1. Anion SiO 2. Monokrzemiany jednokationowe. 3. Monokrzemiany wielokationowe 4. Oksymonokrzemiany 5. Hydromonokrzemiany

HTML
DOWNLOAD

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "1. Anion SiO 2. Monokrzemiany jednokationowe. 3. Monokrzemiany wielokationowe 4. Oksymonokrzemiany 5. Hydromonokrzemiany"

Anatol Dobrowolski
7 lat temu
Przeglądów:

1 1. Anion SiO Monokrzemiany jednokationowe. 3. Monokrzemiany wielokationowe 4. Oksymonokrzemiany 5. Hydromonokrzemiany

2 Wzór koordynacyjny Wartości parametrów Si : O Monokrzemiany [ SiO 4 ] 4- M = 1, s = 0 1 : 4

3 kwasy krzemowe [SiO x (OH) 4-2x ] n SiO H 2 O H 4 SiO 4 Istnieje przy ph 3,1 i stężeniu nie przekraczającym 15 mg/100ml punkt izoelektronowy H 4 SiO 4 przy ph = 2.2 Mechanizm hydrolizy poniżej punktu izoelektrycznego ph < 2.2 H + H + (OH) 3 Si OH + HO Si(OH) 3 (OH) 3 Si O - Si(OH) 3 + H 2 O mechanizm hydrolizy w środowisku o ph > 3.1: (OH) 3 Si O - + HO Si(OH) 3 (OH) 3 Si O - Si(OH) 3 + OH -

4 Me [SiO ] 4+ 4 Me 2+ [SiO ] 2 4 Me 3+ [SiO ] Me 4+ [SiO ] 4

5 Li 4 ], Na 4 ] szkło wodne, K 4 ], Rb 4 ] i Cs 4 ] nie zostały dotąd otrzymane

6 Monokrzemian LK- Me 2+ Polimorfizm Odmian trwała Temperatura Me 2 ] (r k /r O ) w temp. pok. topnienia o C Be 2 ] 4 (0.29) 1 forma R (rozkład) Mg 2 ] 6 (0.45) α norm.ciśn. α Pnma 1890 (kongr.) β,γ wysokie.ciśn. Ca 2 ] 6 i 8 (0.81) α, α H, α L, β, γ γ Pnma 2130 (kongr.) Sr 2 ] 6 i 8 (0.93) α i β β P2 1 /m 1800 (kongr) Ba 2 ] 8 (1.13) α α Pnma 1770(inkongr)

7 monokrzemianu berylu (fenakit) monokrzemianu cynku (wilemitu)

8 rzut ab pł.(001) rzut bc pł.(100)

10 Monokrzemian Me 2 ] LK- Me 2+ Polimorfizm Mn 2 ] (min.tefroit) Fe 2 ] (min.fajalit) Co 2 ] syntetyczny Ni 2 ] (min.liebenbergit) Zn 2 ] (min.wilemit) Odmian trwała w temp. pok. Temperatura topnienia o C 6 1 typ oliwinu Pbnm kongr norm. oliwinu ciśn. spinel α Pbnm β Fd3m kongr norm.oliwin α - Pbnm kongr ciśn. spinel γ Fd3m 6 norm.oliwin α - Pbnm kongr ciśn. spinel γ Fd3m 4 1 typ fenakitu R-3 kongr. 1512

11 - do 10% Fe +2 forsteryt, - 10%- 30%Fe +2 oliwin właściwy, - 30% - 50% Fe +2 hialosyderyt, - 50% - 70% Fe +2 hortonolit, - 70% - 90%Fe +2 ferrohortonolit, - ponad 90% Fe +2 fajalit.

12 w pełnym zakresie stężeń: - Mg 2 ] - Fe 2 ], - Mg 2 ] - Mn 2 ], - Mg 2 ] - Ni 2 ], - Mg 2 ] - Co 2 ], w ograniczonym zakresie: - Mg 2 ] - Ca 2 ], - Fe 2 ] - Ca 2 ], - Mn 2 ] - Ca 2 ], - Mg 2 ] - Zn 2 ]. roztwory stałe izomorficzne więcej niż dwóch kationów np.: - Mg 2 ] - Fe 2 ] - Mn 2 ], - Mg 2 ] - Mn 2 ] Zn 2 ].

α- Mg 2 SiO 4 120-130 kbar β Mg 2 ] 170-190kbar γ Mg 2 ]

13 α- Mg 2 SiO kbar β Mg 2 ] kbar γ Mg 2 ] forsteryt wadsleyite ringwoodite George R. Helffrich and Bernard J. Wood Nature 412, (2 August 2001) Komórka elementarna ringwoodytu oraz koordynacja Mg 2+ przez tetraedry

15 o C α L β 1420 o C α α H 1160 o C < 500 o C α L γ

16 γ Ca 2 ] β Ca 2 ]

17 β Ca 2 ] Ba 2 ](izomorf α-ca 2 ]) (przkrój płaszczyzną[100])

do produkcji ceramiki i szkliw, 4. do produkcji materiałów ściernych i włókien 5.

18 1. ważne źródło otrzymywania pierwiastka cyrkonu, także toru, hafnu, itru i niobu, 2. jest stosowany do produkcji materiałów żaroodpornych i ognioodpornych, 3. do produkcji ceramiki i szkliw, 4. do produkcji materiałów ściernych i włókien 5. w reaktorach nuklearnych, 6. służy do oznaczania wieku bezwzględnego skał, 7. należy do bardzo cenionych kamieni kolekcjonerskich i jubilerskich.

19 Zr ] cyrkon, Hf ] hafnon, Th ] toryt, Pa ], Np ], Pu ] i Am ] - syntetyczne U ] koffinit,

20 Me + 2Me 2+ ] Me 2+ Me 2+ ] Me + Me 3+ ] Me 3 2+ Me 2 3+ ] 3 Me + Me 4+ ]

21 Li 2 Be ], Na 2 Mg ], Na 2 Zn ], Li 2 Zn ], Na 2 Ca ], K 2 Ca ], Li 2 Co ], Na 2 Sr ]. Na 2 Mg ]

22 MgFe ] hortonolit, MgMn ] pikrotefroit, MgCa ] monticzelit, CaFe ] kirschstenit, CaMn ] glaukochroit, MnFe ] knebelit.

23 PbBe ], PbMg ], PbCa ], PbFe ], PbCo ], PbNi ]

24 izostrukturalne z oliwinami: LiSc ], LiY ], NaY ], NaGd ], tetragonalne: NaNd ], NaSm ]

- Andradyt Syntetyczne analogi: Cd 3 Al 2 ] 3 Ca 3 Mn 2 ] 3 Co 3 Al 2 ] 3 Ca 3

25 Piralspity Ugrandyty Mg 3 Al 2 ] 3 - Pirop Ca 3 Cr 2 ] 3 - Uwarowit, -Fe 3 Al 2 ] 3 Almadyn Ca 3 Al 2 ] 3 - Grossular Mn 3 Al 2 ] 3 - Spessartyn Ca 3 Fe 2 ] 3 - Andradyt Syntetyczne analogi: Cd 3 Al 2 ] 3 Ca 3 Mn 2 ] 3 Co 3 Al 2 ] 3 Ca 3 V 2 ] 3 Ni 3 Al 2 ] 3 Ca 3 Sc 2 ] 3. Cd 3 Al 2 ] 3, Cd 3 Cr 2 ] 3 Cd 3 Ga 2 ] 3

26 1. żelazowe Mn 3 Fe 2 ] 3 Kalderyty Mg 3 Fe 2 ] 3 Cd 3 Fe 2 ] 3 Fe 3 Fe 2 ] 3 Fe 2+ 3 Fe3+ 2 ] 3 - Fe 3 Fe 2 [(Si,Fe)O 4 ] 3 - Fe 3+ 3 Fe3+ 2 [FeO 4 ] 3 2. glinowe Y 3 Fe 2 [AlO 4 ], Y 3 Al 2 [AlO 4 ] - YAG (Ytrium Aluminate Garnets) lasery typu Ho:YAG lub Nd:YAG oparte o kryształy YAG dotowane neodymem wykazuje akcje laserową znacznej mocy w zakresie bliskiej podczerwieni o długości fali 1.064μm (ok cm -1 )

27 Mg 3 Al 2 ] 3 (pirop) Ca 3 Fe 2 ] (andradyt)

30 Me 3+ Me 4+ 2 [(SiO 4 ) 2 PO 4 ] Li 3 Zr 2 [(SiO 4 ) 2 PO 4 ], Na 3 Zr 2 [(SiO 4 ) 2 PO 4 ], K 3 Zr 2 [(SiO 4 ) 2 PO 4 ], Ag 3 Zr 2 [(SiO 4 ) 2 PO 4 ]. Na 3 Zr 2 [(SiO 4 ) 2 PO 4 ] jest znany jako nasicon (Na superionic conductor)

31 Klinkier portlandzki Wz. skrócony Udział % Krzemian trójwapniowy 3CaO SiO 2 C 3 S 45 75% Krzemian dwuwapniowy 2CaO SiO 2 C 2 S 7 32% Glinian trójwapniowy 3CaO Al 2 O 3 C 3 A 0 13% Glinoferryt czterowapniowy 4CaO Al 2 O 3 Fe 2 O 3 C 4 AF 0 18% Gips CaSO 4 1/2 H 2 O 2 10%

32 Ca 3 ]O, Sr 3 ]O, Cd 3 ]O, Pb 3 ]O, Ba 3 ]O. Polimorfizm monokrzemianu trójwapniowego T I T II T III M I M II M III R rozkład gdzie: T - formy trójskośne, M - formy jednoskośne, R - forma romboedryczna.

35 [6] Al [5] Al ]O - andaluzyt, [6] Al [6] Al ]O - cyjanit (dysten) [6] Al [4] Al ]O - silimanit [6] Al [4] Al [Si 1-x Al x O 4 ]O 1-x - mulit, gdzie 0.2 < x < 0.8.

2SiO2) 925 C 2Al2O3.3SiO2 + SiO2 Metakaolin Silicon spinel 2Al2O3.3SiO2 1,100 C 2(Al2O3.

37 3Al 2 O 3 2SiO 2-2Al 2 O 3 SiO 2 Al (4+2x) Si (2-2x) O (10-x) Gdzie: x =0.17 do 0.59 Al2Si2O5(OH)4 450 C 2(Al2O3.2SiO2) + 2H2O Kaolinite Metakaolin 2(Al2O3.2SiO2) 925 C 2Al2O3.3SiO2 + SiO2 Metakaolin Silicon spinel 2Al2O3.3SiO2 1,100 C 2(Al2O3.SiO2) + SiO2 Silicon spinel Pseudomullit 3(Al2O3.SiO2) 1,400 C 3Al2O3.2SiO2 + SiO2 Pseudomullit Mullit + cristobalit

39 CaTi [SiO ]O - tytanit (sfen), 4 CaSn[SiO ]O - malajalit, 4 CaV [SiO ]O - wanadomalajalit, 4 Ca Th [SiO ] O apatyty krzemianowe

40 - - grupy OH połączone z krzemem (stanowiące część anionu krzemotlenowego), - grupy połączone z kationem metali (poza anionem krzemotlenowym), - cząsteczki wody stanowiące węzły struktury, - jony hydroksoniowe H 3 O + pełniące rolę równoważną kationom metali w strukturze.

41 3Mg 2 ] Mg (OH) 2 2Mg 2 ] Mg (OH) 2 Mg 2 ] Mg (OH) 2 norbergit chondrodyt humit (Mg,Fe,Ti) 5 (SiO 4 ) 2 (F,OH,O) 2

42 Ca 3 [SiO 3 (OH)] 2 2H 2 O awfilit, Ca 4 [SiO 2 (OH) 2 ] 2 2H 2 O bultfonteinit, Ca 2 [SiO 3 (OH)] (OH) α C 2 S hydrat, 2Ca 2 ] Ca(OH) 2 chondrodytca, Ca 2 ] H 2 O hillebrandyt

Podobne dokumenty

2. Polikrzemiany. 3. Fyllokrzemiany.

Rodzaje anionów krzemotlenowych 1. Aniony niepolimeryczne. 2. Polikrzemiany. 3. Fyllokrzemiany. 4. Tektokrzemiany. Aniony niepolimeryczne D = 0 Podgrupy Wzór anionu M, s Si : O 1.monokrzemiany ] 4- M =