• Мнения
  • |
  • Обсуждения
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.

Статья опубликована в выпуске 10.09.2012
Обновлено 22.07.2020

Комментарии (5):

Чтобы оставить комментарий зарегистрируйтесь или войдите на сайт

Войти через социальные сети:

  • "Замечу, что силикаты не корродируют в земной кислородной атмосфере, так как сами являются соединениями с кислородом."
    Уточните, какие именно силикаты? Если имеются в виду искусственные соединения (керамика), так и скажите. А в начале статьи говорится о силикатах-минералах, слагающих основную массу земной коры. Так вот, большинство из них не так уж устойчивы, и подвергаются в природе процессу так называемого химического выветривания (гидратация, гидролиз и т.д).

    Оценка статьи: 3

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

      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"...

  • Благодарю Вас, Николай, за полезную информацию.
    Мало кто в ней разбирается. Мой отец, Старцев Юрий Кузьмич, проработал более 15 лет в лаборатории Олега Всеволодовича Мазурина. И то, что создали они в экспериментальных условиях, уже стало нашей историей: кинескопы первых РС-мониторов, ЖК-кинескопы, пуленепробиваемые стекла для вертолетов, воевавших в ДРА и многое другое...

    Оценка статьи: 5

    • 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

Мы собираем файлы cookie и применяем Яндекс.Метрику.Подробнее×

Этот сайт использует сервис веб-аналитики Яндекс Метрика, предоставляемый компанией ООО «ЯНДЕКС», 119021, Россия, Москва, ул. Л. Толстого, 16 (далее — Яндекс)

Сервис Яндекс Метрика использует технологию «cookie».

Собранная при помощи cookie информация не может идентифицировать вас, однако может помочь нам улучшить работу нашего сайта. Информация об использовании вами данного сайта, будет передаваться и храниться на сервере Яндекса в Российской Федерации. Яндекс будет обрабатывать эту информацию с целью анализа пользовательской активности.

Вы можете отказаться от использования cookies, выбрав соответствующие настройки в браузере. Используя этот сайт, вы соглашаетесь на обработку данных о вас Яндексом в порядке и целях, указанных выше.