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硅酸鹽簡介

來源:本站 發(fā)布時(shí)間:2021-09-18 10:10:52

  由于其結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn),種類繁多(硅酸鹽礦物的基本結(jié)構(gòu)是硅――氧四面體;在這種四面體內(nèi),硅原子占據(jù)中心,四個(gè)氧原子占據(jù)四角。這些四面體,依著四面體,依著不同的配合,形成了各類的硅酸鹽)。硅酸鹽結(jié)構(gòu)眾多、種類繁多:有島狀的橄欖石、層狀的石英、環(huán)狀的蒙脫石等。它們大多數(shù)熔點(diǎn)高,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,是硅酸鹽工業(yè)的主要原料。硅酸鹽制品和材料廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)、科學(xué)研究及日常生活中。

  鏈狀結(jié)構(gòu)

  具有由一系列[ZO4]四面體以角頂相連成一維無限延伸的鏈狀硅氧骨干的硅酸鹽礦物。鏈與鏈間由金屬陽離子(主要有Ca、Na、Fe、Mg、Al、Mn等)相連。已發(fā)現(xiàn)鏈的類型有20余種,其中*主要的是輝石單鏈[Si2O6]4-和閃石雙鏈[Si4O11]6-。

  在鏈狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物中,由于硅氧骨干呈一向延伸的鏈,而且平行分布,所以其晶體結(jié)構(gòu)的異向性比島狀和環(huán)狀的要突出得多。礦物在形態(tài)上表現(xiàn)為一向伸長,經(jīng)常呈柱狀、針狀以及纖維狀的外形。在物理性質(zhì)上,解理平行于鏈的方向較發(fā)育,平行或近于平行鏈的方向折射率較高,垂直于鏈的方向較低,雙折射率較島狀或環(huán)狀礦物的大。化學(xué)組成中具有過渡元素的礦物的多色性和吸收性是非常明顯的,如富含鐵、鈦等元素的輝石族和閃石族礦物。

  層狀結(jié)構(gòu)

  具有由一系列[ZO4]四面體以角頂相連成二維無限延伸的層狀硅氧骨干的硅酸鹽礦物。硅氧骨干中*常見的是每個(gè)四面體均以三個(gè)角頂與周圍三個(gè)四面體相連而成六角網(wǎng)孔狀的單層,其所有活性氧都指向同一側(cè)。它廣泛地存在于云母、綠泥石、滑石、葉蠟石、蛇紋石和粘土礦物中,通常稱之為四面體片。四面體片通過活性氧再與其他金屬陽離子(主要是Mg2+、Fe2+、Al3+等)相結(jié)合。這些陽離子都具有八面體配位,各配位八面體均共棱相連而構(gòu)成二維無限延展的八面體片。四面體片與八面體片相結(jié)合,便構(gòu)成了結(jié)構(gòu)單元層。

  如果結(jié)構(gòu)單元層只由一片四面體片與一片八面體片組成,是1∶1型結(jié)構(gòu)單元層,如高嶺石、蛇紋石中的層。如是由活性氧相對的兩片四面體片夾一片八面體片構(gòu)成,則為2∶1型結(jié)構(gòu)單元層,如云母、滑石、蒙脫石中的層。如果結(jié)構(gòu)單元層本身的電價(jià)未達(dá)平衡,則層間可以有低價(jià)的大半徑陽離子(如K+、Na+、Ca2+等)存在,如云母、蒙脫石等。后者的層間同時(shí)還有水分子存在。此外,八面體片中與四面體片的一個(gè)六元環(huán)范圍相匹配的是中心呈三角形分布的三個(gè)八面體。當(dāng)八面體位置為二價(jià)陽離子占據(jù)時(shí),此三個(gè)八面體中都必須有陽離子存在,才能達(dá)到電價(jià)平衡。若為三價(jià)陽離子時(shí),則只需有兩個(gè)陽離子即可達(dá)到平衡,此時(shí)另一個(gè)八面體位置是空的。


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