Křemičitany

Křemičitany (silikáty) jsou kyslíkaté sloučeniny křemíku. Jsou to látky vesměs nerozpustné ve vodě až na křemičitany alkalických kovů Na₂SiO₃ (vodní sklo, kapalné sklo) a K₂SiO₃. Křemičitany vápenaté, hlinité a železité jsou rozpustné v kyselinách a jsou součástí přírodních minerálních surovin pro průmysl stavebních hmot. Všechny křemičitany lze rozpustit v koncentrovaných roztocích alkalických hydroxidů nebo za vysokých teplot v jejich taveninách. Křemičitany jako minerály jsou nerosty nekovového vzhledu a obvykle jsou součástmi hornin. Jsou to nejrozšířenější látky v zemské kůře.

Využití

výroba keramiky (porcelán z kaolinu – bílá hlína)
výroba skla (sklářské písky)
výroba cementů (příprava betonů)
jiná použití: mastek, slída, azbest atp.

Křemičitany jako nerosty

Spolu s křemenem patří křemičitany k nejrozšířenějším nerostům zemské kůry. Základní stavební jednotky křemičitanů jsou čtyřstěny (tetraedry) SiO₄⁴⁻ (náboj 4−). Podle způsobu sdružování čtyřstěnů (tetraedrů) rozlišujeme 7 skupin silikátových minerálů:

nesosilikáty (ostrůvkové křemičitany)
sorosilikáty (skupinkové křemičitany)
cyklosilikáty (kruhové křemičitany)
inosilikáty (řetězcové křemičitany) s jednoduchým řetězcem
inosilikáty (řetězcové křemičitany) se zdvojeným řetězcem – pruhem
fylosilikáty (vrstvové křemičitany)
tektosilikáty (skeletové křemičitany)

Do skupiny tektosilikátů jsou zahrnuty i přírodní modifikace SiO₂.

Nesosilikáty

„ostrůvkovité“ silikáty s vzájemně nezávislými čtyřstěny [SiO₄]^{4 –}

Skupina fenakitu

fenakit – Be₂SiO₄
willemit – Zn₂SiO₄

Olivíny

Olivíny (Mg, Fe, Mn, Ni)₂SiO₄ – pevné roztoky forsteritu Mg₂SiO₄, fayalitu Fe₂SiO₄, tefroitu Mn₂SiO₄ a liebenbergitu Ni₂SiO₄; tetraedr; tvoří vyrostlice v tmavých horninách (čedič, gabro); tvrdost: 5 – 6; křehký, skelný; odrůda: chrysolit – drahokamová kvalita; Podkrkonoší, Doupov, Konstantinovy Lázně, Rudé moře, meteority, Německo a další; tvoří horninu – peridotit (olivínovec)

Granáty

Granáty vyskytují se často v přeměněných horninách; jsou podobné tvarem, ale mají různé složení: A₃B₂(SiO₄)₃ ... A = Mg/Fe/Mn/Ca ... B = Al/Fe; existuje nepřehledné množství smíšených odrůd; granáty mají různé barvy kromě modré; krystaly hojnoploché, kulovité – kosočtverečný dvanáctistěn (dodekaedr) a čtyřiadvacetistěn (ikositetraedr); vyplavené nalézány ve štěrcích, jinak v přeměněných horninách – mramorech, rulách, chloritech, svorech

grossulár – Ca₃Al₂(SiO₄)₃; Québec, Keňa; zelený nebo žlutooranžový
pyrop – český granát – Mg₃Al₂(SiO₄)₃; šperkový kámen, zasazuje se do stříbra; nalézá se v Českém ráji; malinké červené krystalky
almandin – Fe₃Al₂(SiO₄)₃; tmavočervený
andradit – Ca₃Fe₂(SiO₄)₃
spessartin – Mn₃Al₂(SiO₄)₃
uvarovit – Ca₃Cr₂(SiO₄)₃
hydrogrossulár – Ca₃Al₂Si₂O₈(SiO₄)_1-m(OH)_4m

Skupina zirkonu

zirkon – ZrSiO₄; odrůda: hyacint – drahokam
thorit – ThSiO₄
hafnon – HfSiO₄

Skupina Al₂SiO₅

andalusit – Al₂SiO₅
kyanit – Al₂SiO₅; název podle modré barvy; Brazílie, Švýcarsko, Bečov, Frymburk, Pancíř
sillimanit – Al₂SiO₅
dumortierit – Al_6,5-7BO₃(SiO₄)₃(O,OH)
topaz – Al₂SiO₄(F, OH); existuje v mnoha barevných variantách; kosočtverečná soustava; tvrdost 8; v pegmantitech a žulách; v přeměněných horninách nebo vyvřelých horninách; Brazílie, Ukrajina (v rudné oblasti), v Česku: Cínovec, Horní Slavkov
staurolit – Fe₂Al₉(SiO₄)₄(O,OH)₂

Skupina humitu

humit – (Mg,Fe)₇(SiO₄)₃(F,OH)₂
norbergit – Mg₃(SiO₄)(F,OH)₂
chondrodit – Mg₅(SiO₄)₂(F,OH)₂
klinohumit – Mg₉(SiO₄)₄(F,OH)₂

Datolit

datolit – CaBSiO₄(OH)

Titanit

titanit (sfen) – CaTiSiO₅

Chloritoid

chloritoid – (Fe,Mg,Mn)₂Al₄Si₂O₁₀(OH)₄

Sorosilikáty

„skupinové“ silikáty s dvojicemi čtyřstěnů Si₂O₇^{6 −} (disilikátový anion) často v kombinaci s jednotlivými čtyřstěny SiO₄^{4 −}

Disilikáty

hemimorfit (kalamín) – Zn₄(Si₂O₇)(OH)₂·H₂O
lawsonit – CaAl₂(Si₂O₇)(OH)₂·H₂O
ilvait – CaFe₂⁺²Fe³⁺O(Si₂O₇)(OH)

Skupina epidotu

Skupina epidotu má jak (SiO₄)⁴⁻, tak (Si₂O₇)⁶⁻ anionty

epidot – Ca₂(Al,Fe)₃O(SiO₄)(Si₂O₇)(OH)
zoisit, klinozoisit, tanzanit – Ca₂Al₃O(SiO₄)(Si₂O₇)(OH)
allanit – Ca(Ce,La,Y,Ca)Al₂(Fe²⁺,Fe³⁺)O(SiO₄)(Si₂O₇)(OH)

Vesuvián

vesuvián – Ca₁₀(Mg,Fe)₂Al₄(SiO₄)₅(Si₂O₇)₂(OH)₄; Hazlov; v přeměněných horninách

Cyklosilikáty

„kruhové“ silikáty se čtyřstěny spojenými do n-členného kruhu [Si_nO_3n]^{2n −}

3členný kruh

benitoit – BaTi(Si₃O₉)

4členný kruh

axinit – (Ca,Fe,Mn)₃Al₂(BO₃)(Si₄O₁₂)(OH)

6členný kruh

beryl – Be₃Al₂Si₆O₁₈; obsahuje berylium, které se z něj získává; šestiboké sloupce; zbarvení do zelena; tvrdost 7,5 (drahokamová); skelný lesk; Písek, Poběžovice – drahokamová kvalita; Brazílie, Kolumbie, Ural, Egypt
odrůdy:
- smaragd – Be₃(Al,Cr)₂Si₆O₁₈ (sytě zelený – Srí Lanka);
- zlatý beryl;
- akvamarín – Be₃(Al,Fe,Ti)₂Si₆O₁₈ (modrý)
turmalín – (Na,Ca)(Al,Li,Mg)₃-(Al,Fe,Mn)₆(Si₆O₁₈)(BO₃)₃(OH)₄; velmi rozmanité barevné podoby; různé chemické složení; brousí se do prstenů;
odrůdy:
- rubelit
- skoryl – NaFe²⁺₃Al₆(BO₃)₃Si₆O₁₈(OH)₄ (černý),
- elbait – Na(LiAl)₃Al₆Si₆O₁₈(BO₃)₃(OH)₄ (barevný)

Jednoduché inosilikáty

jednoduché řetězce čtyřstěnů [Si_nO_3n]^{2n −}

Pyroxeny

řada enstatit-ferrosilit – (Mg,Fe)SiO₃ – tuhé roztoky enstatitu MgSiO₃ a ferrosilitu FeSiO₃
pigeonit – Ca_1/4(Mg,Fe)_7/4Si₂O₆
řada diopsid-hedenbergit – tuhé roztoky diopsidu CaMgSi₂O₆ a hedenbergitu CaFeSi₂O₆ i s příměsí sodíku – augit (Ca,Na)(Mg,Fe,Al)(Si,Al)₂O₆
řada sodných pyroxenů – tuhé roztoky jadeitu NaAlSi₂O₆ a aegirinu (akmitu) NaFe³⁺Si₂O₆
spodumen – LiAlSi₂O₆

Pyroxenoidy

wollastonit – CaSiO₃
rhodonit – MnSiO₃
pectolit

Dvojřetězcové inosilikáty

dvojité řetězce čtyřstěnů [Si_4nO_11n]^{6n −}

Amfiboly

řada cummingtonitu = tuhé roztoky cummingtonitu Fe₂Mg₂Si₈O₂₂(OH)₄ a gruneritu Fe₇Si₈O₂₂(OH)₂
řada tremolitu – tuhé roztoky tremolitu Ca₂Mg₅Si₈O₂₂(OH)₂ s aktinolitem Ca₂(Mg,Fe)₅Si₈O₂₂(OH)₂
rohovec (hornblende) – (Ca,Na)_2-3(Mg,Fe,Al)₅Si₆(Al,Si)₂O₂₂(OH)₂
sodné amfiboly zahrnují glaukofán Na₂Mg₃Al₂Si₈O₂₂(OH)₂, riebeckit (azbest) Na₃Fe²⁺₃Fe³⁺₂Si₈O₂₂(OH)₂ a arfvedsonit Na₃(Fe,Mg)₄FeSi₈O₂₂(OH)₂

Fylosilikáty

„lístkové“ silikáty čtyřstěny propojeny do rovinných vrstev [Si_2nO_5n]^{2n −}

Skupina serpentinu

antigorit – Mg₃Si₂O₅(OH)₄
chrysotil – Mg₃Si₂O₅(OH)₄
lizardit – Mg₃Si₂O₅(OH)₄

Jílové minerály

kaolinit – Al₂Si₂O₅(OH)₄
illit – (K,H₃O)(Al,Mg,Fe)₂(Si,Al)₄O₁₀[(OH)₂,(H₂O)]
smektit
montmorillonit – (Na,Ca)_1/3(Al,Mg)₂(Si₄O₁₀)(OH)₂•nH₂O
vermiculit – (Mg,Fe,Al)₃(Al,Si)₄O₁₀(OH)₂•4H₂O
mastek (talek) – Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂
palygorskit – (Mg,Al)₂Si₄O₁₀(OH)•4(H₂O)
pyrofyllit – Al₂Si₄O₁₀(OH)₂

Slídové minerály

biotit – K(Mg,Fe)₃(AlSi₃O₁₀(OH)₂
muskovit – KAl₂(AlSi₃O₁₀)(OH)₂
flogopit – KMg₃Si₄O₁₀(OH)₂
lepidolit – K(Li,Al)_2-3(AlSi₃O₁₀)(OH)₂
margarit – CaAl₂(Al₂Si₂O₁₀)(OH)₂
glaukonit – (K,Na)(Al,Mg,Fe)₂(Si,Al)₄O₁₀(OH)₂

Skupina chloritu

chlorit – (Mg,Fe)₃(Si,Al)₄O₁₀(OH)₂•(Mg,Fe)₃(OH)₆

Tektosilikáty

„skeletové“ silikáty se čtyřstěny tvořícími prostorovou (3D) síť [Al_xSi_yO_2(x+y)]^{x −}

Skupina SiO₂

křemen – SiO₂
tridymit – SiO₂
cristobalit – SiO₂

Živce

alkalické živce – neúplná řada tuhých roztoků ortoklasu KAlSi₃O₈ a albitu NaAlSi₃O₈ směsný minerál nazván anortoklas (Na,K)AlSi₃O₈; draselný živec KAlSi₃O₈ se vyskytuje ve třech modifikacích: vedle ortoklasu existuje také mikroklin (KAlSi₃O₈) a sanidin (KAlSi₃O₈)
plagioklasy = úplná řada tuhých roztoků albitu NaAlSi₃O₈ a anortitu CaAl₂Si₂O₈; pro poměr Na:Ca = 4:1 je užíván název oligoklas, pro 3:2 andesin, pro 2:3 labradorit a pro 1:4 bytownit

Zástupci živců – Foidy

noseán – Na₈Al₆Si₆O₂₄(SO₄)
kankrinit – Na₆Ca₂(CO₃)Al₆Si₆O₂₄).2H₂O
leucit – KAlSi₂O₆
nefelín – (Na,K)AlSiO₄
sodalit – Na₈(AlSiO₄)₆Cl₂ a příbuzný minerál haüyn (Na,Ca)_4-8Al₆Si₆(O,S)₂₄(SO₄,Cl)_1-2
lazurit – (Na,Ca)₈(AlSiO₄)₆(SO₄,S,Cl)₂

Petalit

petalit LiAlSi₄O₁₀

Skupina skapolitu

marialit – Na₄(AlSi₃O₈)₃(Cl₂,CO₃,SO₄)
meionit – Ca₄(Al₂Si₂O₈)₃(Cl₂.CO₃,SO₄)

Analcim

analcim – NaAlSi₂O₆•H₂O

Zeolity

natrolit – Na₂Al₂Si₃O₁₀•2H₂O
chabazit – CaAl₂Si₄O₁₂•6H₂O
heulandit – CaAl₂Si₇O₁₈•6H₂O
stilbit – NaCa₂Al₅Si₁₃O₃₆•17H₂O

Odkazy

Související články

alusilikát (Kategorie:Alusilikáty) / hlinitokřemičitan (Kategorie:Hlinitokřemičitany)

Externí odkazy

Obrázky, zvuky či videa k tématu křemičitany na Wikimedia Commons