Cтраница 3
С той точки зрения, что по существу все природные силикаты являются кристаллическими, интересно рассмотреть, почему же большинство синтетических силикатов оказывается аморфными, когда осаждение происходит из водного раствора. В кристаллическом силикате металла как ионы металла, так и силикат-ионы, однородные по размеру и форме, выстраиваются в регулярном порядке в кристаллической решетке ( или каркасе) твердого вещества, определяемой размерами и зарядами ионов. Даже в растворах высокощелочных метасиликатов, которые, как известно, содержат мономерные силикат-ионы, понижение значения рН при добавлении раствора соли металла вызывает быструю полимеризацию с образованием полисиликатных ионов. Поскольку такие полисиликат-ионы оказываются неоднородными по размеру, то они не могут совместно с ионами металлов образовывать регулярную кристаллическую решетку. Таким образом, когда полисиликат-ионы соединяются с ионами металла, то образующийся нерастворимый осадок почти всегда аморфен. Для того чтобы получить кристаллический силикат, необходимо деполимеризовать полисиликат-ионы до меньших и однородных по размеру силикат-ионов, которые уже могут выстраиваться в регулярную кристаллическую решетку. [31]
По характеру смачивания все твердые тела разделяют на три основные группы: 1) гидрофильные материалы - хорошо смачиваемые: кальций, кварц, большинство силикатов и окисленных минералов, галогениды щелочных металлов; 2) гидрофобные материалы - плохо смачиваемые: графит, уголь, сера; 3) абсолютно гидрофобные: парафин, тефлон, битумы. [32]
По характеру смачивания все твердые тела разделяют на три основные группы: 1) гидрофильные материалы - хорошо смачиваемые: кальций, кварц, большинство силикатов и окисленных минералов, галогениды щелочных металлов; 2) гидрофобные материалы - плохо смачиваемые: графит, уголь, сера; 3) абсолютно гидрофобные - - парафин, тефлон, битумы. [33]
Твердость силикатов лежит в пределах от 1 до 6 - 7 ед. Большинство силикатов малогигроскопичны и стойки к кислотам, что широко используется в различных областях техники и строительства. [34]
Большинство силикатов нерастворимо в воде; растворимы лишь силикаты щелочных металлов. Для переведения силикатов в раствор их сплавляют с так называемыми плавнями. В качестве плавней ( см. ниже) применяют карбонат натрия, смесь карбонатов натрия и калия, иногда триоксид бора или тетраборат натрия ( буру), пиросульфат калия или бисульфат калия, смесь карбоната натрия с нитратом калия или с хлоратом калия ( бертолетовой солью), пероксид натрия. Для сплавления прокаленных смешанных оксидов, образовавшихся в ходе анализа, применяют главным образом пиросульфат калия. Плавни-окислители ( пероксид натрия, смесь карбоната натрия с нитратом натрия или с хлоратом калия) применяют в тех случаях, когда нужно окислить определяемый компонент. [35]
Кремневая кислота относится к очень слабым кислотам. Большинство силикатов в воде нерастворимо. Растворимыми являются только соли щелочных металлов, которые в водных растворах показывают щелочную реакцию. [36]
К силикатам, разлагаемым кислотой, относятся портландцемент, доменные шлаки, цеолиты, а также некоторые другие искусственные силикаты-различные цементы. Большинство силикатов, встречающихся в природе, а также многие искусственные силикаты ( стекло, фарфор) полностью не разлагаются кислотами. Их переводят в растворимое состояние или обработкой плавиковой кислотой, или сплавлением со щелочью. В качестве последней обычно применяют смесь карбонатов натрия и калия. [37]
Большинство силикатов в воде нерастворимо. Растворяются лишь силикаты щелочных металлов. Для переведения силикатов в раствор их сплавляют с так называемыми плавнями. В качеств плавней применяют углекислый натрий, смесь углекислых натрия и калия, иногда борный ангидрид или тетраборнокислый натрий ( буру), пиро-сернокислый калий или кислый сернокислый калий ( бисульфат калия), смесь углекислого натрия с азотнокислым калием или с хлорноватокислым калием ( бертолетовой солью), пероксидом натрия. Пиросернокислый калий применяют главным образом для сплавления прокаленных смешанных оксидов, образовавшихся в ходе анализа. Плавни-окислители ( пероксид натрия, смесь соды с селитрой или хлоратом калия) применяют в тех случаях, когда нужно окислить какой-либо из определяемых элементов. [38]
Кремнезем или присутствовал в исходной пробе в виде кварца, или выделился из силикатов при кислотной обработке. Большинство силикатов и пород, хотя и считаются нерастворимыми, все же дают небольшую растворимую фракцию, величина которой меняется в зависимости от размера зерен и степени: выветривания минерала, природы кислоты, ее количества, времени взаимодействия и температуры разложения. Так, при обработке серной; кислотой нерастворимый остаток обычно больше, чем при работе с соляной, и даже по параллельным пробам, выполненным в одинаковых условиях, результаты иногда расходятся. [39]
К силикатам, разлагаемым кислотой, относятся портландцемент, доменные шлаки, цеолиты, а также некоторые другие искусственные силикаты-различные цементы. Большинство силикатов, встречающихся в природе, а также многие искусственные силикаты ( стекло, фарфор) полностью не разлагаются кислотами. Их переводят в растворимое состояние или обработкой плавиковой кислотой, или сплавлением со щелочью. В качестве последней обычно применяют смесь карбонатов натрия и калия. [40]
Поэтому между атомами металла и атомами, входящими в промежутки, должны иметь место какие-то сильные взаимодействия химического типа. В большинстве силикатов катионы занимают тетраэдр ические и октаэдр ические пустоты в остове Si - А1 - О ( см. стр. Сюда могут входить разнообразные катионы, и единственным ограничением являются размеры; доли катионов, входящих в силикаты, определяются тем, что полный положительный заряд должен быть равен полному отрицательному заряду. Поэтому силикаты, встречающиеся в природе, часто имеют составы, которые нельзя выразить простыми формулами. Так, например, идеальная формула амфибола имеет вид Са2Л % 2 ( ОН) 2 ( 514Ои) 2, но часть кремния замещена алюминием, а часть ионов кальция и магния - такими ионами, как титан, железо ( окисное и закисное), алюминий, магний, натрий и калий. [41]
Реакция хороша и специфична. Однако для большинства силикатов, содержащих фтор, рекомендуется предварительное разложение их едким натром. [42]
Некоторые вещества нерастворимы ни в кислотах, ни в щелочах. Сюда относятся большинство силикатов и сульфаты щелочноземельных металлов. Подобрав соответствующий растворитель, обработать им 0 5 г образца. Полученный раствор анализировать, как описано на стр. Если вещество растворено в азотной кислоте или в смеси азотной и соляной кислот, раствор необходимо выпарить досуха под тягой для удаления HNO3, которая может помешать анализу. [43]
Из кристаллохимии силикатов известно, что кристобалит образован трехмерным каркасом 8Ю4 - тетраэдров, метасиликаты - беско-ечными анионными цепочками тетраэдров SiO4, кристаллические бисиликаты - бесконечными анионными сетками. В структуре большинства силикатов, в которых отношение - - 3, образуются бесконечные анионы. [44]
Некоторые вещества не растворяются ни в кислотах, ни в щелочах. К таким веществам относятся большинство силикатов и сульфаты щелочноземельных металлов. [45]