Структура силикатных ионов

Это уравнение показывает, что течение стекла определяется разрыхлением связей Si — О — Si, если для иона кислорода доступны две возможные позиции. Величина, заключенная в скобках, представляет изменение ионной конфигурации с изменением температуры. Такое уравнение очень точно удовлетворяется в случае вязкости воды, структура которой подобна структуре силикатного стекла (см. А. П, 202 и 254). [c.117]

Рис. 25.4, Структуры силикатных ионов и примеры содержащих их минералов.

Рис. 41. Структура силикатных ионов

Рис. 73. Структуры силикатных ионов

Все эти особенности структуры силикатных кристаллов приводят к тому, что хотя ионы и содержатся в них, однако структура кристалла в отличие от типичных ионных кристаллов определяется здесь силикатным или алюмо-силикатным скелетом, связи в котором являются преимущественно ковалентными. Этим объясняются высокие температуры плавления силикатов и их нелетучесть. Это же приводит к свойственной некоторым силикатам способности легко обменивать ионы одних металлов на ионы других. Так, некоторые природные цеолиты или искусственно приготовляемые силикаты при взаимодействии с водными растворами солей могут частично обменивать содержащиеся в них катионы на катионы, имеющиеся в растворе. При этом обязательным условием является, чтобы размеры этих ионов не различались значительно. Так, ионы натрия Ыа" (радиус 1,05 А) легко обмениваются на ионы кальция Са + (радиус 0,95 А) в соотношении 2 1, причем сохраняется нейтральность кристалла в целом. Искусственные цеолиты используются также в качестве адсорбентов молекулярные сита, см. стр. 373).. [c.135]

Особенности структуры силикатных минералов приводят к тому, что хотя ионы и содержатся в них, однако структура кристалла в целом определяется здесь алюмосили-катным скелетом с преимущественно ковалентными связями. Тетраэдрическая решетка простирается на весь кристалл, придавая ему твердость, термостойкость, нелетучесть. [c.111]

Хорошо известно, что в водных силикатных растворах, возникающих при растворении кремнезема в щелочи, протекают процессы полимеризации и деполимеризации. Структура образующихся силикатных ионов, по мнению некоторых исследователей, определяется pH. Предлагается несколько способов осуществления полимеризации без учета влияния гидратации, при этом координационное число кремния по отношению к кислороду может быть равно 4 или 6. Мы не приводим структурные формулы этих соединений, поскольку они справедливы лишь для низкотемпературных условий. Внутреннее строение, состояние и свойства многокомпонентных растворов при повышенных температурах и давлениях существенно иные, чем в обычных условиях. Одной из основных закономерностей поведения растворенного вещества в водных растворах электролитов является его стремление к ассоциации при повышении параметров, что приводит к полимеризации. Возникающие при этом полисиликатные ионы имеют весьма сложное строение. Точные данные относительно их структуры и молекулярной массы в литературе отсутствуют. Отмечается лишь, что силикатные полианионы, имеющие в ядре нейтральный ЗЮг с кремнием в четверной координации, а на поверхности несущие заряды группы с 6 координированными атомами кремния, взаимодействуя с натрием, [c.125]

Инфракрасный спектр поглощения силикатного иона в структуре гранатов. [c.255]

Нарисуйте структуры циклического силикатного иона, пироксена и асбеста. [c.325]

Приведем некоторые наиболее существенные для силикатных структур значения ионных радиусов [c.23]

Известно, что состав, структура и степень полимеризации силикатных ионов в щелочных растворах зависят от pH раствора, температуры и концентрации [53]. Можно допустить, что такая же зависимость должна иметь место и для алюмосиликатных ионов. Поэтому, если зародыши кристаллов разных цеолитов образуются [c.50]

В работе [179] обобщено состояние современных методов исследования структуры силикатных материалов. Обсуждена возможность использования рентгеновских лучей для оценки положения атомов оксидов (стеклообразующих элементов) В, 51, Ое, Р, А1, а также степени их аморфности и значений электрических характеристик. Приведены примеры квантово-химических расчетов различных типов конденсации силикат-ионов. Применяя Оже-спек-троскопию, можно анализировать тончайшие (около 1 нм) поверхностные слои стекол, включая окрашенные, определяя содержание как тяжелых (5п я др.), так и легких элементов (Ка, С, О, Р). Другие методы позволяют определять в таких материалах медь, диффундирующую в более глубокие слои. [c.161]

Все эти особенности структуры силикатных кристаллов приводят к тому, что хотя ионы и содержатся в них, однако структура кристалла в отличие от типичных ионных кристаллов определяется здесь силикатным или алюмосиликатным скелетом, связи в котором являются преимущественно ковалентными. Этим объясняются высокие температуры плавления силикатов и их нелетучесть. Это же приводит к свойственной некоторым силикатам способности легко обменивать ионы металлов на другие ионы. Так, некоторые природные цеолиты или искус- [c.189]

Анализ структуры силикатных ионов по их видам (табл. 16) обнаруживает, что только в растворе с модулем 0,5 образуются кристаллы, состоящие на треть из мономерных ионов 5104Т а с увеличением модуля раствора доля мономерных ионов в кристалле быстро падает до 2%. И наоборот, если низкомодульные кристаллы не содержат полимерных ионов кремнезема, то их доля с увеличением модуля быстро растет до л 70%. Кристаллы силикатов ТБА в значительных количествах содержат ионы, представляющие собой сдвоенные в параллельной плоскости трехчленные и пятичленные циклические структуры, соответственно 51б01Г и 51ю025Т Трехчленные спаренные циклы составляют основную долю, примерно 60% силикатных ионов в низкомодульных кристаллах, а пятичленные спаренные циклы — около четверти всего кремнезема в кристаллах с модулем 2 и 2,5. Удивительно, что при структурном анализе анионов в исходном растворе спаренные циклические ионы или вообще не обнаруживаются, или определяются в количестве не выше 2%. Авторы предполагают, что ионы такого типа образуются в растворе при понижении температуры до 5 °С и стабилизируются водной клатратной структурой. [c.87]

Основные положения о внутреннем строении стекол были высказаны впервые А. А. Лебедевым (1921), который на основании изучения процесса отжига и закалки стекол пришел к выводу о наличии в структуре силикатного стекла микрокристаллических образований. Кристаллитная гипотеза А. А. Лебедева исходит из предположения о наличии в структуре стекол каркаса из беспорядочно расположенных атомов или ионов, составляющего основную массу вещества. Этот каркас включает в себя участки, в которых степень упорядоченности постепенно возрастает, причем в структуре стекол появляются элементы упорядоченности, приближающиеся к кристаллическим структурам. Таким образом, теорией допускается непрерывный переход от кристаллических центров с неполным комплексом элементов симметрии к полностью неупорядоченной пространственной сетке. Последующие исследования О. К- Ботвинкина, К- Н. Воленкова, Е. А. Порай-Кощица и др. подтвердили такие представления и привели к дальнейшему развитию кристаллитной теории. [c.65]

Дефицитность цинковой пылн привела к разработке силикатных красок, не содержащих металлического цинка и обеспечивающих получение водостойких антикоррозионных покрытий. Для получения таких покрытий в состав силикатных красок вводят кислые и гидрофильные отвердители, способствующие поликонденсации силикатных ионов и образованию водонепроницаемых структур, а также осаждающие отвердители, которые образуют гидросиликаты поливалентных металлов (монофосфат цинка, и др.). Лучшие результаты дает применение электротермофосфориого шлака в грунтовках на калиевом жидком стекле. [c.158]

Дальнейшая полимеризация мономерного силикатного иона приводит к образованию иона 81 0Л , который можно представить также формулой (810 3 )б этот ион встречается в драгоценном минерале берилле (ВезА1281б018). Отметим, что в этом соединении атомы бериллия и алюминия насыщают связи тех 12 атомов кислорода, каждый из которых связан лишь с одним атомом кремния. Структура иона 81 0 д показана на рис. 21.2 двенадцатичленный цикл этого иона имеет гофрированную форму—силикатные тетраэдры направлены вершинами вверх от плоскости чертежа, а связывающие их атомы кислорода, наоборот, лежат ниже плоскости чертежа, в направлении от читателя. Каждый угол О—81—О имеет тетраэдрическое значение (109°), а углы 81—О—81 также близки к этой величине. Таким образом, все члены 12-атомного цикла образуют гофрированную неплоскую структуру. [c.378]

С началом кристаллизации система становится двухфазной. В процессе испарения уменьшается только количество жидкой фазы, анионный состав силикатных ионов раствора останется Постоянным. Поэтому состав донной фазы тоже остается неизменным до начала кристаллизации щелочи. Рост кристалла осуществляется попеременным вхождением катионов и анионов в состав Р.исталлической решетки, а стехиометрическое соотношение меж-ДУ Ними и однородность структуры кристалла регулируется силами ектростатического взаимодействия. [c.99]

Все эти особенности структуры силикатных кристаллов приводят к тому, что хотя ионы и содержатся в них, однако структура кристалла в огличие от [c.133]

Тем не менее, как это было указано недавно Вейлем [2], имеется преимущество при рассмотрении атома кремния, как имеющего координационное число 6 в щелочных растворах, так как это облегчает представление возможного механизма полимеризаций кремнезема. Несмотря на то, что в твердых разновидностях кремнезема и большинстве силикатов каждый ион 51+ окружен четырьмя ионами кислорода и поэтому имеет обычно принимаемое координационное число 4, то же самое положение не обязательно, если кислород присутствует в виде гидроксильного иона. Как показал Вейль, ион Н+ проникает в электронную оболоч ку иона и в результате поляризации уменьшает диаметр иона таким образом, что ион (ОН)- приобретает размеры, сходные с размерами иона фтора Р . Хорошо известно, что ион Р может замещать ион (ОН)- в структуре силикатных минералов, например таких как слюда. Поскольку ион (51Рб) несомненно существует, то кажется логичным, что [5 (ОН)б]- также должен существовать. Можно доказать существование этого иона в кристаллическом гидратированном метасиликате при помощи рентгеновского исследования. Предполагается использовать эти положения на практике, чтобы облегчить объяснение явления полимеризации в системе кремнезем—вода. [c.21]

Как уже обсуждалось в связи со структурой дисиликагного иона при pH от 11 до 12, образование димера вышеуказанного силикатного иона может быть представлено следующим образом [c.54]

Органические и неорганические иониты нерастворимы в воде. Оки представляют собой трехмерный каркас, в который включены несущие заряд группы атомов, называемые потенциалопределяю-щими ионами. Иокы противоположного знака называют противо-ио ами. Они связаны с потенциалопределяющими ионами каркаса электростатическими силами, а потому способны к обмену на другие ионы. Так, структуру стекла составляет трехмерная сетка кремнекислородных (силикатных) ионов. В пустотах этой трехмерной кремнекислородной решетки находятся катионы щелочных или щелочноземельных металлоа, удерживаемые электростатическими сила -, и и способные к обмену на другие катионы (в частности, на ионы водорода). [c.324]

Всем отмеченным условиям удовлетворяет тип структуры дискретных силикатных ионов (Бокрис и Лоу [45]). При добавлении ЗЮг к смеси, отвечающей по составу ортосиликату (66% Мд-Оу), происходит полимеризация до —О—SiOз , [c.266]

Среди окислов трехвалентных элементов исключительно важная роль в производстве силикатных стекол, стеклоэмалей и глазурей принадлежит борному ангидриду В2О3 и глинозему АЬОз. Они придают стеклу ряд неповторимых свойств. Ближайшим аналогом алюминия является галлий. Как известно, ионы А1 + и Оа имеющие близкие ионные радиусы (соответственно 0,57 и 0,62 А), могут играть одинаковую кристаллохимическую роль в силикатах. Следовательно, их роль в формировании структуры силикатных стекол должна быть сходной. О влиянии на свойства стекол других окислов третьей группы (Зс Оз, ГпзОз, УгОд, ЬагОз) малоизвестно. [c.180]

Данные табл. 15 и 16 указывают на то, что при одном и том же отношении 8Ю2 А12О3 в гелях относительное количество силикатных ионов, участвующих в построении элементов структуры каркаса цеолитов, увеличивается с уменьшением отношения Na 0 8Ю2 или концентрации щелочи в геле. Последнее может [c.91]

Основные положения современных представлений о внутреннем строении стекол были высказаны впервые А. А. Лебедевым (1921), который на основании изучения процесса отжига и закалки стекол пришел к выводу о наличии в структуре силикатного стекла микрокристаллических образований. Кристаллитная гипотеза А. А. Лебедева исходит из предположения о наличии в структуре стекол каркаса из беспорядочно расположенных атомов или ионов, составляющего основную массу вещества. Этот каркас включает в себя участки, в которых степень упорядоченности постепенно возрастает, причем в структуре стекол появляются в некотором количестве элементы упорядоченности, приближающиеся к кристаллическим структурам. Таким обра- [c.65]

К неоднородности вещества часто добавляются структурные различия. Выше уже была дана классификация сорбентов по их структуре, в дальнейшем необходимо более детально рассмотреть влияние структуры на ионный обмен. С одной стороны, по-видимому, ионы определенной величины или молекулы замкнутого строения могут вообще забаррикадировать вход внутрь обменника (ситовой эффект). С другой стороны, прохождение внутрь обменника через каналы может, по-видимому, более или менее тормозиться и тем самым будет предпочтителен обмен одного иона на другой или может проявляться существенное различие в скорости (диффузионный эффект). Для ряда силикатных минералов характерна ступенчатость обмена, которая, очевидно, связана с внутренним объемом (пористостью) и геометрическим строением силикатов. В качестве меры пористости Уолтон, развивая работы Брегга, рекомендует использовать объем в А , приходящийся в решетке минерала на атом кислорода. Из его положения, которое мы несколько расширили (см. табл. 37), следует, что в действительности основная обменная способность в общем возрастает с увеличением объема, приходящегося на атом кислорода. Подобный ряд дал уже Ганс, который установил последовательность поглощения элементов соответственно с содержанием глинозема в этих минералах. Для минералов, содержащих 10—20% А12О3, поглощающая способность по ЫН/-иону увеличивается приблизительно линейно с возрастанием содержания глинозема. [c.272]

Современные представления о силикатных структурах основаны на развитых Л. Полингом принципах, определяющих структуры сложных ионных кристаллов. Первичная единица в таких кристаллах — тетраэдрический комплекс, состоящий из небольшого катиона, такого, как Si , тетраэдрически координированного с четырьмя ионами кислорода. За- [c.10]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология