一部の地質学者によると、地球の地殻は 90% がケイ酸塩でできています。ケイ酸塩はケイ酸塩、つまり SiO4 ベースの材料です。ケイ酸塩グループは、最大で、最も魅力的で、最も複雑な鉱物グループであり、シリコンと酸素を地球の表面に存在する最も一般的な元素の 2 つにしています。それらは、月のサンプル、隕石、および多くの小惑星への重要な添加物です。
さらに、周回する惑星は、水星、金星、火星の空間内でその基盤を観察しています。長石、角閃石、輝石、雲母、カンラン石、長石、ゼオライトの鉱物は、岩石の形成に不可欠な、広く認識されている数少ないケイ酸塩鉱物の 1 つです。
ケイ酸塩の性質
- アニオン性ケイ酸塩は、四面体の形をした化学単位である SiO4- で主に構成されています。シリコン イオンの 4 相充電器により、すべての酸素分子には 2 つの酸素原子があり、すべてのシリコン-酸素結合は酸素の結合の半分のエネルギーを表します。このような状態では、酸素は別のシリコン原子と結合するオプションがあり、その結果、SiO4-四面体が互いに結合します。
- 四面体は、極端な場合、規則的で整然とした構造を形成する 3 次元ネットワークに配列することができます。
- X 線は、原子内の電子が結晶と反応して干渉を引き起こす結晶を対象としています。スクリーンや格子は、同じように光を遮ることができます。
- 凝固点は、十分にゆっくり冷却した場合にシリカが溶融状態から結晶化する温度です。しかし、溶融シリカをさらに急速に冷却すると、最良の結果は無秩序な配列を持ち、通常は石英として知られるガラスと呼ばれる固体になります。石英の構造式は SiO2 です。
- シリカ四面体では、四面体内部に存在する Si4 + イオンを含め、すべての O2- イオンが結合できます。したがって、O2- イオンの電子は、Si と O の間の結合のごく一部によってのみ必要とされます。酸素原子を隣接するシリカ四面体と共有することにより、シリカ四面体は複合鎖を作ることができます。
ケイ酸塩の構造
- すべてのケイ酸塩鉱物は、1 つのシリコン原子と 4 つの酸素原子で構成される主要なビルディング ブロックとしてシリコン四面体を持ち、それぞれが異常ではない四面体内の隅にきれいに並んでいます。これらの SiO4 四面体は、酸素原子を共有でき、さまざまな方法で配置できるため、独特の構造が得られます。
- フィロシリケートの各四面体には、シート内の他の 3 つの四面体のそれぞれと共有する 1 つの酸素原子があります。
- ケイ酸塩の分離は、これらのシステムのトポロジーに基づいています。たとえば、ミネラル ネソケイ酸塩は、正体不明のケイ酸塩の四面体からなる系を持っています。
- テクトシリケートは、すべての酸素原子がすべての四面体間で共有され、3 次元で接続された四面体でできています。
- ソラスチリンは、同じ酸素原子を共有する 2 つの四面体で構成される四面体ケイ酸塩鉱物です。
- 環状ケイ酸塩の環は、それぞれ 3、4、および 6 つの四面体セクションで構成されています。
- 2 つの酸素原子を共有しているのは、これらのイノケイ酸塩の四面体です。
四面体の鎖:輝石と角閃石
- 通常、角閃石の形で見られるこれらの特別なケイ酸塩は、鉄、マグネシウム、カルシウム、アルミニウム、ナトリウムなどの幅広い陽イオンを保持でき、すべて +2 の電荷を持ち、さまざまな色があります。角閃石には、鉱物の 2 つの面で 120 度離れた 2 つの分割面があります。角閃石は最も一般的な角閃石で、花崗岩と安山岩に見られます。
- ケイ酸塩の中で、輝石は互いに直角に分離する 2 つの平面を持ち、それらの四面体間の結合は緊密です。したがって、劈開面は輝石の鎖を横切らない.
- 酸素細胞の長鎖の成長は、シリケート アニオンが重合するときに開始されます。これにより、隣接する四面体間の酸素原子の分離が開始されます。
- 1 つおきの四面体鎖が酸素イオンによって近くの鎖に接続されている場合、酸素イオンは二重鎖を形成します。二重鎖は負電荷を持っているだけでなく、原子間に橋を架けることができる陽イオンに化学的に結合することもできます.
- 負電荷を持つ鎖は、鉄陽イオン、マグネシウム陽イオン、およびカルシウム陽イオンに結合し、鎖間に橋を架けます。鎖はこれらの金属陽イオンに橋を架けますが、金属陽イオンはまだ負の電荷を持っています.
- 輝石と角閃石はどちらも黒いブロック状の鉱物です。それらは、分離面の間で何が起こっているかを注意深く分析することで区別できます。
結論
ケイ酸塩グループは、最も大きく、最も魅力的で、最も複雑な鉱物グループであり、シリコンと酸素を地球の表面に存在する最も一般的な元素の 2 つにしています。それらは、月のサンプル、隕石、および多くの小惑星への重要な添加物です。
シリカなどの食品添加物は、固結防止剤、飲料の清澄化、粘度調整、消泡剤、生地改良剤、医薬品やビタミンの賦形剤として使用できます。ケイ酸塩の中で、輝石は互いに直交する 2 つの平面を持ち、四面体間の結合が緊密です。したがって、劈開面は輝石の鎖を横切らない.
