Николай Аблесимов Грандмастер

Зачем нужна химия силикатов?

Химия силикатов — раздел физической химии, подразумевающий изучение физического и химического строения, структуры, состава, физических и химических свойств веществ, в основе которых лежит кремний, в сочетании с кислородом и другими элементами на 90% составляющий земную кору. А попросту, это химия солей кремниевых кислот. Роль катионов в силикатах играют элементы 2-го, 3-го и 4-го периодов Периодической системы.

Jens Mayer, Shutterstock.com

В природе силикаты представлены в виде минералов, входят в состав большинства горных пород, слагающих основную часть земной коры. Тесно примыкает керамика (греч. keramike — гончарное искусство, от keramos — глина), изделия и материалы, получаемые спеканием глин и их смесей с минеральными добавками, а также оксидов и других неорганических соединений. Керамика получила широкое распространение во всех областях жизни — бытовая посуда, в строительстве (кирпич, черепица, трубы, плитки, изразцы, скульптурные детали), в технике, в скульптуре и прикладном искусстве.

Изучение этих веществ — эмпирическое исследование их строения, состава и свойств, исходя из постижения тех или иных качеств материалов, насчитывает несколько тысяч лет — любое гончарное изделие, керамика — это силикатное вещество. Сейчас ни один пилотируемый космический аппарат не способен преодолеть взаимодействие с плотными слоями атмосферы без защиты из тугоплавких покрытий, которые создаются исключительно на основе наиболее тугоплавких силикатных соединений или композитов с их включением.

Замечу, что силикаты не корродируют в земной кислородной атмосфере, так как сами являются соединениями с кислородом. Все металлы, кроме благородных, исчезают в процессе эксплуатации, причем железо на треть, превращаясь в оксиды.

Стекло — это особая статья. Начиная с М. В. Ломоносова, люди поют ему Оды и Дифирамбы.

Неправо о вещах те думают, Шувалов,
Которые Стекло чтут ниже Минералов.
Пою перед тобой в восторге похвалу
Не камням дорогим, ни злату, но Стеклу.
Тем стало житие на свете нам счастливо:
Из чистого Стекла мы пьем вино и пиво.

Вот области его применения: оконное и автомобильное; цветное и армированное; узорчатое и солнцезащитное; теплосберегающее и закаленное; многослойное, в том числе и бронированное; оптическое от очков до линз телескопов; свинцовые стекла для защиты от ионизирующего излучения; лазерное; смальты (непрозрачные стекла); и, конечно, тарное, в просторечии — пузырь, поллитровка, чекушка, флакон, чебурашка, фугас, штоф, фуфырь.

Практически химия силикатов направлена на создание таких важнейших материалов, как цемент, керамика, стекло, огнеупоры, эмали, покрытия, красители, стекло- и каменные (базальтовые) волокна.

Кто вы, бытовые противники химии, без бетона (назад в пещеры и шалаши), без стеклышек (назад к бычьим пузырям и слюдам), без стали и чугуна (назад к дереву и той же глине) и т. д.

Работают Институт химии силикатов РАН и Государственный оптический институт (Санкт-Петербург). Есть журналы «Физика и химия стекла» и «Стекло и керамика». Можно почитать: Мазурин О. В., Порай-Кошиц Е.А., Шульц М. М. Стекло: природа и строение. Л.: Знание, 1985; Физикохимия силикатов и оксидов. К 50-летию Института химии силикатов им. И. В. Гребенщикова. Отв. Ред. акад. М. М. Шульц. СПб.: Наука, 1998.

Обновлено 9.09.2012
Статья размещена на сайте 20.08.2012

Комментарии (2):

Чтобы оставить комментарий зарегистрируйтесь или войдите на сайт

Войти через социальные сети:

  • Комментарий скрыт
    • Alexander Priven Читатель 26 июля 2016 в 17:35 отредактирован 24 мая 2018 в 09:01

      Уважаемая Марина Воронина,
      Открою секрет: любые вещества корродируют в любых условиях, не считая абсолютного нуля... "И даже горы текут пред Господом!" (с) - что уж говорить о коррозии. Так что Вы совершенно правы, конечно. Если не считать, конечно, того, что искусственные силикаты есть и такие, которые растворяются в обычной воде - канцелярский "силикатный" клей тому пример (если Вы застали еще те стародавние времена прошлого века, когда он был в широком употреблении).

      В общем, всё в этом мире относительно. Но есть еще и здравый смысл, который подсказывает, что большинство силикатов все же лучше сопротивляется атмосферным воздействиям, чем большинство других материалов - как природных, так и искусственных. А упомянутый Вам процесс выветривания - как раз из тех, за счет которых "горы текут"...

  • Комментарий скрыт
    • Владимир Старцев, да, хорошо известна его диссертация "Релаксационные явления в стеклах в интервале стеклования при отжиге, ионном обмене стекла с расплавом соли и в спаях"
      тема диссертации и автореферата по ВАК 01.04.07, доктор физико-математических наук Старцев, Юрий Кузьмич