Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

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.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "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."— Transkript prezentace:

1 SiO 2, SILIKÁTY, SILOXANY

2 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) nedokonalé krystalické formy (chalcedon, chrysopras, karneol, achát, jaspis, heliotrop, pazourek) méně běžné formy (tridymit, cristobalit)

3 Formy křemene mineralogická exkurze ☻ křišťál růženínkouřový křemenmorion ametyst citrínchalcedonchrysopras karneolachátjaspisheliotroppazourek

4 Oxid křemičitý (SiO 2 ) krystalické modifikace složené z nekonečných seskupení tetraedrů SiO 4 (sdílejí společný vrchol) strukturní změny: β-křemen ↔ β-tridymit ↔ β-cristobalit ↔ SiO 2 (l) ↨ ↨ ↨ ↨ ↨ ↨ α-křemen α-tridymit α-cristobalit coesit – zahříváním Na 2 SiO 3 a (NH 4 ) 2 HPO 4

5 Oxid křemičitý (SiO 2 ) modifikace SiO 2 (největší hustota, k.č. 6) v rutilové struktuře vláknitý křemen w-SiO 2 (nízká ρ) SiO 2 + Si → 2 SiO → w-SiO 2 + Si vlhkostí se rozpadá na amorfní SiO 2 Obecně křemen: odolný vůči působení kyselin kromě HF rozpouští se v MOH nebo M 2 CO 3 za vzniku M 2 SiO 3

6 Oxid křemičitý (SiO 2 ) z halogenů napadá pouze F 2, reaguje i s H 2 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 (H 2 Si 2 O 5, H 2 SiO 3, H 6 Si 2 O 7, H 4 SiO 4, H 10 Si 2 O 9 )

7 Oxid křemičitý (SiO 2 ) - silikagel amorfní forma SiO 2 – velmi porézní strukturu, vzniká okyselením křemičitanu sodného, vzniklá gelovitá sraženina se dehydratuje pražením vlastnosti mikroporézního materiálu: póry o průměru 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 SiO 4, různé prostorové uspořádání) možnost tvořit lineární a násobné řetězce, cykly, vrstevnaté trojrozměrné struktury

9 Silikátové minerály dělení do 6 skupin: 1. neso-křemičitany (izolované SiO 4 ) 2. soro-křemičitany (izolované SiO 4 ) 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 {SiO 4 } orthokřemičitany M 2 II SiO 4 (Na,K,Mg,Mn, Fe, Zn, Zr), možnost izomorfní substituce (Mg,Fe,Mn) 2 II SiO 4 olivín) granáty M 3 II M 2 III (SiO 4 ) 3 (M II : Ca,Mg,Fe k.č. 8; M III : Al, Cr, Fe k.č.6) součástí portlandského cementu granát

11 soro-křemičitany s izolovanými jednokami Si 2 O 7 poměrně vzácné např: thortveitit Sc 2 Si 2 O 7, Ln 2 Si 2 O 7, Zn: hemimorfit trojnásobné tetraedrické jednotky – vzácné (aminoffit, kinoit) thortveitit hemimorfit

12 cyklo-křemičitany každá jednotka SiO 4 sdílý s přilehlými tetraedry 2 atomy O = [(SiO 3 ) n ] 2n- beryl Be 3 Al 2 {Si 6 O 18 } beryl

13 ino-křemičitany řetězovité–sdílení vrcholů tetraedru {SiO 4 } pestré, hojné a důležité minerály pyroxenové: enstatit (Mg 2 Si 2 O 6 ), diopsid (CaMgSi 2 O 6 ), jadeit (NaAlSi 2 O 6 ), spodumen (LiAlSi 2 O 6 ) pásové–příčné spojení {SiO 3 2- } tremolit (Ca 2 Mg 5 (Si 4 O 11 ) 2 (OH) 2 )

14 ino-křemičitany mineralogická exkurze ☻ enstatitdiopsidjadeit spodumentremolit

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) Mg 3 (Si 2 O 5 )(OH) 4, serpentiny, amfiboly azbestosa-dlouhodobý styk s prachem azbestových vláken ve vzduchu

16 phyllo-křemičitany vodorovné zesíťováné řetězce {Si 2 O 6 4- } nebo kondenzované jednotky {Si 6 O } v rovině nejznámější a nejdůležitější minerály (jíly, slídy, mastek) nejznámější a nejdůležitější minerály (jíly, slídy, mastek) M 2 Si 2 O 5, M = Li, Na, Ag, H slída-biotitmastek

17 jíly, slídy jíly: podstatná složka půdy vznikají zvětráváním vyvřelých hornin např. kaolinitu 2KAlSi 3 O 8 + CO 2 + H 2 O → Al 2 (OH) 4 Si 2 O 5 + 4SiO 2 + K 2 CO 3 směs s vodou – tvarovatelný měkký materiál slídy: vznikají pozdní krystalizací vyvřelých hornin, vznikají když ¼ Si IV nahrazena Al III a záporný náboj vyrovnán K + (K + pevnější a tvrdší než mastek biotit (tmavá slída), margarit margarit slída

18 tekto-křemičitany sestaveny z jednotek SiO 4, 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 NaCa 0,5 (Al 2 Si 5 O 14 )·10H 2 O chabazit Ca(Al 2 Si 4 )O 12 ·6H 2 O 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 [R 2 SiO] 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(SiMe 3 ) 2 a cyklo- (Me 2 SiO) 4 s malým množstvím konc. H 2 SO 4 ≡Si-O-Si≡ + H 2 SO 4 → ≡Si-O-SiO 3 H + ≡Si-OH ≡Si-OH + ≡Si-O-SiO 3 H → ≡Si-O-Si≡ + H 2 SO 4 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, H 2 SO 4 : zesíťování kaučuku pomocí oxidačních činidel (benzoylperoxidem) : 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 H 2 O a následná polymerizace a kondenzace silanových skupin použití: izolace, lamináty, elektronika, kuchyňské nádobí, hydrofóbní (chirurgické implantáty)

25 DĚKUJI ZA POZ DĚKUJI ZA POZORNOST


Stáhnout ppt "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."

Podobné prezentace


Reklamy Google