El silicato es uno de los principales componentes de las rocas de la corteza terrestre.
1. Introducción al silicato
En química, el silicato se refiere a un compuesto compuesto de silicio y oxígeno, que a veces incluye uno o más metales o hidrógeno. Los silicatos se utilizan para referirse a las sales derivadas de la sílice o del ácido silícico.
En circunstancias normales, el compuesto de silicio más estable es el dióxido de silicio (SiO2), comúnmente conocido como cuarzo, y compuestos similares. La sílice a menudo se equilibra con trazas de ácido silícico (H4SiO4). Los químicos creen que el cuarzo es insoluble, pero a largo plazo puede fluir.
2. Estructura básica
La estructura básica de los minerales de silicato es un tetraedro de silicio-oxígeno; en este tetraedro, un átomo de silicio ocupa el centro y cuatro átomos de oxígeno ocupan las cuatro esquinas. . Estos tetraedros, dependiendo de los tetraedros y de las diferentes combinaciones, forman varios tipos de ácido silícico.
Existen muchas estructuras y tipos de silicatos: olivino en forma de isla, cuarzo laminar, montmorillonita en forma de anillo, etc. La mayoría de ellos tienen altos puntos de fusión y propiedades químicas estables, y son la principal materia prima para la industria de los silicatos. Los productos y materiales de silicato se utilizan ampliamente en diversas industrias, investigaciones científicas y la vida diaria.
Clasificación de los minerales de silicato
1. Estructura de la cadena
Consiste en una serie de tetraedros ZO4 conectados en las esquinas para formar una cadena unidimensional que se extiende infinitamente. de minerales de silicato de columna vertebral de oxígeno. Las cadenas están conectadas por cationes metálicos (principalmente Ca, Na, Fe, Mg, Al, Mn, etc.). Se han descubierto más de 20 tipos de cadenas, las más importantes de las cuales son el piroxeno de cadena sencilla Si2O64- y el anfíbol de doble cadena Si4O116-.
2. Estructura en capas
La más común en la columna vertebral de silicio-oxígeno es que cada tetraedro está conectado a los tres tetraedros circundantes con tres esquinas superiores para formar una malla hexagonal. Una sola capa con todas sus especies de oxígeno activo apuntando hacia el mismo lado. Se encuentra ampliamente en minerales de mica, clorita, talco, pirofilita, serpentina y arcilla, y a menudo se le llama láminas tetraédricas.
Las láminas tetraédricas se combinan con otros cationes metálicos (principalmente Mg2+, Fe2+, Al3+, etc.) mediante oxígeno activo. Todos estos cationes tienen coordinación octaédrica, y cada octaedro coordinado está conectado por bordes para formar una hoja octaédrica bidimensional que se extiende infinitamente. La combinación de láminas tetraédricas y octaédricas forma una capa de unidad estructural.