硅酸盐的结构

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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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。
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 石棉 CaO· 3MgO· 4SiO2 正长石 K2O· Al2O3· 6SiO2
温石棉
蓝石棉
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”。 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。
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。
O Si O O O 橄榄石是镁橄榄石（Mg2SiO4）和 铁橄榄石（Fe2SiO4）系列的中品 种。
正硅酸根 SiO44－
二聚硅酸根
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
异极矿
链聚硅酸根
常见有单链和双链两种，具有纤维状结构
单链由硅氧四面体连结成无限长的链，相邻两个硅氧四面体共 用 1 个氧原 子 。在 无限 长 的链 聚硅 酸 根中 Si： O=1:3。通 式 为 SinO3n+1,带2n+2个负电荷。
[ 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. 阴离子硅酸根链之间分布 着带正电的金属离子，靠 静电引Fra Baidu bibliotek使链结合在一起。