Πυριτικά

Ο φλοιός της γης, σύμφωνα με ορισμένους γεωλόγους, αποτελείται κατά 90% από πυριτικά άλατα. Τα πυριτικά είναι πυριτικά, δηλαδή υλικά με βάση το SiO4. Η πυριτική ομάδα είναι η μεγαλύτερη, πιο συναρπαστική και πιο περίπλοκη ομάδα ορυκτών, καθιστώντας τα στοιχεία πυρίτιο και οξυγόνο δύο από τα πιο κοινά στοιχεία που υπάρχουν στην επιφάνεια της γης. Είναι ζωτικής σημασίας πρόσθετα στα δείγματα της Σελήνης, στους μετεωρίτες και σε πολλούς αστεροειδείς.

Επιπλέον, οι πλανήτες που βρίσκονται σε τροχιά έχουν παρατηρήσει τη ίδρυσή τους στον χώρο του Ερμή, της Αφροδίτης και του Άρη. Ο άστριος, το αμφίβολο, το πυροξένιο, η μαρμαρυγία, η ολιβίνη, τα ορυκτά του άστρου και ο ζεόλιθος είναι μεταξύ των λίγων ευρέως αναγνωρισμένων πυριτικών ορυκτών που είναι ζωτικής σημασίας για το σχηματισμό πετρωμάτων.

Ιδιότητες πυριτικών αλάτων

• Ένα ανιονικό πυριτικό αποτελείται κυρίως από SiO4-, μια χημική μονάδα σε σχήμα τετραέδρου. Λόγω του τετραφασικού φορτιστή σε ένα ιόν πυριτίου, κάθε μόριο οξυγόνου έχει δύο άτομα οξυγόνου και κάθε δεσμός πυριτίου-οξυγόνου αντιπροσωπεύει τη μισή ενέργεια ενός δεσμού σε οξυγόνο. Σε μια τέτοια κατάσταση, το οξυγόνο έχει την επιλογή να συνδεθεί με ένα άλλο άτομο πυριτίου, και ως αποτέλεσμα, ο δεσμός SiO4-τετραέδρων μεταξύ τους.
• Τα Tetrahedra μπορούν να ταξινομηθούν σε ένα τρισδιάστατο δίκτυο που σχηματίζει μια κανονική, τακτική δομή στην ακραία περίπτωση.
• Οι ακτίνες Χ προορίζονται για κρυστάλλους όπου τα ηλεκτρόνια στα άτομα αντιδρούν μαζί τους και προκαλούν παρεμβολές. μια οθόνη ή μια σχάρα μπορεί να διαταράξει το φως με τον ίδιο τρόπο.
• Το σημείο πήξης είναι η θερμοκρασία στην οποία το πυρίτιο κρυσταλλώνεται από την τετηγμένη του κατάσταση, εάν ψυχθεί αρκετά αργά. Αλλά όταν το λιωμένο πυρίτιο ψύχεται ακόμη πιο γρήγορα, το καλύτερο αποτέλεσμα είναι ένα στερεό που έχει μια άτακτη διάταξη και ονομάζεται γυαλί, συνήθως γνωστό ως χαλαζίας. Ο δομικός τύπος του χαλαζία είναι SiO2.
• Στο τετράεδρο του πυριτίου, κάθε ιόν O2- μπορεί να συνδυαστεί, συμπεριλαμβανομένων τυχόν ιόντων Si4 + που υπάρχουν μέσα στο τετράεδρο. Έτσι, τα ηλεκτρόνια ιόντων O2- απαιτούνται μόνο από ένα κλάσμα του δεσμού μεταξύ Si και O. Μοιράζοντας το άτομο οξυγόνου με το γειτονικό τετράεδρο του πυριτίου, τα τετράεδρα του πυριτίου μπορούν να δημιουργήσουν σύνθετες αλυσίδες.

Δομή πυριτικών αλάτων

• Όλα τα πυριτικά ορυκτά έχουν ένα τετράεδρο πυριτίου ως το κύριο δομικό στοιχείο, που αποτελείται από ένα άτομο πυριτίου και τέσσερα άτομα οξυγόνου, το καθένα ευθυγραμμισμένο στην γωνιά του μέσα σε ένα όχι ασυνήθιστο τετράεδρο. Αυτά τα τετράεδρα SiO4 μπορούν να μοιράζονται άτομα οξυγόνου και μπορούν να διατάσσονται με πολλούς διαφορετικούς τρόπους, με αποτέλεσμα διακριτικές δομές.
• Κάθε τετράεδρο σε φυλλοπυριτικά έχει ένα άτομο οξυγόνου το οποίο μοιράζεται με καθένα από τα άλλα τρία τετράεδρα του φύλλου.
• Ο διαχωρισμός πυριτικών βασίζεται στην τοπολογία αυτών των συστημάτων. Τα ορυκτά νεοπυριτικά, για παράδειγμα, έχουν συστήματα που αποτελούνται από μη αναγνωρίσιμα τετράεδρα πυριτικού άλατος.
• Ένα τεκτοπυριτικό αποτελείται από τετράεδρα που συνδέονται σε τρεις διαστάσεις με όλα τα άτομα οξυγόνου να μοιράζονται μεταξύ όλων των τετραέδρων.
• Οι σολαστιλίνες είναι τετραεδρικά πυριτικά ορυκτά που αποτελούνται από δύο τετράεδρα που μοιράζονται το ίδιο άτομο οξυγόνου.
• Οι δακτύλιοι των κυκλοπυριτικών αποτελούνται από 3, 4 και 6 τετραεδρικά τμήματα, αντίστοιχα.
• Τα τετράεδρα αυτών των ανοπυριτικών ενώσεων μοιράζονται 2 άτομα οξυγόνου.

Αλυσίδες Τετράεδρων:Πυροξένες και Αμφιβόλες

• Συνήθως, με τη μορφή αμφιβολιών, αυτά τα ειδικά πυριτικά μπορούν να χωρέσουν ένα ευρύ φάσμα κατιόντων, συμπεριλαμβανομένων του σιδήρου, του μαγνησίου, του ασβεστίου, του αλουμινίου και του νατρίου, όλα με φορτία +2, και διατίθενται σε μια σειρά χρωμάτων. Σε ένα αμφίβολο, υπάρχουν δύο επίπεδα διάσπασης που χωρίζονται κατά 120 μοίρες σε 2 επίπεδα του ορυκτού. Το Hornblende είναι το πιο κοινό αμφίβολο, που βρίσκεται σε γρανίτες και ανδεσίτες.
• Μεταξύ των πυριτικών, τα πυροξένια έχουν δύο επίπεδα που χωρίζονται σε ορθή γωνία μεταξύ τους και οι δεσμοί μεταξύ των τετραέδρων τους είναι στενοί. Έτσι, τα επίπεδα διάσπασης δεν διασχίζουν τις αλυσίδες των πυροξενίων.
• Η ανάπτυξη μακριών αλυσίδων κυττάρων οξυγόνου ξεκινά όταν πολυμερίζονται πυριτικά ανιόντα. Αυτό προκαλεί τον διαχωρισμό των ατόμων οξυγόνου μεταξύ γειτονικών τετραέδρων.
• Ένα ιόν οξυγόνου σχηματίζει διπλή αλυσίδα όταν κάθε άλλη τετραεδρική αλυσίδα συνδέεται με μια κοντινή αλυσίδα μέσω ενός ιόντος οξυγόνου. Η διπλή αλυσίδα όχι μόνο έχει αρνητικό φορτίο, αλλά μπορεί επίσης να συνδεθεί χημικά με ένα κατιόν που μπορεί να δημιουργήσει γέφυρες μεταξύ των ατόμων.
• Μια αλυσίδα με αρνητικό φορτίο συνδέεται με κατιόντα σιδήρου, κατιόντα μαγνησίου και ασβεστίου, με αποτέλεσμα μια γέφυρα μεταξύ των αλυσίδων. Οι αλυσίδες σχηματίζουν γέφυρες πάνω από αυτά τα μεταλλικά κατιόντα, αν και τα μεταλλικά κατιόντα εξακολουθούν να έχουν αρνητικό φορτίο.
• Τα πυροξένια και οι αμφίβολοι είναι και τα δύο μαύρα, μπλοκαρισμένα ορυκτά. Μπορούν να διακριθούν αναλύοντας προσεκτικά τι συμβαίνει μεταξύ των διαχωριστικών τους επιπέδων.

Συμπέρασμα

Η πυριτική ομάδα είναι η μεγαλύτερη, πιο συναρπαστική και πιο περίπλοκη ομάδα ορυκτών, καθιστώντας τα στοιχεία πυρίτιο και οξυγόνο δύο από τα πιο κοινά στοιχεία που υπάρχουν στην επιφάνεια της Γης. Είναι ζωτικής σημασίας πρόσθετα στα δείγματα της Σελήνης, στους μετεωρίτες και σε πολλούς αστεροειδείς.

Τα πρόσθετα τροφίμων όπως το πυρίτιο μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως αντισυσσωματικά μέσα, για διαύγαση ποτών, για έλεγχο του ιξώδους, ως παράγοντας κατά του αφρισμού και τροποποίησης της ζύμης και ως έκδοχο σε φαρμακευτικά προϊόντα και βιταμίνες. Μεταξύ των πυριτικών, τα πυροξένια έχουν δύο επίπεδα που χωρίζονται σε ορθή γωνία μεταξύ τους και οι δεσμοί μεταξύ των τετραέδρων τους είναι στενοί. Έτσι, τα επίπεδα διάσπασης δεν διασχίζουν τις αλυσίδες των πυροξενίων.