硅酸盐的结构
硅酸盐晶体结构
ڻ以SiO2为例讨论，SiO2分
为三类晶型（石英、鳞石 英、方石英）七种变体。
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（1）α-方石英结构
立方晶系，Fd3m 空间群， a=0.705nm，Si4+在立方 晶胞中的配置与金刚石 构造中的相同，而 O2-位于每两个 Si4+之间， Si4+、O2-均作面心立方排 列。
结构式Mg6[Si4O10]（OH）
8
结构组成：相当于在高 岭石结构中，用Mg2+取 代Al3+，为保持电价平
衡，需用3个Mg2+取代2
个Al3+
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4、叶腊石类 (属三层结构) 主要有叶腊石、蒙脱石、 滑石。
叶腊石
构成：将高岭石的双层结
构再加上一层[SiO4]四面
体层。
成分：Al2O3· 4SiO2· 2O H
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3）四面体不相连，八面体共棱相连。
4）Si-O形成[SiO4]四面体，弧立存在，由
[MgO6]连接起来。 5）Si-O→[SiO4]，Mg-O→[MgO6]
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（2)
结构特点
1）各[SiO4]4- 是单独存在的，其顶角相互地朝上朝下。 ２）各[SiO4]4-四面体只通过O-Mg-O键连接一起。
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（2）叶蛇纹石 又称岫玉， 形成于镁质碳酸岩的变质大 理石中，全国最大的蛇纹石 玉矿在辽宁省岫岩县哈达碑 镇瓦沟，岫岩玉以绿色为主， 还有红、黄、白、青、蓝、 紫色和墨绿、淡黄、乳白色。 可谓七彩斑斓，五光十色。 硬度一般介于3.5至5之间。
硅酸盐晶体结构
2.1% 2.6% 2.8% 3.6%
5.0%
地殼
1.5%
硅约占25％， 8.1% 氧约占50％
存在形式： 硅酸盐与硅石
27.7%
硅酸盐： 地壳中的岩石、粘土等； 人工制造的水泥、陶瓷、砖瓦、玻璃等。
氧
硅
鋁
46.6%
鐵鈣鈉来自鉀鎂其他
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一、硅酸盐晶体结构的一般特点和分类
这种写法特点：能反映出组成化学成分克分子比，但 不能反映结构特点。
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2）结构表示法 按电价高低写出各金属元素，再写Si-O结合情况， 最后写羟基。 如高岭土，Al2[Si2O5](OH)4 绿柱石Be3Al2[Si6O18] 透闪石： 2CaO·5MgO·8SiO2·H2O
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晶体常呈六方柱，柱面上有纵纹，集 合体有时呈晶簇或针状，有时可形成 伟晶，长可达5米，重达18吨。多为浅 绿色，成分中富含铯时，呈粉红色， 称为玫瑰绿柱石；含铬时，呈鲜艳的 翠绿色，称为祖母；含二价铁时，呈 淡蓝色，称为海蓝宝石；含三价铁时， 呈黄色，称为黄绿宝石。玻璃光泽， 解理不完全。摩氏硬度7.5-8，比重 2.6-2.9。
键角接近 。145
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2、 硅酸盐晶体结构分类
R
桥氧：连接2个Si4+的氧，Si-O-Si
非桥氧：连接一个Si4+的氧，Si-O-R
按[SiO4]四面体排列方式分类： ①岛状硅酸盐 [SiO4]四面体弧立存在，无桥氧，Si:O=1:4 ②组群状硅酸盐
双四面体 一个桥氧
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硅酸盐晶体结构
▲▲
如果八面体以共棱方式相连，但O2被3个正离子所共用，这种八面体称为三
八面体，即 全部八面体空隙都被正离
子填充，[MgO6] 就属此种情况。
材料科学基础
• 不管是二八面体还是三八面体，八面
体层网络中仍有一些O2-不能与Si4+配位 （活性氧），因而剩余电价就要由H+来 平衡，所以层状结构中都有OH-出现。
五、层状矿物
层状结构是[SiO4]之间通过三个桥氧相 连，在二维平面无限延伸构成的硅氧四面 体层。
结构基元：[Si4O10]4－ 化学式：[Si4O10]n4n－ Si/O： 4：10 共用O2－数： 3
（a）立体图
（b）投影图
层状结构硅氧四面体
层的类型：
按照硅氧层中活性氧的空间取向不同，硅氧
第二节 硅酸盐晶体结构
一、概述 1、硅酸盐晶体化学式的写法
氧化物法：将所用氧化物由低价到高价按比例写 出，（最后写H2O） 无机络盐法：低价离子→高价离子→氧→(OH)基
Mg2[SiO4]
2、硅酸盐晶体结构的特点
1）[SiO4]是硅酸盐晶体结构的基础；
2）硅酸盐结构中的Si4＋之间不存在直接的键，
通过金属正离子连接，最常见的是Mg2+和Ca2。
角闪石类硅酸盐含有双链[Si4O11]，如斜方角
闪石（Mg，Fe）7[Si4O11]2（OH）2和透闪石
Ca2Mg5[Si4O11]2（OH）2等。
例：透辉石， CaMg[Si2O6]
结构与性质的关系：
介电性 解理性Si-O键要比M-O键要强
石英 磷石英 方石英 熔体
870 C 1470 C 1723 C
硅酸盐晶体结构
2、蒙脱石（微晶高岭石）的结构
蒙脱石是一种粘土类矿物，属单斜晶系，空间群C2/ma； 理论化学式为
Al2[Si4O10](OH)2·nH2O； 晶胞参数a=0.515nm，b=0.894nm，c=1.520nm，=90o； 单位晶胞中Z=2。 实际化学式为
（Mx·nH2O） (Al2-xMgx)[Si4O10](OH)2，式中x=0.33， 晶胞参数a0.532nm，b0.906nm，c的数值随含水量而变化， 无水时c0.960nm。
图2－20 硅氧四面体所构成的链
（a）单链结构 （d）双链结构 （c）（b）（e）为从箭头方向观察所得的投影图
单链结构类型
透辉石CaMg[Si2O6]结构
透辉石属单斜晶系，空间群C2/c，晶胞参数a=0.971nm， b=0.889nm，c=0.524nm，=105o37，。晶胞分子数Z=4。如图2-21 所示，硅氧单链[Si2O6]平行于c轴方向伸展，图中两个重叠的硅氧 链分别以粗黑线和细黑线表示。单链之间依靠Ca2+、Mg2+连接。 Ca2+的配位数为8，Mg2+为6。Ca2+负责[SiO4] 底面间的连接， Mg2+负责顶点间的连接。
镁橄榄石结构中，O2-离子近似于六方最紧密堆积排列， Si4+离子填于四面体空隙的1/8；Mg2+离子填于八面体空隙的 1/2。每个[SiO4]四面体被[MgO6]八面体所隔开，呈孤岛状分 布。
（a） （100） 面上的 投影图
（c） 立体侧
视图
（b）（001）面上的投影图
镁橄榄石结构
图2-18 镁橄榄石晶体理想结构
若透辉石结构中的Ca2+全部被Mg2+取代，则形成斜方晶系 的顽火辉石Mg2[Si2O6]。
第二章-硅酸盐晶体结构
脱水 斜斜顽火辉石-Mg2[Si2O6] 叶蜡石 脱水 莫来石3Al2O3· 2SiO2
滑石和叶蜡石都是玻璃和陶瓷工业重要原料
滑石：用于制备绝缘、介电性能良好的滑石瓷和堇青石瓷; 叶蜡石：常用作硼硅质玻璃中引入Al2O3的原料
滑石
高岭石Al2O3· 2SiO2· 2O的结构 2H
所取代。为平衡多余的负电荷，结构中将近有1~1.5
个K＋进入结构单位层之间。K＋处于上下两个硅氧四 面体六节环的中心，相当于结合成配位数为12的K-O
配位多面体。因此层间的结合力较牢固，这种阳离子
不易被交换。
白云母KAl2[AlSi3O10](OH)2的结构
属单斜晶系，空间群C2/c；晶胞 参 数 a=0.519nm ， b=0.900nm ， c=2.004nm ， =95o11” ， Z=2 。 其结构如图所示，图中重叠的O2已稍行移开。 白云母属于复网层结构，复网层 由两个硅氧层及其中间的水铝石 层所构成。连接两个硅氧层的水 铝石层中的Al3+ 之配位数为6，形
单链结构类型
单链结构：辉石类硅酸盐矿物，如： 透辉石CaMg[Si2O6] 顽火辉石Mg2[Si2O6] 双链结构：角闪石类硅酸盐矿物，如： 斜方角闪石(Mg,Fe)7[Si4O11]2(OH)2 透闪石Ca2Mg5[Si4O11]2(OH)2 无论单链或双链，由于链内结构牢固，链间通过其 它金属阳离子连接， 最常见的是Mg2+和Ca2+。 而 金属阳离子与O2-之间的键比Si-O键弱，容易断。则 链状结构矿物总是形成柱状、针状、或纤维状解理。
滑石结构与性质的关系
复网层中每个活性O2-同时与3个Mg2+相连接，电价饱和；OH-中氧的电 价也饱和，则复网层内为电中性，层与层之间靠微弱分子力结合，致使层 间易相对滑动，则具有良好片状解理，并有滑腻感。 离子取代现象：用2个Al3+取代滑石中的3个Mg2+，则形成二八面体型的 叶蜡石Al2[Si4O10](OH)2结构（Al3+占据2/3八面体空隙）。叶蜡石同样具 有良好片状解理和滑腻感。 晶体加热时结构变化：都含有OH-，加热时产生脱水效应。
实验3硅酸盐矿物的晶体结构
实验3 硅酸盐矿物的晶体结构一、实验目的：巩固硅酸盐矿物的晶体结构知识。
二、硅酸盐晶体结构概述硅酸盐晶体按结构中硅氧四面体的连接方式，可以分为岛状、组群状、链状、层状和架状五种。
1. 岛状结构岛状结构硅酸盐晶体中硅氧四面体以孤立形式存在，硅氧四面体之间没有共用的氧。
典型的矿物是镁橄榄石，其结构如图3-1所示。
镁橄榄石（Mg2SiO4）的晶体结构属正交晶系P bmm空间群，a0=0.476nm，b0=1.021nm，c0=0.598nm，Z=4。
镁橄榄石的结构中O2-近似于六方紧密堆积，Si4+充填在四面体空隙，Mg2+充填于八面体空隙，硅氧四面体之间由Mg2+按镁氧八面体的方式相连。
图3-1 镁橄榄石晶体理想结构图3-2 绿宝石的晶体结构2. 组群状结构组群状结构是指硅氧四面体以两个、三个、四个或六个，通过共用氧连成硅氧四面体群体，群体之间由其它阳离子按一定的配位形式将它们连接在一起。
典型的矿物是绿宝石，其晶体结构如图7-2所示。
绿宝石（Be3Al2[Si6O18]）的晶体结构属于六方晶系P6/mcc空间群，a0=0.921nm，c0=0.917nm，Z=2。
绿宝石的基本结构单元是六个硅氧四面体形成的六节环，六节环之间由Al3+和Be2+相连。
六节环中的四面体有两个氧是共同的，它们与硅氧四面体中的S i4+处于同一高度。
图7-2中示出了八个这样的六节环，上面四个和下面四个错开30 排列，上下叠置的六节环内形成了一个巨大的通道，可以存在一些如K+、Cs+等大的阳离子以及H2O分子。
Al3+的配位数为6，形成Al-O八面体，Be2+的配位数为4，构成Be-O四面体。
3. 链状结构硅氧四面体可以由共用氧离子相连，在一维方向延伸成链状，链与链之间再通过其它阳离子按一定的配位关系连接而形成链状结构。
无机材料科学基础-之-硅酸盐的晶体结构
Crystal Structure of Silicates
1
第一节 硅酸盐结构的一般特点及分类 第二节 硅酸盐晶体结构
● 2.1 岛状结构 ● 2.2 组群状结构 ● 2.3 链状结构 ● 2.4 层状结构 ● 2.5 架状结构
2
第一节 硅酸盐结构的一般特点及分类
一、硅酸盐结构的特点
22
硅氧四面体组群状结构包括：双四面 体、三节环、四节环和六节环，如下：
23
2）绿宝石(绿 柱石)
绿宝石的化
学式是
Be3A12(Si6018)。 其晶体结构属于 六方晶系；空间 群为P6∕mcc
ao=0.921nm co=0.917nm Z＝2。
（001）面投影图
115
35
100
50
85 65
50
4
（4）[SiO4]中O—Si—O的结合键不是一条直线， 而是一折线( ≈145° )。
（5）在硅酸盐晶体中，除了硅和氧以外，组成 中还含有其他阳离子多达50多种，因此其结构十 分复杂。常发生同晶取代。
145°
5
(6)在硅酸盐晶体 中，对于每个硅氧 四面体之中的氧， 又可分为桥氧和非 桥氧。
16
硅氧四面体是孤
立的，硅氧四面体 之间是由镁离子按 镁氧八面体的方式 相连的。每一个O2离子和三个Mg2+离 子以及一个Si4+离 子相连，电价是平 衡的。
（001）面投影图
17
按照晶体结构的局部电中性要求， L.C.鲍林提出以下五项规则：
第一规则 在每一正离子周取决于半径和， 正离子的配位数取决于正、负离子的半径比。
当[SiO4]之间完全相互直接连接形成架状结 构时，O/Si=2。
硅酸盐结构类型
硅酸盐结构类型
硅酸盐是指由硅酸根离子 SiO4 与金属离子或其他离子组成的
化合物。
硅酸盐可以分为多种不同的结构类型，最常见的有以下几种：
1. 正二硅酸盐结构：也称为硅酸四面体链结构，是由SiO4四
面体链相互联结而成的结构。
每个四面体的一个氧原子与相邻四面体的硅原子共享一个氧原子，形成链状结构。
例如石英和云母等。
2. 环状硅酸盐结构：也称为硅酸四面体环结构，是由四面体相互连接形成环状结构。
每个四面体的一个氧原子与相邻四面体的硅原子共享一个氧原子，形成闭合的环状结构。
例如玉髓等。
3. 框架硅酸盐结构：也称为硅酸四面体框架结构，是由四面体直接相连形成三维立体框架结构。
框架结构中硅原子与四面体的相连方式决定了硅酸盐的不同种类。
例如长石和石墨烯等。
4. 层状硅酸盐结构：也称为硅酸四面体层结构，是由四面体层相互连接形成层状结构。
每个四面体的一个氧原子与相邻四面体的硅原子共享一个氧原子，形成层状结构。
例如云母等。
总的来说，硅酸盐的结构类型多样，其结构类型决定了硅酸盐的物理化学性质和用途。
硅酸盐晶体结构
结构稳定，熔点高达1800℃，是一类重要的耐火材料。 同时在各个方向上结合力分布差异不大，所以没有显 著的解理，常呈粒状。
示意图
无机材料科学基础
50
OH 0 100
OH 50
OH 0
50
13
50
50 75
50
镁橄榄石在（100）面投影
• 按鲍林第一规则: rsi4+ /rO2- =0.041/0.140=0.293 • 所以Si4＋的配位数为4，形成[SiO4]四面
体；rMg2+ /rO2- =0.065/0.140=0.464 ，所以Mg2＋的配位数为 6，形成[MgO6]八面体。 • 按鲍林第三规则，[SiO4]四面体应该孤立存在， 而[MgO6]八面体可以共棱。
75 Al 50
0 50 13
50
镁橄榄石结构中的同晶取代：
无机材料科学基础
➢ 镁橄榄石中的Mg2+可以被Fe2+以任意比例取代，形成铁 橄榄石（FexMg1-x）SiO4固溶体。
➢ 部分Mg2+被Ca2+取代，则形成钙橄榄石CaMgS水iO泥4。的主要 ➢ 如果Mg2+全部被Ca2+取代，则形成-Ca2SiO4组，成即矿-物C2S之，一
无机材料科学基础
一、硅酸盐晶体的一般特点及分类
硅酸盐结构的一般特点:
（1）据鲍林第一规则，r si
4+
/rO2-
=0.041/0.140=0.293，Si4＋的配位数为
4，形成[SiO4]四面体。Si－O之间的平均距离为0.160nm，
此值小于硅氧离子半径之和0.181nm，说明硅氧键并非简单
第二章4硅酸盐晶体结构
硅酸盐晶体结构
硅酸盐为主要由硅和氧组成的晶体，是地球上主要矿
物。其成分复杂，结构形式多样，晶体结构有以下特点：
（1）基本结构单元为硅氧四面体[SiO4]4-。硅氧结合为 50%的离子键和50%的共价键。
（2）晶格中，Si4+间只通过O2-连接。 （3）每一个O2-只连接2个硅氧四面体，或以一个键与其 他非Si4+如Al3+、Mg2+等结合，形成不同的硅酸盐。 （4）硅氧四面体只共顶连接，可形成单链、双链、层状、 网状等复杂结构。
（2）双链：两条相同的单链通过非桥氧相连，形成双链结
构，其结构单元为[Si4O11]6- 。
单 链
双 链
四、层状结构
1、层结构 （1）复网层结构单元： 硅氧四面体层(上部)+八面体层(中部)+硅氧四面体层(下部) （2）单网层结构单元： 八面体层(上部)+硅氧四面体层(下部)
硅氧四面体层状结构
2、硅氧四面体层结构 （1）Si4+以三个公共氧连接成二维的六边形网络。 （2）Si4+通过O2-连接，一个O2-连接两个Si4+。 （3）Si4+中，仅有一个非桥氧且与金属离子连接，构成 复网或单网层。
（4）层状结构的络阴离子为[Si4O10]4活性氧 非活性氧
3、典型结构
（1）Mg3[Si4O10](OH)2(滑石)结构 属单斜晶系，复网层结构。
上、下层为硅氧四面体，其非桥氧朝向中间的[MgO4(OH)2] 八面体层。
பைடு நூலகம்每一层单元内，电价饱和，层单元之间为范德华力结合。 加热可使滑石脱水，转变为斜顽火辉石Mg2[Si2O6]（制造 玻璃和陶瓷的原料）
一、岛状结构
第二章2 硅酸盐结构
岛状结构硅酸盐
石榴石族
结构特点: 结构中二价阳离子作八配位，形成畸变配位立方体， 三价阳离子作六配位。这一结构很紧密，各方向的键力很少有 差异 晶体形态: 晶形常呈菱形十二面体、四角三八面体，或二者之聚 形。通常在富Ca岩石(如矽卡岩)中，多形成钙系石榴子石, 以菱 形十二面体为主；而在富Al岩石中，多形成铝系石榴子石，往 往呈四角三八面体晶形。
岛状结构： 该结构中形成两种多面体，[SiO4]四面体 和[MO6]八面体。[SiO4]四面体呈周期性 重复排列，[SiO4]四面体的各顶角之间不 直接连接，而是与[MO6]八面体连接，即 [SiO4]四面体被[MO6]八面体隔离，所以 称岛状结构。典型岛状结构的硅酸盐有 锆英石Zr[SiO4]、橄榄石Mg2[SiO4]、石 榴子石Mg3Al2[SiO4]3以及莫来石、硅线 石等
鉴定特征: 根据其颜色，硬度的各向异性以及形态。
岛状结构硅酸盐
红柱石
化学组成: Andalusite Al2SiO5, 可含少量的Fe3+和Na、K等。 结构特点:正交晶系 物理性质:常呈灰白色或肉红色，玻璃光泽。硬度6.5~7.5{110}解 理清晰。
鉴定特征:以柱状形态，解理交角近于垂直，常呈肉红色为特征。
1．硅酸盐结构特点与分类 硅酸盐是数量极大的一类无机物。硅酸盐晶 体可以按硅（铝）氧骨干的形式分成岛状结 构、组群状结构、链状结构、层状结构和架 状结构。它们都具有下列结构特点： 1）结构中Si4+之间没有直接的键，而是通过 O2-连接起来的 2）结构是以硅氧四面体为结构的基础 3）每一个O2-只能连接2个硅氧四面体 4）硅氧四面体间只能共顶连接，而不能共棱 和共面连接
体的支持，
只有在具有无限延伸的硅氧骨干(链、层、架)的结构中，Al代Si才有可
第12章：硅酸盐聚集状态的结构
为使整个材料将空间铺满，形成 CRN 结构需满足： ① 由 5 个或 6 个原子组成胚团； ② 胚团内没有不饱和悬挂键； ③ 键长变化在 1 % 内； ④ 键角允许有一定偏离（分散性），在 10 % 内。 连续无规网络又称连续随机网络，用于非晶硅、非
晶锗和玻璃等共价型非晶材料。
该现象有普遍性，不能 单纯用玻璃内应力解释， 这种现象为玻璃中存在 石英的“微晶”。
微晶学说认为：
玻璃是由多个 [SiO4] 聚合形成的原子团“微晶” （比如：[Si8O20]8-、[Si3O9]6-）不连续的散在由各种成分 构成的无定型介质中构成。
从而可以用从 石英 石英的多晶相变来解释硅
查哈里阿生提出氧化物形成玻璃必须满足四个条件： ① 每个氧离子最多和两个正离子连接； ② 正离子的配位数小于 4，即包围中心正离子的氧离子 数是 3 或 4； ③ 氧多面体共角，不共边和面； ④ 氧多面体至少有 3 个顶角和邻近氧多面体共有。
(1.1)、石英玻璃的结构
石英是硅酸盐中最简单的结构，就是以 [SiO4] 四面体顶点
中 间 剂 如 （ Al2O3 ） 存 在 的 量 较多时，会吸引大量的正离子；
而非氧离子的存在会改变玻璃
的结构，因此就由中间剂变成
了改变剂。
石英玻璃的二维结构示意图
(2)、微晶学说
将硅酸盐加热，测其折射率和室温的折射率差 n 随温 度 t 变化，500℃ 前，n – t 呈直线关系，520 ~ 590℃ 之间， 折射率突然变小，图示： 硅酸盐玻璃折射率随温度的变化曲线
硅酸盐结合形式示意图
硅酸盐的熔体结构
2、硅酸盐的熔体结构
（1）、熔体内的结构单元
对于熔体，当氧硅的比例为 4 / 1 时，形成独立的四面体 单聚体；
硅酸盐中的硅氧四面体
硅酸盐中的硅氧四面体
硅酸盐是一种广泛存在于自然界中的化合物，其中最基本的结构单元是硅氧四面体。
硅氧四面体由一个硅原子和四个氧原子组成，呈正四面体形状。
这些四面体可以通过它们的顶点和边缘组合在一起形成各种形状和尺寸的结构。
在大自然中，硅酸盐可以存在于岩石、矿物、土壤、沙漠和海底等不同的环境中。
例如，石英是一种由硅氧四面体组成的矿物，在岩石中广泛存在。
硅酸盐也是陶瓷、水泥、玻璃等重要材料的主要成分。
硅氧四面体的结构对硅酸盐的性质具有重要影响。
例如，硅酸盐的硬度和耐磨性取决于硅氧四面体的连接方式和数量。
硅氧四面体之间的空隙和缝隙也影响着硅酸盐的孔隙度和透气性。
硅酸盐中的硅氧四面体不仅在地球科学和材料科学中有着重要的应用，还在生命科学中发挥着重要作用。
例如，硅酸盐在生物体内的功能包括细胞壁的支撑、骨骼和牙齿的构成等。
总之，硅氧四面体是硅酸盐中最基本的结构单元，它的结构和性质对硅酸盐在各种领域的应用都具有重要影响。
- 1 -。
二氧化硅水合物
二氧化硅水合物二氧化硅水合物，即硅酸盐，是由硅元素和氧元素组成的化合物。
它具有多种不同的结构和性质，广泛存在于自然界中。
本文将从不同角度介绍二氧化硅水合物的结构、性质和应用。
一、结构二氧化硅水合物的结构可以分为两类：无机硅酸盐和有机硅酸盐。
无机硅酸盐是指硅元素与氧元素以及其他金属元素形成的硅酸盐化合物，如硅酸钠、硅酸钾等。
有机硅酸盐是指硅元素与有机基团形成的硅酸盐化合物，如硅油、硅胶等。
1. 无机硅酸盐结构无机硅酸盐的基本结构单位是硅氧四面体，其中一个硅原子与四个氧原子形成四面体结构，其他原子围绕在硅原子周围。
这种结构可以形成无限的硅氧链，通过共价键连接在一起，形成硅氧网络。
这种网络结构使得无机硅酸盐具有优异的物理和化学性质。
2. 有机硅酸盐结构有机硅酸盐是指硅元素与有机基团形成的化合物，其结构可以是线性的、分支的或环状的。
硅元素与有机基团通过硅碳键连接在一起，形成稳定的化学结构。
有机硅酸盐具有优异的耐热性、耐腐蚀性和化学稳定性，被广泛应用于化工、医药和电子等领域。
二、性质1. 物理性质二氧化硅水合物具有高熔点、高硬度和高热稳定性。
无机硅酸盐常以固体形式存在，具有良好的电绝缘性和光学性能。
有机硅酸盐通常为液体或胶状物质，具有良好的流动性和黏附性。
2. 化学性质无机硅酸盐在高温下可以与其他金属元素发生反应，形成硅酸盐化合物。
有机硅酸盐具有较强的化学惰性，不容易与其他物质发生反应。
但在一些特殊条件下，有机硅酸盐可以发生水解、氧化等反应。
三、应用1. 工业应用二氧化硅水合物在工业上有广泛应用。
无机硅酸盐常用于建筑材料、陶瓷制造和玻璃工业等领域。
有机硅酸盐常用于涂料、密封剂和油墨等工业产品的生产中。
2. 医药应用二氧化硅水合物在医药领域也有一定的应用。
无机硅酸盐常用于药物包衣和缓释控释系统的制备。
有机硅酸盐常用于药物增溶剂和药物输送系统的设计。
3. 环境应用二氧化硅水合物在环境保护中也具有一定的应用价值。
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[ Si n O 3n + 1 ] ( 2n + 2 ) －
双链犹如两个单链相互 联结而成。其中Si： O=4:11.
硅酸盐的表示方法
硅酸盐的成分大多比较复杂，通常写成氧化物的形式。 氧化物的顺序：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水 氧化物前系数的确定：除氧元素外，其他的元素按配置前后原子个数守
恒原则配置系数。 几种天然硅酸盐的化学式如下： 高岭土 Al2O3·2SiO2·2H2O
白云土 K2O·3Al2O3·6SiO2
Si
O
O
O
正硅酸根 SiO44－
橄榄石是镁橄榄石（Mg2SiO4）和 铁橄榄石（Fe2SiO4）系列的中品 种。
二聚硅酸根
异极矿
两个硅氧四面体通过共用一 个氧原子连结起来，其中Si： O=2:7（1:3.5）。 例如自然界中的钪硅石Sc2Si2O7， 异极矿Zn4Si2O7(OH)2·H2O
链聚硅酸根
与硅酸是多种多种多硅酸的混合物相 似，硅酸钠也是多种多硅酸钠的混 合物。因而在水玻璃中Na2CO3和 SiO2的物质的量不是固定的，它可 在一定范围内变动。工业上把水玻 璃中SiO2和Na2O的摩尔比称作水 玻璃的“模数”。水玻璃是纺织， 造纸，制皂，铸造等行业。
除碱金属硅酸盐外，其他的硅酸盐均 不溶于水。
蓝石棉
温石棉
片状聚硅酸根
每一个硅氧四面体通过共用 3 个氧原子分别与邻近 3 个硅 氧四面体连结，形成片层状结构，片层之间靠金属离子的静电引 力结合在一起，如云母。
云母 KMg3(OH)2Si3
网络状聚硅酸根 网络状聚硅酸根：硅氧 四面休间通过共用 4 个氧 原子而组成各种三维网络 结构。如果在某个硅氧四 面体中有铝原子代替了硅 原子，形成的铝硅酸根网 络骨架中就带了负电荷， 因此在骨架的空隙中必须 有平衡骨架负电荷的阳离 子存在。如用作催化剂或 催化剂载体的沸石分子筛。
硅酸盐的分布
硅酸盐指的是硅、氧与其它化学 元素（主要是铝、铁、钙、镁、 钾、钠等）结合而成的化合物的 总称。它在地壳中分布极广，是 构成多数岩石（如花岗岩）和土 壤的主要成分。自然界存在的各 种天然硅酸盐矿物约占地壳质量 的90%以上。
花岗岩猫头鹰
墨绿色花岗岩
硅酸盐的溶解性
在硅酸盐中，仅碱金属盐能溶于水。 将Na2CO3与SiO2共熔可制得硅酸 钠，其透明的浆状溶液称作“水玻 璃”，俗称“泡花碱”。
石棉 CaO·3MgO·4SiO2 正长石 K2O·Al2O3·6SiO2
硅酸盐结构的特点
a.结构中 Si4+间没有直接的键,它 们是通过O2-连接起来的;
b.结构是以硅氧四面体为结构基础； c.每一个O2-只能连接2个硅氧四面
体; d.硅氧四面体只能共顶连接，而不
能共棱和共面连接。
单聚硅酸根
单个的硅氧四面体，其中Si： O=1:4。 例如自然界中存在的橄榄石 Mg2SiO4就是这种正硅酸盐。
阴离子硅酸根链之间分布 着带正电的金属离子，靠 静电引力使链结合在一起。
石棉 石棉又称“石绵”，指具有高抗张强 度、高挠性、耐化学和热侵蚀、电绝 缘和具有可纺性的硅酸盐类矿物产品。 它是天然的纤维状的硅酸盐类类矿物 质的总称。石棉由纤维束组成，而纤 维束又由很长很细的能相互分离的纤 维组成。石棉具有高度耐火性、电绝 缘性和绝热性，是重要的防火、绝缘 和保温材料。 不同种类的石棉，物理机械性质和化 学性质也都不同。石棉纤维长度一般 为3～50毫米，也有较长的。中国发现 最长的石棉纤维达2.18米，是目前世 界上最长的。
分子筛——合成铝硅酸盐
自然界中存在的某些硅酸盐和铝硅酸盐具有笼形三维结构，可 以有选择地吸附一定大小的分子，称为沸石分子筛。优点：分子 筛的选择性远远高于活性炭等吸附剂
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