7. oddelenie: Silikáty (kremičitany)
7. oddelenie: silikáty (kremičitany)
K silikátom patrí veľké množstvo minerálov, ktoré tvoria asi jednu tretinu všetkých známych minerálov. Často sú tzv. horninotvornými minerálmi – sú súčasťou mnohých hornín. Základ kremičitanov v ich chemickej štruktúre tvoria kremičitanové skupiny (kremík a kyslík). Okrem nich sú zastúpené hlavne nasledujúce kovy: sodík, draslík, lítium, vápnik, horčík, železo, mangán, berýlium, hliník a bór. Kryštálová štruktúra silikátov je veľmi zložitá. Avšak základným stavebným prvkom je pravidelný štvorsten – tetraeder, tvorený silikátovou skupinou. Jednotlivé tetraedre môžu byť pospájané do rôznych pravidelných útvarov a tie môžu byť reťazcové alebo zosietené. Medzi jednotlivými tetraedrami silikátových skupín sa nachádzajú ostatné prvky v podobe iónov.
 
1. skupina silikátov s jednoduchou stavbou

Medzi najznámejšie silikáty tejto skupiny patrí zirkón, olivín, topás, andaluzit a granáty. Všetky sa využívajú v klenotníctve ako polodrahokamy. Sú to pomerne tvrdé minerály, ktoré majú viacero farebných modifikácií, závisiacich od zastúpenia jednotlivých kovových iónov v ich štruktúre.
 
2. skupina silikátov so skupinami tetraedrov v štruktúre

Smaragd
Medzi najznámejšie silikáty tejto skupiny zaraďujeme beryl a turmalín. Beryl kryštalizuje v hexagonálnej sústave a sfarbuje sa do zeleno- biela, žlta aj ružova. Priezračné odrody sú drahokamové, z nich najznámejší je smaragd (zelený) a akvamarín (modro-azúrový). Vytvára stĺpiky a prizmy so šesťhrannou podstavou. Turmalín kryštalizuje v trigonálnej sústave, vytvára dlhé stĺpiky, časté sú ryhované agregáty. Má mnoho farebných odrôd: čierny skoryl, tmavo modrý indigolit, ružový rubelit, zelený verdelit. Význam má, podobne ako beryl, hlavne v klenotníctve.
 
3. skupina silikátov s reťazcovou štruktúrou

Najvýznamnejšími predstaviteľmi sú pyroxény a amfiboly. Z pyroxénov napríklad augit, spodumen, pseudowollastonit, z amfibolov hlavne anfibol, tremolit. Sú to pomerne tvrdé minerály, ktoré sa vyznačujú vláknitým vnútorným usporiadaním, ktoré sa prejavuje často aj navonok. Patria sem mineralogické azbesty, minerály, ktoré sú pevné v rámci reťazca, ale medzi reťazcami sú len veľmi slabé interakcie, a tak sa tieto minerály štiepia na tenké vlákna.
 
4. skupina silikátov s vrstevnatou štruktúrou

Tieto silikáty majú vrstevnatú hexagonálnu alebo veľmi podobnú štruktúru. Tá sa prejavuje aj navonok, majú zvyčajne veľmi dobrú štiepateľnosť podľa vrstiev. Patrí sem mnoho rozšírených a dôležitých minerálov. Mastenec kryštalizuje v jednoklonnej sústave. Má nízku tvrdosť (stupeň 1), dotykom sa otiera a budí dojem, že je mastný. Má svetlozelenú alebo bielu farbu. Využíva sa v papiernictve, na prípravu farieb, v textilnom priemysle a pod. Sľudy kryštalizujú v jednoklonnej sústave, rozlišujeme dva druhy. Svetlú sľudu – muskovit, a tmavú sľudu – biotit.
Muskovit tvorí kompaktné lístočkové alebo šupinkové masy. Je bezfarebná alebo mierne žltá, zelená a perleťovo lesklá. Má výborné izolačné schopnosti. Muskovit tvorí lupienkové alebo šupinkové agregáty, má tmavohnedú až čiernu farbu, niekedy s červenými odtieňmi. Vyskytuje sa menej často ako muskovit a nemá podstatný význam.

Chlority sú minerály, ktoré v mnohom pripomínajú sľudy. Kryštalizujú v monoklinickej sústave, majú veľmi dobrú štiepateľnosť vo vrstvách a nízku tvrdosť. Typická je zelená farba. V prírode sú rozšírené hojne aj v rámci hornín. Mnohé chlority sú bohaté na železo. Minerál serpentín je významný hlavne tým, že vytvára vláknitú odrodu – chryzotyl = azbest. Vláknitá štruktúra vzniká tak, že rovina zosietenia, typická pre túto skupinu silikátov, je zatočená a vytvára tak veľmi pevné vlákno. Tieto vlákna sú elastické a ohňovzdorné. Dnes sa už využíva menej, pretože sa zistili jeho karcinogénne účinky na ľudský organizmus. Kaolinit je najrozšírenejší minerál tejto skupiny a je podstatnou súčasťou hlín a ílov. Kryštalizuje v moniklinickej sústave, ale tvorba kryštálov je vzácna. Kaolinit často vzniká zvetrávaním hornín, ktoré obsahujú sľudy a zeolity. Najväčší význam má v keramickom priemysle.
 
5. skupina silikátov s priestorovým zosietením

Sú to silikáty s najzložitejšou štruktúrou. Patria sem dve veľké podskupiny, a to živce a zeolity. Živce sú veľmi rozšírenými minerálmi, ktoré sa vyznačujú vysokou tvrdosťou a veľmi dobrou štiepateľnosťou. Kryštalizujú v jednoklonnej alebo trojklonnej sústave. Patria sem napríklad minerály ortoklas a mikroklín. Zeolity sa od silikátov líšia hlavne vnútorným usporiadaním. Kým živce majú vnútorné usporiadanie kompaktné, u zeolitov sa vo vnútornej štruktúre vytvárajú väčšie priestory, v ktorých sa môžu zdržiavať napríklad molekuly vody alebo rôzne ióny. Tie, ktoré obsahujú ióny, sú nimi zvyčajne sfarbené. Tieto farebné zeolity nazývame ultramaríny. Voda alebo ióny sa dajú odstrániť bez porušenia mriežky. Bezvodé sa potom používajú napríklad na vysušovanie rôznych materiálov.

Ortoklas