, кварцит, песчаник, полевой

шрат, глина, слюда и другие, сложены силикатными и алюмо-

силикатными минералами. Абсолютное большинство силикатных

минералов является твердыми кристаллическими телами, и только

незначительное количество минералов находится в аморфном

состоянии (халцедон, опал, агат и др.)или в коллоидно-дисперсном

состоянии: глины, цеолиты, палыгорскит и др.

Каждый минерал, как извесно, обладает совокупностью физических и

химических свойств, которые всецело определяются его

кристаллической структурой и химическим составом.

Кристаллические структуры силикатов многообразны, но основу

их составляют комбинации атомов самых распространенных элементов

- Si (кремния) и O (кислорода).

Координатное число кремния 4. Таким образом, каждый атом

кремния находится в окружении четырех атомов кислорода. Если

соединить центры атомов кислорода, то образуется пространствен-

ная кристалическая структура - тетраэдр, в центре которого

находится атом кремния, соединенный с четырьмя атомами кислорода

в вершинах. Такая группировка называется кремнекислородным

радикалом [SiO ] . Химическая связь Si - O - Si называется

силоксановой, природа связи - ковалентная, энергия связи Si - O

очень высока и равняется 445 кДж/моль.

Поскольку устойчивое координатное число кремния равно 4,

силикатные структуры полимерны. Они представлены различными

типами структур - островной, кольцевой, цепочечной или слоистой,

каркасной.

Состав и строение главных породообразующих минералов определяют

их свойства, а следовательно, и поведение в массивах горных

пород при различных механических, физических и физико-химческих

воздействиях в естественных условиях залегания и при проведении

горных работ. Таким образом, химия силикатов является одним из

главных моментов при проектировании и технологии проведения

горных работ. Кроме того, многочисленные силикатные минералы и

порды широко используются как сырьевые материалы в различных

технологических производствах, например, в высокотемпературных

процессах (обжиг, спекание, плавление)

при производстве:

1) цемента (глины, карбонаты, мергели);

2) глазурий, стекол (полевые шпаты, пегматиты, нефелины, и другие

щелочные, в том цисле литиевые алюмосиликаты,

циркон);

3) легких заполнителей и (вспучивающиеся при

термоизоляционных порошков обжиге вермикулиты,

перлиты и т.д.);

4) огнеупоров, керамических изделий (глины, каолины, силлиманиты,

циркон);

5) форстеритовых огнеупоров (дуниты, оливиновые минералы, тальк,

асбестовые отходы);

6) фарфора (глины, каолины и др.);

7) изоляторов (тальк);

8) каменных материалов (глины).

Группа силикатов используется без обжига в качестве:

1) адсорбентов для очистки газов и вод (бентонитовые глины, цеолиты);

2) компонента буровых растворов (бентонитовые высокодисперсные глины);

3) наполнителя при производстве бумаги, резины (каолины, тальк);

4) драгоценных камней (изумруд, топаз, цветные турмалины, хризотил,

голубые аквамарины и др.).

Силикатные руды и минералы используют для добычи металлов, их оксидов

и солей, а также для извлецения Zi (лепидолит, сподумен),

CS (поллуцит), Be (берилл) и получения Ni (ревдинкит, гарниерит и др.)

и Zr (циркон).

--T-------------T-------------T-------------------------------T-------------¬

¦ ¦ Tип ¦Силикатные ¦ Минералы ¦ ¦

¦N¦структуры ¦ группы +-------------------T-----------+ Свойства ¦

¦ ¦ ¦(радикалы) ¦ Формула ¦ Название ¦ ¦

+-+-------------+-------------+-------------------+-----------+-------------+

¦1¦Островной ¦[SiO ] ¦ Be [SiO ] ¦Фенакит ¦Характерны ¦

¦ ¦(ортосиликат)¦ ¦ Mg [SiO ] ¦Форстерит ¦высокие ¦

¦ ¦ ¦ ¦(Mg,Fe) [SiO ] ¦Оливин ¦температуры ¦

¦ ¦ ¦ ¦ Zr[SiO ] ¦Циркон ¦плавления, ¦

¦ ¦ +-------------+-------------------+-----------+значительная ¦

¦ ¦ ¦[SiO ] - ¦Al O[SiO ] ¦Дистен ¦плотность ¦

¦ ¦ ¦анионы (F ,O ¦CaTiO[SiO ] ¦Титанит ¦(выше3,2г/см)¦

¦ ¦ ¦OH )наряду ¦Al (OH,F )[SiO ] ¦Топаз ¦и частота, ¦

¦ ¦

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать