Type a search term to find related articles by LIMS subject matter experts gathered from the most trusted and dynamic collaboration tools in the laboratory informatics industry.
Silikat je hemijski spoj koji sadrži anionski silikatni ion. Najveći broj silikata su oksidi, mada u njih spadaju i heksafluorosilikati ([SiF6]2−) i drugi anioni.
Pod pojmom ortosilikat podrazumijeva se anion SiO44− i njegovi spojevi. U srodstvu sa ortosilikatima je i porodica aniona (i njihovih spojeva) sa hemijskom formulom [SiO2+n]2n−. Važni članovi ove porodice su ciklički i jednolančani silikati {[SiO3]2−}n te silikati koji grade slojeve {[SiO2.5]−}n.[1]
Silikati sačinjavaju veći dio Zemljine kore, kao i drugih terestrijalnih planeta, kamenitih satelita i asteroida. Pijesak, portlandski cement i hiljade drugih minerala su primjeri silikata. Silikatni spojevi, uključujući i minerale, sastoje se od silikatni aniona čiji naboji su balansirani različitim kationima. Može postojati izuzetno veliki broj silikatni aniona, a svaki od njih može graditi spojeve sa mnogim različitim kationima. Stoga je klasa ovih spojeva nevjerovatno velika. I minerali i sintetički materijali također spadaju u ovu klasu.
Kod ogromne većine silikata, uključujući i silikatne minerale, atom Si zauzima tetraedarsko okruženje, a okružen je sa četiri centra kisika. U takvim strukturama, hemijske veze prema siliciju slijede pravilo okteta. Takvi tetraedri ponekad se javljaju kao izolirani SiO44− centri, ali je daleko najčešći slučaj da su tetraedri vezani zajedno na različite načine poput parova (Si2O76−) ili prstenova (Si6O1812−). Obično su silikatni anioni lanci, dvostruki lanci, slojevi i trodimenzionalni okviri. Sve te vrste imaju vrlo slabu rastvorljivost u vodi pri normalnim uslovima.
Silikati su vrlo dobro proučeni i opisani u čvrstom stanju, ali su znatno manje poznati u rastvorima. Anion SiO44− je konjugirana baza silikatne kiseline Si(OH)4 a oboje su vrlo slabo postojani kao i svi njihovi međuproizvodi. Zbog toga rastvori silikata su obično proučavani kao smjese kondenziranih i djelimično protoniranih silikatnih klastera. Priroda rastvorljivih silikata neophodna je za razumijevanje biomineralizacije i sinteze aluminosilikata, kao važnih industrijskih katalizatora poput zeolita.[2]
Iako je tetraedar uobičajen oblik koordinacijske geometrije za spojeve silicija, vrlo dobro je poznato da silicij također usvaja i više koordinacijske brojeve. Dobro poznati primjer viših koordinacijskih brojeva je heksafluorosilikat (SiF62−). Oktaedarska koordinacija sa šest centara kisika je također dokazana. Pri vrlo visokom pritisku, čak i SiO2 usvaja ovu geometriju u mineralu stishovitu, gusta polimorfna silika pronađena je u donjem plaštu Zemlje. Ova struktura također nastaje "stresom" (šokom) stijena prouzrokovanim naprimjer udarom meteorita. Oktaedarski Si u obliku heksahidrosilikata ([Si(OH)6]2−) dokazan je u mineralu taumasitu, dosta rijetkom u prirodi, ali se ponekad može zapaziti među drugim kalcij-silikatnim hidratima umjetno nastalim u cementu i betonu koji su izloženi napadima snažnih sulfata.
U geologiji i astronomiji, pojam silikat se koristi za označavanje vrste stijena koja se sastoji pretežno od silikatnih minerala. Na Zemlji, javlja se veoma veliki broj silikatnih minerala čak i u širem rasponu kombinacija kao rezultat procesa koji grade i mijenjaju njenu koru. Ti procesi obuhvataju djelimično topljenje, kristalizaciju, frakcionizaciju, metamorfozu, eroziju i dijagenezu. Živa bića također doprinose silikatnom ciklusu u blizini Zemljine površine. Jedna vrsta planktona poznata kao dijatomeje (kremenjaste alge) grade svoje egzoskelete (ljušture) od silike. Te ljušture nakon uginuća dijatomeja su osnovni sastojak sedimenata u okeanskim dubinama.
Silika, odnosno silicij-dioksid SiO2 se ponekad smatra silikatom, mada je to poseban slučaj koji nema negativno naelektrisanje te nema "potrebu" za suprotnim ionom. Silika se javlja u prirodi kao mineral kvarc i u obliku njegovih polimorfa.