Характеристика досліджуваного об'єкта та визначуваного параметру

Силікати — безбарвні, тугоплавкі речовини, нерозчинні у воді (розчиняються лише Na₂SiO₃ та K₂SiO₃).

Силікати натрію і калію одержують сплавленням кремнезему з твердими лугами або з карбонатами калію і натрію:

SiO₂ + 2KOH = K₂SiO₃ + H₂O ^.

SiO₂ + Na₂CO₃ = Na₂SiO₃ + CO₂ ^.

Одержаніі при цьому сплавлені солі мають вигляд склоподібної маси. Тому силікати натрію і калію називають розчинним склом, а водні їх розчини — рідким склом. Розчинне скло додають до цементу і бетону, щоб зробити їх водонепроникливими. Ним просочують тканини і дерево для надання їм вогнестійкості. З розчинного скла виготовляють вогнестійкі замазки, силікатний клей тощо.

Силікатну кислоту можна синтезувати з Si0₂ та Н₂0, але тільки в результаті нагрівання під дуже великим тиском. Така реакція відбувається у глибинах Землі. Подібним способом у лабораторіях добувають монокристали штучного кварцу — «гірського кришталю».

Силікати — солі силікатної кислоти (наприклад, Na₂Si0₃ це силікат натрію, CaSi0₃ — силікат кальцію).

Природні силікати — це доволі складні речовини. Їх склад звичайно позначають як сполучення кількох оксидів. Склад силікату кальцію CaSi0₃, наприклад, можна позначити таким чином: CaSi0₃, а силікату натрію Na₂Si0₃ — Na₂0· Si0₂.

Якщо до складу природних силікатів входить оксид алюмінію, то вони називаються алюмосилікатами. Наприклад, каолін—біла глина А1₂0₃· 2Si0₂·2Н₂0, польовий шпат К₂0 · А1₂0₃ · 6Si0₂, нефелін Na₂0 · А1₂0₃ ^. 2Si0₂.

Ортосилікати — солі ортосилікатної кислоти H₄SiO₄, наприклад олівін (Mg, Fe)₂SiO₄, каламінZn₂SiO₄ · H₂O.

Полісилікати — похідні складних силікатних кислот, наприклад, диметосилікатної кислоти H₂Si₂O₅. До них належать серпантин Mg₃Si₂O₇ · 2H₂O.

Розповсюджені також складні силікати: алюмосилікати, ортоклаз K₂Al₂Si₆O₁₆, нефелін (Na, K)₂ Al₂Si₂O₈, феросилікати, хромосилікати та інші.

Досліджуваний академік В. У. Вернадський довів склад цих складних сполук. Наявність зв’язків між собою груп атомів Si, Al, О.

В структурах силікатів встановлено значне число різних типів ланцюжків, стрічок, сіток і каркасів з тетраедрів.

Більшість силікатів у зв’язку з їх складною будовою має низьку симетрію: близько 45% кристалізується в моноклінній, 20% мають ромбічну симетрію, 9% - триклинну, 7% — тетрагон, 10% — тригональну і гексагональну, 9% - кубічну.

Цю групу В. У. Вернадський назвав каоліновим ядром. [2].

В основі структур всіх силікатів лежить кремнійкисневий радикал [SiО ₄ ] ^4- у формі тетраедра. Важливою особливістю силікатів є здатність до взаємного поєднання (полімеризації) два або декілька кремнійкисневих тетраедрів через загальний атом кисню. Характер цього поєднання враховується при класифікації силікатів. Крім цього, в класифікації силікатів враховується склад радикалів (Si, Al, В, Ве, Ti, Zr, U) і склад катіонів (Na, Ca, Mg, Fe, Mn, Al), наявність і характер в складі силікатів води або гідроксильних груп, наявність додаткових аніоних груп.

У випадках, коли в структурі силікатів інші радикали тетраедрів, тоді виділяють алюмосилікати, боросилікати і беріллосилікати, а також гетерогенні каркасні і шаруваті тітаноі цирконосилікати. 2].