[科普中国]-硅酸盐渣

硅酸盐渣，指的是硅、氧与其它化学元素（主要是铝、铁、钙、镁、钾、钠等）结合而成的化合物的总称。1

物质介绍所谓硅酸盐渣指的是硅、氧与其它化学元素（主要是铝、铁、钙、镁、钾、钠等）结合而成的化合物的总称。它在地壳中分布极广，是构成多数岩石（如花岗岩）和土壤的主要成分。由于其结构上的特点，种类繁多（硅酸盐渣矿物的基本结构是硅――氧四面体；在这种四面体内，硅原子占据中心，四个氧原子占据四角。这些四面体，依着四面体，依着不同的配合，形成了各类的硅酸盐渣）。2

内容分析它们大多数熔点高，化学性质稳定，是硅酸盐渣工业的主要原料。硅酸盐渣制品和材料广泛应用于各种工业、科学研究及日常生活中。

化学上，硅酸盐渣指由硅和氧组成的化合物(SixOy)，有时亦包括一或多种金属和或氢。它亦用以表示由二氧化硅或硅酸产生的盐渣。

在普通情况下，最稳定的硅酸盐渣是二氧化硅(SiO2)－－俗称石英，和类似的化合物。二氧化硅经常有微量的硅酸（H4SiO4）处于平衡状态。化学家认为石英是不可溶解的，但在长时间尺度下，它是可以流动的。此外，在碱性条件下，会出现H2SiO42-。大部分硅酸盐渣都是不可溶解的。

矿物特征是它们的正四面体结构，有时这些正四面体以錬状、双链状、片状、三维架状方式连结起来。按正四面体聚合的程度，硅酸盐渣再细分为：岛状硅酸盐渣类、环状硅酸盐渣类等。

历史分析在地质学和天文学上，硅酸盐渣指一种由硅和氧组成的岩石(通常为SiO2或SiO4)，有时亦包括一或多种金属和或氢。此类岩石包括花岗岩及辉长岩等。地球及其他类地行星的大部分地壳均以硅酸盐渣组成。

分类硅酸盐渣可分为三种类型：

1.独立四面体结构

由图1及图2可知，硅——氧离子半径比值和配位数是产生硅——氧四面体结构的重要条件，在[SiO4]四面体中，氧原子还有未饱和的4个价。 因此，它还可以与金属离子或其他硅离子结合。其离子结构如图3所示。 这种结构在冶金炉渣，特别是铜转炉渣中最为常见，如铁橄榄石(Fe2SiO4)、镁橄榄石（Mg2SiO4）和钙橄榄石(Ca2SiO4)或者它们互相溶解的橄榄石晶体等。

2.多四面体环状结构

这一类型是以独立四面体为基础，通过共有氧连接成2，3，4或6个四面体；例如双四面体结构的离子团[Si2O7]6-在铝方柱石中由钙离子连接；三个四面体结构的离子团常见于炉渣中的有硅灰石结构[Si2O9]6-。两个以上四面体连接的结构通常称为双环状结构、三环状结构。

3.链状结构

以硅—氧四面体为基础通过共有氧原子连成无尽止的链状结构，这些链状结构可用[SiO3]n2-来表示，n可以取任意数。链状结构尚有余价的未共用的氧可组成更复杂的带，例如在角闪石结构中的带内每个环节就有一个[Si4O11]6-离子团。3

天然物质自然界存在的各种天然硅酸盐渣矿物约占地壳质量的95%。

硅酸盐渣矿的复杂性在其阴离子，而阴离子的基本结构单元和二氧化硅一样，是硅氧四面体。硅氧四面体通过以下几种方式组成了各种不同的硅酸根阴离子。

放射性光学性质物理特性

本词条内容贡献者为:

陈红 - 副教授 - 西南大学