碳族元素硅酸盐简介.ppt

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1、第13章碳族元素——硅酸盐性质及其结构简介●性质溶解性　所有硅酸盐中，仅碱金属硅酸盐可溶水，其余金属的硅酸盐都难溶于水。贵金属硅酸盐一般具有特征的颜色水溶液性质　溶液呈碱性。在硅酸钠溶液中加入NH4Cl，NH4+与水作用而显酸性，SiO32-与水作用显碱性，相互促进，使其与水作用更完全，H2SiO3沉淀和氨气放出，可鉴定可溶性硅酸盐SiO32-+2NH4++2H2O====H2SiO3+2NH3H2OSiO32-+2CO2+2H2O====H2SiO3+2HCO3-分布硅酸盐分布极广，种类繁多，约占矿物总类的1/4，构

2、成地壳总质量的80%。硅酸盐组成非常复杂，为方便，常看作硅酐和金属氧化物相结合的化合物，化学式可写作沸石Na2OAl2O32SiO2nH2O或Na2A12(SiO4)2nH2O滑石3MgO4SiO2H2O或Mg3H2(SiO3)4钾长石K2OAl2O36SiO2或K2Al2Si6O16高岭土Al2O32SiO22H2O或Al2H4Si2O9白云母K2OAl2O36SiO22H2O或K2H4Al2(SiO3)6石棉CaO3MgO4SiO2或CaMg3(SiO3)4（4）骨架型硅酸盐许多[SiO4]四面体联结成

3、无限个三维网格结构。[SiO4]四面体通过共用4个氧原子而组成各种各样的空间格架，其硅氧骨干如[AlSi3O8]nn-等●结构类型硅酸盐基本结构单位都是[SiO4]四面体。[SiO4]四面体不同的连接方式构成4类不同的硅氧骨干结构形式（1）分立型硅酸盐结构中含有单个的负离子[SiO4]2-或2，3，4，6个[SiO4]四面体，联成直链或环状结构的负离子[Si2O7]6-，[SinO3n]2n-，这些分立的硅氧骨干靠带正电的金属离子相互联结（2）链型硅酸盐许多[SiO4]四面体连接成无限长的单链或双链，因而此类结构中含有在一个方向上无限延

4、伸的硅氧骨干如[SiO3]n2n-，[Si4O11]n6n-（3）层型硅酸盐许多[SiO4]四面体通过共用顶角氧原子连成片状结构。含有在二维平面上延伸的硅氧骨干[Si2O5]n2n-，[AlSi3O10]n5-[SiO4]2-[SinO3n]2n-单链[SiO3]n2n-双链[Si4O11]n6n-[Si6O17]n10n-如何确定硅酸盐结构式？？思考硅酸盐的应用1.Na2SiO3俗称‘‘泡花碱’’或‘‘水玻璃’’，常用作黏合剂及洗涤剂添加物2.沸石自然界已发现的沸石有30多种，较常见的有方沸石、菱沸石、钙沸石、片沸石、钠沸石、丝光沸石

5、、辉沸石等，都以含钙、钠为主。它们含水量的多少随外界温度和湿度的变化而变化。晶体所属晶系随矿物种的不同而异，以单斜晶系和正交晶系（斜方晶系）的占多数。沸石的共同特点就是具有架状结构，就是说在它们的晶体内，分子像搭架子似地连在一起，中间形成很多空腔。因为在这些空腔里还存在很多水分子，因此它们是含水矿物。这些水分在遇到高温时会排出来，比如用火焰去烧时，大多数沸石便会膨胀发泡，像是沸腾一般。沸石被用作离子交换剂、吸附分离剂、干燥剂、催化剂、水泥混合材料。在石油、化学工业中，用作石油炼制的催化裂化、氢化裂化和石油的化学异构化、重整、烷基化、歧化

6、；气、液净化、分离和储存剂；硬水软化、海水淡化剂；特殊干燥剂（干燥空气、氮、烃类等）。在轻工行业用于造纸、合成橡胶、塑料、树脂、涂料充填剂和素质颜色等。在国防、空间技术、超真空技术、开发能源、电子工业等方面，用作吸附分离剂和干燥剂。在建材工业中，用作水泥水硬性活性掺和料，烧制人工轻骨料，制作轻质高强度板材和砖。3.分子筛分子筛是结晶态的硅酸盐或硅铝酸盐，由硅氧四面体或铝氧四面体通过氧桥键相连而形成分子尺寸大小的孔道和空腔体系，从而具有筛分分子的特性。分子筛有很大的比表面积，达300～1000m2/g，内晶表面高度极化，为一类高效吸附剂，

7、也是一类固体酸，表面有很高的酸浓度与酸强度，能引起正碳离子型的催化反应。当组成中的金属离子与溶液中其他离子进行交换时，可调整孔径，改变其吸附性质与催化性质，从而制得不同性能的分子筛催化剂。分子筛有天然沸石和合成沸石两种。TheendThankyou!