Silikate-Typ

Eine sehr große Zahl von gesteinsbildenden Mineralen gehören zur Gruppe der Silikate. Eines der bekanntesten Silikate unter den Mineralen sind sicherlich die Feldspäte, aber auch Glimmer, Pyroxene, Amphibole und Olivin gehören in diese Gruppe. Auch Quarz kann man zu den Silikaten rechnen, oft wird er aber auch gleichzeitig zu den Oxiden gezählt.

Rund 90 % der Erdkruste und ein noch höherer Anteil des Erdmantels bestehen aus Silikaten. Das unterstreicht die Wichtigkeit dieser Gruppe in der Mineralogie.

Grundlegende Struktur bei jedem Silikate-Typ

Silikate sind die Salze der ortho-Kieselsäure. Die Grundstruktur bei jedem Silicat-Typ ist deshalb immer ein Tetraeder aus SiO4 – ein Silicium-Ion wird von 4 Sauerstoff-Ionen umgeben. Durch diese Struktur entsteht eine sehr hohe Bindungsfähigkeit, es können komplexe Strukturen mit einer Zusammensetzung aus zahlreichen Tetraedern entstehen.

Unverbundene Enden können zum Ladungsausgleich auch Metall-Kationen tragen, auch Hydroxid-Ionen sind an diesen Enden möglich. In komplexe Gitterstrukturen kann sich zusätzlich auch Wasser einlagern (Wassergehalt der Mineralien), das ist eine besondere Eigenschaft beim Silicate-Typ der Gerüstsilicate.

Der einfachste Silikate-Typ sind Ketten-Silicate (Inosilicate), in diese Gruppe gehören etwa Pyroxene und Amphibole. Ein etwas komplexerer Silicate-Typ sind die Gerüst-Silikate (Tectosilicate), zu denen Feldspäte gehören – sie bilden ein komplexes Gerüst aus zahlreichen Tetraedern.

Bei einem Silikate-Typ, bei dem die einzelnen Tetraeder-Lagen in Schichten angeordnet sind, spricht man von Schichtsilikaten (Phyllosilikaten). In diese Gruppe gehört etwa Glimmer, aber auch Speckstein und Serpentin sowie die Tonminerale. Beim Silicate-Typ der Ringsilikate (Cyclosilikate) formen die Tetraeder einen Ring, das ist etwa bei Beryll der Fall. Alleinliegende Tetraeder werden dagegen dem Silicate-Typ der Inselsilikate (Neso-Silikate) zugeordnet. In diese Gruppe gehören etwa Zirkon und Olivin. Die seltener vorkommenden Gruppensilikate (Sorosilikate) bestehen als Silicate-Typ dabei meist nur aus zwei Silikat-Tetraedern.

Neben den Mineralen sind in der Natur auch häufig Skelette und Schalen von Tieren und die innenliegenden Gerüststrukturen von vielen Schwämmen aus Silikaten aufgebaut. In jedem Wasser finden sich außerdem Silikate in gelöster Form.

Technische Silikate

Sie sind genau genommen ebenfalls ein Silicat-Typ, da sie nicht natürlich vorkommen, sondern künstlich hergestellt werden. Viele Gläser stellen künstlich hergestellte Silikate dar, etwa Borosilikat-Glas oder Alumosilikat-Glas.

Das heute vielfach verwendete Wasserglas ist ebenfalls ein technisches Silikat, genauso wie das wohl jedem bestens bekannte, in Päckchen verpackte Silicagel.

Als synthetische Zeolithe (es gibt auch natürliche, die dann zu den Gerüstsilikaten gehören) spielen Silikate auch als Ionentauscher – etwa im Waschmittel – eine wichtige Rolle in unserem Alltag.

Fazit

Silikate sind ein wichtiger Bestandteil unserer Welt – vor allem bei den Mineralen, aber auch bei Lebewesen. Auch aus unserer technischen Welt sind sie nicht wegzudenken. Die Silikat-Tetraeder können sich dabei zu sehr komplexen Formen verbinden – nach eben diesen Formen teilt man sie dann einem bestimmten Silikate-Typ zu.

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