1 / 25

SiO 2 , SILIKÁTY, SILOXANY

SiO 2 , SILIKÁTY, SILOXANY. Oxid křemičitý (SiO 2 ). po H 2 O nejstudovanější látka (tvoří 22 fází a tucet polymorfních forem) nejběžnější formou α -křemen výskyt v horninách (žula, pískovec) čistá forma (křišťál) nečistá forma (růženín, kouřový křemen, morion, ametyst, citrín)

duff
Download Presentation

SiO 2 , SILIKÁTY, SILOXANY

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. SiO2, SILIKÁTY, SILOXANY

  2. Oxid křemičitý (SiO2) • po H2O nejstudovanější látka (tvoří 22 fází a tucet polymorfních forem) • nejběžnější formou α-křemen • výskyt v horninách (žula, pískovec) • čistá forma (křišťál) • nečistá forma (růženín, kouřový křemen, morion, ametyst, citrín) • nedokonalé krystalické formy (chalcedon, chrysopras, karneol, achát, jaspis, heliotrop, pazourek) • méně běžné formy (tridymit, cristobalit)

  3. Formy křemenemineralogická exkurze ☻ růženín kouřový křemen morion křišťál citrín chalcedon chrysopras ametyst karneol achát jaspis heliotrop pazourek

  4. Oxid křemičitý (SiO2) • krystalické modifikace složené z nekonečných seskupení tetraedrů SiO4 (sdílejí společný vrchol) • strukturní změny: β-křemen ↔ β-tridymit ↔ β-cristobalit ↔ SiO2 (l) ↨ ↨ ↨ α-křemen α-tridymit α-cristobalit • coesit – zahříváním Na2SiO3 a (NH4)2HPO4

  5. Oxid křemičitý (SiO2) • modifikace SiO2 (největší hustota, k.č. 6) v rutilové struktuře • vláknitý křemen w-SiO2(nízká ρ) SiO2 + Si → 2 SiO → w-SiO2 + Si • vlhkostí se rozpadá na amorfní SiO2 Obecně křemen: • odolný vůči působení kyselin kromě HF • rozpouští se v MOH nebo M2CO3 za vzniku M2SiO3

  6. Oxid křemičitý (SiO2) • z halogenů napadá pouze F2, reaguje i s H2 a C • s oxidy kovů a polokovů – význam ve sklářské technologii = křemenné sklo • použití: průmysl, elektromechanické přístroje, křemenné skla, silikagel • křemičitany: lepidla, pojiva, žáruvzdorné materiály • ve zředěných roztocích přítomnost málo rozpustných křemičitých kyselin (H2Si2O5, H2SiO3, H6Si2O7, H4SiO4, H10Si2O9)

  7. Oxid křemičitý (SiO2) - silikagel • amorfní forma SiO2 – velmi porézní strukturu, vzniká okyselením křemičitanu sodného, vzniklá gelovitá sraženina se dehydratuje pražením • vlastnosti mikroporézního materiálu: póry o průměru 2200-2600 pm, chemicky inertní • použití: sušidlo, selektivné sorbent, chromatografie,

  8. Silikátové minerály • horniny + produkty rozkladu, zeminy, jíly, písky • proměnlivé složení = různé strukturní typy (u všech strukturní typ tetraedru SiO4,různé prostorové uspořádání) • možnost tvořit lineární a násobné řetězce, cykly, vrstevnaté trojrozměrné struktury

  9. Silikátové minerály • dělení do 6 skupin: 1.neso-křemičitany (izolované SiO4) 2.soro-křemičitany (izolované SiO4) 3.cyklo-křemičitany (uzavřené cyklické str.) 4.ino-křemičitany (souvislé řetězce) 5.phyllo-křemičitany (souvislé vrstvy) 6.tekto-křemičitany (souvislé 3D struktury)

  10. neso-křemičitany s izolovanými jednokami {SiO4} • orthokřemičitany M2IISiO4 (Na,K,Mg,Mn, Fe, Zn, Zr), možnost izomorfní substituce (Mg,Fe,Mn)2IISiO4 olivín) • granáty M3IIM2III(SiO4)3 (MII: Ca,Mg,Fe k.č. 8; MIII: Al, Cr, Fe k.č.6) • součástí portlandského cementu granát

  11. soro-křemičitany s izolovanými jednokami Si2O7 • poměrně vzácné • např: thortveitit Sc2Si2O7, Ln2Si2O7, Zn: hemimorfit • trojnásobné tetraedrické jednotky – vzácné (aminoffit, kinoit) hemimorfit thortveitit

  12. cyklo-křemičitany • každá jednotka SiO4 sdílý s přilehlými tetraedry 2 atomy O = [(SiO3)n]2n- • beryl Be3Al2{Si6O18} beryl

  13. ino-křemičitany • řetězovité–sdílení vrcholů tetraedru {SiO4} • pestré, hojné a důležité minerály • pyroxenové: enstatit (Mg2Si2O6), diopsid (CaMgSi2O6), jadeit (NaAlSi2O6), spodumen (LiAlSi2O6) • pásové–příčné spojení {SiO32-} • tremolit (Ca2Mg5(Si4O11)2(OH)2)

  14. ino-křemičitanymineralogická exkurze ☻ enstatit diopsid jadeit spodumen tremolit

  15. Azbest • vláknité křemičité materiály (řec. asbestos – nezhasitelný) • součástí více než 3000 výrobků (filtry, izolace, ohnivzdorné oděvy) • vysoká pevnost, ohebnost, odolnost vůči teplu a plameni, kyselinám a zásadám • bílý azbest (chrysotil) Mg3(Si2O5)(OH)4, serpentiny, amfiboly • azbestosa-dlouhodobý styk s prachem azbestových vláken ve vzduchu

  16. phyllo-křemičitany • vodorovné zesíťováné řetězce {Si2O64-} nebo kondenzované jednotky {Si6O1812-} v rovině • nejznámější a nejdůležitější minerály (jíly, slídy, mastek) • M2Si2O5, M = Li, Na, Ag, H slída-biotit mastek

  17. jíly, slídy • jíly: podstatná složka půdy • vznikají zvětráváním vyvřelých hornin např. kaolinitu 2KAlSi3O8 + CO2 + H2O→ Al2(OH)4Si2O5 + 4SiO2 + K2CO3 • směs s vodou – tvarovatelný měkký materiál • slídy: vznikají pozdní krystalizací vyvřelých hornin, vznikají když ¼ SiIV nahrazena AlIII a záporný náboj vyrovnán K+ (K+ pevnější a tvrdší než mastek • biotit (tmavá slída), margarit slída margarit

  18. tekto-křemičitany • sestaveny z jednotek SiO4, v nichž každý atom O je sdílen vždy dvěma tetraedry, polovina atomu Si je nahrazena Al • hlinitokřemičitany, živce, zeolity, ultramariny

  19. tekto-křemičitany-zeolity • zeolity: mají mnohem otevřenější kostru než živce, zachycují volně vázanou vodu nebo jiné molekuly (řec. zein – vařit, lithos – kámen) • vhodně definované kanálky, systém propojených dutin • výroba: krystalizace vodných gelů smíšených alkalických křemičitanů a hlinitanů • použití: plnidlo detergentů

  20. tekto-křemičitany-zeolity • faujasit NaCa0,5(Al2Si5O14)·10H2O • chabazit Ca(Al2Si4)O12·6H2O faujasit faujasit chabazit

  21. Siloxany (silikony) • silikony a minerální křemičitany – mezi nimi je vztah (methylenová skupina v silikonech je nahrazena izoelek. skupinou O– v křemičitanech) • silikony -  polymery  [R2SiO]n, kde R je organický substituent. • vlastnosti: dobrá tepelná a oxidační stálost, odolnost vůči změnám teplot, hydrofobní, dielektrické vlastnosti, fyziologická inertnost • připraveny jako oleje, mazadla, emulze, elastomery (kaučuky) a pryskyřice

  22. Siloxany (silikony) • silikonové oleje – třepáním O(SiMe3)2 a cyklo-(Me2SiO)4 s malým množstvím konc. H2SO4 ≡Si-O-Si≡ + H2SO4 → ≡Si-O-SiO3H + ≡Si-OH ≡Si-OH + ≡Si-O-SiO3H → ≡Si-O-Si≡ + H2SO4 • použití: dielektrická izolační média, hydraulické oleje, náplň do kapalinových tlumičů, mazadla, kosmetické přípravky (rtěnky, krémy na opalování, atd.), nejsou jedovaté (odpěňovadla do stolních olejů)

  23. Siloxany (silikony) • silikonové elastiomery (kaučuky)– zpevněné lineární dimethylpolysiloxany • výroba:polymerace katalizovaná KOH, H2SO4 : zesíťování kaučuku pomocí oxidačních činidel (benzoylperoxidem) • použití: izolační pouzdra, kyslíkové masky, zdravotnické hadice, kosmické skafandry, implantáty

  24. Siloxany (silikony) • silikonové pryskyřice – připravují se hydrolýzou fenylsubstituovaných dichlor- a trichlorsilanů v toluenu, promytí H2O a následná polymerizace a kondenzace silanových skupin • použití: izolace, lamináty, elektronika, kuchyňské nádobí, hydrofóbní (chirurgické implantáty)

  25. DĚKUJI ZA POZORNOST

More Related