Кремний
Кремний
Страница 12

К весьма распространённым алюмосиликатам относятся, в частности, минералы группы слюд, например мусковит (калийная слюда) — К2H4Al6Si6O24 или K2O·2H2O·3Al2O3·6SiO2. Большое техническое значение имеет алюмосиликат нефелин (Na2Al2Si2O8 или Na2O·Al2O3­·2SiO2), используемый для комплексной выработки из него глинозёма (Al2О3), соды и цемента.

Драгоценным камнем является топаз [Al(F,OH)]2SiO4, кристаллы которого могут обладать разнообразной окраской светлых оттенков и достигать иногда гигантских размеров (масса наибольшего равнялась 117 кг).

Горные породы очень часто представляют собой смеси различных минералов, что заметно уже по их внешнему виду. Например, гранит состоит из смеси кристаллов кварца, полевых шпатов и слюд, причём общее содержание SiO2 в нём составляет около 70%.

Интересную особую группу алюмосиликатов образуют цеолиты, состав которых может быть выражен формулой МxЭyO2y·nH2O, где М — Ca, Na (реже Ba, Sr, K), а Э — Si, Al в переменных соотношениях. Они обладают рыхлой кристаллической структурой, образованной имеющими общие атомы кислорода тетраэдрами SiO4 и AlO4, в пустотах которой располагаются катионы М и молекулы воды. Цеолиты способны обменивать содержащуюся в них воду на другие жидкости (спирт, аммиак и т. п.), а катионы М — на различные другие катионы. В отличие от конституционной (т. е. входящей в основной состав вещества) воды асбеста, талька, мусковита и ряда других минералов, т. н. цеолитная вода ведёт себя, как сорбированная. При осторожном нагревании цеолитов она удаляется постепенно, причём даже полное обезвоживание не ведёт к разрушению основной структуры минерала.

Важной разновидностью цеолитов являются т. н. молекулярные сита, характеризующиеся наличием узких сквозных пустот в их структуре. Природные цеолиты этого типа встречаются редко, и обычно их вырабатывают искусственно (из Na2SiO3, NaAlO2 и NaOH). Получаемые кристаллы имеют однородные по размерам отверстия диаметром большей частью от 300 до 1300 пм и активно сорбируют молекулы (особенно полярные), которые могут в эти отверстия войти. Например, молекулярное сито с диаметром отверстий 350 пм поглощает Н2, О2 и N2, но практически не поглощает Ar или СН4. Подобное же различие при больших размерах отверстий проявляется и по отношению к сложным молекулам. Тем самым создаётся возможность избирательного извлечения некоторых веществ из смесей, их освобождения от вредных примесей и т. п. В частности, молекулярными ситами пользуются для осушки некоторых газов и жидкостей. Они применяются также в качестве ионообменников и носителей катализаторов.

Пространственное строение многих силикатов было изучено с помощью рентгеновских лучей. При этом выяснилось, что все исследованные структуры могут быть классифицированы с разбивкой на сравнительно небольшое число типов, отличающихся друг от друга характером сочетания тетраэдрических ионов SiO44-.

Некоторые из таких типов включают в себя простейшие силикатные анионы. Сюда относятся прежде всего случаи заполнения узлов пространственной решётки индивидуальными ионами SiO44-. Второй тип характеризуется наличием в узлах решётки ионов Si2O76-(образованных двумя тетраэдрами SiO44- c одним общим углом), остальные — наличием в узлах решётки циклических ионов Si3O96-, Si4O128- или Si6O1812- (образованных тетраэдрами SiO44- c двумя общими углами у каждого из них).

Другие типы силикатных структур могут быть названы групповыми, так как они слагаются из теоретически бесконечного числа тетраэдров SiO44-. Такие сочетания могут иметь характер простой цепи, двойной цепи или плоскости. Наконец, существуют типы, представляющие собой объёмную структуру. Во всех подобных решётках часть ионов Si4+ может быть заменена на ионы Al3+ и др., а часть ионов O2- на ионы ОН- и др. Вместе с тем часть входящих в состав силиката ионов (K+, Na+ и др.) может располагаться между цепями или плоскостями, а также в промежутках трёхмерной структуры.

Страницы: 8 9 10 11 12 13 14 15 16

БАШКОРТОСТАН , см. Башкирия.

АУН САН (1915-47) , национальный герой Бирмы. В 1945 возглавил восстание против японских оккупантов, в 1945-47 руководил борьбой за независимость. Убит террористами.

ОЛТ (Olt) , река в Румынии, левый приток Дуная. 709 км, площадь бассейна ок. 25 тыс. км2. Протекает по Трансильванскому плато, Юж. Карпатам и Нижнедунайской равнине. Средний расход воды ок. 160 м3/с. Судоходна в нижнем течении.