Oxid kremičitý minerálne, niektorú z foriem oxidu kremičitého (SiO 2), vrátane kremeň, tridymit, kristobalit, coesite, stishovite, lechatelierite a chalcedón. Synteticky sa vyrábali rôzne druhy minerálov oxidu kremičitého; jeden je keatit.
Všeobecné úvahy
Kremičité minerály tvoria približne 26 percent hmotnosti zemskej kôry a sú na druhom mieste medzi živcami v hojnom množstve. Voľný oxid kremičitý sa vyskytuje v mnohých kryštalických formách, ktorých zloženie je veľmi podobné zloženiu oxidu kremičitého, pričom 46,75% hmotnostných je kremík a 53,25% kyslíka. Kremeň je zďaleka najbežnejšou formou. Tridymit, cristobalit a hydratovaný minerálny opál oxidu kremičitého sú menej časté a sklovitý (sklovitý) oxid kremičitý, kesit a stishovit boli hlásené iba na niekoľkých lokalitách. V laboratóriu sa vyrobilo niekoľko ďalších foriem, ale v prírode sa nenašli.
Fyzikálne a chemické vlastnosti
Kryštalografické štruktúry minerálov oxidu kremičitého, s výnimkou stishovitu, sú trojrozmerné polia spojených štvorstenov, z ktorých každá pozostáva z atómu kremíka koordinovaného štyrmi atómami kyslíka. Tetrahedróny sú zvyčajne celkom pravidelné a vzdialenosti väzby kremík-kyslík sú 1,61 ± 0,02 Á. Hlavné rozdiely súvisia s geometriou tetraedrických väzieb, ktoré môžu spôsobiť malé deformácie v štvorstenoch oxidu kremičitého. Atómy kremíka pri vysokom tlaku donútia koordinovať sa so šiestimi atómami kyslíka, čím sa v stishovitovej štruktúre vytvoria takmer pravidelné oktaedrony.
Minerály oxidu kremičitého, ak sú čisté, sú bezfarebné a priehľadné a majú sklovitý lesk. Sú to nevodiče elektriny a sú diamagnetické. Všetky sú tvrdé a silné a zlyhávajú pri krehkom lome pri vynútenom strese.
V tabuľke sú porovnané niektoré dôležité fyzikálne vlastnosti minerálov oxidu kremičitého. Všetky okrem nízkeho tridymitu a kesitu (medzi kryštalickými odrodami) majú relatívne vysokú symetriu. Existuje lineárny vzťah medzi hodnotami špecifickej gravitácie uvedenými v tabuľke a aritmetickým priemerom indexov lomu (miery rýchlosti svetla, ktorá sa prenáša v rôznych kryštalografických smeroch) pre minerály oxidu kremičitého zložené zo spojených štvorstenov. Tento vzťah sa nevzťahuje na stishovit, pretože sa nevytvára z štvorstenov oxidu kremičitého. Melanoflogit je pozoruhodný, pretože sa v grafe zobrazuje pod sklovitým oxidom kremičitým. Merná hmotnosť minerálov oxidu kremičitého je nižšia ako u väčšiny tmavých silikátových minerálov, ktoré sú s nimi v prírode spojené; Vo všeobecnosti majú horne sfarbené horniny z tohto dôvodu nižšiu špecifickú hmotnosť. Kremičité minerály sú nerozpustné až ťažko rozpustné v silných kyselinách okrem kyseliny fluorovodíkovej, v ktorých existuje korelácia medzi špecifickou hmotnosťou a rozpustnosťou.
Niektoré fyzikálne vlastnosti kremičitých minerálov
| fáza | symetria | merná hmotnosť | tvrdosť |
|---|---|---|---|
| kremeň (alfa-kremeň) | šesťhranný; trigonálna lichobežník | 2,651 | 7 |
| vysoký kremeň (beta-kremeň) | šesťhranný; šesťhranný lichobežník | 2,53 pri 600 ° C | 7 |
| nízky tridymit | monoclinic? | 2,26 | 7 |
| vysoký tridymit | orthorhombic | 2,20 pri 200 ° C | 7? |
| nízky kristobalit | čtyřúhelný | 2,32 | 6-7 |
| vysoký kristobalit | izometrickej | 2,20 pri 500 ° C | 6-7 |
| keatite | čtyřúhelný | 2.50 | ? |
| coesite | monoclinic | 2.93 | 7.5 |
| stishovite | čtyřúhelný | 4.28 | ? |
| sklovitý oxid kremičitý | amorfný | 2,203 | 6 |
| opál | zle kryštalický alebo amorfný | 1,99-2,05 | 5½-6½ |
