Алюмосиликаты

алюмокремневые солеобразные соединения, к которым в природе относится группа широко распространённых минералов. В кристаллической структуре А. Алюминий обладает, подобно кремнию, четверной тетраэдрической координацией (окружен четырьмя атомами кислорода) и даже кристалло-химически замещает кремний, т. Е. Химическая роль глинозёма близка (но не идентична) роли кремнезёма. Алюминий может входить в состав силикатов (См. Силикаты) и обладать, подобно магнию и прочим типичным основаниям, шестерной (октаэдрической) координацией. В этом случае соответствующие соединения являются силикатами алюминия, например минералы топаз, пирофиллит и др. При замене в структурных анионных комплексах силикатов кремнекислородного радикала (SiO4)4- на (AlO4)5- возникают дополнительные отрицательные заряды, которые в А.

Компенсируются вхождением дополнительных катионов — обычно К, Na или двухвалентных Ca, Ba с большими радиусами ионов. Среди минералов т. Н. Каркасные силикаты всегда являются А. К ним относятся А. Калия — Ортоклаз и Микроклин (KAISi3O8), А. Натрия — Альбит (NaAlSi3O8), А. Кальция — Анортит (CaAlSi2O8) и др. Способность взаимозамещения групп NaSi на CaAl создаёт наличие ряда соединений типа твёрдых растворов с неограниченной смесимостью, называемых плагиоклазами. (См. Плагиоклазы) К А. Относятся также Нефелин KNa3[AISiO4]4, Лейцит К[AlSi2O6], группа Скаполитов, цеолиты и др. А. Распространены также среди силикатов слоистой структуры, где к ним относятся минералы группы слюд — мусковит KAl2•[AISi3O10]•(ОН)2 и др. Группы хрупких слюд, например Маргарит CaAl2[Al2Si2O10](OH)2.

Группы хлоритов, например амезит (Mg,Fe)4Al2[Al2Si2O10](OH)8, и др. Среди других структурно-химических типов силикатных минералов А. Встречаются значительно реже (из силикатов ленточной структуры — роговая обманка, цепочечной — авгит, островной — кордиерит). Разрушение А. На поверхности Земли приводит к образованию минералов глин, реже гидрослюд, бокситов. Термин «А.» введён в минералогию русским учёным академиком В. И. Вернадским (См. Вернадский), впервые указавшим на аналогичную роль Al и Si при геохимических процессах и в составе природных соединений, что послужило основой созданной им алюмокислотной теории строения силикатов. Лит. Вернадский В. И., Курбатов С. М., Земные силикаты, алюмосиликаты и их аналоги, 4 изд., М.— Л., 1937.

Поваренных А. С,, Кристаллохимическая классификация минеральных видов, К., 1966. Г. П. Барсанов. Алюмосиликаты искусственные получают синтетическим путём. Наибольшее практическое значение имеют искусственные А. Типа природных минералов цеолитов (См. Цеолиты) — т. Н. Молекулярные сита и Пермутиты. Методы синтетического получения А. Имитируют природные геохимические процессы, протекающие в среде перегретых водных растворов под давлением. Молекулярные сита получают в автоклавах в интервале температур 60—450 °С. Исходным материалом служат раствор алюмината натрия Na[AI(OH)4] и водная суспензия кремниевой кислоты nSiO2•mH2O с некоторой добавкой щёлочи. Получаемый из смеси алюмосиликатный гель промывают и сушат при температуре, близкой к 100°С.

Молекулярные сита получают также рекристаллизацией некоторых минералов в концентрированных растворах солей. Пермутиты могут быть получены спеканием каолина Al4[Si4O10](OH)8 или полевого шпата KAISi3O8 с кварцем α-SiO2 и содой Na2CO3 при 1000°С и др. Способами. Искусственные А. Применяются в химической промышленности и др. Отраслях, особенно широко — искусственные молекулярные сита, для процессов глубокой осушки, тонкой очистки и разделения газов, в хроматографическом анализе газов и жидкостей. Пермутиты служат главным образом для уменьшения жёсткости воды (См. Жёсткость воды). См. Также Силикаты. В. С. Псалидас..