Кристаллическая силиката

К природным неорганическим ионитам относят кристаллические силикаты типа цеолитов шабазит, глауконит и др. Их каркас представляет собой правильную сетчатую структуру алюмосиликата, в порах которой располагаются ионы щелочных или щелочноземельных металлов, выступающие в роли противоионов. Некоторые минералы, например апатит, способны к обмену анионов. [c.164]

В кислородных соединениях кремния связи значительно более прочные, чем в соединениях углерода с кислородом, что объясняется особенностями строения диоксида кремния и силикатов. Структурные единицы кристаллического диоксида кремния, как и многих кристаллических силикатов, представляют собой тетраэдры, [c.200]

Ионно-координационная гипотеза А. А. Аппена основана на ионных представлениях о строении силикатных стекол. Автор исходит из сравнения физико-химических свойств силикатов в кристаллическом и стеклообразном состояниях. Для кристаллических силикатов, как и для других ионных соединений, характерно наличие координационной решетки, в которой каждый катион симметрично окружен анионами, а структура в целом слагается из координационных полиэдров. При недостатке кислорода силикаты об- [c.199]

Инфракрасные спектры поглощения кристаллических силикатов характеризуются набором узких полос поглощения с определенной частотой колебаний. Те же вещества в стеклообразном состоянии дают спектр с более широкими и менее интенсивными полосами. [c.158]

Глава 8. КРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ СИЛИКАТЫ [c.162]

СТРОЕНИЕ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ СИЛИКАТОВ [c.177]

Жидкость Бернала — имеет структуру того кристалла, из которого она образовалась при плавлении. Переход кристаллов в жидкость происходит без разрыва связей, в результате постепенного преодоления сил сцепления. Жидкость лишена дефектов , разрывов и дырок . Она обнаруживает лишь незначительные отклонения от геометрии кристалла, из которого образовалась. Вблизи точки плавления обладает большой вязкостью. При переохлаждении легко образует стекла. К данному типу жидкости относятся многие расплавы силикатов и большинство стеклообразующих силикатных расплавов. Это свидетельствует о том, что аналогия в строении расплавленных и кристаллических силикатов очень велика. [c.183]

Строение силикатных расплавов изучено меньше, чем структура кристаллических силикатов и твердых силикатных стекол, так как этому вопросу уделялось мало внимания. [c.184]

Первые данные о строении силикатов были получены с помощью химических методов. На основании исследований учеными из школ И. И. Лемберга и В. И. Вернадского удалось сделать важные выводы о строении силикатов и выявить связь между строением и реакционной способностью отдельных групп силикатов. В алюмосиликатах удалось установить наличие стойких комплексов, переходящих при химических превращениях без изменения от одного соединения к другому. Однако в изучении силикатов наибольшие успехи были достигнуты в результате применения рентгеноструктурного и электронографического анализов, а также электронной микроскопии. К настоящему времени можно считать установленным, что основным элементом пространственной группировки кристаллических силикатов является группа 8104 в форме тетраэдра, в которой каждый атом кремния связан с четырьмя атомами кислорода. Связи 51 — О, играющие главную роль в силикатах, можно считать ковалентными. Однако полярность таких связей значительна. Как в 5102, так и в силикатах атомы кислорода располагаются вокруг атома кремния в вершинах тетраэдра, используя свою вторую валентность большей частью или на связь с другим атомом кремния или на связь с атомом металла. В последнем случае атомы кислорода переходят в состояние однозарядных отрицательных ионов. [c.59]

При этом крупные пространственные комплексы начинают дробиться. Чем больше будет введено катионов Ме+, тем в большей степени будут раздроблены комплексы. Образующиеся кремнекислородные комплексы напоминают кремнекислородные группировки в решетках кристаллических силикатов, имеющих то же отношение О 51 это могут быть слои, ленты, цепочки, кольца или отдельные тетраэдры (табл. 4.5). При данном отношении 0 51 способность [c.100]

К природным неорганическим ионитам, обменивающимся катионами, относятся кристаллические силикаты типа цеолитов шабазит, глауконит и др. к природным анионитам — некоторые минералы, например, апатит. Природными ионитами органического происхождения являются, например, содержащиеся в почве гуминовые кислоты — высокомолекулярные соединения с различными функциональными группами, способными к ионному обмену. Они обладают амфотерными свойствами и поэтому могут обменивать как катионы, так и анионы. Природные иониты не нашли широкого практического применения, так как имеют ряд недостатков, в частности, они химически нестойки и не обладают достаточной механической прочностью. [c.69]

Минеральные иониты. Природные минеральные иониты являются, как правило, кристаллическими силикатами, жесткая решетка которых несет избыточный заряд. Наиболее важными представителями этой группы ионитов являются цеолиты, способные к обмену катионов. К ним относятся минералы [c.75]

Тем не менее к настоящему времени появились многочисленные примеры определенных форм кристаллических материалов, имевших характеристические дифрактограммы и кристаллические структуры. Все они были получены экстрагированием кислотой катионов из некоторых кристаллических силикатов . [c.35]

Растворимые кристаллические силикаты натрия и калия [c.162]

Следующие формы безводных кристаллических силикатов, полученные из расплава, имеют отношение 8102 М2О, равное 1 или выше [c.162]

Оказывается, что некоторые кристаллические силикаты На и К содержат полимерные силикат-ионы и поэтому нерастворимы в воде. В гл. 1 уже обсуждались превращения, которым могут подвергаться некоторые из таких гидратированных кристаллических видов кремнезема. Поскольку они могут существовать или образовываться в силикатных растворах и представляют собой различные полисиликатные структуры, то вполне целесообразно продолжить их обсуждение. [c.218]

Эти полисиликаты, очевидно, отличались от ранее упоминавшихся кристаллических полисиликатов натрия, однако имели сходные ионообменные свойства. Были также изучены системы, содержавшие ионы и К" при различных соотношениях кремнезем—щелочь. Можно было ожидать образования кристаллических силикатов для литиевой системы, но результаты опытов автора настоящей монографии, выполненных с калиевой системой, свидетельствуют о том, что нерастворимые полисиликаты лития и калия нельзя получить при тех же условиях, при которых формируются полисиликаты натрия. [c.221]

Минеральные иониты. Природные минеральные иониты являются, как правило, кристаллическими силикатами, жесткая решетка которых несет избыточный заряд. Наиболее важными представителями этой группы ионитов являются цеолиты, способные к обмену катионами. К ним относятся минералы анальцим, шабазит, гармо-том, гейландит, натролит и некоторые другие. Все они обладают правильной пространственной сетчатой структурой со сравнительно большими расстояниями между узлами решетки. Роль противоионов играют ионы щелочных и щелочно-земельных металлов. Вследствие жесткости структуры цеолиты слабо набухают, а их противоионы малоподвижны. Катионы и нейтральные молекулы больших размеров не могут проникать в решетку цеолитов, вследствие чего цеолиты обладают ситовым эффектом и применяются в качестве ионных или молекулярных сит. [c.112]

Приводятся сведения по кремнию и его соединениям. Описываются современное состояние системы кремнезема диаграммы состояния важнейших силикатных систем принципы фазового анализа систем и основ1.1 количественного расчета фаз теоретические представления о строении стекол, расплавов п кристаллических силикатов методы изучения структуры силикатов ))еакции в смесях твердых веществ термодинамика силикатов и основы термодинамических расчетов. [c.2]

Современная классификация силикатов основывается на различии способов сочленения кремнекислородных тетраэдров между собой. Наиболее детально классификация структур кристаллических силикатов разработана У. Брэггом, Ф. Махачки и Л. Полингом. Она относится главным образом к силикатам, содержащим катионы со сравнительно небольшими ионными радиусами (Ь1, Mg, Ре и др.). [c.178]

Необходимо остановиться на правилах написания формул силикатов в виде оксидов, например девитрита МагО-ЗСаО-65102. Такое написание отражает химический состав соединений, а также соотношение между количеством кремнезема и других оксидов, однако не характеризует структурных особенностей силиката. В этом плане более рациональны структурные формулы силикатов, которые пишутся следующим образом. Состав кремнекислородного комплекса из тетраэдров [5104] - и входящих в него катионов и анионов (т. е. замещающих кремний нли кислород в кремнекислородном комплексе) изображается в квадратных скобках. Слева от квадратных скобок пишутся катионы, которые не входят в состав кремнекислородного комплекса, а справа — анионы. В этом случае формула девитрита будет иметь вид На2Саз[51б01б]. При последующем рассмотрении кристаллических силикатов приводятся оба типа формул. [c.178]

При введении в состав расплава катионов первой группы отношение О 81 постепенно увеличивается, а связи 51—О—81 заменяются на 51—О—Ме (здесь Ме — металл). В этом случае пространственные комплексы все более и более дробятся. Все большее количество анионов кислорода оказывается необобщеиным, принадлежащим только одному тетраэдру. Образующиеся кремнекислородные комплексы напоминают кремнекислородные группировки в решетках кристаллических силикатов, имеющих ту же величину отношения О 81. Это могут быть слои, ленты, цепочки, кольца и отдельные тетраэдры [5104]. При содержании 0,10 молярной доли МегО или 0,20—МеО в значительной мере деформированная сетка из 5102 распадается на отдельные куски. Когда отношение О 51 достигает величины порядка 2,5, в расплаве превалируют комплексные анионы [51205] , которые образуют слои. При дальнейшем введении оксида металла возникают одномерные цепочки [810з]1 , в которых отношение О 81 равно 3. В присутствии комплексообразующих катионов А13+, В , Р + состав и строение комплексов усложняются. Полимеризованные кремнекислородные анионы в расплавах в той или иной степени отражают структуры твердых силикатов. [c.186]

Строение силикатных расплавов. Поскольку кристаллические силикаты и алюминаты состоят в основном из решеток ионного типа, их расплавы также являются ионными. В первом приближении расплавы можно рассматривать как жидкости — диссоциированные электролиты, состоящие из ионов Са-+, Mg=+, Si +, 0 - и т. д., что объясняется наличием ковалентных связей. Степень ковалентности в расплавах больше, чем в кристаллах, при этом связи между анионами 0=- и катионами Ме+, Ме + имеют в основном ионный характер, а связи между О - и Si +, А1 +, Р + — смешанный, ионно-ковалентный, с различной долей этих типов связей. Катионы с большей долей ковалентной связи (З В +) образуют в расплавах комплексные, например кремнекислородные, анионы различной формы и размера, как это имеет место у кристаллических силикатов. Степень комплексообразования в расплаве зависит от атомарного отношения О Si, В расплаве SiOj атомарное отношение [c.99]

На Палемонском керамическом заводе (Литовская ССР) эти шламы с 1983 г применяют при производстве глиняной черепицы. Для этого специально оборудован участок приема отходов. Гальванические отходы загружают в контейнеры вместимостью 2 т и централизованно доставляют на завод. Выгрузка контейнеров механизирована. После выгрузки отходов контейнеры и помещение промывают водой, которая стекает в резервуары с отходами. Количество шлама в глиняной смеси 5 % (об.). Подготовка сырьевой смеси шликерная. Формовка изделий пластическая, с предварительной сушкой шликерной шихты во вращающейся сушилке при 600—700 °С. За год принимается 1200 т гальванических отходов. Исследование образцов черепицы, полученных в промышленных условиях, показало, что при повышении температуры начинаются реакции между твердыми веществами и образуются кристаллические силикаты и стекло [45]. При 950 °С часть Na, Са, Zn, d, Ni, Си находятся в форме силикатов, а другая часть растворяется в стеклообразных сплавах. Силикат Сг (III) не образовывается. После прокаливания при 950 °С оксид Сг становится устойчивым, поэтому особое внимание было уделено созданию условий, при которых Сг (III) не переходит в Сг (VI). Оказалось, что ионы Fe , которыми обогащается осадок при очистке сточных вод, предотвращают переход хрома в шестивалентную форму. Кроме того, на определенной стадии создается восстановительная атмосфера в печи. [c.211]

Обзоры по этим модификациям и их свойствам были опубликованы Фронделем [52], Сосманом [53] и Флорке [54]. Уэллс установил взаимосвязь структуры различных форм кремнезема с кристаллическими силикатами [55]. [c.29]

Кристаллический силикат Na2Si03-4H20 образует другую форму кремнезема. Его обработка осушенным газообразным НС1 при —25°С приводит к образованию фиксированных структур гидратов кремнезема. По мере того как полученный продукт высушивался в вакууме при постепенном повышении температуры, получались гидраты с содержанием 2,0, 1,5 и 1,0 моль Н2О на 1 моль Si02. При 90°С кремнезем становился безводным [79]. [c.35]

Экстрагированием кислотой некоторых природных кристаллических силикатов, например слюд и хризотил-асбеста, получаются рентгеноаыорфные кремнеземные материалы, наследующие текстуру исходных минералов, что доказывается наличием размытых колец на электронограммах этих материалов. Полная их аморфизация достигается термообработкой выше 1000°С при дальнейшем повышении температуры происходит кристаллизация с возможным образованием модификации кремнезема, отличной от исходной.— Прим. ред. [c.35]

Существование таких небольших плотных заряженных частиц кремнезема казалось бы неправдоподобным, если бы не было установлено, что частицы такого типа обнаруживаются в виде дискретных ионов, содержащих до восьми атомов кремния. Как будет показано ниже в связи с рассмотрением вопроса о структуре некоторых кристаллических силикатов, для кремнезема имеется определенная во зможность образовывать плотную октамерную структуру (HOSiOi,5)8, в которой атомы кремния [c.171]

Мак-Калоч [180] обнаружил существование двух более гидратированных форм кристаллического силиката с повышенными значениями отношений SiOa NaaO, равными 9,4 1 и [c.219]

Некоторые безводные кристаллические силикаты способны образовывать слоистые кристаллические гидратированные формы кремнезема, имеющие приблизительную формулу (Н251г05)а . Такиб системы здесь упоминаются для иллюстрация сложности, казалось бы, простых соединений. [c.222]

Те немногие формы, если они вообще существуют, дикрем-невых кислот , полимеризованных в высокой степени по двум направлениям, идентичны. Их связь с ранее рассмотренными гидратированными кристаллическими формами кремнезема, получаемыми из гидратированных полисиликатов натрия, не установлена. Очевиден факт, что может существовать большое число кристаллических гидратированных форм кремнезема с различной стабильностью, но все они получаются из кристаллических силикатов путем ионного обмена. Похоже, что никаких кристаллических гидратированных форм кремнезема непосредственно в системе кремнезем—вода не образуется при отсутствии катионов, способствующих формированию регулярных полиснликатных структур. [c.223]

С той точки зрения, что по существу все природные силикаты являются кристаллическими, интересно рассмотреть, почему же большинство синтетических силикатов оказывается аморфными, когда осаждение происходит из водного раствора. В кристаллическом силикате металла как ионы металла, так и силикат-ионы, однородные по размеру и форме, выстраиваются в регулярном порядке в кристаллической решетке (или каркасе) твердого вещества, определяемой размерами и зарядами ионов. Однако в большинстве растворов силикатов находятся не однородные по размеру силикат-ионы, а смесь поли-силикатных ионов, содержащих иногда вплоть до 5—10 единиц 5102. Даже в растворах высокощелочных метасиликатов, которые, как известно, содержат мономерные силикат-ионы, понижение значения pH при добавлении раствора соли металла вызывает быструю полимеризацию с образованием полисили-катных ионов. Поскольку такие полисиликат-поны оказываются неоднородными по размеру, то они не могут совместно с ионами металлов образовывать регулярную кристаллическую решетку. Таким образом, когда полисиликат-ионы соединяются с ионами металла, то образующийся нерастворимый осадок почти всегда аморфен. Для того чтобы получить кристаллический силикат, необходимо деполимеризовать полисиликат-ионы до меньших и однородных по размеру силикат-ионов, которые уже могут выстраиваться в регулярную кристаллическую решетку. [c.224]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология