Silika mineral, bilo koji od oblika silicijevog dioksida (SiO 2), uključujući, kvarc, tridymite kristobalit, coesite, stishovite, lechatelierite i kalcedona. Sintetički su proizvedene različite vrste silikagela; jedan je keatit.
Opća razmatranja
Minerali silicijev dio mase čine oko 26 posto Zemljine kore i drugi su u odnosu na mineralne lopatice. Slobodni silicijev dioksid pojavljuje se u mnogim kristalnim oblicima, s sastavom vrlo sličnim onom silicij-dioksida, 46,75 mas.% Silicijuma i 53,25 posto kisika. Kvarc je oblik koji se najčešće pojavljuje. Tridimit, kristobalit i hidratasti mineralni silicij-silikatni opal su neuobičajeni, a staklasti (stakleni) silicijum, koesit i stishovite prijavljeni su sa samo nekoliko lokaliteta. Nekoliko drugih oblika proizvedeno je u laboratoriju, ali nisu pronađeni u prirodi.
Fizička i kemijska svojstva
Kristalografske strukture silicijevog minerala, osim stishovita, trodimenzionalni su niz povezanih tetraedra, koji se sastoje od atoma silicijuma koordiniranog od četiri atoma kisika. Tetraedri su obično prilično pravilni, a udaljenosti veze silicij-kisik su 1,61 ± 0,02 Å. Osnovne razlike povezane su s geometrijom tetraedarskih veza, što može uzrokovati mala izobličenja unutar tetraedova od silicijevog dioksida. Visoki tlak prisiljava atome silicija da koordiniraju sa šest atoma kisika, stvarajući gotovo pravilne oktaedre u strukturi stihova.
Minerali silika, kada su čisti, su bezbojni i prozirni i imaju staklast sjaj. Oni su neprovodnici električne energije i diamagnetski su. Svi su tvrdi i snažni i propadaju lomljivim lomom pod nametnutim stresom.
Neke su važne fizikalne osobine minerala silicijev dio upoređene u tablici. Sve osim niskog tridimita i koesita (među kristalnim sortama) imaju relativno visoku simetriju. Postoji linearni odnos između vrijednosti specifične gravitacije navedene u tablici i aritmetičke srednje vrijednosti indeksa refrakcije (mjere brzine svjetlosti koja se prenosi u različitim kristalografskim smjerovima) za minerale silicijev dioksid sastavljen od povezanih tetraedra. Taj se odnos ne proteže na stišovite jer nije sastavljen od tetraedova sa silicijem. Melanoflogit je vidljiv po tome što se na grafikonu nalazi ispod staklastog silicijuma. Specifična težina minerala od silicijevog dioksida manja je od većine silikatnih minerala tamne boje povezanih s njima u prirodi; općenito, stijene svjetlije boje zbog toga imaju nižu specifičnu težinu. Minerali iz silicijevog dioksida su netopljivi u teško topive u jakim kiselinama, osim fluorovodične kiseline, u kojoj postoji povezanost između specifične gravitacije i topljivosti.
Neka fizikalna svojstva minerala silicija
| faza | simetrija | specifična gravitacija | tvrdoća |
|---|---|---|---|
| kvarc (alfa-kvarc) | šesterokutna; trigonalni trapezoedar | 2,651 | 7 |
| visoki kvarc (beta-kvarc) | šesterokutna; šesterokutni trapezoedar | 2,53 na 600 Celzijevih stupnjeva | 7 |
| niski tridimit | monoklinski? | 2.26 | 7 |
| visoki tridimit | rompski | 2,20 na 200 Celzijevih stupnjeva | 7? |
| nizak kristabalit | četverokutan | 2.32 | 6-7 |
| visoki kristabalit | izometričke | 2,20 na 500 Celzijevih stupnjeva | 6-7 |
| keatite | četverokutan | 2.50 | ? |
| coesite | monoklinski | 2.93 | 7.5 |
| stishovite | četverokutan | 4.28 | ? |
| staklasti silicijum | amorfan | 2,203 | 6 |
| opal | slabo kristalni ili amorfni | 1,99-2,05 | 5½-6½ |
