天然矽酸鹽

天然矽酸鹽(Silicate)
高雄市立高雄女中化學科洪瑞和老師責任編輯

自然界存在的各種天然矽酸鹽礦物約占地殼質量的95%，最重要的天然矽酸鹽是鋁矽酸鹽。矽酸鹽礦的複雜性在陰離子，陰離子的基本結構單元跟SiO₂一樣是矽氧四面體。

矽氧四面體通過以下幾種方式組成了各種不同的矽酸根陰離子：
(1)單個的矽氧四面體，形成正矽酸鹽，矽氧為為1：4，如橄欖石Mg₂SiO₄。

(2)兩個矽氧四面體共用一個端頂氧原子，矽氧比為2：7，例如鈧釔石Sc₂Si₂O₇

(3)有限個矽氧四面體通過共用兩個端頂氧原子而形成的環狀結構，矽氧比為1：3，例如藍錐石BaTiSi₃O₉、綠柱石Be₃Si₆O₁₈。

(4)無限個矽氧四面體通過共用兩個端頂氧原子而形成的單鏈狀結構(此類矽酸鹽具有纖維狀結構)，矽氧比例為1：3，例如輝石CaMg(SiO₃)₂。

(5)如果上述的單鏈結構中，部分矽氧四面體通過第二個端頂原子與另一個單鏈中的部分矽氧四面體共用，則形成雙鏈狀結構，矽氧比為4：11；例如角閃石石 棉Ca₂(HO)₂Mg₅(Si₄O₁₁)₂、纖維蛇紋石chrysotile,Mg₃Si₂O₅(OH)₄,Mg₆(HO)₆Si₄O₁₁∙H₂O。

(6)每個矽氧四面體共用三個端頂氧原子時，形成片層狀結構，矽氧比為2：5，例如滑石talc,Mg₃[Si₄O₁₀“>(OH)₂、白雲母muscovite,KAl₂[Si₃AlO₁₀“>(OH,F)₂, Mg₃(Si₄O₁₀)(OH)₂。

(7)每個矽氧四面體彼此共用四個端頂氧原子時，形成三維骨架狀結構，矽氧比為1：2，在矽氧四面體中如果有鋁原子代替了矽原子，則這樣的礦物就是鋁矽酸鹽，例如正長石KAlSi₃O₈、鈉沸石Na₂(Al₂Si₃O₁₀)∙2H₂O、黏土Al₂O₃∙2SiO₂∙2H₂O等，都是鋁矽酸鹽。