แร่ซิลิการูปแบบของซิลิกอนไดออกไซด์ (SiO 2) รูปแบบใด ๆรวมถึงควอตซ์, tridymite, cristobalite, coesite, stishovite, lechatelierite และ chalcedony แร่ซิลิกาชนิดต่าง ๆ นั้นถูกสังเคราะห์ขึ้น หนึ่งคือ keatite
ข้อพิจารณาทั่วไป
แร่ซิลิกาประกอบด้วยแร่เปลือกโลกประมาณ 26 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักและเป็นอันดับสองรองจากเฟลด์สปาร์ที่มีความอุดมสมบูรณ์ของแร่ธาตุ ซิลิกาอิสระเกิดขึ้นในหลายรูปแบบผลึกโดยมีองค์ประกอบใกล้เคียงกับซิลิคอนไดออกไซด์มากถึง 46.75 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักเป็นซิลิคอนและออกซิเจน 53.25 เปอร์เซ็นต์ ควอตซ์เป็นรูปแบบที่เกิดขึ้นบ่อยที่สุด Tridymite, cristobalite, และ hydrous silica mineral โอปอลเป็นเรื่องแปลกและซิลิกา (แก้ว) แก้ว, coesite และ stishovite ได้รับรายงานจากเพียงไม่กี่เมือง มีการผลิตหลายรูปแบบในห้องปฏิบัติการ แต่ไม่พบในธรรมชาติ
คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี
โครงสร้างผลึกของแร่ซิลิกายกเว้น stishovite เป็นอาร์เรย์สามมิติของ tetrahedrons ที่เชื่อมโยงซึ่งประกอบด้วยอะตอมซิลิคอนที่ประสานงานกับอะตอมออกซิเจนสี่อะตอม tetrahedrons โดยปกติจะค่อนข้างปกติและระยะทางระหว่างพันธะกับออกซิเจนคือ 1.61 ± 0.02 Å ความแตกต่างที่สำคัญมีความสัมพันธ์กับรูปทรงเรขาคณิตของการเชื่อมโยง tetrahedral ซึ่งอาจทำให้เกิดการบิดเบือนเล็ก ๆ ภายใน tetrahedrons ซิลิกา แรงดันสูงทำให้อะตอมซิลิกอนประสานงานกับอะตอมออกซิเจนหกอะตอมทำให้เกิด octahedrons แบบปกติในโครงสร้าง Stishovite
แร่ซิลิกาเมื่อบริสุทธิ์ไม่มีสีและโปร่งใสและมีความมันวาวคล้ายแก้ว พวกมันเป็นตัวนำไฟฟ้าและไม่เป็นแม่เหล็ก ทั้งหมดนั้นแข็งและแข็งแรงและล้มเหลวเนื่องจากการแตกหักแบบเปราะภายใต้ความเครียดที่กำหนด
เปรียบเทียบคุณสมบัติทางกายภาพที่สำคัญของแร่ซิลิกาในตาราง ทั้งหมดยกเว้น tridymite และ coesite ต่ำ (ในสายพันธุ์ผลึก) มีความสมมาตรค่อนข้างสูง มีความสัมพันธ์เชิงเส้นตรงระหว่างค่าความถ่วงจำเพาะที่ระบุไว้ในตารางและค่าเฉลี่ยเลขคณิตของดัชนีหักเห (การวัดความเร็วของแสงที่ส่งในทิศทางผลึกศาสตร์ที่แตกต่างกัน) สำหรับแร่ซิลิกาซึ่งประกอบด้วยจัตุรมุขเชื่อมโยงอยู่ ความสัมพันธ์นี้ไม่ขยายไปถึง stishovite เพราะมันไม่ได้ประกอบด้วย tetrahedrons ซิลิกา Melanophlogite มีความโดดเด่นเพราะมันอยู่ใต้กราฟซิลิก้าคล้ายแก้ว ความถ่วงจำเพาะของแร่ซิลิกานั้นน้อยกว่าแร่ธาตุซิลิเกตสีเข้มส่วนใหญ่ที่เกี่ยวข้องกับพวกมันในธรรมชาติ โดยทั่วไปแล้วหินสีอ่อนมีแรงโน้มถ่วงที่เฉพาะเจาะจงลดลงด้วยเหตุนี้ แร่ธาตุซิลิก้าไม่ละลายน้ำที่ละลายได้ในกรดแก่ยกเว้นกรดไฮโดรฟลูออริกซึ่งมีความสัมพันธ์ระหว่างแรงโน้มถ่วงและการละลายที่เฉพาะเจาะจง
สมบัติทางกายภาพบางประการของแร่ซิลิกา
| ระยะ | สมมาตร | แรงดึงดูดเฉพาะ | ความแข็ง |
|---|---|---|---|
| ควอตซ์ (อัลฟาควอตซ์) | หกเหลี่ยม; รูปสี่เหลี่ยมคางหมูแบบตรีโกณมิติ | 2.651 | 7 |
| ควอตซ์สูง (เบต้าควอตซ์) | หกเหลี่ยม; รูปสี่เหลี่ยมคางหมู | 2.53 ที่ 600 องศาเซลเซียส | 7 |
| tridymite ต่ำ | monoclinic? | 2.26 | 7 |
| tridymite สูง | ผลึก | 2.20 ที่ 200 องศาเซลเซียส | 7? |
| คริสโตบาไลต์ต่ำ | tetragonal | 2.32 | 6-7 |
| คริสโทบาไลต์สูง | มีมิติเท่ากัน | 2.20 ที่ 500 องศาเซลเซียส | 6-7 |
| keatite | tetragonal | 2.50 | ? |
| coesite | monoclinic | 2.93 | 7.5 |
| stishovite | tetragonal | 4.28 | ? |
| ซิลิกาแก้ว | ไม่มีรูปร่าง | 2.203 | 6 |
| โอปอล | ผลึกหรืออสัณฐานไม่ดี | 1.99-2.05 | 5½-6½ |
