عدد خصائص معدن السيليكات الحلقية وأهم أنواع السيليكات الحلقية، خصائص معادن السيليكات الحلقية هي سلاسل مثل inosilicates، حيث ترتبط السلاسل بأنفسها مكونة الحلقات، ونسبة الأكسجين إلى السيليكون فيها هي نفسها بشكل عام نسبة عدد المركبات السليكونية (1: 3). ومن أمثلة هذه المجموعة الأوزيوميت واللؤلؤ. هذه الجولة العلمية في عالم المعادن …
كيفية تعريف السيليكات الحلقية
السيليكات هي مركبات كيميائية تحتوي على أيونات عنصري الأكسجين والسيليكون، وهي أكبر المعادن وأكثرها تعقيدًا وثراءً في قشرة الأرض على الإطلاق. يقدر الجيولوجيون أن 30٪ من جميع المعادن عبارة عن سيليكات. تتكون معظم قشرة الأرض من السيليكات، لذا فإن الأكسجين والسيليكون هما أكثر العناصر وفرة في قشرة الأرض.
السيليكات هي مجموعة من المعادن التي تشكل أكبر وأهم فئة من المعادن على شكل صخور والتي تشكل حوالي 96٪ من مكونات قشرة الأرض وتصنف على أساس السيليكات التي تحتوي جميعها على الأكسجين والسيليكون.
تتكون غالبية السيليكات من الصهارة البركانية، وتتحول هذه الصهارة إلى سيليكات عندما ترتفع إلى السطح وتبرد.
يتم تحديد نوع المعدن بواسطة عاملين رئيسيين، تركيبته الكيميائية وطريقة تبلوره.
يتبلور معدن السيليكات في درجات حرارة عالية بينما يتبلور معدن الكوارتز عند درجات حرارة أقل بكثير، وهذه الاختلافات هي التي تحدد نوع المعدن الذي تتحول إليه الصهارة.
بين التركيب الكيميائي لمعادن السيليكات
يحتوي كل معدن سيليكات على تركيبة كيميائية وهيكل بلوري يميز الظروف التي يوجد فيها.
إذا نظرنا إلى التركيب الكيميائي لقشرة الأرض، نلاحظ أنه لكل 100 ذرة في القشرة هناك 50 ذرة من الأكسجين، و 25 ذرة من السيليكون، و 8 ذرات من الألومنيوم. أما بالنسبة للحديد والكالسيوم والمغنيسيوم والصوديوم والبوتاسيوم، فهناك ذرتان أو أكثر في كل منها، وإذا استثنينا التيتانيوم، نلاحظ أن جميع العناصر الأخرى ليس لها قيمة A من حيث الحجم الذي تحتله لبناء قشرة الأرض، وحيث أن اهتمامنا بالمعادن وطبيعتها يعتمد على التركيب الذري وليس كمية العناصر بالوزن المتضمنة في تكوينها، فمن الطبيعي أن ننظر إلى مكونات قشرة الأرض بالنسبة إلى الفضاء الذي توجد فيه. تحتل بدلا من الوزن النسبة المئوية لكمياتها. إذا نظرنا إلى قشرة الأرض، فإنها تظهر لنا في شكل هيكل تشغله أيونات الأكسجين المرتبطة بأيونات السيليكون والألومنيوم صغيرة الحجم ولكنها مشحونة للغاية. أيون لكل منهما.
وجود معادن السيليكات الحلقية
اتضح لنا أن المعادن الثمينة في تكوين قشرة الأرض هي السيليكات والأكاسيد، التي تعتمد خصائصها المختلفة على الظروف الكيميائية والفيزيائية لتكوينها. من بين هذه المجموعات المختلفة من معادن السيليكات التي تميز الصخور النارية والرسوبية والمتحولة، والخامات، والبيغماتيت، والصخور المتحولة والتربة، حيث أن لكل مجموعة خصائص بيئية خاصة. بواسطته، إذا قارنا الصخور بكونها صفحات الكتاب العظيم الذي سُجل فيه التاريخ الجيولوجي، فإن المعادن هي الحروف التي ظهرت بها صفحات هذا الكتاب، وكلما زاد فهمنا لهذه الأحرف، كان ذلك أسهل. بالنسبة لنا لقراءة هذا السجل.
كيفية الدافع لقراءة معادن السيليكات
الدافع الذي يدفعنا إلى قراءة معادن السيليكات هذه هو أن التربة الزراعية التي نستقي منها طعامنا تتكون في الغالب من معادن السيليكات، بالإضافة إلى مواد البناء والزجاج الذي يتكون إما من معادن السيليكات أو مشتق من معادن السيليكات. تزودنا معادن السيليكات بالمواد الخام اللازمة لصنع السيراميك، وهي تساهم بشكل كبير في حضارتنا ونظام معيشتنا.
بين كيف تعمل النسب في السيليكات
نسبة نصف قطر أيون السيليكون إلى نصف قطر أيون الأكسجين هي:
(A1.32) (A42) = (38-0)
تشير هذه النسبة إلى أن التنسيق الرباعي يمثل الحالة المستقرة لمجموعات السيليكون والأكسجين.
تتكون الوحدة الأساسية في تكوين جميع معادن السيليكات من أربعة أيونات أكسجين في زوايا الشكل رباعي السطوح، والتي تحيط بأيون السيليكون رباعي التكافؤ وتنسق معه الشكل (200_201). لم تسقط قشرة الأرض كرمل أو تراب “.
على الرغم من المشاركة بين الإلكترونات في رابطة السيليكون، فإن طاقة الترابط لأيون السيليكون في المجموع لا تزال موزعة بالتساوي بين جيرانها الأربعة: أيونات الأكسجين. لذلك، فإن قدرة أي رابطة أكسجين – سيليكون بمفردها تساوي نصف مجموعة منطقة الترابط الموجودة في أيون الأكسجين. كل أيون أكسجين لديه القدرة على الارتباط بأيون سيليكون آخر، والدخول في مجموعة أخرى من رباعي السطوح، أي أن مجموعتنا مرتبطة مع رباعي الوجوه بواسطة أيون الأكسجين المشترك بينهما، ويمكن أن تتم هذه المشاركة من خلال أيون أكسجين واحد من الأربعة. أيونات رباعي السطوح، اثنان أو ثلاثة أيونات، أو كل الأيونات الأربعة، مما يؤدي إلى تكوين أنواع مختلفة من الهياكل الذرية السيليكية.
عدد أنواع الترابط الكيميائي للسيليكات الحلقية
يمكننا أن نطلق على ترابط مجموعات رباعي السطوح من خلال مشاركة ذرات الأكسجين اسمًا على الإطلاق أو
البلمرة استعارة هذا المصطلح من الكيمياء العضوية هذه البلمرة هي سبب تنوع الهياكل السيليكية. حيث توجد علاقة بسيطة ولكنها مهمة للغاية بين ظروف نشأة معادن السيليكات ودرجة البلمرة. تحدث هذه العلاقة عندما تكون جميع العوالم الأخرى واحدة، فكلما ارتفعت درجة حرارة التكوين انخفضت البلمرة، والعكس صحيح. تتأثر هذه العلاقة بالعوامل الخارجية، بما في ذلك الضغط ودرجة التركيز الكيميائي.
أكدت التجارب العلمية التي أجراها البروفيسور بوين وزملاؤه في المختبر الجيوفيزيائي بواشنطن التسلسل في تكوين المعادن إلى انخفاض في درجة الحرارة، على سبيل المثال، في بداية عملية التبلور، تكون أشكال الزبرجد الزيتية البلورية عند درجات حرارة عالية، وفي في نهاية عملية التبلور، يتبلور الأورثوكلاز والكوارتز المتبلور بالكامل عند درجات حرارة منخفضة. .
بين أنواع السيليكات الحلقية
السيليكات هي أنواع ضخمة ومتعددة. قام العلماء بتقسيمهم بناءً على تركيبهم الذري المعقد. المكون الرئيسي للسيليكات هو صيغة رباعية السطوح (ذرة سيليكون وأربع ذرات أكسجين) التي تشكل مع الجزيئات ما يسمى بمعادن السيليكات. تحتوي هذه المجموعة على تركيبة أساسية من السيليكون والأكسجين والتي يتم تصنيفها وفقًا لها واعتمادًا عليها وتنقسم إلى هذه المجموعات:
- النيزوسيليكات: وهي من أبسط مجموعات السيليكات، حيث تشتمل على جميع رباعي السطوح الأساسية، أي أنها غير متصلة بأسطح أخرى. كما أنه يشبه مجموعة من المعادن الأخرى مثل الكبريتات والفوسفات، مثل التوباز والعقيق الأحمر.
- سيليكات سوروسيليكات: تحتوي هذه المجموعة على سيليكات رباعي السطوح مرتبطة بأيون أكسجين. أمثلة على هذه المجموعة هي الوبيدات والنباتات الدموية.
- المواد المرنة: تتكون من سيليكات “أحادية السلسلة” تشترك في ذرات أكسجين رباعية السطوح مع رباعي السطوح الأخرى، وتشكل سلسلة لا نهائية على ما يبدو. أما المجموعة الثانية فهي “سلسلة مزدوجة” وهي سلسلتان منفصلتان تقعان جنبًا إلى جنب بحيث يتم توصيلهما مع الأكسجين، ومن أمثلة هذه المجموعة الرودوثيت والنفثونيت.
- السيليكات الأسطوانية: تشكل هذه السيليكات سلاسل مثل inosilicates، لكنها تختلف عن تلك الموجودة في أن السلاسل الموجودة فيها مرتبطة بنفس تكوين الحلقات ونسبة الأكسجين إليها هي نفسها الموجودة في inosilicates (1.3). ومن أمثلة هذه المجموعة الأوزيوميت والبيريل.
- الفلوسيليكات: من خلال هذا النوع، ترتبط الحلقات الرباعية السطوح ببعضها البعض عن طريق الأكسجين داخل سطح ثنائي الأبعاد، وتشكل بنية تشبه الوشاح. أمثلة على هذه المجموعة هي الأبوفيليت و kavansites.
- Tectosilicates: تتكون السيليكات في هذه المجموعة من رباعي السطوح متصلة داخليًا وتمتد إلى الخارج في جميع الاتجاهات لتشكل بنية معقدة. أمثلة على هذه المجموعة الفلسبار.