Силикатного: Производитель силикатного кирпича в Костроме

Содержание

Силикатный кирпич | АО Силикат

59

лет в производстве

Современный АО «Силикат» – это динамично развивающееся предприятие, надежный поставщик на рынке силикатного кирпича. За годы работы мы стали одним из крупнейших предприятий на Юге России. Первыми в России освоили выпуск модифицированных силикатных изделий, обладающих улучшенными эксплуатационными характеристиками, по сравнению с традиционными силикатными материалами.

Силикатные материалы применяются для строения несущих, ненесущих и самонесущих конструкций, наружных и внутренних стен, в строительстве от подвала до крыши здания. Они находят свое достойное применение, как в новом строительстве, так и в реконструкции жилых и общественных зданий.

более 40

наименований продукции

Продукция торговой марки СИЛИТ позволяет воплотить любые оригинальные архитектурные решения, благодаря наличию в ассортименте как белого, так и окрашенного кирпича. Технология объемного окрашивания с использованием разнообразных пигментов обеспечивает неограниченные возможности цветовых решений.

Благодаря постоянному контролю качества вся продукция, выпускаемая АО «Силикат», соответствует требованиям государственных стандартов и жестким требованиям современного рынка строительных материалов.

Качество
и контроль

АО “Силикат” следит за тенденциями развития производства строительно-стеновых материалов, постоянно внедряя в работу новейшие технологии. Так уже сегодня мы используем современные способы производства в сочетании с высокотехнологичной линией по изготовлению силикатного кирпича и крупноформатных силикатных изделий немецкой фирмы WKB SystemsGmbH.

Мы производим и продаём

Наше производство

Весь ассортимент выпускаемой продукции соответствует ГОСТ 379-2015. Качество продукции подтверждается имеющимися сертификатами соответствия в добровольной системе сертификации ГОСТ Р, санитарно-эпидемиологическими заключениями, а также имеются сертификаты соответствия крупноформатных изделий требованиям нормативных документов по звукоизоляции. Кроме этого получены заключения независимой лаборатории, которые подтверждают, высокую адгезию выпускаемой продукции, достаточную для кладки II категории согласно своду правил «Строительство в сейсмических районах».

Все это может гарантировать клиентам высокое качество и надежность производимой продукции!.

Где мы находимся

Краснодарский край, Гулькевичи, Промзона

Силикатный кирпич, дом из силикатного кирпича

Силикатного кирпич знаком всем. Из силикатного кирпича так же строились и многоквартирные дома – это сталинки и хрущевки прошлого века, и множество этих зданий стоит до сих пор. У силикатного кирпича имеется серьезный недостаток – он не влагостоек, но тем не менее, этот материал востребован. Несмотря на появление новых видов кирпича с отличными свойствами.

Производство силикатного кирпича

В отличие от технологий изготовления красного керамического кирпича процесс выпуска силикатного кирпича недолгий, менее суток, и близок к производству пено- и газоблоков. Сырье – около 90% кварцевый песок и 10% – негашеная известь. По составу силикатный кирпич практически такой же, как известняк – природный камень. Основные этапы – замес, формовка прессованием и автоклавирование. Цена на силикатный кирпич ниже, чем на красный керамический, на 40-50%.

Выпускают силикатный кирпич как белого цвета, так и с пигментами – цветной для облицовки. Может быть как полнотелый, так и пустотелый, но в отличие от керамического кирпича, пустоты цилиндрические и расположены по центру кирпича. Глиняные кирпичи могут иметь пустоты разнообразных форм, равномерно распределенные по объему.

Размеры стандартные – 250*120*65 мм; 250*120*88 мм – полуторный и 250*120*138 мм –двойной.

Характеристики, плюсы и минусы силикатного кирпича

Перечислим основные технические характеристики силикатного кирпича:

  • Плотность 1500-1900 кг/м3, тяжелее керамики и даже природного известнякового камня на 20-30%. А также высокая прочность, что определяет применение для несущих конструкций. Марки по прочности на сжатие от М125 до М300 (до 300 кгс/см2). Плотность обуславливает повышенную прочность, в несколько раз больше, чем у керамического кирпича. Но вес здания требует более мощного фундамента, хотя в случаях пучинистых грунтов это можно считать плюсом.
  • Высокое водопоглощение – от 7 до 13%, что обусловлено кристаллической структурой. Влага быстро поглощается, и при изменении влажности выделяется. Это серьезный недостаток, иногда при частых дождях стены из силиката так напитываются водой, что в жилище повышается влажность.
  • Морозостойкость до F35 – до 35 циклов попеременного замораживания- оттаивания в водонасыщенном состоянии. По цифрам не меньше, чем у керамики, но для влажного климата силикатный кирпич подходит плохо, из-за высокого водопоглощения. Если силикат будет постоянно влажным, он быстро разрушиться. В сухих теплых климатических районах применяется для несущих стен и перегородок. Для кладки стен подвалов и цокольного этажа, а также для фундамента не применяется никогда, независимо от района строительства, по причине слабой стойкости к агрессивным грунтовым водам. Растворы сернистых солей разрушают силикат за несколько лет.
  • Считается абсолютно безопасным и экологичным материалом. Вредных веществ ни в составе, ни в технологии производства нет. Радиационный фон низкий, если сравнивать с другими искусственными стройматериалами. По сравнению с природными материалами – радиоизлучение ниже в несколько раз.
  • Свойство паропроницаемости слабо выражено, хуже, чем у керамического кирпича почти втрое.
  • Огнестойкий, выдерживает действие огня до 4-х часов без разрушения. Но для кладки печей не применяется, так как имеет свойство терять прочность после пожара. Это самое непредсказуемое и опасное свойство силиката – печка, сложенная из него, может в один прекрасный день просто развалиться, причем до этого даже не всегда появятся трещины. Разрушение происходит от пламени и газов, но не обязательно постепенно, вполне возможно и одномоментно, особенно при резком охлаждении нагретой печи. Также возможно практически мгновенное разрушение силикатного кирпича по длительном нагреве.
  • Еще серьезный минус – высокая теплопередача. Коэффициент теплопроводности 0,70 – 0,38 Вт/м*град К. Стены из силикатного кирпича дополнительно утепляются.
  • Отличная совместимость с любыми растворами для кладки – от классических цементно- песчаных до полимерных клеевых составов.
  • Отличная звукоизоляция, подходит и для межкомнатных перегородок, и для стен.

Эстетика высшего класса. Геометрия практически идеальная, это выгодно отличает силикатный кирпич от глиняного. Цвета – чисто-белый и широкая гамма цветных, причем окраска не поверхностная, а по всему массиву, так как красящие пигменты добавляют в замес. Но декоративные элементы не выпускаются, кирпич только одного вида – прямоугольный. Плавные архитектурные формы из силикатного кирпича невозможны.

Кладка не имеет отличий от других видов кирпичной кладки. Применяются толщины швов и виды перевязки такие же, как и для кладки из других видов кирпича стандартных размеров. Но совмещать силикатный и красный кирпич в одной конструкции нельзя из-за разницы тепловых расширений, иначе при нагреве могут возникать трещины.

Низкая цена на силикатный кирпич – его неоспоримый плюс. Цена складывается из цен на сырье – а в случае силикатного кирпича это дешевый песок и известь, и затрат на технологию. Энергозатрат на силикатный кирпич требуется меньше в 7-8 раз, чем на керамический. Для производства часто используют «острый» пар от ТЭЦ.

В итоге получается материал, более дешевый даже по сравнению с легкобетонными блоками, но с несколько большей несущей способностью. Экономический фактор немаловажен для индивидуального строителя, а недостатки силикатного кирпича – низкую теплозащиту и влагостойкость – учитывают в конструировании, применяя облицовку и утепление.

Силикатный кирпич, несмотря на недостатки, является одним из самых востребованных строительных материалов. Возможно, в скором времени появится силикатный кирпич, имеющий большее разнообразие в цветах и формах.

Преимущества силикатного кирпича перед керамическим

Преимущества силикатного кирпича перед керамическим

Вопрос о том, какой кирпич лучше, керамический или силикатный, существовал давно, и, в 60-х – 70-х годах прошлого столетия многие строители отвечали – керамический, и чаще всего были правы. Однако, силикатный кирпич относительно новый материал, его массовое производство началось в 30-х годах ХХ века, тогда как керамический кирпич существовал еще до нашей эры. Если технология керамического кирпича уже давно достигла своего пика, то технология силикатного кирпича развивается и по сей день, и за последние 20 лет совершила огромный скачок в отношении качества.

Самое время, снова задать вечный вопрос: «какой кирпич лучше,……………………………..


Преимущества силикатного кирпича перед керамическим

 

Вопрос о том, какой кирпич лучше, керамический или силикатный, существовал давно, и, в 60-х – 70-х годах прошлого столетия многие строители отвечали – керамический, и чаще всего были правы. Однако, силикатный кирпич относительно новый материал, его массовое производство началось в 30-х годах ХХ века, тогда как керамический кирпич существовал еще до нашей эры. Если технология керамического кирпича уже давно достигла своего пика, то технология силикатного кирпича развивается и по сей день, и за последние 20 лет совершила огромный скачок в отношении качества.

Самое время, снова задать вечный вопрос: «какой кирпич лучше, керамический или силикатный?». Многие до сих пор ответят – керамический, хотя никаких аргументов в его пользу привести не смогут. Некоторые отвечают, что силикатный кирпич не водостойкий, и, это самое первое и главное заблуждение.

1)    Что же касается водостойкости?

Водостойкость характеризуется коэффициентом размягчения (Kр) – это отношение прочности материала при сжатии в водонасыщенном состоянии к прочности при сжатии в сухом состоянии. Т.е., он показывает, на сколько материал снижает свою прочность в водонасыщенном состоянии. Если Kр более 0,8 материал относится к категории водостойкого. Практически все материалы во влажном состоянии имеют прочность ниже, чем прочность в сухом состоянии. Для водостойких материалов это связано ни с тем, что в них что то растворяется или вымывается, а с расклинивающим действием воды. Вода, проникая в материал, как бы раздвигает частицы и ослабляет связи между ними. Высыхая, водостойкий материал восстанавливает свою первоначальную прочность. Коэффициент размягчения керамического кирпича находится в пределах от 0,83 до 0,9%, коэффициент размягчения силикатно кирпича так же составляет 0,83-0,9%. Какой коэффициент размягчения будет иметь конкретный кирпич зависит не от того керамический он или силикатный, а от качества конкретного производителя.

Силикатный кирпич производства ООО «ВЗКГ» имеет коэффициент размягчения не ниже 0,89.

2)                Следующий псевдо аргумент – высокое водопоглощение силикатного кирпича. Водопоглощение – это способность материала впитывать и удерживать воду при непосредственном контакте с водой, показывает какое количество воды, в % от массы материала, он впитает при погружении в воду. Тут тоже самое, что и с водостойкостью, все зависит от конкретного производителя. Керамический кирпич, в зависимости от его качества, может иметь водопоглощение от 8 до 30%, силикатный, как правило, от 14 до 20%. Водопоглощение силикатного кирпича нашего производства составляет 14-16%.

3)                В морозостойкости преимущество у силикатного кирпича. Керамический кирпич получают путем обжига глины, при обжиге образуется некоторое количество расплава, которое охлаждаясь, дает стекловидную фазу. Стекловидная фаза придает хрупкость керамическому кирпичу, при замерзании воды в кирпиче, она увеличивается в объеме, создает давление изнутри, что приводит к появлению трещин. Силикатный кирпич не содержит стекловидной фазы, поэтому и менее хрупок, по этой же причине у силикатного кирпича выше прочность при изгибе, а значит выше трещиностойкость в кладке при осадке грунта. Структура силикатного кирпича имеет развитую мелкопористую структуру. Очень мелкие поры водой не заполняются, но они сообщаются с более крупными. Вода, замерзая в более крупных порах, отжимается в мелкие, тем самым снижая избыточное давление, поэтому, при правильно сформированной структуре силикатного кирпича он может иметь достаточно высокую морозостойкость.

Морозостойкость силикатного кирпича ООО «ВЗКГ» составляет 75-100 циклов.

4)                Вес кирпича. Действительно, керамический кирпич, как правило, немного легче силикатного. Разница в весе составляет от 5 до 10% (200-400 гр). Но, это разница на момент отгрузки, в кладке вес кирпича выравнивается. Дело в том, что керамический кирпич обжигается при высокой температуре и из печи он выходит абсолютно сухим. А силикатный кирпич обрабатывается паром в автоклавах, и из автоклава от выходит с остаточной влажностью 7-8%. После нахождения кирпича в естественных условиях некоторое время их влажность выравнивается до так называемой равновесной (1-2%), т.е. вес керамического кирпича увеличивается на 30-50 гр., а силикатного снижается на 200-250 гр. В итоге, разница в весе самого кирпича не более 100 гр.

Но, это относится к весу самого кирпича, а не весу кладки. Керамический кирпич, в отличие от силикатного, имеет сквозные пустоты. При кладке в эти пустоты попадает кладочный раствор. При пустотности керамического кирпича 39%, и, даже 30% заполнении пустот, масса раствора попавшего в пустоты составит – 500-600 гр. В итоге плотность кладки из керамического кирпича будет выше, чем у силикатного.

5)                Раствор, попадающий в пустоты керамического кирпича при кладке, влечет за собой еще несколько негативных моментов:

– увеличивается теплопроводность кладки;

– кладочный раствор содержит в составе большое количество воды, замерзая, она создает значительное давление на достаточно тонкую наружную стенку лицевого керамического кирпича, в результате чего она разрушается.

В итоге, из всех как бы положительных сторон керамического кирпича, при более близком рассмотрении не остается ни одной. Зато есть серьезный недостаток, который испортил не один фасад – наличие высолов (белесые пятна) и других вымываемых на поверхность соединений (зеленые и другие разводы).

Из положительных сторон силикатного кирпича можно отметить:

– более низкая стоимость;

– широкая цветовая гамма;

– отсутствие высолов;

– не сквозная пустотность и более толстая передняя стенка кирпича не приводит к разрушению лицевой кладки;

– а для кирпича производства ООО «ВЗКГ» еще и очень высокая прочность и морозостойкость.

Силикатный кирпич. Физические характеристики

ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Основные свойства кирпича силикатного рядового ХСМ

Вид

Утолщенный полнотелый

Утолщенный пустотелый

Одинарный полнотелый

длина, мм

250

250

250

ширина, мм

120

120

120

высота, мм

88

88

65

Марка прочности, М

150

150

150

Вес, кг

5,0

4,0

3,6

Теплопроводность , Вт/кв. м час 0С

0,65-0,70

0,45-0,50

0,65-0,70

Водопоглощение ,%

10,5

12,0

10,5

Морозостойкость , кво циклов

25

25

25

Прочность – основная характеристика кирпича, способность материала сопротивляться внутренним напряжениям и деформациям, не разрушаясь. В зависимости от предела прочности при сжатии, кирпич подразделяют на марки75, 100, 125, 150, 200, 250, 300.

Марка – показатель среднего предела прочности кирпича при сжатии, который обычно составляет 7,5-35 МПа, обозначается буквой “М” с цифровым значением. Цифры показывают, какую нагрузку на 1 кв. см может выдержать кирпич. Например, марка 100 (М100) обозначает, что кирпич гарантированно выдерживает нагрузку в 100 кг на 1 кв. см.

В стандартах ряда стран (Россия, Украина, Канада, США), наряду с этим, также регламентируют предел прочности кирпича при изгибе.

Теплопроводность  сухих силикатных кирпичей и камней колеблется от 0,35 до 0,7 Вт/(м*оС) и находится в линейной зависимости от их средней плотности, практически не завися от числа и расположения пустот. Испытания в климатической камере фрагментов стен, выложенных из силикатных кирпичей и камней различной пустотности, показали, что теплопроводность стен зависит только от плотности последних. Теплоэффективные стены получаются лишь при использовании многопустотных силикатных кирпичей и камней плотностью не выше 1450 кг/куб. м и аккуратном ведении кладки (тонкий слой нежирного раствора плотностью не более 1800 кг/куб. м, не заполняющего пустоты в кирпиче).

Водопоглощение – способность материала впитывать и удерживать в своих порах влагу. По объему водопоглощение всегда меньше 100%, а по массе может быть и более 100%. Это один из важных показателей качества силикатного кирпича и является функцией его пористости, которая зависит от зернового состава смеси, ее формовочной влажности, удельного давления при уплотнении. По ГОСТу водопоглощение силикатного кирпича должно быть не менее 6%.При насыщении водой прочность силикатного кирпича снижается по сравнению с его прочностью в воздушно-сухом состоянии так же, как и у других строительных материалов, и это, снижение обусловлено теми же причинами.

Морозостойкость – это способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное замораживание и оттаивание без снижения прочности и массы, а также без появления трещин, расслаивания, крошения. В нашей стране морозостойкость кирпича, особенно лицевого, является наряду с прочностью важнейшим показателем его долговечности. Морозостойкость рядового кирпича должна составлять не менее 15 циклов замораживания при температуре –150оС и оттаивания в воде при температуре 15 – 200оС, а лицевого – 25, 35, 50 циклов в зависимости от климатического пояса, частей и категорий зданий, в которых его применяют. Требования по морозостойкости к кирпичу марок 150 и выше предъявляются только в том случае, если его применяют для облицовки зданий. При этом кирпич должен пройти 25 циклов испытаний без снижения прочности более чем на 20%.

Атмосферостойкость – изменение свойств материала в результате воздействия на него комплекса факторов: переменного увлажнения и высушивания, карбонизации, замораживания и оттаивания. Были проведены испытания: силикатный кирпич разных классов прочности, зарытый в грунт полностью или наполовину, а также лежащий в лотках с водой и на бетонных плитах, уложенных на поверхность земли. Было установлено, что внешний вид кирпичей, лежавших 30 лет в земле с дренирующим и не дренирующим грунтом, мало изменился, но их поверхность размягчилась, а у кирпичей, частично зарытых в землю, открытая часть осталась без повреждений, хотя в некоторых случаях поверхность покрылась мхом. Состояние кирпичей, находившихся 30 лет на бетонных плитах, зависело от их класса, Прочность кирпичей, пролежавших в земле 20 лет, уменьшилась примерно, вдвое. Общеизвестно, что прочность силикатного кирпича после остывания повышается. Именно поэтому по ранее действовавшему ГОСТ 5419 предусматривалось определять его прочность не ранее чем через две недели после изготовления. Были проведены испытания кирпича на образцах, отобранных от большого числа партий (в общей сложности 3 млн. шт.). По 10 кирпичей из каждой пробы раскалывали пополам, половинки разных кирпичей складывали попарно в определенной последовательности и испытывали сразу, а остальные укладывали на стеллажи и испытывали в той же последовательности через 15 суток. При этом было установлено, что прочность кирпича за это время возросла в среднем на 10,6%, влажность его уменьшилась с 9,6% до 3,5%, а содержание свободной окиси кальция снизилось на 25% первоначального. Таким образом, повышение прочности силикатного кирпича через 15 суток. после изготовления можно объяснить совместным влиянием его высыхания и частичной карбонизации свободной извести. Термографическими и рентгеноскопическими исследованиями установлено, что после испытания образцов в климатической камере заметных изменений в цементирующей связке не отмечается. Таким образом, можно считать, что силикатный кирпич, изготовленный из песков различного минерального состава является вполне атмосферостойким материалом.

Стойкость в воде и в агрессивных средах определяется степенью взаимодействия цементирующего его вещества с агрессивными средами, так как кварцевый песок стоек к большинству сред. Различают газовые и жидкие среды, в которых стойкость силикатного кирпича зависит от их состава. Из этих данных следует, что силикатный кирпич нестоек против действия кислот, которые разлагают гидросиликаты и карбонаты кальция, цементирующие зерна песка, а также против содержащихся в воздухе агрессивных газов, паров и пыли при относительной влажности воздуха более 65%.

Жаростойкость. Было установлено, что при нагревании силикатного кирпича до 200оС его прочность увеличивается, затем начинает постепенно падать и при 600оС достигает первоначальной. При 800оС она резко снижается вследствие разложения цементирующих кирпич гидросиликатов кальция. Повышение прочности кирпича при его прокаливании до 200оС сопровождается увеличением содержания растворимой SiO2, что свидетельствует о дальнейшем протекании реакции между известью и кремнеземом. Основываясь на данных исследований и опыте эксплуатации силикатного кирпича в дымоходах и дымовых трубах разрешается применять силикатный кирпич М150 для кладки дымовых каналов в стенах, в том числе от газовых приборов, для разделок, огнезащитной изоляции и облицовки; М150 с морозостойкостью Мрз35 – для кладки дымовых труб выше чердачного перекрытия. 

Силикатный кирпич по выгодным ценам в Саратове

К сожалению, по Вашему запросу ничего не найдено
Попробуйте задать другие параметры фильтрации или сбросить параметры

Силикатный кирпич — это строительное безобжиговое изделие, формированное в виде брусков, имеющих размер и форму керамического кирпича. Он производится из смеси извести, песка и формирующих добавок, методом прессования и автоклавного затвердевания.

Силикатный кирпич: характеристики изделия

Силикатный кирпич нежелательно использовать при кладке фундамента, цоколя или отопительных конструкций, так как по прочности он значительно уступает керамическому кирпичу. Однако, так как такие блоки легкие и экономичные, ими можно проводить облицовку, устанавливать перегородки или малонагруженные стены.

В отличие от классического керамического блока, силикатный имеет значительно более низкую стоимость. Благодаря безобжиговой системе производства, процесс изготовления партии ускоряется, поэтому снижается цена на силикатный кирпич. Вместо кварцевого песка при производстве изделий используют золу или шлак, они уменьшают его плотность, делая прочнее, улучшают теплоизоляционные свойства кладки.

Еще одним преимуществом является огромное разнообразие цветовой палитры продукции. Изначально силикатно-кирпичная смесь для приготовления имеет белый цвет, но она может быть окрашена с помощью пигментов. Состав хорошо смешивается с красящими веществами, приобретая после затвердевания ровный, насыщенный оттенок. В магазине «Профком» вы можете купить силикатный кирпич цвета слоновой кости, белый, розовый или бирюзовый.

Виды силикатных кирпичей

В магазине «Профком» вы можете приобрести полнотелые и пустотелые трехпустотные или одиннадцатипустотные силикатные бруски.

  • Полнотелый — называемый также строительным или рядовым, используется для возведения наружных и внутренних стен здания гражданского или промышленного строительства. Он содержит меньше 13% пустот, обладает достаточной для рядовых кладочных работ прочностью :М200, М250.
  • Пустотелый — пронизан насквозь воздушными камерами, пустотами, благодаря которым значительно улучшаются теплоизоляционные характеристики, уменьшается вес кладки. Облегчение кладочного веса необходимо для снижения постоянной нагрузки на фундамент, это позволяет увеличить надежность и долговечность постройки.

Кирпичная облицовка по стоимости обойдется несколько дороже штукатурной отделки, но такой фасад будет намного прочнее, долговечнее, он не потеряет эстетический внешний вид даже по прошествии 10 лет.

Как правило, цветовая палитра фасадных брусков намного шире, чем строительных. Производитель лицевых блоков тщательно следит за однородностью цвета всей партии, сохраняя одинаковые условия для создания максимально близких оттенков. Однако, во избежание пестроты кладки, всегда следует закупать продукцию из одной и той же партии.

По размерам известковые блоки делятся на:

  • одинарные — имеют толщину 65 мм, стандартная величина, регламентированная ГОСТ;
  • утолщенные — производятся толщиной 88 мм, значительно экономят расход кладочного раствора, увеличивают скорость возведения кладки.

Купить силикатный кирпич по доступной цене в Саратове

В магазине «Профком» в Саратове вы можете купить силикатный кирпич произведенный на Саратовском Заводе Строительных Материалов. Благодаря технологии объемного окрашивания продукция СЗСМ не выцветают на солнце, не теряют свои яркость или цвет даже после долгих лет эксплуатации. У нас вы можете найти силикатные кирпичи как для лицевой отделки, так и для возведения кладок.

Преимущества силикатного кирпича:

  • низкая цена;
  • хорошие теплоизоляционные характеристики;
  • большой выбор цветов;
  • легкий вес изделий.

Перед отправкой с завода всю продукцию проверяют на сжатие, изгиб и морозостойкость в специальных лабораториях технического контроля.  В магазине «Профком» вы можете увидеть паспорт качества на каждую закупленную партию.

Линия силикатного кирпича – Оборудование из Китая

Оборудование из Китая для производства силикатного кирпича отличается высокой производительностью, надежностью и достойным качеством. Обратитесь в нашу компания за предоставлением подробного технико-коммерческого предложения, с указанием технических параметров линии, вариантов размещения оборудования, цены и способов доставки оборудования. 

Мы поставляем не только целые технологические линии по производству силикатного кирпича, но и предлагаем услуги по модернизации уже существующих силикатных заводов. осуществляем проектирование, шефмонтаж и обучение персонала.

Автоматизированная линия  производства силикатного кирпича на базе гидравлического пресса модели KDQ1300 (сжимающая сила до 130000 кН) способна производить за один цикл 48/24 шт. условного кирпича с глухими отверстиями. Гидравлический пресс выполняет  формование кирпичей со скоростью 3.5 удара/мин. Ежегодная производительность такой линии составляет 60 млн. единиц продукции.

 Пресс модели KDQ1300 оснащен большими гидравлическими цилиндрами, которые формируют необходимый объем сжимающей силы. Шатун такого цилиндра выполняет удары глубиной до 680мм. Высота зажима пресса (вертикальное расстояние между рабочей поверхностью и дном гидравлического пресса) равна 1290 мм.

 Широкий ассортимент гидравлических прессов насчитывает несколько современных моделей, в том числе гидравлический пресс для изготовления стандартного силикатного  кирпича, кирпичей с глухими отверстиями, бетонных блоков с глухими отверстиями и блоков со сквозными отверстиями. Для изготовления различных форм и размеров кирпичей достаточно использования одного гидравлического пресса. Максимальные размеры готового изделия составляют 480×240×190 мм.

 Автоматизированный кран-делитель использует специальные зажимы для того, чтобы отделять кирпичи друг от друга, переносить их на транспортные тележки для последующей перевозки в складское помещение. Данный тип оборудования имеет современный дизайн конструкции и состоит из рамы и подъемного крана (механизма подъема/опускания материала). Уникальная технология контроля скорости позволяет оборудования с высокой точностью и безопасностью выполнять транспортировку кирпичей.

 Специальная система обеспечивает контроль всего процесса транспортировки кирпичей к автоклавам и возвращение форм к первоначальной рабочей зоне. Эта система практически не требует ручного управления, а значит, увеличивает производительность, снижает нагрузку операторов и коэффициент наличия субъективных ошибок.

Технологический процесс производства силикатного кирпича

Краткое описание технологического процесса силикатного завода из Китая

1. Приготовление сырья на силикатном заводе

Комовая известь загружается в приемный бункер, вибрационным питателем подается в щековую дробилку, где происходит дробление до размеров менее 25 мм. Вибропитателем дробленая известь направляется в накопитель шаровой мельницы. Пыль, выделяемая технологическим оборудованием улавливается циклонами с осевым вентилятором. После шаровой мельницы молотая известь ковшовым элеватором подается в расходный бункер молотой извести. С нижней части бункера тонкомолотая известь винтовым конвейером подается в бункер дозатор. После автоматического дозирования, материал подается на смеситель. Песок необходимой фракции подается в смеситель.

2. Приготовление силикатной смеси

Смесь, после перемешивания в смесителе подается на наклонный ленточный конвейер и распределяется в силоса-реактора. В силосах-реакторах происходит гашение извести, и обволакивание гашеной тонкодисперсной извести частицами песка. С помощью питателя, готовая с заданной температурой смесь направляется в планетарный смеситель для перемешивания и доувлажнения силикатной смеси до формовочной влажности (4-6%). 

3. Формование  силикатного кирпича на китайском прессе

Готовая для формования силикатная смесь, ленточным конвейером подается в приемный бункер пресса. Дозированное количество силикатной смеси по конвейерной ленте подается в пресс для формования кирпича-сырца. Формованный кирпич отбирается захватом автомата-укладчика и укладывается на автоклавные вагонетки. Подача порожних автоклавных вагонеток, позиционирование и отвод заполненных автоклавных вагонеток в зоне действия пресса производится автоматикой самого пресса. Пресс из Китая для производства силикатного кирпича отличается достойным качеством по привлекательной цене.

Технические параметры пресса

Модель

KDQ680

KDQ1100Z

KDQ1300

Производительность в год

30 млн.

50 млн.

60 млн.

Максимальная сила прессовки, кН

6800

11000

13000

Максимальная толкающая сила, кН

1300

2000

2500

Максимальная глубина удара, мм   

540

580

680

Высота хода, мм  

1200

1450

1600

Количество обрабатываемых кирпичей за один цикл, шт 

24

32

48

Мощность, кВт

75

90

90

4. Автоклавная обработки силикатного кирпича.

Автоклавы из Китая для пропарки силикатного кирпича

 В автоклав помещают автоклавные вагонетки с кирпичом-сырцом. Количество одновременно автоклавируемых вагонеток с кирпичом-сырцом зависит от диаметра и длины автоклава. Плавно в течение 2,5 часов давление пара плавно повышается 0.8+1,2 МПа, температура в автоклаве достигается +170+190°С. В течении 7 часов происходит происходит процесс автоклавной обработки. После этого, в течении 1.5 часов  снижают давление в автоклаве. Общее время выдержки составляет около 12 ч. Автоклавные вагонетки с силикатным кирпичом перемещают на секцию упаковки. Готовую продукцию упаковывают.  После очистки, порожние автоклавные вагонетки с помощью передаточной тележки возвращаются обратно в прессовое отделение.

Автоклав из Китая для силикатного завода характеризуется долгим сроком службы и простым обслуживанием.   

Временной цикл

  • Время смешивания: 4-6 минут
  • Время созревания: 2.5~3 часа
  • Время вторичного смешивания: 4-5 минут
  • Формование: 3-3.5 раз/ минуту
  • Система автоклавного твердения
  • До-после автоклавирования: 0,5 ч
  • Вакуумирование: 0,5 ч (0~-0.05 мПа)
  • Подъем давления: 1,5 ч (0.05~1.3 мПа)
  • Выдержка давления:  6ч (1,3 мПа)
  • Понижение давления: 1,5 ч (1.3~0 мПа)
  • Итого: 10 ч

 

 

 

 

История зарождения силикатного кирпича, характеристики, что нужно знать при выборе силикатного облицовочного кирпича?

Силикатный кирпич – история, преимущества и особенности выбора

 

История силикатного кирпича недолгая, если сравнить сроки использования со стандартным красным кирпичом. Этот материал применяется уже несколько тысячелетий, когда его силикатному последователю не более 2 веков от роду. Первые варианты использования этого строительного материала стали приниматься во внимание на территории Берлина в 1880 году. Началась эпоха индустриализации и все ринулись искать новые способы возведения зданий.

 

Одним из таких энтузиастов стал химик Михаэлис, который в результате успешного эксперимента доказал, насколько гибкими и пластичными могут быть кварцевые соединения. После череды тестирования был сделан первый силикатный кирпич. Господин Михаэлис был не только умным, но и предприимчивым человеком. Он очень быстро нашёл предпринимателей, которые инвестировали в создание одной из самых крупных фабрик по производству этого замечательного строительного материала.

 

На территории России была возведено 5 промышленных предприятий, которые в течение года создавали несколько миллионов силикатных кирпичей.

 

Вторая Мировая Война стала причиной разрушения производственных площадей, что привело к стремительной деградации этой отрасли. Изготовление этого строительного материла было восстановлено через несколько десятилетий. До 1950 года строительные компании активно лицевой белый кирпич и камень из ячеистого бетона. Однако эти материалы не могли удовлетворить большой спрос, и российским учёным пришлось разрабатывать новые виды кирпича.

 

Технические характеристики силикатного кирпича были улучшены, и сама технология изготовления претерпела изменения. На рынке появились пеноблоки и пазогребневые плиты. Благодаря трудам учёных, цена силикатного кирпича была значительно снижена (почти на 50%).

 

Сегодня огромное количество строительных конструкций создаётся из силикатного кирпича. Это приводит к сильному экономическому резонансу. Для создания этого востребованного товара используется дешёвое сырьё и производственные отходы. Из-за этого белый кирпич очень сильно теряет в цене. Строители получили идеальную альтернативу плитам ЖБИ, которые по сравнению с «силикатом» очень дорогие.

 

Многие очень сильно удивлялись, каким образом такой лёгкий строительный материал может обладать такой прочность. Однако повсеместное использование силикатного кирпича стало доказательством его исключительных преимуществ.

 

Характеристики и свойства

 

Процесс изготовления этого строительного материала очень простой. Достаточно смешать жидкость, воздушную известь и кварцевый песок. Далее эту смесь подвергают длительному воздействию горячего пара – температура не должна быть меньше 160 градусов. После формования кирпичу дают высохнуть, и изготовитель получает прочный блок, который отлично подходит для возведения многоэтажного коттеджа.

 

Среди преимуществ можно выделить превосходные изоляционные качества – кирпич не пропускает холод и звук. Пористая структура не разрушается под воздействием сильного мороза.

 

Получается, что большей частью этот кирпич состоит из кварцевого песка. Механическая прочность у материала разная и зависит от конкретной марки кирпича. Помимо пористых изделий есть и плотные вариации материала. Лицевой кирпич обладает гладкой поверхностью.

 

Рассмотрим основные характеристики материала:

  • Прочность варьируется от 7.5 до 35 МПА. В процессе выбора необходимо обратить особое внимание на этот показатель.
  • Поглощение влаги. Этот показатель зависит от типа силикатного кирпича. Чем зернистее материал, тем больше показатель водопоглощения (не должен быть ниже 6%). Количество влаги, которую способен поглотить кирпич, определяет его прочность.
  • Устойчивость к морозам. Он способен выдерживать температуру от -15 до +20 градусов. Можно выбрать лицевой вариант, который выдерживает диапазон от -25 до +50 градусов.
  • Устойчивость к атмосфере. В процессе выбора важно уделить внимание показателю переменной температуры, влажности, замораживанию и оттаиванию.
  • Жаростойкость. Силикатный кирпич должен выдерживать температуру до 600 градусов.

 

Основными достоинствами этого строительного материала является строгие параметры размера, что позволяет легче формировать конструкцию. Благодаря этому можно легко рассчитать количество расходников. Блок имеет правильную форму, что позволяет сделать ровные стены дома, что упрощает внутреннюю и внешнюю отделку.

 

Кирпич обладает очень малой массой – это значительно упрощает транспортировку. Его легко пилить, сверлить и подвергать другим видам обработки. На данный момент ассортимент силикатного кирпича велик, что предоставляет много возможностей для заказчика.

 

Особенности выбора облицовочного силикатного кирпича

 

Для начала требуется разобраться с разновидностями материала. Сегодня для создания изделия используются различные технологии производства. Существует всего три основных размера:

  • Европейский формат, размер   250х85х65 см   0,7 НФ
  • Одинарный   формат,  размер   250х120х65 см 1    НФ
  • Полуторный  формат,  размер   250х120х88 см 1,4 НФ

 

Также в процессе подбора силикатного облицовочного кирпича следует обращать внимание на внешний вид товара. Рассмотрим несколько вариантов:

  • Колотый кирпич. Отличный выбор для создания наружного слоя стен для отделки фасада жилого дома или коммерческого помещения. Использование этого материала позволяет обойтись без сайдинга. Не требует ухода или покраски. Обладает привлекательным внешним видом.
  • Рустированный кирпич. В процессе рустирования изделие теряет около 25 мм «массы» с одной из сторон. Позволяет сделать фасад с оригинальным внешним видом. Использование этого изделия снижает нагрузку на фундамент. Это отличный облицовочный материал. Прочный и современный материал, который обладает очень красивым внешним видом. Перед вами имитация сколотого природного камня. Характеризуется высокой прочностью и длительным эксплуатационным периодом.

 

  • Гладкий. Это нейтральный вариант, который также обладает приятным внешним видом. Это нейтральный и востребованный материал, который отлично подойдёт под большинство ландшафтов. Силикатный кирпич может быть любого цвета из вышеописанных видов облицовочного силикатного кирпича. Именно богатая цветовая гамма делает материал данного вида настолько популярным. Самый востребованный цвет силикатный желтый кирпич, светло-желтый, коричневый, серый, персиковый.

 

Многие желают купить силикатный кирпич для облицовки дома. Это позволяет получить не просто красивое, но и прочное декоративное покрытие. После завершения работы вы получаете эстетичное покрытие, способное на протяжении долгого времени выдерживать воздействие перепада температуры, сильного ветра и влаги.

 

В процессе выбора материала для стены следует обращать внимание на марки по прочности, морозостойкости и теплопроводности. Также разделяют полнотелый и пустотелый кирпич, который различается по массе и прочности. Основное преимущество этого строительного материала заключается в низкой стоимости. Для создания изделия используется два дешёвых компонента – известь и песок. Для производства кирпича другого типа используется другие, более дорогие компоненты.

 

Это экологически чистый материал, который безвреден для здоровья. У него отсутствует радиоактивный фон. Он отлично сочетается с кладочными растворами и обладает приятными внешним видом. Именно поэтому он настолько востребован среди покупателей.

Силикаты | Безграничная химия

Силикатные блоки, силикатные цепи, силикатные листы

Основная единица силиката, тетраэдр [SiO 4 ] 4-, может образовывать одинарные и двойные цепи и листы.

Цели обучения

Опишите различные структуры силикатов.

Ключевые выводы

Ключевые моменты
  • Основным строительным блоком всех силикатных минералов является тетраэдр [SiO4] 4− .
  • Силикатные минералы, содержащие цепочки, называются иносиликатами. В одинарных цепях (SiO 3 2−) n отношение кремния к кислороду составляет 1:3, а в двойных цепях (Si 4 O 11 6− ) n отношение кремния к кислороду составляет 4:11.
  • Формула силикатного листа: (Si 2 O 5 2− ) n . Силикатные минералы, содержащие слои, называются филлосиликатами.
Основные термины
  • Иносиликаты : Иносиликаты, или цепочечные силикаты, имеют взаимосвязанные цепи силикатных тетраэдров.
  • Силикат : Силикат (SiO44-) представляет собой соединение, содержащее кремнийсодержащий анион.
  • Филлосиликаты : пластинчатые силикатные минералы, образованные параллельными пластинами силикатных тетраэдров Si2O52-.

Силикатные тетраэдры

Основным строительным блоком всех силикатных минералов является тетраэдр [SiO 4 ] 4− . Имеется четыре ковалентных связи Si-O. Каждый атом кислорода образует одну вершину тетраэдра. Соотношение атомов кремния и кислорода составляет 1:4.

Силикатный тетраэдр : Шаростержневая модель силикатного тетраэдра; красный представляет атомы кислорода, а серый представляет атом кремния в центре.

Силикатные минералы, содержащие изолированные [SiO 4 ] 4− тетраэдры, называются несосиликатами или ортосиликатами.

Тетраэдры с общими углами

Если два тетраэдра [SiO 4 ] 4− имеют атом кислорода в одной общей вершине, образуется ион [Si 2 O 7 ] 6− .Отношение кремния к кислороду составляет 2:7. Силикатные минералы, содержащие изолированные двойные тетраэдры [Si 2 O 7 ] 6−, называются соросиликатами.

Силикатные цепи

Силикатные минералы, содержащие цепи, называются иносиликатами. Они состоят из одинарных цепей (SiO 3 2− ) n , в которых отношение атомов кремния к кислороду составляет 1:3, и двойных цепей (Si 4 O 11 6− ) n , в котором соотношение атомов кремния и кислорода составляет 4:11.

Двойная цепь : Шарикостержневая модель силикатных двойных цепей. Красные шарики соответствуют кислороду, а серые — атомам кремния.

Асбест

Асбест (от греч. ἅ, неугасимый) — группа волокнистых силикатных минералов, содержащих двойные цепи. В настоящее время известно, что длительное воздействие пыли, содержащей волокна некоторых видов асбеста, вызывает рубцевание легких, рак легких и особенно агрессивный рак, называемый мезотелиомой. Мезотелиома почти всегда приводит к летальному исходу, средняя продолжительность жизни составляет 11 месяцев.Из-за исключительной опасности, которую представляют некоторые виды аббеста, в некоторых округах теперь требуется, чтобы все работы, связанные с асбестом, выполнялись специализированными компаниями. Подавляющее большинство асбеста представляет собой так называемую белую форму, которая, как известно, не представляет реальной опасности.

Силикатные листы

SiO 4 тетраэдры могут образовывать листы. Формула такого листа может быть записана (Si 2 O 5 2− ) n . Силикатные минералы, содержащие слои, называются филлосиликатами.

Силикатный лист : Формула силикатного листа (Si 2 O 5 2− ) n .

Трехмерные каркасы

Возможно, наиболее сложными по структуре силикатами являются те, которые основаны на сетях Si и O, простирающихся во всех трех измерениях. Примеры таких минералов включают кварц, цеолиты и полевые шпаты. Силикатные минералы, содержащие трехмерные каркасы, называются тектосиликатами.

Трехмерная структура цеолита : В минеральном цеолите атомы кремнезема и кислорода представляют собой связанные слои листов.

Свойства кварца и стекла

Стекло

представляет собой некристаллический твердый материал, состоящий из кремнезема, а кварц представляет собой кристаллический силикатный минерал с пьезоэлектрическими свойствами.

Цели обучения

Обсудите свойства стекла и кварца.

Ключевые выводы

Ключевые моменты
  • Стекло представляет собой некристаллический, часто хрупкий, прозрачный твердый материал, изготовленный из кремнезема (SiO 2 ) и других незначительных добавок.
  • Стекло
  • обладает способностью преломлять, отражать и пропускать свет в соответствии с принципами геометрической оптики.
  • Цвет в стекле может быть получен путем добавления электрически заряженных ионов, которые равномерно распределены, или путем осаждения мелкодисперсных частиц.
  • Кварц — распространенный минерал, состоящий из непрерывного каркаса тетраэдров SiO 4 .
  • Кристаллы кварца обладают пьезоэлектрическими свойствами: они развивают электрический потенциал при приложении механического напряжения.Сегодня кварцевый генератор является распространенным пьезоэлектрическим применением кварца.
  • Чистый кварц бесцветный, прозрачный или полупрозрачный. Разновидности микрокристаллов в основном непрозрачны, а макрокристаллы, как правило, прозрачны.
Основные термины
  • стекло : Твердое прозрачное вещество, полученное путем плавления песка со смесью соды, поташа и извести.
  • кварц : Самый распространенный минерал на поверхности земли. Его химический состав – диоксид кремния SiO2.Встречается в различных формах, как кристаллических, так и аморфных. Он встречается в любой среде.
  • пьезоэлектричество : Способность некоторых кристаллов генерировать напряжение в ответ на приложенное механическое напряжение.

Стекло

Стекло представляет собой аморфный (некристаллический) твердый материал. Стекла обычно хрупкие и оптически прозрачные. Самый известный тип стекла, веками использовавшийся в окнах и сосудах для питья, — это известково-натриевое стекло, состоящее примерно на 75% из кремнезема (SiO 2 ) с добавлением оксида натрия (Na 2 O) из кальцинированной соды. , известь (CaO) и несколько второстепенных добавок.

Натуральное стекло : Молдавит, натуральное стекло, образовавшееся в результате удара метеорита, из Беседнице, Богемия.

Оптические свойства

Стекло

широко используется в основном благодаря производству стеклянных композиций, прозрачных для видимых длин волн света. Напротив, поликристаллические материалы обычно не пропускают видимый свет. Отдельные кристаллиты могут быть прозрачными, но их грани (границы зерен) отражают или рассеивают свет, что приводит к диффузному отражению.Стекло не содержит внутренних подразделений, связанных с границами зерен в поликристаллах, поэтому оно не рассеивает свет так, как поликристаллический материал. Поверхность стекла часто бывает гладкой — при стеклообразовании молекулы переохлажденной жидкости не вынуждены располагаться в жесткой кристаллической геометрии. Молекулы могут подчиняться поверхностному натяжению, что создает микроскопически гладкую поверхность. Эти свойства, придающие стеклу прозрачность, могут сохраняться, даже если стекло является частично светопоглощающим или окрашенным.

Стекло обладает способностью преломлять, отражать и пропускать свет в соответствии с принципами геометрической оптики. Обычное стекло имеет показатель преломления 1,5. Согласно уравнениям Френеля, отражательная способность (количество света, которое отражается от границы раздела воздух-стекло) листа стекла составляет около 4% на поверхность (при нормальном падении в воздухе). Это означает, что количество света, проходящего через стеклянную поверхность (коэффициент пропускания), составляет 96%. Коэффициент пропускания стеклянного элемента с двумя поверхностями составляет около 92%.

Стекло

также находит применение в оптоэлектронике для светопропускающих оптических волокон.

Цвет

Цвет в стекле может быть получен путем добавления электрически заряженных ионов, которые равномерно распределены, или путем осаждения мелкодисперсных частиц (например, в фотохромных стеклах). Обычное натриево-известковое стекло кажется бесцветным невооруженным глазом, когда оно тонкое, хотя примеси оксида железа (II) (FeO) в количестве до 0,1 % по массе дают зеленый оттенок. Это видно в толстых кусках или с помощью научных инструментов.Диоксид марганца можно добавлять в небольших количествах, чтобы удалить зеленый оттенок, придаваемый оксидом железа (II). FeO и Cr 2 O 3 добавки могут использоваться для производства зеленых бутылок. Сера вместе с углеродом и солями железа используется для образования полисульфидов железа и получения янтарного стекла от желтоватого до почти черного цвета. Расплав стекла также может приобретать янтарный цвет из-за восстановительной атмосферы горения.

При использовании в художественном стекле или студийном стекле стекло окрашивается с использованием тщательно охраняемых рецептов, которые включают определенные комбинации оксидов металлов, температуры плавления и время «приготовления».Большая часть цветного стекла, используемого на рынке произведений искусства, производится поставщиками в больших количествах, хотя есть некоторые производители стекла, которые могут создавать свой собственный цвет из сырья.

Кварц

Кварц — распространенный минерал в континентальной коре Земли. Он состоит из сплошного каркаса SiO 4 кремний-кислородных тетраэдров. Каждый атом кислорода разделен между двумя тетраэдрами, что дает общую формулу SiO 2 . Существует много различных разновидностей кварца, некоторые из которых являются полудрагоценными драгоценными камнями.

Кварц : На этой диаграмме показана кристаллическая структура кварца. Атомы кремния окрашены в серый цвет, а атомы кислорода — в красный.

Физические свойства

Благодаря своему изобилию и высокой термической и химической стабильности кварц широко используется во многих крупномасштабных применениях — абразивах, литейных материалах, керамике и цементах. Кристаллы кварца обладают пьезоэлектрическими свойствами. Пьезоэлектричество — это способность развивать электрический потенциал при приложении механического напряжения.Это свойство кристаллов кварца раньше использовалось в звукоснимателях фонографов, где механическое движение иглы в канавке генерирует пропорциональное электрическое напряжение, создавая напряжение внутри кристалла.

Сегодня кварцевый генератор является распространенным пьезоэлектрическим применением кварца: частота вибрации кристалла используется для генерации электрического сигнала очень точной частоты. Это используется во многих современных электронных устройствах (наручные часы, часы, радиоприемники, компьютеры, мобильные телефоны) для отслеживания времени или обеспечения стабильного сигнала часов для цифровых схем.

Цвет

Чистый кварц, традиционно называемый горным хрусталем (иногда называемый чистым кварцем), является бесцветным и прозрачным или полупрозрачным. Обычные цветные разновидности включают цитрин, розовый кварц, аметист, дымчатый кварц и молочный кварц.

Кристалл розового кварца : Кристаллы розового кварца, Минас-Жерайс.

Скрытокристаллические (кристаллы, едва видимые под микроскопом) разновидности либо полупрозрачны, либо в основном непрозрачны, в то время как прозрачные разновидности, как правило, являются макрокристаллическими (крупные кристаллы определяются визуально).Халцедон — скрытокристаллическая форма кремнезема, состоящая из тонких сростков кварца и его моноклинной полиморфной модификации — моганита. Другие непрозрачные драгоценные камни, разновидности кварца или смешанные породы, включающие кварц, часто включают контрастные полосы или цветовые узоры. К ним относятся агат, оникс, сердолик и яшма.

Алюмосиликаты

Алюмосиликатные минералы состоят из алюминия, кремния и кислорода.

Цели обучения

Определите состав алюмосиликатов и дифференцируйте их полиморфные модификации.

Ключевые выводы

Ключевые моменты
  • Андалузит, кианит и силлиманит представляют собой природные алюмосиликатные минералы, имеющие состав Al 2 SiO 5 . Каждый из этих минералов встречается при разных режимах температуры и давления и, таким образом, может использоваться для определения траекторий давления и температуры вмещающих их пород.
  • Гидратированные алюмосиликатные минералы называются цеолитами. Это пористые структуры, которые представляют собой природные материалы.
  • Алюмосиликат кальция и алюмосиликат натрия являются распространенными пищевыми добавками.
Основные термины
  • Алюмосиликат : Минерал, состоящий из алюминия, кремния и кислорода, а также противокатионов.
  • Цеолит : Микропористый алюмосиликатный минерал, обычно используемый в качестве абсорбента.

Алюмосиликатные минералы состоят из алюминия, кремния, кислорода и противокатионов. Они являются основным компонентом каолина и других глинистых минералов.

Андалузит, кианит и силлиманит

Андалузит : Андалузит представляет собой несиликат алюминия с химической формулой Al 2 SiO 5 .

Андалузит, кианит и силлиманит — все природные алюмосиликатные минералы, имеющие состав Al 2 SiO 5 . Тройная точка этих трех полиморфов находится при температуре 500 °С и давлении 0,4 ГПа. Эти три минерала обычно используются в качестве минералов-индикаторов в метаморфических породах.Каждый из этих минералов встречается при различных температурно-барических режимах, поэтому они редко встречаются вместе в одной и той же породе. Из-за этого три минерала являются полезным инструментом для определения путей давления и температуры вмещающей породы, в которой они обнаружены.

Фазовая диаграмма алюмосиликатного минерала : Фазовая диаграмма Al 2 SiO 5 , показывающая его различные формы (называемые «полиморфами»). (Примечание: то, что на рисунке обозначено как «цианит», в тексте соответствует «кианиту».)

Цеолиты

Гидратированные алюмосиликатные минералы называются цеолитами. Они имеют пористую структуру и представляют собой природные материалы. Цеолиты обычно используются в качестве коммерческих абсорбентов. Цеолиты используются для различных задач, включая очистку воды, катализ реакций, подготовку некоторых передовых материалов и ядерную переработку. Они используются для извлечения азота из воздуха, который затем увеличивает общее содержание кислорода для различных промышленных и медицинских целей.Чаще всего они используются в производстве стиральных порошков, но также применяются в медицине и сельском хозяйстве.

Цеолит : Цеолиты представляют собой микропористые алюмосиликатные минералы, обычно используемые в качестве коммерческих адсорбентов.

Алюмосиликаты кальция

Алюмосиликат кальция, алюмосиликатное соединение с катионами кальция, чаще всего имеет химическую формулу CaAl 2 Si 2 O 8 . В качестве пищевой добавки его иногда обозначают «Е556».В минералах, как и в полевом шпате, он встречается в виде анортита, конечного члена ряда плагиоклаза.

Алюмосиликаты натрия

Алюмосиликаты натрия представляют собой кислые соли, состоящие из натрия, алюминия, кремния и кислорода. Их можно найти в виде синтетических, аморфных алюмосиликатов натрия, нескольких природных минералов и синтетических цеолитов. Синтетический аморфный алюмосиликат натрия широко используется в качестве пищевой добавки Е-554.

2.4 Силикатные минералы – Физическая геология – 2-е издание

Подавляющее большинство минералов, слагающих горные породы земной коры, относятся к силикатным минералам.К ним относятся такие минералы, как кварц, полевой шпат, слюда, амфибол, пироксен, оливин и различные глинистые минералы. Строительным блоком всех этих минералов является тетраэдр кремнезема, комбинация четырех атомов кислорода и одного атома кремния. Как мы видели, он называется тетраэдром, потому что плоскости, проведенные через атомы кислорода, образуют форму с четырьмя поверхностями (рис. 2.2.4). Поскольку ион кремния имеет заряд 4, а каждый из четырех ионов кислорода имеет заряд -2, тетраэдр кремнезема имеет суммарный заряд -4.

В силикатных минералах эти тетраэдры устроены и связаны друг с другом по-разному, от одиночных блоков до сложных каркасов (табл. 2.6). Простейшая силикатная структура, минерал оливин, состоит из изолированных тетраэдров, связанных с ионами железа и/или магния. В оливине заряд -4 каждого тетраэдра кремнезема уравновешивается двумя двухвалентными (т. Е. +2) катионами железа или магния. Оливин может быть либо Mg 2 SiO 4 , либо Fe 2 SiO 4 , либо их комбинацией (Mg, Fe) 2 SiO 4 .Двухвалентные катионы магния и железа довольно близки по радиусу (0,73 против 0,62 ангстрема). Из-за сходства размеров и того, что они оба являются двухвалентными катионами (оба могут иметь заряд +2), железо и магний могут легко заменять друг друга в оливине и многих других минералах.

Таблица 2.6 Конфигурации силикатных минералов. Треугольники представляют тетраэдры кремнезема.
[Пропустить таблицу]
Конфигурация тетраэдра Изображение Имя конфигурации тетраэдра Пример минералов
  Изолированный (несиликаты) Оливин, гранат, циркон, кианит
Пары (соросиликаты) Эпидот, цоизит
  Кольца (циклосиликаты) Турмалин
Одинарные цепи (иносиликаты) Пироксены, волластонит
  Двойные цепи (иносиликаты) Амфиболы
  Листы (филлосиликаты) Слюды, глинистые минералы, серпентин, хлорит
Трехмерная структура Каркас (тектосиликаты) Полевые шпаты, кварц, цеолит

Обрежьте фигуру снаружи (сплошные линии и пунктирные линии), а затем согните по сплошным линиям, чтобы получился тетраэдр.Если у вас есть клей или скотч, прикрепите выступы к тетраэдру, чтобы скрепить его. Если у вас нет клея или скотча, сделайте надрез по тонкой серой линии и вставьте заостренный язычок в прорезь.

Если вы делаете это в классе, попробуйте соединить свой тетраэдр с другими в пары, кольца, одинарные и двойные цепи, листы и даже трехмерные каркасы.

См. ответы к упражнению 2.3 в Приложении 3.

В оливине, в отличие от большинства других силикатных минералов, тетраэдры кремнезема не связаны друг с другом.Вместо этого они связаны с ионами железа и/или магния в конфигурации, показанной на рис. 2.4.1.

Рисунок 2.4.1 Изображение структуры оливина, вид сверху. Формула для этого конкретного оливина, в котором на каждый ион Mg приходится три иона Fe, может быть записана так: Mg 0,5 Fe 1,5 SiO 4 .

Как уже отмечалось, 2 иона железа и магния схожи по размеру (хотя и не совсем одинаковы). Это позволяет им замещать друг друга в некоторых силикатных минералах.На самом деле ионы, часто встречающиеся в силикатных минералах, имеют широкий диапазон размеров, как показано на рис. 2.4.2. Все показанные ионы являются катионами, кроме кислорода. Обратите внимание, что железо может существовать как в виде иона +2 (если оно теряет два электрона во время ионизации), так и в виде иона +3 (если оно теряет три). Fe 2+ известен как двухвалентное железо. Fe3+ известен как трехвалентное железо. Ионные радиусы имеют решающее значение для состава силикатных минералов, поэтому мы снова обратимся к этой диаграмме.

Рисунок 2.4.2. Ионные радиусы (эффективные размеры) в ангстремах некоторых обычных ионов в силикатных минералах.[Описание изображения]

Структура одноцепочечного силиката пироксена показана на рисунках 2.4.3 и 2.4.4. В пироксене тетраэдры кремнезема связаны вместе в единую цепь, где один ион кислорода из каждого тетраэдра является общим с соседним тетраэдром, поэтому в структуре меньше кислорода. В результате отношение кислорода к кремнию ниже, чем в оливине (3:1 вместо 4:1), а суммарный заряд на атом кремния меньше (-2 вместо -4). Поэтому для уравновешивания этого заряда требуется меньше катионов.Композиции пироксена относятся к типу MgSiO 3 , FeSiO 3 и CaSiO 3 или некоторой их комбинации. Пироксен также может быть записан как (Mg,Fe,Ca)SiO 3 , где элементы в скобках могут присутствовать в любой пропорции. Другими словами, пироксен имеет по одному катиону на каждый тетраэдр кремнезема (например, MgSiO 3 ), а оливин — два (например, Mg 2 SiO 4 ). Поскольку каждый ион кремния равен +4, а каждый ион кислорода равен -2, три атома кислорода (-6) и один кремний (+4) дают суммарный заряд -2 для одной цепи тетраэдров кремнезема.В пироксене один двухвалентный катион (2) на тетраэдр уравновешивает этот заряд -2. В оливине требуется два двухвалентных катиона, чтобы сбалансировать заряд -4 изолированного тетраэдра. Структура пироксена более «разрешающая», чем структура оливина, а это означает, что в нее могут вписаться катионы с более широким диапазоном ионных радиусов. Вот почему пироксены могут иметь катионы железа (радиус 0,63 Å), магния (радиус 0,72 Å) или кальция (радиус 1,00 Å) (см. рис. 2.4.2 выше).

Рисунок 2.4.3 Изображение структуры пироксена.Тетраэдрические цепочки продолжаются влево и вправо, и каждая из них перемежается серией двухвалентных катионов. Если это ионы Mg, то формула MgSiO 3 . Часть единой цепочки тетраэдров (справа), где атомы кислорода в соседних углах являются общими для двух тетраэдров (стрелки). Для очень длинной цепи результирующее отношение кремния к кислороду составляет 1:3 (SiO 3 ).

На приведенной ниже диаграмме представлена ​​одиночная цепь силикатного минерала. Подсчитайте количество тетраэдров по сравнению с количеством ионов кислорода (желтые сферы). В каждом тетраэдре есть один ион кремния, поэтому это должно дать вам отношение Si к O в одноцепочечных силикатах (например, в пироксене).

На приведенной ниже диаграмме представлена ​​двойная цепь силикатного минерала. Снова посчитайте количество тетраэдров по сравнению с количеством ионов кислорода. Это должно дать вам отношение Si к O в силикатах с двойной цепью (например,г., амфибол).

См. ответы к упражнению 2.4 в Приложении 3.

В амфиболовых структурах тетраэдры кремнезема связаны в двойную цепь, в которой отношение кислорода к кремнию ниже, чем у пироксена, и, следовательно, для балансировки заряда требуется еще меньше катионов. Амфибол еще более снисходителен, чем пироксен, и его состав может быть очень сложным. Роговая обманка, например, может включать натрий, калий, кальций, магний, железо, алюминий, кремний, кислород, фтор и ион гидроксила (OH ).

В структурах из слюды тетраэдры кремнезема расположены в виде непрерывных слоев, где каждый тетраэдр разделяет три аниона кислорода с соседними тетраэдрами. Между соседними тетраэдрами еще больше распределяется кислород, и, следовательно, требуется меньше катионов, чтобы сбалансировать заряд структуры кремнезем-тетраэдры в листовых силикатных минералах. Связь между листами относительно слабая, чем и объясняется хорошо развитая однонаправленная спайность в слюдах (рис. 2.4.5). Биотитовая слюда может содержать железо и/или магний, что делает ее ферромагнезиальным силикатным минералом (таким как оливин, пироксен и амфибол).Хлорит — еще один подобный минерал, который обычно включает магний. В мусковитной слюде присутствуют только катионы алюминия и калия; следовательно, это неферромагнезиальный силикатный минерал.

Рисунок 2.4.5 Биотитовая слюда (слева) и мусковитная слюда (справа). Оба являются силикатами пластинчатыми и легко расщепляются на тонкие слои вдоль плоскостей, параллельных листам. Биотит темный, как и другие силикаты, содержащие железо и/или магний (например, оливин, пироксен и амфибол), тогда как мусковит светлоокрашенный.(Каждый образец имеет диаметр около 3 см.)

Помимо мусковита, биотита и хлорита, существует много других пластинчатых силикатов (также известных как филлосиликаты), многие из которых существуют в виде обломков размером с глину (т. е. менее 0,004 мм). К ним относятся глинистые минералы каолинит, иллит и смектит, и хотя они трудноизучаемы из-за очень малых размеров, они являются чрезвычайно важными компонентами горных пород и особенно почв.

Все листовые силикатные минералы также содержат молекулы воды в своей структуре.

Тетраэдры кремнезема связаны в трехмерные каркасы как из полевого шпата, так и из кварца. Это неферромагнезиальные минералы — они не содержат ни железа, ни магния. Помимо тетраэдров кремнезема, полевые шпаты включают катионы алюминия, калия, натрия и кальция в различных сочетаниях. Кварц содержит только тетраэдры кремнезема.

Тремя основными минералами полевого шпата являются калиевый полевой шпат (также известный как калиевый полевой шпат или калиевый шпат) и два типа плагиоклазового полевого шпата: альбит (только натрий) и анортит (только кальций).Как и в случае железа и магния в оливине, существует непрерывный диапазон составов (ряд твердых растворов) между альбитом и анортитом в плагиоклазе. Поскольку ионы кальция и натрия почти идентичны по размеру (1,00 Å против 0,99 Å), могут существовать любые промежуточные составы между CaAl 2 Si 3 O 8 и NaAlSi 3 O 8 (рис. 2.4.6). ). Это немного удивительно, потому что, хотя ионы кальция и натрия очень похожи по размеру, они имеют разные заряды (Ca 2+ против Na + ).Эта проблема объясняется соответствующей заменой Al +3 на Si +4 . Таким образом, альбит – это NaAlSi 3 O 8 (1 Al и 3 Si), а анортит – CaAl 2 Si 2 O 8 (2 Al и 2 Si), а плагиоклазовые полевые шпаты промежуточного состава имеют промежуточный состав. соотношения Al и Si. Это называется «связанная замена».

Плагиоклазовые полевые шпаты среднего состава представляют собой олигоклаз (от 10% до 30% Са), андезин (от 30% до 50% Са), лабрадорит (от 50% до 70% Са) и битовнит (от 70% до 90% Са).Калиевый полевой шпат (KAlSi 3 O 8 ) имеет несколько иную структуру, чем плагиоклаз, из-за большего размера иона калия (1,37 Å), и из-за этого большого размера калий и натрий не могут легко заменить друг для друга, за исключением высоких температур. Эти высокотемпературные полевые шпаты, вероятно, можно найти только в вулканических породах, потому что интрузивные магматические породы достаточно медленно охлаждаются до низких температур, чтобы полевые шпаты перешли в одну из более низкотемпературных форм.

Рисунок 2.4.6 Состав минералов полевого шпата.

В кварце (SiO 2 ) , тетраэдры кремнезема связаны в «идеальный» трехмерный каркас. Каждый тетраэдр связан с четырьмя другими тетраэдрами (с кислородом, общим в каждом углу каждого тетраэдра), и в результате отношение кремния к кислороду составляет 1:2. Поскольку один катион кремния имеет заряд +4, а два аниона кислорода имеют заряд -2, заряд уравновешен. Нет необходимости в алюминии или любых других катионах, таких как натрий или калий.Твердость и отсутствие спайности в кварце являются результатом сильных ковалентно-ионных связей, характерных для тетраэдра кремнезема.

Силикатные минералы классифицируются как ферромагнезиальные или неферромагнезиальные в зависимости от того, содержат ли они железо (Fe) и/или магний (Mg) в своей формуле. Ряд минералов и их формулы перечислены ниже. Для каждого укажите, является ли он ферромагнезиальным силикатом .

Минерал Формула Ферромагнезиальный силикат?
оливин (Mg,Fe) 2 SiO 4 .
пирит ФеС 2 .
плагиоклаз полевой шпат CaAl 2 Si 2 O 8 .
пироксен MgSiO 3 .
гематит Fe 2 О 3 .
ортоклаз полевой шпат KAlSi 3 O 8 .
кварц SiO 2 .
амфибол Fe 7 Si 8 O 22 (OH) 2 .
москвич K 2 Al 4 Si 6 Al 2 O 20 (OH) 4 .
магнетит Fe 3 О 4 .
биотит K 2 Fe 4 Al 2 Si 6 Al 4 O 20 (OH) 4 .
доломит (Ca,Mg)CO 3 .
гранат Fe 2 Al 2 Si 3 O 12 .
серпантин Mg 3 Si 2 O 5 (ОН) 4 .

См. ответы к упражнению 2.5 в Приложении 3. * Некоторые формулы, особенно более сложные, были упрощены.

Описания изображений

Рисунок 2.4.2 Описание изображения: Ионные радиусы элементов в ангстремах и их заряды.
Элемент Ионные радиусы (в ангстремах) Плата
Кислород 1,4 −2 (анион)
Калий 1,37 1 (катион)
Кальций 1,00 2 (катион)
Натрий 0.99 1 (катион)
Магний 0,72 2 (катион)
Железо 0,63 2 (катион)
0,49 3 (катион)
Алюминий 0,39 3 (катион)
Кремний 0,26 4 (катион)
Углерод 0,15 4 (катион)

[Вернитесь к рисунку 2.4.2]

Силикатные структуры, незо-цикло- и соросиликаты

Соросиликаты

Соросиликаты представляют собой двойные островные силикаты. Только одна важная группа минералов, группа эпидота, имеет такую ​​структуру.

Эпидот, клиноцоизит, цоизит

Важными минералами в группе эпидота являются эпидот, клинозоизит и цоизит. Так как соросиликаты основаны на Si 2 O 7 -6 группа, структурная формула можно записать как:

Ca 2 (Al, Fe +3 )Al 2 O(SiO 4 )(Si 2 O 7 )(OH)

Таким образом, группа эпидота содержит как двойной тетраэдры и один тетраэдр, разделенные группами AlO 6 октаэдры и Ca в 9-10-кратной координации с кислородом или OH.

формулу можно переписать так:

Ca 2 (Al, Fe +3 ) Al 2 Si 3 O 12 (OH)

Эпидот — это разновидность, богатая железом и имеющая приведенную выше общую формулу. Клиноцоизит – бесжелезистая разновидность. с химической формулой:

Ca 2 Al 3 Si 3 O 12 (OH)

И клинозоизит, и эпидот являются моноклинными. (2/м).Цоизит имеет ту же химическую формулу, что и клинозоизит, но является орторомбическим.

Эпидот обычно фисташково-зеленый в цвет с идеальной спайностью {001} и несовершенной спайностью {100}. Это оптически отрицателен с 2V 64-90 или . Обычно это показывает плеохроизм с α – от бесцветного до бледного желтый, β – зеленовато-желтый и γ – желтовато-зеленый, с высоким рельефом по сравнению с полевыми шпатами и кварц. Его двойное лучепреломление достаточно велико, чтобы показать порядок 3 rd . интерференционные цвета.Обычно это аномальное голубое поглощение.

Клиноцоизит показывает такой же рельеф и расщепление, как и эпидот, но оптически отрицательный с 2V от 14 до 90 o , не показывает плеохроизма и более низкого двойного лучепреломления (от 1 st до 2 nd заказывайте интерференционные цвета). Цоизит это похож на клинозоизит, за исключением того, что он будет демонстрировать параллельное относительное вымирание граням, параллельным кристаллографическим осям.

Эпидот является обычным минералом в низкосортных метаморфических породах, особенно метаморфизованные вулканические породы и богатые Fe-Al метасланцы.Оба Клиноцоизит и эпидот встречаются как продукты изменения плагиоклаза и в виде жил в гранитных породах.

ASDN – Химия – Силикаты

Первые силикатные изделия, такие как глиняная посуда, были получены на закате цивилизации. Возраст самых ранних фрагментов рукотворной обожженной глины, по мнению археологов, около 15 века до н.э., тогда как первая промышленная керамика была изготовлена ​​в Египте в 5000 году до н.э. С тех пор керамика обеспечивает человека инструментами, прочной тарой и даже крышей.Стеклоделие появилось немного позже, примерно в третьем веке до нашей эры. Несмотря на солидный возраст, силикатная промышленность успешно развивается и по сей день. Поскольку силикаты являются наиболее распространенным сырьем в природе (земная кора на 75 % состоит из алюмосиликатов и на 12 % из кремнезема, которые представлены более чем 500 видами минералов), неудивительно, что силикатные продукты неотъемлемо вплетены в человеческую жизнь. В настоящее время существует большое количество искусственных силикатов: неорганические вяжущие, такие как цемент и жидкое стекло, катализаторы из синтетических цеолитов, органосиликатные соединения, такие как тетраэтилортосиликат (ТЭОС), который обычно используется в качестве прекурсора в золь-гель обработке и т. д.

Термин « Силикаты » можно определить как соединения, содержащие анионы [SiO 4 ] 4-. Однако атомы кремния в силикатах могут иметь координационные числа выше четырех, например шесть, как в случае стишовита (полиморфная модификация SiO 2 высокого давления). Дополнительно атомы кислорода могут быть заменены атомами фтора, как в случае гексафторосиликатов, солей гексафторкремниевой кислоты (H 2 SiF 6 ). Существует множество минералов, содержащих различные комбинации кремния и кислорода, которые можно найти в природе.Большинство природных силикатов, таких как слюда, полевой шпат, берилл, волластонит и др., образуются при застывании магмы (магматического происхождения). Некоторые силикаты также образуются в метаморфических породах, таких как сланцы и гнейсы. Кроме того, глинистые минералы, такие как каолинит (Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 ) или монтмориллонит ((Na,Ca) 0,33 (Al,Mg) 2 (Si ) O 10 )(OH) 2 nH 2 O) являются экзогенными, так как образовались в результате выветривания первичных (эндогенных) горных пород.Природные силикаты могут существовать как в кристаллическом, так и в аморфном состояниях. Одним из типичных примеров силикатных минералов, содержащих аморфный кремнезем, является благородный опал, состоящий из частиц кремнезема и ксерогеля кремниевой кислоты в качестве связующего.

Основное структурное подразделение

Основной структурной единицей силикатов является тетраэдрический кластер, содержащий один атом кремния и четыре атома кислорода. Размер тетраэдра [SiO 4 ] 4- относительно стабилен, длина связи Si-O варьируется от 0.от 161 до 0,164 нм в условиях окружающей среды. Прочность связей S-O достаточно высока (энергия диссоциации ~ 452 кДж/моль), что обеспечивает термическую стабильность и химическую стойкость большинства силикатных соединений. Тетраэдрические кластеры могут быть полимеризованы, т.е. связаны друг с другом через мостиковые атомы кислорода. Они способны образовывать полимеры посредством связывания с одним, двумя, тремя или четырьмя соседними тетраэдрами, образуя силоксановые связи Si-O-Si. В силикатных решетках могут располагаться и другие ионы, такие как литий (Li + ), натрий (Na + ), калий (K + ), бериллий (Be + ), магний (Mg 2+). ), кальций (Ca 2+ ), цинк (Zn 2+ ), бор (B 3+ ), алюминий (Al 3+ ), бериллий (Be 2+ ), (F ) и т.д.а также ионы титана, марганца и железа в различных степенях окисления. Некоторые катионы, такие как алюминий, бор, бериллий, способны изоморфно замещать атомы кремния в кремнекислородных тетраэдрах. Однако большинство из них находится вне анионного каркаса и играет роль «зарядово-сбалансированных катионов». Обычно они шестикоординатные.

Кристаллические силикаты

Существует несколько систем классификации кристаллических силикатов. Самый полный из них был разработан Мачачки и Брэггом в 1930-х годах.Однако с тех пор диапазон определяемых силикатных структур расширился, и некоторые минералы не попадают в классификацию Махачки и Брэгга. В настоящее время наиболее часто используемая система классификации учитывает степень полимеризации тетраэдра [SiO 4 ] -4 .

Несосиликаты (ортосилакаты) представляют собой силикаты с изолированными (не полимеризованными) кластерами [SiO4] 4-. Отрицательный заряд анионов нейтрализуется катионами, перечисленными выше.Типичными примерами являются минералы группы оливина: форстерит (Mg 2 SiO 4 ) и фаялит (Fe 2 SiO 4 ), где Mg 2+ и Fe 2+ – существуют в ионах. координированное состояние и образуют группы [MeO 6 ]. Структура монтичеллита (MgCaSiO 4 ) очень похожа на форстерит, но разница в том, что половина общего количества ионов Mg 2+ замещена Ca 2+ . Кианит, силлиманит и андалузит, имеющие одинаковый состав (Al 2 SiO 5 ) и разные решетки, а также муллит (3Al 2 O 3 2SiO) 2 являются представителями ортоалюмосиликатов . .Все они содержат группы [AlO 6 ] 3-, которые связаны в цепочки вдоль С-направления. Эти цепочки соединены индивидуальным тетраэдром [SiO 4 ] 4-. Так, связи Al-O-Al и Si-O-Al существуют, а связей Si-O-Si в этом типе алюмосиликатов нет.

Соросиликаты представляют собой силикаты, содержащие кластеры [Si 2 O 7 ] 6-. Совместное использование одного атома кислорода между двумя соседними тетраэдрами приводит к образованию димера.Такой тип структуры реализуется, например, в акерманите (Ca 2 Mg[Si 2 O 7 ]), ранкините (Ca 3 [Si 2 O 7 ]) и в Тортвейтите. ((Sc,Y) 2 Si 2 O 7 ).

Циклозиликаты представляют собой силикаты с циклическими кластерами трех [Si 3 O 7 ] 6-, четыре [Si 4 O 12 ] 8-, или шесть [Si 6 O 18 ] 12- тетраэдры.Типичными представителями циклосиликатов являются бенитоит (BaTi 3 O 9 ), берилл (Be 3 Al 2 [Si 6 O 18 ]) и Cordierite (Mg ) . 3 [AlSi 5 O 18 ]), содержащий шестичленные кольцевые кластеры [AlSi 5 O 18 ], в которых один атом Si замещен на Al.

INOSILICATES являются силикатами, которые состоят из одномерных [SiO 3 ] 2-, [Si 2 O 5 ] 2- и [Si 4 O 11 ] 6- цепочки или ленты и ионы со сбалансированным зарядом.Энстатит (Mg 2 [Si 2 O 5 ] 2 ) и диопсид (CaMg[SiO 3 ] 2 ) являются примерами цепочечных силикатов. избыточные отрицательные заряды катионов, которые связывают эти цепи с каркасом. Длина этих цепочек определяется размером кристалла.

Филлосиликаты (слоистые силикаты) представляют собой силикаты с двумерными слоями тетраэдра [SiO 4 ] 4-, разделяющими три атома кислорода между собой.Такие структуры обеспечивают хорошую спайность, т.е. способность раскалываться по определенным гладким плоским поверхностям. Например, MICAS, TALC (MG 3 [Si 2 O 5 ] 2 OH 2 ), Kaolinite (AL 2 [Si 2 O 5 ] (OH) 4 ) имеют совершенную спайность по кристаллической плоскости в направлении [001]. Замещение атомов алюминия атомами кремния очень часто происходит в анионных каркасах слоистых силикатов.

Тектосиликаты (каркасные силикаты) имеют трехмерную структуру, в которой все четыре атома кислорода каждого тетраэдра являются общими для соседних тетраэдров.Если не происходит замещения атома Si, то не будет избыточного отрицательного заряда в кремнекислородном каркасе. Поэтому решетки таких текстосиликатов, как кремнезем (SiO 2 ) и все его полиморфы (кварц, тридимит, кристобалит, коэсит, стишовит) не содержат катионов. Существуют и другие типы тектосиликатов, например, в структуре фенакита (Be 2 SiO 4 ) тетраэдры [SiO 4 ] связаны с тетраэдрами [BeO 4 ] и образуют трехмерный каркас. вместе.В случае полевых шпатов SI 4+ катион замещается на Al 3+ в тетраэдрах, что обеспечивает отрицательный заряд этого анионного каркаса. Этот отрицательный заряд уравновешивается катионами, например. Na + в альбите (Naalsi 3 O 8 ), K + в микроклин (Kalsi 3 O 8 ) и Ca 2+ в Anorthite (Caal 2 Si 2 О 8 ). К тектосиликатам можно отнести и цеолиты [1].

Силикаты природные некристаллические

Природный аморфный кремнезем, такой как диатомит и драгоценный опал (природный гидратированный аморфный кремнезем), являются примерами этого типа некристаллических силикатов.Они аморфны в том смысле, что не дают четкой рентгенограммы, но в некоторых случаях было показано, что они содержат субмикроскопические кристаллические участки. Аморфный кремнезем может образовываться путем конденсации паровой фазы, выбрасываемой при извержениях вулканов, или путем осаждения из насыщенных растворов. Кремнезем часто содержится в примитивных организмах, растениях или диатомовых водорослях (диатомите) и остается в земной коре в аморфном состоянии после их гибели. Опалы имеют структуру, сформированную из однородных частиц коллоидного кремнезема диаметром 100-500 нм.Поверхность этих частиц сильно гидратирована, т.е. покрыта ОН-группами. Опалы могут содержать от 6 до 24 % воды. Процесс формирования драгоценного опала состоит из трех стадий: 1) формирование однородных частиц, 2) их закономерное отложение, 3) их склеивание. В природе процесс получения опала занимает очень много времени [2].

Водные силикаты

Растворение кремнезема включает химическую реакцию гидролиза: SiO 2 + H 2 O → Si(OH) 4 .Хорошо известно, что растворимость кремнезема в воде при нормальных условиях очень низкая: равновесная концентрация аморфного SiO 2 в воде при 25℃ составляет 70 ppm, тогда как для кристаллического кремнезема, такого как кварц, это значение не равно более 6 частей на миллион. Для получения пересыщенного раствора кремнезема следует использовать повышенные температуры, давление и высокий pH (около 12) [2]. Пересыщенные растворы нестабильны и подвержены конденсации в условиях окружающей среды.Даже выше pH 7 кремниевая кислота в значительной степени депротонирована, а анионы имеют высокий (отрицательный) поверхностный заряд. В присутствии щелочных металлов, таких как натрий (Na) или калий (K), эти системы состоят из гидратированных катионов и поликремниевых анионов (продуктов процесса поликонденсации) (см. уравнение):

≡Si – OH + OH → ≡ SiO + H 2 O
≡SiO + HO-Si → ≡Si – O – Si≡ + OH

8

Анионы могут быть представлены мономерами, олигомерами и полимерными трехмерными структурами.Гидратированные катионы участвуют в образовании двойного электрического слоя. Двойной электрический слой и стерический фактор (уменьшение вероятности присоединения мономеров к разветвленным частицам) являются причинами агрегативной устойчивости таких систем [3]. Пересыщенные растворы кремниевой кислоты могут использоваться в золь-гель процессах в качестве прекурсоров наряду с более широко используемой системой: ТЭОС (ТМОС)-H 2 O-ROH, где ROH — спирт. Водные силикатные растворы могут давать аэрогели и ксерогели или плотную керамику после экстракции растворителем, выпаривания растворителя или нагревания соответственно.Одним из наиболее широко используемых примеров растворов щелочных силикатов является жидкое стекло. Промышленное жидкое стекло концентрированное (около 40 мас. % силиката). Их состав можно выразить следующим образом: R 2 O●mSiO 2 ●xH 2 O, где R 2 O – оксид натрия или оксид калия, а m – молярное отношение оксида кремния к оксиду щелочного металла. . Жидкие стекла применяются в технологии кислотоупорных бетонов и других строительных материалов.

Кристаллические, полукристаллические и аморфные синтетические силикаты

Цемент и керамика: Керамика и гидравлические цементы являются основными классами кристаллических синтетических силикатов, имеющих большое промышленное значение.И керамика, и цемент образуются путем плавления при высоких температурах (1000-1600°С). Керамика, как правило, представляет собой высококристаллическое вещество, содержащее некоторую «стекловидную фазу». Если стеклообразная фаза содержится в количествах, обеспечивающих кристалличность в пределах от 30% до 90%, то такие композиты принято называть стеклокерамикой. Портландцемент – самый распространенный цемент, широко используемый в строительстве. Он образуется путем спекания смеси природной глины, известняка (CaCO 3 ) и песка (SiO 2 ), а также некоторых добавок, таких как оксид железа (Fe 2 O 3 ).Спекание проводят при температуре от 1400 до 16000 С. Продуктом этого синтеза является клинкер (зерна диаметром 3-25 мм), который состоит из силикатов четырех типов, а именно силиката трехкальциевого (3CaO●SiO 2 ), R-дикальцийсиликат (R-2CaO●SiO 2 ), трехкальциевый алюминат (3CaO●Al 2 O 3 ) и алюмоферрит кальция (4CaO●Al 2 O 3 3 ) O 3 ), а также свободную известь (CaO и Ca(OH) 2 ) и свободный MgO.После последующего охлаждения эти зерна смешивают с гипсом и измельчают вместе, чтобы получить порошок, который мы обычно называем «цемент». Если к порошку добавить воду, то будут образовываться гидраты силиката кальция и происходить процесс твердения [3].

Стекло: Современное определение стекла – это «аморфное твердое вещество, полностью лишенное дальнодействующей периодической атомной структуры и обладающее областью свойств превращения стекла», поэтому любой материал, полученный любым способом (осаждение из паровой фазы, золь-гель обработка , или метод закалки расплава), который проявляет свойства превращения стекла, является стеклом, и кремнезем не является обязательным их компонентом.Однако то стекло, которое мы привыкли иметь в быту (окна, пивные бутылки, стаканы, оптические волокна в наших телекоммуникационных системах и т. д.), является силикатным стеклом, полученным при охлаждении расплава. Эта технология обычно использует кварцевый песок в качестве основного источника SiO 2 и щелочных и щелочноземельных компонентов. Гомогенные силикатные расплавы такого состава могут быть получены при температурах около 1200 0С и выше. Процесс охлаждения должен быть достаточно быстрым, чтобы избежать кристаллизации и получить прозрачное стекло хорошего качества.Если расплав имеет правильную зависимость вязкости от температуры, то структура охлажденного стекла будет аналогична замерзшей жидкости, для которой характерен ближний порядок [4].

Геополимеры — еще один пример искусственных полукристаллических материалов. Название «Геополимеры» введено Дж. Давидовичем и применяется к широкому кругу щелочно- или щелочно-силикатно-активированных алюмосиликатных соединений. Их можно получить из аморфных глин и щелочно-силикатных растворов без плавления при высоких температурах и без значительных выбросов СО 2 .Процесс отверждения активированных щелочью алюмосиликатов основан на образовании связей Si-O-Al и Si-O-Si в условиях окружающей среды. Вполне вероятно, что эти продукты имеют весьма значительный коммерческий потенциал, но эта технология сегодня только разрабатывается [5].

 

Подтверждение

Содержание веб-страницы разработано Таисией Скориной, старшим химиком-материаловедом корпорации 3М. Прочтите о ее проекте в Массачусетском технологическом институте.

Каталожные номера

[1] Физическая химия силикатов Вильгельма Эйтеля (издательство Чикагского университета, 1954 г.) Ральф К.Iller (A Willey Interscience Publication, 1979)
[3] Введение в науку и технологию стекла, 2-е издание Дж. Э. Шелби (Королевское химическое общество, 2005)
[4] Передовые технологии цемента: химия , Производство и тестирование , 2-е издание, SN Ghosh (Tech Books International, 2002)
[5] John L. Provis, Grant C. Lukey, and Jannie S.J. van Deventer «Действительно ли геополимеры содержат нанокристаллические цеолиты? Пересмотр существующих результатов » Chem.Матер. 2005, 17, 3075-3085

Публикации автора страницы

Водное изменение калийсодержащих алюмосиликатных минералов: от механизма к переработке
Источник ионов щелочных металлов с умеренной скоростью выделения ионов и методы образования
Ионный обмен в аморфных щелочно-активированных алюмосиликатах: геополимеры на основе калия
Щелочно-силикатные вяжущие: влияние SiO2/ Соотношение Na2O и тип иона щелочного металла на структуру и механические свойства
Функциональные материалы из местных и распространенных в земле прекурсоров: масштабируемый и экономичный синтетический подход

Подробнее о силикатах

Какие минералы содержат силикаты?

Силикатные минералы составляют подавляющее большинство горных пород.Силикат — это химический термин для группы из одного атома кремния, окруженного четырьмя атомами кислорода, или SiO 4. Они имеют форму тетраэдра.

Амфибол (роговая обманка)

Фото (c) 2007 Эндрю Олден, лицензия на About.com (политика добросовестного использования)

Амфиболы входят в состав темных (мафических) минералов изверженных и метаморфических пород. Узнайте о них в галерее амфиболов. Это роговая обманка.

Роговая обманка, наиболее распространенный амфибол, имеет формулу (Ca,Na) 2-3 (Mg, Fe +2 , Fe +3 , Al) 5 (OH) 2 [(Si, Al) 8 O 22 ].Часть Si 8 O 22 в формуле амфибола означает двойные цепочки атомов кремния, связанных вместе с атомами кислорода; остальные атомы расположены вокруг двойных цепочек. Форма кристалла имеет тенденцию быть длинной призмой. Их две плоскости спайности образуют ромбовидное поперечное сечение, острые концы с углом 56 градусов, а два других угла с углами 124 градуса. Это основной способ отличить амфибол от других темных минералов, таких как пироксен.

Андалузит

Фото любезно предоставлено Merce с Flickr.ком под лицензией Creative Commons

Андалузит является полиморфной модификацией Al 2 SiO 5 вместе с кианитом и силлиманитом. Эта разновидность с мельчайшими включениями углерода является хиастолитом.

Аксинит

Фото (c) Эндрю Олден, 2009 г., лицензия About.com (политика добросовестного использования)

Аксинит (Ca, Fe, Mg,Mn) 3 Al 2 (OH)[BSi 4 O 15 ], необычный минерал, популярный среди коллекционеров. (подробнее ниже)

Аксинит встречается нечасто, но стоит обратить внимание на почти гранитные тела в метаморфических породах.Коллекционерам он нравится, потому что это триклинный минерал, который часто имеет хорошие кристаллы, демонстрирующие своеобразную симметрию или отсутствие симметрии, типичные для этого класса кристаллов. Его «сиренево-коричневый» цвет является отличительным, демонстрируя здесь хороший эффект на фоне оливково-зеленого эпидота и молочно-белого кальцита. Кристаллы сильно исчерчены, хотя на фото этого не видно (диаметр около 3 см).

Аксинит имеет странную атомную структуру, состоящую из двух гантелей кремнезема (Si 2 O 7 ), связанных группой оксида бора; Раньше считалось, что это кольцевой силикат (например, бенитоит).Он образуется там, где гранитные флюиды изменяют окружающие метаморфические породы, а также в жилах внутри гранитных интрузий. Горняки Корнуолла называли его стеклянным шерлом; название роговой обманки и других темных минералов.

Бенитоит

Фото (c) Эндрю Олден, 2005 г., лицензия на About.com (политика добросовестного использования).

Бенитоит представляет собой силикат титана бария (BaTiSi 3 O 9 ), очень редкий кольцевой силикат, названный в честь округа Сан-Бенито, Калифорния, единственного места его обнаружения.

Бенитоит — редкая диковинка, встречающаяся почти исключительно в огромном змеевидном массиве горнодобывающего района Новой Идрии в центральной Калифорнии.Его сапфирово-синий цвет необычен, но он действительно проявляется в ультрафиолетовом свете, где сияет ярко-синей флуоресценцией.

Минералоги ищут бенитоит, потому что это простейший из кольцевых силикатов, молекулярное кольцо которого состоит всего из трех тетраэдров кремнезема. (Берилл, самый известный кольцевой силикат, имеет кольцо из шести.) И его кристаллы относятся к редкому дитригонально-бипирамидальному классу симметрии, их молекулярное расположение демонстрирует форму треугольника, который геометрически представляет собой причудливый шестиугольник, вывернутый наизнанку.

Бенитоит был обнаружен в 1907 году и позже был назван драгоценным камнем штата Калифорния. На сайте benitoite.com представлены роскошные экземпляры из рудника Бенитоит.

Берилл

Фото (c) 2010 Эндрю Олден, лицензия на About.com (политика добросовестного использования)

Берилл – силикат бериллия, Be 3 Al 2 Si 6 O 18 . Силикат кольца, это также драгоценный камень под разными названиями, включая изумруд, аквамарин и морганит.

Берилл обычно встречается в пегматитах и ​​обычно в хорошо сформированных кристаллах, подобных этой шестиугольной призме. Его твердость составляет 8 баллов по шкале Мооса, и он обычно имеет плоское окончание, как в этом примере. Безупречные кристаллы — это драгоценные камни, но хорошо сформированные кристаллы часто встречаются в каменных магазинах. Берилл может быть как прозрачным, так и различных цветов. Прозрачный берилл иногда называют гошенитом, голубоватую разновидность – аквамарином, красный берилл иногда называют биксбиитом, зеленый берилл более известен как изумруд, желто-желто-зеленый берилл – гелиодором, а розовый берилл известен как морганит.

Хлорит

Фото (c) Эндрю Олден, 2009 г., лицензия About.com (политика добросовестного использования)

Хлорит — мягкий чешуйчатый минерал, нечто среднее между слюдой и глиной. Это часто объясняет зеленый цвет метаморфических пород. Обычно он зеленый, мягкий (твердость по шкале Мооса от 2 до 2,5), с перламутровым или стекловидным блеском и слюдистым или массивным габитусом.

Хлорит очень распространен в низкосортных метаморфических породах, таких как сланец, филлит и зеленый сланец. Однако хлорит может появляться и в породах более высокого качества.Вы также найдете хлорит в магматических породах как продукт изменения, где он иногда встречается в форме кристаллов, которые он заменяет (псевдоморфы). Он похож на слюду, но когда его тонкие листы отщепляются, они гибкие, но не эластичные, гнутся, но не пружинят, тогда как слюда всегда эластична.

Молекулярная структура хлорита представляет собой стопку сэндвичей, состоящих из слоя кремнезема между двумя слоями оксида металла (брусита) с дополнительным слоем брусита, пронизанным гидроксилом между сэндвичами.Общая химическая формула отражает широкий диапазон составов в группе хлорита: (R 2+ ,R 3+ ) 4–6 (Si,Al) 4 O 10 (OH,O) 8 , где R 2+ может представлять собой Al, Fe, Li, Mg, Mn, Ni или Zn (обычно Fe или Mg), а R 3+ обычно представляет собой Al или Si.

Хризоколла

Фото (c) Эндрю Олден, 2009 г., лицензия About.com (политика добросовестного использования)

Хризоколла представляет собой водный силикат меди с формулой (Cu, Al) 2 H 2 Si 2 O 5 (OH) 4 · H 20 n O H 20 края месторождений меди.

Там, где вы увидите яркую сине-зеленую хризоколлу, вы поймете, что медь рядом. Хризоколла представляет собой гидроксилированный силикат меди, образующийся в зоне гидротермальных изменений по краям медных рудных тел. Он почти всегда встречается в аморфной, некристаллической форме, показанной здесь.

Этот образец имеет обилие хризоколлы, покрывающей зерна брекчии. Настоящая бирюза намного тверже (твердость по Моосу 6), чем хризоколла (твердость от 2 до 4), но иногда более мягкий минерал выдают за бирюзу.

Диоптаза

Фото предоставлено Крейгом Эллиоттом из Flickr.com по лицензии Creative Commons.

Диоптаза представляет собой водный силикат меди, CuSiO 2 (OH) 2 . Обычно встречается в виде ярко-зеленых кристаллов в зонах окисления медных месторождений.

Дюмортьерит

Фото предоставлено Quatrostein через Wikimedia Commons

Дюмортьерит представляет собой боросиликат с формулой Al 27 B 4 Si 12 O 69 (OH) 3 .Обычно он синего или фиолетового цвета и встречается в волокнистых массах гнейсов или сланцев.

Эпидот

Фото (c) 2008 Эндрю Олден, лицензия на About.com (политика добросовестного использования)

Эпидот, Ca 2 Al 2 (Fe 3+ , Al)(SiO 4 )(Si 2 O 7 )O(OH), является обычным минералом в некоторых метаморфических породах. Обычно он имеет фисташковый или авокадо-зеленый цвет.

Эпидот имеет твердость по Моосу от 6 до 7. Цвета обычно достаточно, чтобы идентифицировать эпидот.Если вы найдете хорошие кристаллы, они будут иметь два совершенно разных цвета (зеленый и коричневый), когда вы их вращаете. Его можно спутать с актинолитом и турмалином, но у него одна хорошая спайность, тогда как у них две и ни одной соответственно.

Эпидот часто представляет собой изменение темных основных минералов в магматических породах, таких как оливин, пироксен, амфиболы и плагиоклаз. Это указывает на уровень метаморфизма между зеленым сланцем и амфиболитом, особенно при низких температурах. Таким образом, эпидот хорошо известен в субдуцированных породах морского дна.Эпидот также встречается в метаморфизованных известняках.

Эвдиалит

Фото предоставлено Петром Мендуки с Викисклада.

Эвдиалит представляет собой кольцевой силикат с формулой Na 15 Ca 6 Fe 3 Zr 3 Si(Si 25 O 73 )(O, OH, H 2 )(O, OH, H 2 ) Cl, OH) 22 . Обычно он кирпично-красный и встречается в породе нефелиновый сиенит.

Полевой шпат (микроклин)

Фото (с) 2007 Эндрю Олден, лицензия на О.com (политика добросовестного использования)

Полевой шпат — близкородственная группа минералов, наиболее распространенный породообразующий минерал земной коры. Это микроклин.

Гранат

Фото (c) Эндрю Олден, 2009 г., лицензия About.com (политика добросовестного использования)

Гранат представляет собой набор близкородственных красных или зеленых минералов, которые играют важную роль в магматических и метаморфических породах с высоким содержанием золота.

Гемиморфит

Фото предоставлено Техминой Госкар с сайта Flickr.com по лицензии Creative Commons.

Гемиморфит, Zn 4 Si 2 O 7 (OH) 2 · H 2 O, цинковый силикат вторичного происхождения.Образует бледные ботриоидные корочки или прозрачные плоские пластинчатые кристаллы.

Кианит

Фото (c) Эндрю Олден, 2009 г., лицензия About.com (политика добросовестного использования)

Кианит — это характерный минерал Al 2 SiO 5 светло-голубого цвета с пластинчатой ​​формой минерала, популярный среди коллекционеров.

В целом он ближе к серо-голубому, с перламутровым или стеклянным блеском. Окраска часто неравномерная, как у этого экземпляра. Имеет два хороших расщепления.Необычной особенностью кианита является то, что он имеет твердость по шкале Мооса 5 по длине кристалла и твердость 7 поперек лезвий. Кианит встречается в метаморфических породах, таких как сланцы и гнейсы.

Кианит является одной из трех версий или полиморфов Al 2 SiO 5 . Андалузит и силлиманит – другие. Какой из них присутствует в данной породе, зависит от давления и температуры, которым подвергалась порода во время метаморфизма. Кианит означает средние температуры и высокое давление, тогда как андалузит производится при высоких температурах и более низких давлениях, а силлиманит — при высоких температурах.Кианит характерен для сланцев пелитового (глинистого) происхождения.

Кианит имеет промышленное применение в качестве огнеупора в высокотемпературных кирпичах и керамике, например, в свечах зажигания.

Лазурит

Фото (c) Эндрю Олден, 2006 г., лицензия About.com (политика добросовестного использования)

Лазурит является важным минералом лазурита, драгоценного камня, ценившегося с древних времен. Его формула: Na 3 CaSi 3 Al 3 O 12 S.

Лазурит обычно состоит из лазурита и кальцита, хотя также могут присутствовать кусочки других минералов, таких как пирит и содалит.Лазурит также известен как ультрамарин из-за его использования в качестве блестящего синего пигмента. Когда-то ультрамарин был дороже золота, но сегодня он легко изготавливается, и природный минерал используется сегодня только пуристами, реставраторами, фальсификаторами и маньяками искусства.

Лазурит является одним из полевошпатовых минералов, которые образуются вместо полевого шпата, когда либо недостаточно кремнезема, либо слишком много щелочи (кальция, натрия, калия) и алюминия, чтобы вписаться в молекулярную структуру полевого шпата. Атом серы в его формуле необычен.Его твердость по шкале Мооса составляет 5,5. Лазурит образуется в метаморфизованных известняках, что объясняет присутствие кальцита. Афганистан имеет лучшие экземпляры.

Лейцит

Фото предоставлено Дэйвом Дайетом через Викисклад.

Лейцит, KAlSi 2 O 6 , также известен как белый гранат. Встречается в виде белых кристаллов той же формы, что и кристаллы граната. Это также один из фельдшпатоидных минералов.

Слюда (Москвич)

Фото (с) 2009 г., Эндрю Олден, по лицензии О.com (политика добросовестного использования)

Слюды, группа минералов, которые расщепляются на тонкие пластины, достаточно распространены, чтобы считаться породообразующими минералами. Это москвич.

Нефелин

Фото предоставлено Эурико Зимбресом через Викисклад.

Нефелин представляет собой фельдшпатоидный минерал, (Na, K)AlSiO 4 , обнаруженный в некоторых магматических породах с низким содержанием кремния и метаморфизованных известняках.

Оливин

Фото предоставлено Геро Бранденбургом с Flickr.com по лицензии Creative Commons.

Оливин, (Mg, Fe) 2 SiO 4 , является основным породообразующим минералом в океанической коре и базальтовых породах и наиболее распространенным минералом в мантии Земли.

Он встречается в диапазоне составов от чистого силиката магния (форстерит) до чистого силиката железа (фаялит). Форстерит белый, а фаялит темно-коричневый, а оливин обычно зеленый, как эти образцы, найденные на черном базальтовом галечном пляже Лансароте на Канарских островах. Оливин редко используется в качестве абразива при пескоструйной очистке. Как драгоценный камень оливин называют перидотом.

Оливин предпочитает жить глубоко в верхней мантии, где он составляет около 60 процентов породы.Он не встречается в одной породе с кварцем (за исключением редкого фаялитового гранита). Он несчастен на поверхности Земли и довольно быстро (геологически говоря) разрушается при поверхностном выветривании. Это зерно оливина было выброшено на поверхность в результате извержения вулкана. В оливинсодержащих породах глубоководной океанической коры оливин легко поглощает воду и превращается в серпентин.

Пьемонтит

Фото (c) Эндрю Олден, 2013 г., лицензия на About.com (политика добросовестного использования)

Пьемонтит, Ca 2 Al 2 (Mn 3+ , Fe 3+ )(SiO4)(Si2O7)O(OH), представляет собой богатый марганцем минерал группы эпидота.Его цвет от красного к коричнево-фиолетовому и тонкие призматические кристаллы являются отличительными, хотя он также может иметь блочные кристаллы.

Пренит

Фото любезно предоставлено fluor_doublet с Flickr.com в соответствии с лицензией Creative Commons.

Пренит (PREY-nite) — это Ca 2 Al 2 Si 3 O 10 (OH) 2 , относящийся к слюде. Типичны его светло-зеленый цвет и ботриоидная форма, состоящая из тысяч крошечных кристаллов.

Пирофиллит

Фото предоставлено Райаном Соммой из Flickr.ком под лицензией Creative Commons

Пирофиллит, Al 2 Si 4 O 10 (OH) 2 , является белой матрицей в этом образце. Он похож на тальк, в котором вместо Al есть Mg, но он может быть сине-зеленым или коричневым.

Пирофиллит получил свое название («пламенный лист») за его поведение при нагревании на углях: он распадается на тонкие извивающиеся хлопья. Хотя его формула очень близка к формуле талька, пирофиллит встречается в метаморфических породах, кварцевых жилах и иногда в гранитах, тогда как тальк чаще встречается как гидротермальный минерал.Пирофиллит может быть тверже талька, достигая твердости по шкале Мооса 2, а не 1.

Пироксен (Диопсид)

Фото предоставлено Мэгги Корли с сайта Flickr.com в соответствии с лицензией Creative Commons.

Пироксены играют важную роль в темных магматических породах и занимают второе место после оливина в мантии Земли. Это диопсид.

Пироксены настолько распространены, что вместе они считаются породообразующими минералами. Вы можете произносить пироксен как «PEER-ix-ene» или «PIE-rox-ene», но первые, как правило, американские, а вторые — британские.Диопсид имеет формулу CaMgSi 2 O 6 . Часть Si 2 O 6 означает цепочки атомов кремния, связанных вместе с атомами кислорода; остальные атомы расположены вокруг цепочек. Кристаллическая форма имеет тенденцию быть короткими призмами, а фрагменты расщепления имеют почти квадратное поперечное сечение, как в этом примере. Это основной способ отличить пироксен от амфиболов.

Другие важные пироксены включают авгит, энстатит-гиперстеновую серию и эгирин в изверженных породах; омфацит и жадеит в метаморфических породах; и литий-минерал сподумен в пегматитах.

Кварц

Фото (c) 2007 Эндрю Олден, лицензия на About.com (политика добросовестного использования)

Кварц (SiO 2 ) — главный породообразующий минерал континентальной коры. Когда-то он считался одним из оксидных минералов.

Скаполит

Фото любезно предоставлено Stowarzyszenie Spirifer через Wikimedia Commons

Скаполит — минеральный ряд с формулой (Na, Ca) 4 Al 3 (Al, Si) 3 Si 6 O 24 (Cl, CO 3 , SO

6 9

).Он напоминает полевой шпат, но обычно встречается в метаморфизованных известняках.

Змеевик (Хризотил)

Фото (c) Эндрю Олден, 2009 г., лицензия About.com (политика добросовестного использования)

Серпентин имеет формулу (Mg) 2–3 (Si) 2 O 5 (OH) 4 , имеет зеленый, а иногда и белый цвет и встречается только в метаморфических породах.

Основная часть этой породы представляет собой змеевик в массивной форме. Есть три основных змеевидных минерала: антигорит, хризотил и лизардит.Все они обычно зеленые из-за значительного содержания железа, заменяющего магний; другие металлы могут включать Al, Mn, Ni и Zn, а кремний может быть частично заменен Fe и Al. Многие детали серпентиновых минералов до сих пор малоизвестны. Только хризотил легко заметить.

Хризотил — минерал группы серпентинов, который кристаллизуется в виде тонких гибких волокон. Как вы можете видеть на этом экземпляре из северной Калифорнии, чем толще жила, тем длиннее волокна. Это один из нескольких различных минералов этого типа, подходящих для использования в качестве огнеупорной ткани и многих других целей, которые вместе называются асбестом.Хризотил на сегодняшний день является доминирующей формой асбеста, и в домашних условиях он, как правило, безвреден, хотя рабочие, занимающиеся асбестом, должны остерегаться легочных заболеваний из-за хронического чрезмерного воздействия тонких переносимых по воздуху волокон порошкообразного асбеста. Образец, подобный этому, совершенно доброкачественный.

Хризотил не следует путать с минералом хризолитом , так называют незеленоватые разновидности оливина.

Силлиманит

Фото Геологической службы США

Силлиманит представляет собой Al 2 SiO 5 , один из трех полиморфов наряду с кианитом и андалузитом.Подробнее см. в разделе кианит.

Содалит

Фото любезно предоставлено Ra’ike через Wikimedia Commons

Содалит, Na 4 Al 3 Si 3 O 12 Cl, представляет собой фельдшпатоидный минерал, обнаруженный в магматических породах с низким содержанием кремния. Синий цвет является отличительным, но он также может быть розовым или белым.

Ставролит

Фото (c) Эндрю Олден, 2005 г., лицензия на About.com (политика добросовестного использования).

Ставролит, (Fe, Mg) 4 Al 17 (Si, Al) 8 O 45 (OH) 3 , встречается в метаморфических породах среднего содержания, таких как этот слюдяной сланец в коричневых кристаллах.

Хорошо сформированные кристаллы ставролита обычно сдвоены, пересекаются под углами 60 или 90 градусов, что называется волшебными камнями или волшебными крестами. Эти большие чистые образцы ставролита были найдены недалеко от Таоса, штат Нью-Мексико.

Ставролит довольно твердый, имеет твердость от 7 до 7,5 по шкале Мооса и используется в качестве абразивного минерала при пескоструйной очистке.

Тальк

Фото (c) Эндрю Олден, 2009 г., лицензия About.com (политика добросовестного использования)

Тальк, Mg 3 Si 4 O 10 (OH) 2 , всегда встречается в метаморфических обстановках.

Тальк – самый мягкий минерал, эталон твердости 1 степени по шкале Мооса. Тальк имеет жирный вид и полупрозрачный мыльный вид. Тальк и пирофиллит очень похожи, но пирофиллит (с алюминием вместо магния) может быть немного тверже.

Тальк очень полезен, и не только потому, что его можно перемолоть в тальк — это обычный наполнитель в красках, резине и пластике. Другими менее точными названиями талька являются стеатит или мыльный камень, но это породы, содержащие нечистый тальк, а не чистый минерал.

Титанит (Сфен)

Фото любезно предоставлено Ra’ike через Wikimedia Commons

Титанит — это CaTiSiO 5 , минерал желтого или коричневого цвета, который образует характерные кристаллы клиновидной или ромбовидной формы.

Обычно он встречается в богатых кальцием метаморфических породах и рассеян в некоторых гранитах. Его химическая формула часто включает другие элементы (Nb, Cr, F, Na, Fe, Mn, Sn, V или Yt). Титанит давно известен как сфен . Сейчас это название не рекомендуется минералогическими властями, но вы все еще можете слышать, как оно используется торговцами минералами и драгоценными камнями, коллекционерами и геологами-старожилами.

Топаз

Фото (c) Эндрю Олден, 2009 г., лицензия About.com (политика добросовестного использования)

Топаз, Al 2 SiO 4 (F, OH) 2 , является стандартным минералом с твердостью 8 по шкале относительной твердости Мооса. (подробнее ниже)

Топаз является самым твердым силикатным минералом, наряду с бериллом. Обычно встречается в высокотемпературных оловоносных жилах, в гранитах, в газовых карманах в риолитах, в пегматитах. Топаз достаточно прочен, чтобы выдержать удары ручьев, где иногда можно найти гальку топаза.

Его твердость, чистота и красота делают топаз популярным драгоценным камнем, а правильно сформированные кристаллы делают топаз фаворитом коллекционеров минералов. Большинство розовых топазов, особенно в ювелирных изделиях, нагревают для получения этого цвета.

Виллемайт

Фото предоставлено Orbital Joe с сайта Flickr.com по лицензии Creative Commons.

Виллемит, Zn 2 SiO 4 , красноватый минерал в этом образце, имеет широкий спектр цветов.

Он встречается с белым кальцитом и черным франклинитом (версия магнетита, богатая цинком и марганцем) в классическом месте Франклин, штат Нью-Джерси.В ультрафиолетовом свете виллемит светится ярко-зеленым, а кальцит — красным. Но за пределами кругов коллекционеров виллемит является дефицитным вторичным минералом, который образуется в результате окисления месторождений цинковых жил. Здесь он может принимать массивные, волокнистые или лучистые кристаллические формы. Его цвет варьируется от белого до желтого, голубоватого, зеленого, красного и коричневого до черного.

Цеолиты

Фото (c) Эндрю Олден, 2009 г., лицензия About.com (политика добросовестного использования)

Цеолиты представляют собой большой набор хрупких, низкотемпературных (диагенетических) минералов, наиболее известных из заполняющих пустоты в базальте.

Циркон

Фото (c) 2008 Эндрю Олден, лицензия на About.com (политика добросовестного использования)

Циркон (ZrSiO 4 ) является второстепенным драгоценным камнем, но ценным источником металлического циркония и важным минералом для современных геологов. Он всегда встречается в кристаллах, заостренных с обоих концов, хотя середина может быть вытянута в длинные призмы. Чаще всего коричневый, циркон также может быть синим, зеленым, красным или бесцветным. Драгоценные цирконы обычно становятся синими при нагревании коричневых или прозрачных камней.

Циркон имеет очень высокую температуру плавления, довольно твердый (твердость по Моосу от 6,5 до 7,5) и устойчив к атмосферным воздействиям. В результате зерна циркона могут оставаться неизменными после выветривания материнских гранитов, включения в осадочные породы и даже метаморфизации. Это делает циркон ценным ископаемым минералом. В то же время циркон содержит следы урана, пригодные для определения возраста уран-свинцовым методом.

Класс силикатов

Лекционный экзамен № 5 будет включать концепции от A до D включительно 

А.Введение
– Силикаты
являются наиболее распространенным классом минералов. в составе 75% всех известных минералов и 40%
из всех распространенных минералов
– в основном все магматические породы, все, кроме одной метаморфической породы, и многие осадочные породы
состоят только из силикатных минералов (необходимые минералы)
-связь Si-O является мезодесмической , ​​позволяющей полимеризоваться или связывать из строительного блока из
силикаты, кремний кислород тетраэдр –тетраэдры могут быть переданы напрямую и в основном  91 269 разделены в точках, а не на краях и углах из-за сильного отталкивания атомов Si +4 — если Аль +3
ионно замещает Si +4 , имеет общие ребра между тетраэдрами Si и Al может существовать с
между ними существует меньшее отталкивание прямые связи из них
      тетраэдры будет
подробно обсуждается ниже — тетраэдры единицы, в свою очередь, связаны через другие виды многогранников в
минерал

B.Общая химическая формула силикатов

             X м Y n (Z p O q )W r ,

X = катионы с большими ионными радиусами и малыми числами валентности (1 или 2), образующие
К.Н. из 6, 8 или 12 с O

Y = катионы со средним ионным радиусом и числом валентности 2-4, образующие C.№
из 6 с O

Z = катионы с малыми ионными радиусами и большими числами валентности (3 или 4), образующие
К.Н. из 4 с О

w = обычно это OH -1 , F -1 или Cl -1 или эквивалент     

p, q, m, n, r = индексы, используемые для поддержания электронейтральности

p, q = числа, используемые для поддержания электронейтральности, а p:q (соотношение) определяет подкласс
силикатов ниже
примечание:
, хотя некоторые силикаты содержат Y(H 2 O), это не показано в
общая химическая формула — также следует отметить, что некоторые силикаты не имеют все
символы
в общей формуле присутствуют в их формулах

Ниже приведена таблица общих элементов в силикатах с некоторыми из вышеупомянутый
символов, относящихся к общей формуле

Силикаты – простой справочник по породообразующим минералам Земли

В то время как старшеклассники изучают химию на простых примерах неорганических и органических веществ, очень немногие знакомятся с химией самой распространенной группы химических веществ на Земле — силикатной группы минералов.Силикатные минералы можно использовать для изучения связи, кристаллической структуры, дифференциации химии из-за температуры, физических свойств и многого другого. Так что же такого особенного в силикатах?

Хотя у них нет систематических соглашений об именах, таких как соединения углерода, силикатные минералы следуют систематической структурной системе – от простых отдельных единиц до сложных структур, которые могут облегчить понимание учащимися удивительного разнообразия минералов.

Но вернемся к основным строительным блокам силикатов.

Элементы земной коры

Средний состав земной коры, рассчитанный в граммах на тонну, дает следующие элементы в порядке содержания:

Кислород 46,6%
Кремний 27,7%
Алюминий 8,1%
Железо 5,0%
Кальций 3,6%
Натрий 2,8%
Калий 2,6%
Магний 2,1%

Это означает, что большинство минералов должны состоять из комбинации кислорода и кремния с другими элементами, действующими как катионы связи.

Кремний
  • Кремний — неметаллический элемент
  • Он имеет четыре электрона на внешней оболочке, т.е. валентность 4
  • Это полупроводник
  • В свободном виде в природе не встречается
  • Это маленький атом по сравнению с кислородом

Его структуру можно смоделировать следующим образом:

Силикаты – строительные блоки

Взятие атомов кремния и объединение его с другим распространенным элементом кислородом дает нам основной строительный блок, известный как кремниевый тетраэдр .В этой структуре четыре атома кислорода связаны с одним атомом кремния. Размер иона кремния (радиус = 0,39 Å) и размер иона кислорода (радиус = 1,40 Å) таковы, что атом кремния окружен атомами кислорода в форме треугольной пирамиды, и почему название «тетраэдр», если отдан за структуру.

Поскольку каждый кислород в тетраэдре имеет свободное место связи, тетраэдр может либо связываться с другим тетраэдром, либо с ионом металла. Именно эта способность позволяет образовываться множеству силикатных минералов.

Например, если один тетраэдр окружен атомами железа и магния, то вы образуете минерал с простейшей силикатной структурой, называемый несосиликатом. Примером несиликатов являются оливины. Количество железа в магнии может варьироваться от 100% Mg до 100% Fe. Это означает, что оливин представляет собой группу минералов (группа оливинов), конечными членами которой являются форстерит (Mg2SiO4) и фаялит (Fe2SiO4).

На другом конце силикатного спектра каждый тетраэдр соединяется с другим, образуя полный каркас из атомов SiO2, которым является минерал кварц.

В промежутке у нас есть прогрессия —

Одиночный тетраэдр – напр. Оливин


Двойные тетраэдры – напр. Эпидот
Кольца тетраэдров – напр. Турмалин и изумруд
Одиночные цепочки тетраэдров – напр. Пироксены
Двойные цепочки тетраэдров – напр. Амфиболы
листов – напр. Каркасы из слюды
– напр. Кварц

Введите алюминий!

Эта простая классификация силикатов дополнительно усложняется заменой некоторых атомов кремния атомами алюминия.Это может произойти из-за сходства размеров двух атомов. Алюминий способен протиснуться между кислородом, чтобы заменить кремний, но вызывает два изменения в структуре минерала:

1. Небольшая разница в размерах изменяет ориентацию атомов в структуре, и

2. Более низкая валентность от Al3+ до Si4+ оставляет общий отрицательный заряд на тетраэдре.

Первое изменение проявляется в зонах слабости минерала, называемых спайностью, по которым минерал будет раскалываться.Второй позволяет ввести в структуру дополнительные катионы.

Например, формула каркасных силикатов (т. е. минерала Кварц) — SiO2. Если атом алюминия заменяет атом кремния, то строительным блоком становится AlSi3O8-. Этот отрицательный заряд позволяет металлическому катиону вписаться в структуру, а в случае полевых шпатов катионами являются либо калий (K), либо натрий (Na), либо кальций (Ca), либо комбинация этих катионов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *