Silica ορυκτό, οποιαδήποτε από τις μορφές του διοξειδίου του πυριτίου (SiO 2), συμπεριλαμβανομένων των χαλαζία, τριδυμίτης, κριστοβαλίτη, coesite, stishovite, lechatelierite, και χαλκηδόνιος. Διάφορα είδη ορυκτών διοξειδίου του πυριτίου έχουν παραχθεί συνθετικά. το ένα είναι κετίτης.
Γενικές εκτιμήσεις
Τα ορυκτά διοξειδίου του πυριτίου αποτελούν περίπου το 26 τοις εκατό του φλοιού της Γης κατά βάρος και είναι το δεύτερο μόνο μετά από τα αστέρια σε αφθονία. Το ελεύθερο διοξείδιο του πυριτίου εμφανίζεται σε πολλές κρυσταλλικές μορφές με μια σύνθεση πολύ κοντά σε εκείνη του διοξειδίου του πυριτίου, 46,75 τοις εκατό κατά βάρος είναι πυρίτιο και 53,25 τοις εκατό οξυγόνο. Ο χαλαζίας είναι μακράν η πιο συχνά εμφανιζόμενη μορφή. Ο τριριμίτης, ο κριστοβαλίτης και το ένυδρο ορυκτό ορυκτό διοξείδιο του πυριτίου είναι ασυνήθιστα και υαλώδες (υαλώδες) διοξείδιο του πυριτίου, κοσεσίτης και στιλισβίτης έχουν αναφερθεί από λίγες μόνο περιοχές. Πολλές άλλες μορφές έχουν παραχθεί στο εργαστήριο αλλά δεν έχουν βρεθεί στη φύση.
ΦΥΣΙΚΕΣ ΚΑΙ ΧΗΜΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ
Οι κρυσταλλογραφικές δομές των ορυκτών διοξειδίου του πυριτίου, εκτός του stishovite, είναι τρισδιάστατες συστοιχίες συνδεδεμένων τετραεδρώνων, καθένας από τους οποίους αποτελείται από ένα άτομο πυριτίου που συντονίζεται από τέσσερα άτομα οξυγόνου. Τα τετράεδρονα είναι συνήθως αρκετά κανονικά και οι αποστάσεις δεσμού πυριτίου-οξυγόνου είναι 1,61 ± 0,02 Å. Οι κύριες διαφορές σχετίζονται με τη γεωμετρία των τετραεδρικών συνδέσεων, οι οποίες μπορεί να προκαλέσουν μικρές παραμορφώσεις εντός των τετραεδρώνων πυριτίας. Η υψηλή πίεση αναγκάζει τα άτομα πυριτίου να συντονιστούν με έξι άτομα οξυγόνου, παράγοντας σχεδόν κανονικά οκταεδρόνια στη δομή stishovite.
Τα ορυκτά διοξειδίου του πυριτίου όταν είναι καθαρά είναι άχρωμα και διαφανή και έχουν υαλώδη λάμψη. Είναι μη αγωγοί ηλεκτρικής ενέργειας και είναι διαμαγνητικοί. Όλα είναι σκληρά και δυνατά και αποτυγχάνουν από εύθραυστο κάταγμα υπό επιβαλλόμενη πίεση.
Ορισμένες σημαντικές φυσικές ιδιότητες των ορυκτών πυριτίου συγκρίνονται στον Πίνακα. Όλοι εκτός από τον χαμηλό τριριμίτη και τον κοσεσίτη (μεταξύ των κρυσταλλικών ποικιλιών) έχουν σχετικά υψηλή συμμετρία. Υπάρχει μια γραμμική σχέση μεταξύ των ειδικών τιμών βαρύτητας που παρατίθενται στον Πίνακα και του αριθμητικού μέσου των δεικτών διάθλασης (μετρήσεις της ταχύτητας του φωτός που μεταδίδεται σε διαφορετικές κρυσταλλογραφικές κατευθύνσεις) για ορυκτά διοξειδίου του πυριτίου που αποτελούνται από συνδεδεμένα τετραέδρονα. Αυτή η σχέση δεν επεκτείνεται στο stishovite επειδή δεν αποτελείται από τετραέδρα πυριτίας. Ο μελανοφλογίτης είναι αξιοσημείωτος επειδή γράφει κάτω από υαλώδη πυριτία στο γράφημα. Οι ειδικές βαρύτητες των ορυκτών διοξειδίου του πυριτίου είναι μικρότερες από εκείνες των περισσότερων από τα σκούρα χρωματισμένα πυριτικά ορυκτά που σχετίζονται με αυτά στη φύση. Γενικά, οι ανοιχτόχρωμοι βράχοι έχουν χαμηλότερο ειδικό βάρος για αυτόν τον λόγο. Τα ορυκτά διοξειδίου του πυριτίου είναι αδιάλυτα σε ελάχιστα διαλυτά σε ισχυρά οξέα εκτός από το υδροφθορικό οξύ, στο οποίο υπάρχει συσχέτιση μεταξύ ειδικής βαρύτητας και διαλυτότητας.
Μερικές φυσικές ιδιότητες των ορυκτών διοξειδίου του πυριτίου
| φάση | συμμετρία | ειδικό βάρος | σκληρότητα |
|---|---|---|---|
| χαλαζίας (άλφα-χαλαζίας) | εξαγώνιος; τριγωνικό τραπεζοειδές | 2.651 | 7 |
| υψηλός χαλαζίας (βήτα-χαλαζίας) | εξαγώνιος; εξαγωνικό τραπεζοειδές | 2,53 στους 600 βαθμούς Κελσίου | 7 |
| χαμηλό tridymite | μονοκλινική; | 2.26 | 7 |
| υψηλό τριδυμίτη | ορθορομβικό | 2.20 στους 200 βαθμούς Κελσίου | 7; |
| χαμηλή κριστοβαλίτη | τετράγωνος | 2.32 | 6–7 |
| υψηλή κριστοβαλίτη | ισομετρική | 2.20 στους 500 βαθμούς Κελσίου | 6–7 |
| κετίτης | τετράγωνος | 2.50 | ; |
| συντελεστής | μονοκλινική | 2.93 | 7.5 |
| stishovite | τετράγωνος | 4.28 | ; |
| υαλώδες διοξείδιο του πυριτίου | άμορφος | 2.203 | 6 |
| οπάλιο | κακώς κρυσταλλικό ή άμορφο | 1.99–2.05 | 5½ – 6½ |
