Silicati - che tipo di minerali? Principali proprietà e tipi di silicati

I silicati sono sostanze complesse ampiamente distribuite nel nostro pianeta. Soprattutto sono rappresentati nella crosta terrestre, nella quale, secondo varie stime, costituiscono dal 75 al 90% del volume. In natura esistono sotto forma di minerali, ma l'uomo ha trovato un modo per ottenerli artificialmente. Cosa sono i silicati? Dove vengono utilizzati e in che modo sono diversi dalle altre sostanze? Tutto ciò imparerai dal nostro articolo.

L'essenza e il significato della parola "silicato"

I silicati sono una varietà di minerali in aspetto e proprietà, che sono formati da composti di silice. Sul nostro pianeta, sono presenti principalmente nella crosta, così come nelle parti superiore e inferiore del mantello. Il termine silikat, il cui significato dal latino è tradotto come "selce", è originato per analogia con il nome dell'elemento chimico Silicio (silicio), che è necessariamente presente in ogni silicato.

Nel mondo ci sono più di 800 tipi di queste sostanze. Si formano sotto l'azione di processi magmatici complessi, metamorfismo, o come risultato di cambiamenti atmosferici e primari nelle rocce.

I silicati sono il gruppo più grande di minerali. Molti di loro formano rocce e sono minerali importanti. Un numero di silicati sono presenti nella composizione di nichel, berillio, litio, zirconio, zinco e altri minerali metallici. Lì formano spesso roccia residua, che di solito non trova un uso pratico. La maggior parte dei silicati, al contrario, sono piuttosto utili e vengono utilizzati nell'industria, nella costruzione, nella progettazione e nella gioielleria.

Struttura e varietà

I silicati sono, di regola, sostanze solide e refrattarie. Per sciogliersi, hanno bisogno di essere riscaldati a temperature da 1000 a 2000 gradi Celsius. Non si decompongono sotto l'azione degli acidi e di solito non si sciolgono nell'acqua. Molti di loro sono inclini al polimorfismo e formano due o più modifiche allotropiche.

Silicati naturali - minerali come argilla, amianto, mica, orneblenda, titanite, tormalina, granato. I più comuni sono il quarzo e un gruppo di feldspati. Vetro, cemento, ceramica, fondenti fusi, mattoni sono anche silicati, ma sono caratterizzati da origine artificiale. Sono fatti sulla base di argilla, sabbia di quarzo, calcare, soda e altre sostanze, esponendoli a vari metodi di lavorazione.

I silicati naturali hanno una struttura complessa, che si basa su varie variazioni dei legami di silicio e ossigeno, a cui sono collegati altri elementi, ad esempio Mg, Ca, Al, Fe ^2+, Mn, K, Na, Li, B, Zr, F, H. I loro reticoli cristallini consistono in tetraedri, dove ci sono quattro atomi di ossigeno per atomo di Si, a seconda di come si combinano tra loro, rilasciano questi tipi di silicati:

• isola;
• cintura;
• incatenato;
• telaio;
• foglio.

insulare

I silicati dell'isola sono i rappresentanti più numerosi della classe. I loro reticoli sono tetraedri isolati o gruppi di tetraedri in cui gli atomi di ossigeno non si intersecano o praticamente non si intersecano. Il legame tra due diversi tetraedri (o due gruppi) avviene attraverso i cationi e non possono avere atomi di ossigeno comuni.

Di norma, questi minerali sono leggeri o incolori con una struttura densa, a causa della quale hanno un elevato peso specifico. La loro composizione include spesso cationi di ferro, magnesio, torio, alluminio, niobio, manganese e altri metalli.

Granato minerale, acquamarina, tormalina, topazio, smeraldo, vesuviano, crisolito - pietre semipreziose e preziose. Sono raccolte nel museo e nelle collezioni espositive, utilizzate in gioielleria e artigianato decorativo. I mattoni refrattari sono fatti dalla forsterite minerale a base comune. Zircon è usato sia in gioielleria che per la produzione di refrattari. È anche una fonte di zirconio, afnio e uranio.

vita

Gli atomi di silicati a nastro sono disposti in lunghi doppi nastri di tetraedri isolati. A causa di questa struttura, sono anche chiamati "tape". Sono meno densi di quelli insulari, ma sono caratterizzati da una scollatura più chiara.

Uno dei rappresentanti comuni del gruppo è l'orneblenda, costituito da magnesio, ferro e alluminosilicato di calcio. Questi includono vari minerali di anfibolo, ad esempio, antofillite, cummingtonite, grunerite, tremolite.

incatenato

Questa specie include rappresentanti di un grande gruppo di pirosseni, come giadeite, enstatite, augite ed egrin. Le catene hanno molto in comune con un gruppo di silicati della banda. Hanno anche una densità media e una scollatura ben visibile. La loro struttura cristallina ha la forma di tetraedri collegati tra loro in lunghe catene continue. Tuttavia, a differenza dei silicati delle cinture, le loro catene non sono doppie.

foglio

La struttura dei silicati in fogli è una griglia di tetraedri fatta di silicio e ossigeno, che si alternano a reti piatte di cationi, formando strati. Il loro colore è determinato dalla presenza di elementi coloranti, senza i quali sono bianchi o incolori. Con il ferro bivalente nella composizione, acquistano varie tonalità di verde, con ferro monovalente, diventano marrone, marrone, nero-verdastro. Il manganese li rende rosa o lilla, alluminio arancione o rossastro.

La struttura a strati è tipica del talco, dell'amianto, della caolinite, della murmanite, del serpentino, per vari tipi di micas, come la muscovite, la biotite, la lepidolite, la flogopite. Fanno parte dell'argilla, dello gneiss, della marna, della pegmatite, dello scisto, del granito. Molti di loro si trovano nelle rocce sedimentarie e ignee della crosta degli agenti atmosferici. I silicati stratificati vengono utilizzati come dielettrici nell'industria, così come nella costruzione sotto forma di lubrificanti, materiali da costruzione per finiture e refrattari.

Prefab

Gli atomi di silicato del telaio sono allineati in gruppi tridimensionali continui in cui ogni atomo di ossigeno appartiene simultaneamente a due tetraedri. Nella loro struttura, gli atomi di silicio sono spesso sostituiti dall'alluminio, che attrae i cationi di altre sostanze. Questo assicura la loro diversità.

Due grandi gruppi di minerali sono attribuiti ai silicati del telaio: quarzo e feldspato. Agata, occhio di gatto, occhio di falco, avventurina, quarzo rosa, calcedonio, strass, ametista, onice sono classificati tra i primi. K feldspati comprendono pietra di luna, ortoclasio, albite, labrador, bitovnite, anortite.

Molti di loro sono pietre semipreziose da cui fanno gioielli e souvenir. Nell'industria, vengono utilizzati per la fabbricazione di dispositivi ottici, occhiali vari e ceramiche. I longheroni vengono utilizzati nella saldatura e aggiunti ai dentifrici come abrasivi.