Алюмосиликат — свойства, получение, применение

Применение алюмосиликата

В пищевой промышленности алюмосиликат маркируется как пищевая добавка Е 559 и используется в сухих продуктах, порошках и смесях.

Применяют алюмосиликат при изготовлении сухих молочных продуктов (молоко, сливки и т.д.), а также сахарного песка, сахарной пудры, пищевой соли, пряностей и приправ. Этот силикат может входить в состав заменителя соли с подобными натуральному продукту свойствами.

Данный эмульгатор добавляют в состав сыров, а также в сырные полуфабрикаты, которые в нарезанном виде заворачивают в фольгу.

В соответствии с технологическими инструкциями и санитарно-эпидемиологическими нормами пищевая добавка Е 559 может входить в состав БАДов, сахарных таблеток, кондитерских изделий и консервированных продуктов.

Алюмосиликаты используют в виноделии, паточном производстве, маслоделии, производстве фруктовых соков и крахмала.

В Европе применяют алюмосиликаты в медицинских и косметических целях. Их добавляют в мази и лечебные гели, белую глину, лекарственные препараты и крема. Алюмосиликат может содержаться в кормах и витаминных добавках для животных и птиц.

В качестве вспомогательного средства данные силикаты применяют при изготовлении упаковок, пакетов и бумажных изделий.

Согласно мнению многих ученых, витаминные комплексы практически бесполезны для человека.

Алюмосиликат — свойства, получение, применение

Связующие вещества на основе цемента в настоящее время являются доминирующим видом связующих веществ среди всех областей применения и групп продукции в отрасли строительных химикатов.

Огромное многообразие типов и классов цемента используется в основных инженерных областях, например, строительстве зданий или производстве заранее обработанных деталей, и широком диапазоне отраслей производства строительных химикатов. Широкие возможности варьирования базового материала и значительный диапазон изменения итогового состава позволяют создавать практически любые желаемые свойства и удовлетворять любым требованиям. К тому же, связующие вещества на основе цемента и не содержащие цемент исходные материалы применяются в стандартных областях, таких как изготовление гипса, известковой штукатурки или ангидридного маяка.

Во многих случаях используются другие связующие вещества, если измененные общие условия или особые требования вынуждают создавать новые свойства материалов. К таким можно отнести экологические соображения, физиологические классификации или рыночные тенденции.

Алюмосиликатная группа представляет собой особую нишу в мире связующих веществ. Несмотря на то, что эти материалы известны уже много лет – часто под названием «геополимеры» – научные принципы и формулы связующих веществ могут самыми различными. С точки зрения материаловедения данная группа связующих веществ включает в себя алюмосиликатные активированные щелочью связующие вещества. Основные их компоненты являются источниками диоксида кремния (SiO2) и оксида алюминия (Al2O3), например шлака, пепла или активированной глины, а также активированных щелочью компонентов, таких как жидкое стекло или растворы щелочей, гидроксидов. Одна из основных проблем заключается в составлении формулы связующего вещества и определении той степени, в которой он перемешивается с другими классами материалов.

При рассмотрении химического состава связующих веществ и методов синтеза обязательно следует учитывать фундаментальные области материаловедения, от таких направлений как химия стекла, керамика, зольгелиевые процессы и традиционная гидратация. Такое распространение на соседние классы веществ одновременно описывает один из самых интересных аспектов алюмосиликатной химии, а именно создание путей синтеза с использованием небольших (мономерных или олигомерных) структурных единиц совместно с предшествующими структурами, посредством создания подобных полимеризации связей с аморфными структурами, обладающими трехмерными связями, которые больше похожи на стекловые и керамические структуры. Поскольку существует возможность отрегулировать свойства материала особым и контролируемым образом путем изменения исходных продуктов и процесса синтеза, благодаря этому появляется возможность значительно изменять технические характеристики. Базовые отличия от составов цемента лежат в процессе производства и составах сырьевых материалов, фазообразовании и формировании структуры связующего вещества и микроструктуры.

Алюмосиликатные связующие вещества формируются на основании собственного процесса синтеза под названием щелочная активация твердых компонентов, процесса растворения силиката и единиц алюмината, а также переформирования структурных единиц в аморфную алюмосиликатную сеть с трехмерными связями. Имеющиеся знания об алюмосиликатах как связующих веществах ограничиваются их использованием в небольшом количестве технических областей. В коммерческом производстве (например, бетонная промышленность) и фундаментальных областях изготовления химических составов для строительных отраслей предлагаются лишь немногие системы алюмосиликатных связующих веществ. Это происходит, во-первых, вследствие того, что большинство требований по-прежнему удовлетворяются широким спектром различных видов цемента. Во-вторых, ряд дополнительных сырьевых материалов, используемых при составлении алюмосиликатных связующих веществ, требуют высокой квалификации в области химии синтеза и связующих веществ, чтобы можно было гарантировать индивидуальный и непрерывный контроль за продуктами. Удивительные и новые свойства алюмосиликатных связующих веществ, такие как механические свойства, химическая или температурная устойчивость, расширят возможность применения неорганических связующих веществ в будущем.

Проблема в использовании новых и альтернативных связующих веществ заключается в необходимости сочетать безопасное использование и широкие возможности цементов с точки зрения прочности с новыми свойствами материалов алюмосиликатов. Сюда входит непрерывная оценка такого нового класса связующих веществ с технической и энергетической стороны. Еще только предстоит осуществить всесторонний энергетический анализ активированных щелочью алюмосиликатов как связующих веществ. Первые исследования показывают значительное преимущество этих связующих веществ с точки зрения анализа сырьевых материалов. По сравнению со связующими веществами на основе цемента это означает, что использование дополнительных сырьевых материалов снижает потребность в энергии и сокращает выбросы CO2 во время производства. Основная часть энергетического баланса (> 80 процентов) требуется для изготовления активирующего компонента. То есть, умная и эффективная активация сырьевых материалов является самой серьезной проблемой при разработке инновационных и эффективных связующих веществ.

В конечном счете, специфический процесс синтеза и широкий потенциал возможных составов алюмосиликатных связующих веществ делает их очень интересной группой материалов. Создаваемые в лаборатории новые профили свойств и ведущиеся пилотные проекты, сосредоточенные на возможностях применения и прочности материалов, подвергаются непрерывной оценке с технического и энергетического аспектов в условиях изменчивого окружения. Для концерна BASF эти новые материалы представляют собой интересную альтернативу, в рамках которой новые свойства продуктов обеспечивают надежные и долгосрочные преимущества для клиентов.

Алюмосиликатные связующие вещества формируются на основании собственного процесса синтеза под названием щелочная активация твердых компонентов, процесса растворения силиката и единиц алюмината, а также переформирования структурных единиц в аморфную алюмосиликатную сеть с трехмерными связями. Имеющиеся знания об алюмосиликатах как связующих веществах ограничиваются их использованием в небольшом количестве технических областей. В коммерческом производстве (например, бетонная промышленность) и фундаментальных областях изготовления химических составов для строительных отраслей предлагаются лишь немногие системы алюмосиликатных связующих веществ. Это происходит, во-первых, вследствие того, что большинство требований по-прежнему удовлетворяются широким спектром различных видов цемента. Во-вторых, ряд дополнительных сырьевых материалов, используемых при составлении алюмосиликатных связующих веществ, требуют высокой квалификации в области химии синтеза и связующих веществ, чтобы можно было гарантировать индивидуальный и непрерывный контроль за продуктами. Удивительные и новые свойства алюмосиликатных связующих веществ, такие как механические свойства, химическая или температурная устойчивость, расширят возможность применения неорганических связующих веществ в будущем.

Алюмосиликат — свойства, получение, применение

Алюмосиликаты распространены в природе, они составляют до 50% массы земной коры. К природным алюмосиликатам относятся, в первую очередь, полевые шпаты, имеющие каркасную структуру (например ортоклаз NaAlS3O8, альбит NaAlSi3O8, анортит CaAl2Si2O8).Алюмосиликаты не растворимы в воде. Природные алюмосиликаты, не содержащие группы (OH) и кристаллической воды, являются тугоплавкими, термическими стойкими соединениями.
Синтетические алюмосиликаты получают при нагреве оксидов кремния SiO2 и алюминия Al2O3 с оксидами металлов.
У каркасных алюмосиликатов – непрерывный трехмерный каркас из тетраэдров, объединенных общими вершинами. Случаи связывания гранью или ребром неизвестны. Все атомы кислорода у тетраэдров кремния и алюминия являются общими. Так как в целом соединение должно быть электронейтральным, то полости между полиэдрами дополнительно заполняются катионами, которые нейтрализуют отрицательный заряд каркаса, возникающий при замене кремния на алюминий.
Каркасные алюмосиликаты являются основой многих поделочных камней. Такими алюмосиликатами являются и некоторые драгоценные камни, например берилл (Be3Al2)Si6O18 и его окрашенные разновидности: аквамарин (голубой, примесь оксида железа) и изумруд (зеленый, примесь оксида хрома). Полевые шпаты в составе различных горных пород, например, гранита, применяются в строительстве. Синтетические алюмосиликаты, полученные нагреванием оксидов алюминия и кремния с оксидами металлов, образуют основную кристаллическую фазу керамических материалов.
В 18 в. были открыты цеолиты – каркасные алюмосиликаты, состав которых можно описать общей формулой M I xM II y(Alx+2 y SizO2x+4y+2z)•nH2O. Свое название они получили от греческих слов zeo – киплю и lithos – камень, т.к. образуют пузырчатое стекло при сильном и быстром нагревании. Известно более 40 минеральных видов природных цеолитов. Всего в мире известно около 1000 крупных месторождений цеолитов более чем в 40 странах, из них в России – около 20 (в Кузбассе, Якутии, Бурятии, Приморье, на Камчатке и о.Сахалин). С 1950-х в промышленных масштабах производятся искусственные цеолиты. В лабораториях синтезировано более 100 структурных видов, большинство которых не имеют природных аналогов.

Читайте также:  Консервант сорбиновая кислота Е200 - вред, применение

Цеолиты – это нестехиометрические соединения, их составы изменяются в широких пределах, образуя ряды твердых растворов. Кристаллические структуры цеолитов состоят из тетраэдров [SiO4]4– и [АlO4]5–, соединенных вершинами в ажурные каркасы, в полостях и каналах которых находятся катионы металлов и молекулы Н2О. Они характеризуются рыхлой структурой с широкими каналами.
Это позволяет им обменивать находящиеся в полостях решетки катионы металлов и молекулы воды. Натуральные и синтетические цеолиты широко применяются в качестве катионообменников, например, при умягчении воды.
Если из цеолитов полностью удалить адсорбированную в их полостях воду, они выступают в роли молекулярных сит: в освободившихся полостях могут селективно адсорбироваться молекулы диоксида углерода, аммиака и других веществ. Поэтому цеолиты применяются как адсорбенты в хроматографии, а также при очистке, осушке и разделении.
Цеолиты являются кислотными катализаторами. Подвижные катионы, например, катионы натрия при промывке цеолита растворами кислот обмениваются на катионы водорода с образованием кислот Бренстеда.
Продукт реагирует как кислота Льюиса. Преимущество цеолитов по сравнению с другими катализаторами в том, что появившиеся каталитические центры многочисленны, равномерно распределены по каркасу и одинаковы по активности.

Отрасли создания материала

Отрасли использования материала

  • Применение алюмосиликатов

Каркасные алюмосиликаты являются основой поделочных камней. Такими алюмосиликатами являются и некоторые драгоценные камни, например берилл (Be3Al2)Si6O18 и его окрашенные разновидности: аквамарин (голубой, примесь оксида железа) и изумруд (зеленый, примесь оксида хрома). Полевые шпаты в составе различных горных пород, например, гранита, применяются в строительстве. Цеолиты могут применяться в качестве катионнообменников, молекулярных сит, катализаторов, адсорбенты в хроматографии, а также при очистке, осушке и разделении.

Алюмосиликаты распространены в природе, они составляют до 50% массы земной коры.

  • Требуется поддержка встроенных фреймов.
  • Благодаря тому, что каркас имеет крупные пустоты, плотность каркасных алюмосиликатов является низкой.

  • Требуется поддержка встроенных фреймов.
  • Цеолиты – это нестехиометрические соединения, их составы изменяются в широких пределах, образуя ряды твердых растворов. Кристаллические структуры цеолитов состоят из тетраэдров [SiO4]4– и [АlO4]5–, соединенных вершинами в ажурные каркасы, в полостях и каналах которых находятся катионы металлов и молекулы Н2О. Они характеризуются рыхлой структурой с широкими каналами.
    Это позволяет им обменивать находящиеся в полостях решетки катионы металлов и молекулы воды. Натуральные и синтетические цеолиты широко применяются в качестве катионообменников, например, при умягчении воды.
    Если из цеолитов полностью удалить адсорбированную в их полостях воду, они выступают в роли молекулярных сит: в освободившихся полостях могут селективно адсорбироваться молекулы диоксида углерода, аммиака и других веществ. Поэтому цеолиты применяются как адсорбенты в хроматографии, а также при очистке, осушке и разделении.
    Цеолиты являются кислотными катализаторами. Подвижные катионы, например, катионы натрия при промывке цеолита растворами кислот обмениваются на катионы водорода с образованием кислот Бренстеда.
    Продукт реагирует как кислота Льюиса. Преимущество цеолитов по сравнению с другими катализаторами в том, что появившиеся каталитические центры многочисленны, равномерно распределены по каркасу и одинаковы по активности.

    Силикаты алюмосиликаты

    К этому классу относится более 1/3 всех известных ныне минералов. В весовом отношении на дою силикатов падает более 85% веса земной коры и объединяют важнейшие группы породообразующих минералов: полевые шпаны, пироксены, амфиболы, слюды, глинистые минералы и ряд других. Химический состав их весьма разнообразен, но только девять элементов являются главными, это Si, O, AI, Ca, Mg, Fe 3+ , Na, K, H. Многие силикаты встречаются в минеральной части почв, куда попадают из разрушающей материнской породы при процессах физического, биохимического и почвенного ее преобразования. Поэтому среди них встречаются как первичные (кварц, полевые шпаты, слюды) так и вторичные (группы минералов глин, водные окислы Fe, AI, Si).

    В зависимости от того, как в структурной решетке сочетаются между собой кремнекислородные тетраэдры, силикаты разделяются на следующие группы: 1) островые 2) цепные 3) ленточные 4) листовые 5) каркасные. Здесь рассматриваются лишь листовые и каркасные группы минералов.

    Мусковит – KAI2(AI, Si, O10)(O, H,F2). Встречаются в виде чешуйчатых, листоватых агрегатов, реже в виде кристаллов псевдогексагонального облика. Бесцветный, слабо-желтоватый, буроватый. Черта белая. Блеск стеклянный перламутровый. Спайность весьма совершенная. Твердость 2-3. Плотность 2,7-3,1. Образуется при магматических и метаморфических процессах. Применяется в электропромышленности, радиотехнике, приборостроении как диэлектрик. Месторождение: в СНГ – Карелия, Сибирь, Урал, Алтай. За границей: в Индии, США, Канаде, Китае.

    Биотит – K(Mg, Fe)3(AISiO10)(OH)(Fe2)2. Цвет бурый, черный. Черта зеленая. Спайность весьма совершенная. Блеск стеклянный, перламутровый. Твердость 2-3, просвечивает. Удельный вес 3,0-3,1. Образовался при магматических и метаморфических процессах. Применяется для приготовления жаростойких масс и бронзовой краски.

    Тальк – Mg 3(OH)2(Si4O10). Встречается в виде плотных масс, листовых или чешуйчатых агрегатов, одиночные кристаллы редки. Цвет белый, светло-зеленый, голубовато-зеленый, серебристо-серый. Черта белая. Спайность весьма совершенная. Блеск перламутровый. На ощупь жирный. Твердость 1. Удельный вес 2,8. Образуется тальк при метоморфизации доломита и при воздействии гидротермальных растворов. Применяется в кожевенном, бумажном, текстильном, парфюмерном производствах, в электронной технике, а также как кислотоупорный и огнеупорный материал. Месторождение: Шабровское (Свердловская обл.), Медокс (Канада).

    Серпентин (змеевик) Mg6(Si4O10)( OH)8– силикат магния. Цвет от светло-зеленого до темно-зеленого. Блеск слабо стеклянный, жирный. Спайность в одном направлении совершенная. Излом раковистый, занозистый. Твердость 2,5-4. Удельный вес 2,5-2,7. Образуется серпентин в гидротермальных условиях. Сингония моноклинная. Места распространения: Урал, СНГ. За рубежом: Австрия, Канада. Применяется как отделочный строительный и изоляционный материал.

    Каолинит – AI4(Si4O10)(OH)8. Встречается в виде плотных порошковидных и землистых масс. Бесцветный (кристаллы), белый. Слабо желтоватый. Черта белая. Излом землистый. Блеск матовый. Твердость1. Плотность 2,6. на ощупь жирный. Образуется при выветривании алюмосиликатов и главным образом полевых шпатов, слюд. Применяется в строительстве, бумажной, керамической и электроизоляционной промышленности. Имеет большое значение в почвообразовании, так как он обуславливает поглотительную способность минеральной части почв, влияет на ее физические и физико-химические свойства, участвует в закреплении гумуса.

    Происхождение поверхностное. Месторождение: в СНГ: Украина, Московская область, Урал, Закарпатье, Средняя Азия. За рубежом: Китай, Англия. Используется каолинит как основное сырье для керамической (фарфор, фаянс) бумажной, резиновой промышленности.

    Ортоклаза – К (AISi3O8) – алюмосиликат калия.Твердость 6. Плотность 2,5. Блеск стеклянный. Просвечивает. Цвет: белый, розовый, желтоватый, красный, зеленый, иногда бесцветен. Черта белая. Излом ступенчато-неровный. Хрупок. Спайность совершенная. Сингония моноклинная. Происхождение магматическое, метаморфическое. Важнейший породообразующий минерал гранитов, гнейсов и других пород. Месторождение в СНГ: Карелия, Урал, Сибирь.

    В зависимости от того, как в структурной решетке сочетаются между собой кремнекислородные тетраэдры, силикаты разделяются на следующие группы: 1) островые 2) цепные 3) ленточные 4) листовые 5) каркасные. Здесь рассматриваются лишь листовые и каркасные группы минералов.

    Алюмосиликаты

    Характерной особенностью цеолитов является их способность к катион-ному обмену путем диффузии. Так, Са и Na могут обмениваться с катионами К, Mg, Fe 2+ , находящимися в водных растворах, или даже с анионами (например, Na натролита может замещаться SO4).

    Каркасные алюмосиликаты

    Normal 0 false false false RU X-NONE X-NONE MicrosoftInternetExplorer4 /* Style Definitions */ table.MsoNormalTable

    Цеолиты легко узнаются в щелочных горных породах, пустотках базальтов, где они обычно образуют крупные выделения – одиночные кристаллы, их щетки, радиально-лучистые, пластинчатые агрегаты. Все они в чистом виде белые, со стеклянным блеском, легкие (плотность 2,1–2,2 г/см 3 ), не очень твердые (3,5–5). Из них стильбит (десмин) характеризуется пластинчатыми кристаллами с совершенной спайностью по таблитчатости, их плотными щетковидными агрегатами, с перламутровым блеском на плоскостях спайности. У натролита кристаллы призматические (квадратного сечения) шестоватые, с совершенной спайностью вдоль удлинения (в четырех направлениях под углом 45º, т. е. по двум ромбическим призмам), обычно сноповидные, радиально-лучистые сростки кристаллов. Анальцим характеризуется идеально развитыми кристаллами в форме тетрагон-триоктаэдров. Шабазит запоминается по форме кристаллов – это как бы чуть сдавленные по одной из осей «кубики» (ромбоэдры).

    Читайте также:  Натрия гидроксид — получение, свойства, вред

    Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Юдаков А. А., Перфильев А. В., Ксеник Т. В., Курявый В. Г.

    Немаловажным качеством адсорбентов органических веществ является также гидрофобностью (олеофильность) поверхности, включая поверхность внутренних открытых пор. Естественная гидрофобность минералов – редкое явление, поэтому необходимо проводить их искусственную гидрофобизацию. Исследуемые материалы гидрофобизировались аналогично керамзитовому гравию [16]. Объёмная гидрофобизация проводилась в газовой фазе углеводородных соединений. Обработка в газовой фазе гидрофобизатора (в данном случае, парами мазута марки М-100) осуществляется за счёт адсорбционных процессов, требующих минимального расхода гидрофобизатора (не выше 1% от массы сырья). Характер адсорбции двоякий – при температурах 450-500

    Пользователи также искали:

    алюмосиликаты формула, алюмосиликаты использование, алюмосиликаты кальция, алюмосиликаты купить, алюмосиликаты примеры, алюмосиликаты свойства, алюмосиликаты вред для здоровья, каркасные алюмосиликаты, алюмосиликаты, Алюмосиликаты, алюмосиликаты вред для здоровья, алюмосиликаты купить, каркасные алюмосиликаты, алюмосиликаты свойства, алюмосиликаты кальция, алюмосиликаты использование, алюмосиликаты формула, использование, формула, вред, здоровья, купить, каркасные, свойства, кальция, примеры, алюмосиликаты примеры, соединения алюминия. алюмосиликаты,

    Алюмосиликаты используются в пищевой промышленности в качестве пищевых добавок Е554, Е555, Е556, Е559.

    АЛЮМОСИЛИКАТНОЕ СЫРЬЕ

    Глины — основное сырье керамического производства и важнейший компонент портландцементной сырьевой смеси. Они представляют собой осадочные тонкообломочные горные породы, состоящие в основном из глинистых минералов каолинитовой, монтмориллонитовой и гидрослюдистой групп. Отличительное свойство глин — их высокая пластичность, обусловленная слоистым строением кристаллических решеток глинистых минералов. Внутри отдельных слоев между ионами существуют прочные ковалентная и ионная связи, а связь между отдельными пакетами осуществляется за счет слабых остаточных сил. Эта особенность строения обуславливает способность глинистых минералов расщепляться на тонкие частицы с размерами менее 0,01 мм, самопроизвольно диспергировать в воде, набухать за счет вхождения молекул воды в межслоевое пространство. Глины имеют различный минералогический состав даже в пределах одного месторождения. В тех случаях, когда они содержат значительное количество обломочных пород в виде песка, щебня и гальки, требуется их предварительное обогащение.

    Минералогический состав глин представлен преимущественно гидратами алюмосиликатов и кварцем. Их химический состав колеблется в широких пределах: Si О9 — 45—80%, Л123 10—40%, Н2 — 3—15%. В небольших количествах в глинах могут присутствовать кальций, магний, натрий, калий, железо и другие, которые входят как в структуру глинистых минералов, так и в состав примесей глинистой породы — полевых шпатов и слюд. При обжиге труднее всего вступают во взаимодействие крупнокристаллические включения, поэтому содержание фракций более 0,2 мм не должно превышать 10%.

    Для керамики важнейшее свойство глин — их способность к спеканию. Она зависит от количества в глине минералов-плавней, ее дисперсности и вида основного глинистого минерала. У обычных тонкодисперсных глин, содержащих 4—6% плавней, температурный интервал интенсивного спекания составляет 100— 150°С. Особенно высокие требования предъявляют к огнеупорным глинам для строительной, технической керамики и огнеупорных материалов. Они состоят в основном из кремнезема и глинозема (не менее 26%) и очень небольшого количества плавней — оксидов железа, кальция, магния, щелочных металлов. С увеличением содержания Л123и уменьшением содержания плавней огнеупорность глин и изделий на их основе повышается.

    Глинистые сланцы — это плотные породы, образованные из глин в результате полиморфизма. Они отличаются от глин большей плотностью и твердостью, а также меньшей пластичностью и набухаемостью.

    Каолины важнейшее сырье для производства тонкой керамики (фарфора, фаянса), а также входят в состав стекольных шихт. Основной глинистый минерал — каолинит (Al232Si022 H2). От каолиновых глин, имеющих близкий минералогический состав, каолины отличаются крупнокристаллическим строением и меньшей пластичностью.

    Суглинки используют для производства строительной керамики, а также в составе цементных сырьевых шихт. Это среднепластичная осадочная глинисто-песчаная порода, в которой содержание глинистых частиц достигает 10—30%.

    Полевые шпаты в керамических массах играют роль плавня, а в стекольных шихтах обеспечивают повышение механической прочности и химической стойкости стекла. По химическому составу они представляют собой алюмосиликаты щелочных металлов и кальция. Калиевые полевые шпаты (К20Л123 6Si02) ортоклазы и микроклин имеют крупнокристаллическую структуру, натриевые полевые шпаты (Na20 Л123 6Si02) альбиты — мелкозернистые массы, кальциевые полевые шпаты (CaOAl232Si02) называются анортитами, известково-натриевые полевые шпаты (плагиоклазы) имеют характерное пластинчатое строение кристаллов. Наиболее качественное керамическое тело получают при применении ортоклазов. Однако их месторождения ограничены, поэтому чаще используют смешанные калий-натриевые, кальций- натриевые шпаты. Наиболее высокие требования к полевым шпатам предъявляются в стекольной промышленности и прежде всего по содержанию в них красящих оксидов (Ге23 до 0,3%), а также по содержанию А1^03 (до 20%).

    Перлит, пемза, туф, трасс — высокоактивные алюмосиликатные породы вулканического происхождения — используются в керамическом производстве в качестве плавней, в цементной промышленности — в качестве активных минеральных добавок. Туфы и трассы образовались из вулканических пеплов, а пемза и перлит — из лавы. Высокая активность этих пород связана с тем, что алюмосиликаты находятся в них в виде метастабильного вулканического стекла.

    Для керамики важнейшее свойство глин — их способность к спеканию. Она зависит от количества в глине минералов-плавней, ее дисперсности и вида основного глинистого минерала. У обычных тонкодисперсных глин, содержащих 4—6% плавней, температурный интервал интенсивного спекания составляет 100— 150°С. Особенно высокие требования предъявляют к огнеупорным глинам для строительной, технической керамики и огнеупорных материалов. Они состоят в основном из кремнезема и глинозема (не менее 26%) и очень небольшого количества плавней — оксидов железа, кальция, магния, щелочных металлов. С увеличением содержания Л123и уменьшением содержания плавней огнеупорность глин и изделий на их основе повышается.

    Алюмосиликат — свойства, получение, применение

    Ключевые слова конспекта: алюминий, свойства алюминия, получение и применение алюминия, алюмосиликаты, глина, оксид алюминия, боксит, дюралюмин, дюраль.

    Алюминий Al – элемент № 13, 3–го периода, IIIA группы, Ar (Al) = 27. Электронная конфигурация невозбуждённого атома алюминия 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 :

    Алюминий является р-элементом. В своих соединениях он всегда имеет степень окисления +3. Оксид и гидроксид алюминия (Al2O3 и Al(ОН)3 соответственно) амфотерны. Существует водородное соединение алюминия – гидрид алюминия AlH3 (алан) – белый порошок.

    По распространённости в земной коре алюминий занимает 4-е место (после О, Si, Н). Основная масса алюминия сосредоточена в алюмосиликатах. Продуктом разрушения алюмосиликатов является глина, она состоит из каолинита – Al2O3 • 2SiO2 • 2H2O. Обычно глина содержит примесь соединений железа, придающую ей бурый цвет. Из других минералов наибольшее распространение имеет боксит – Al2O3nH2O.

    Алюминиевый порошок легко реагирует с галогенами и сгорает в атмосфере хлора. Кусочек алюминия, с которого снята оксидная плёнка, бурно реагирует с бромом. Эти реакции идут без нагревания:

    Влияние на организм: польза и вред

    Благодаря натуральному происхождению алюмосиликат считается безвредной пищевой добавкой.

    У данной пищевой добавки их очень много. В ее составе присутствуют полезные микро- и макроэлементы – оксид алюминия и оксид кремния. Однако это вовсе не значит, что прием алюмосиликата поможет восполнить нехватку витаминов.

    Каолин обладает адсорбирующим эффектом. Это значит, что вещество способно избирательно поглощать токсины и другие вредные компоненты. Поэтому Е559 можно встретить в составе лекарств, которые принимают при пищевых отравлениях. В профилактических целях такие средства также можно принимать для выведения лишней жидкости, шлаков и токсинов, но делать это можно только после консультации с врачом.

    Белую глину высоко ценят не только при лечении пищевых отравлений, но и при кожных заболеваниях. В этом случае актуальны свойства каолина подсушивать поверхностность кожи (это важно при лечении мокнущих экзем).

    При проблемах с кислотностью желудочного сока алюмосиликат также эффективен, так как помогает нормализовать уровень рН. При нарушениях работы органов пищеварения им можно заменить активированный уголь и другие сорбенты.

    Вещество часто назначается ветеринарами для лечения пищевых отравлений или повреждения кожных покровов у животных.

    Опираясь на нормативно-правовые документы, включать данную добавку в состав продуктов питания для детей, особенно малышей до трех лет, нельзя. Это чревато нарушениями пищеварения.
    Для взрослых максимально допустимая суточная доза вещества не определена. Какие-либо нарушения пищеварения или другие проявления характерны при индивидуальной непереносимости вещества.

    В промышленном производстве алюмосиликат популярен как наполнитель при изготовлении резины. Вещество применяют в технологическом процессе изготовления керамики, фарфора, фаянса, пластмасс, бумаги, резины, коленкора.

    Читайте также:  Магния цитрат - свойства, применение, влияние

    Получение

    Алюминий находится на первом месте среди металлов и на третьем среди всех элементов по распространённости в земной коре. Приблизительно 8% массы земной коры составляет именно этот металл. Алюминий содержится в тканях животных и растений в качестве микроэлемента. В природе он встречается в связанном виде в форме горных пород, минералов. Каменная оболочка земли, находящаяся в основе континентов, формируется именно алюмосиликатами и силикатами.

    Алюмосиликаты – это минералы, образовавшиеся в результате вулканических процессов в соответствующих условиях высоких температур. При разрушении алюмосиликатов первичного происхождения (полевые шпаты) сформировались разнообразные вторичные породы с более высоким содержанием алюминия (алуниты, каолины, бокситы, нефелины). В состав вторичных пород алюминий входит в виде гидроокисей или гидросиликатов. Однако не каждая алюминийсодержащая порода может быть сырьём для глинозёма – продукта, из которого при помощи метода электролиза получают алюминий.

    Наиболее часто алюминий получают из бокситов. Залежи этого минерала распространены в странах тропического и субтропического пояса. В России также применяются нефелиновые руды, месторождения которых располагаются в Кемеровской области и на Кольском полуострове. При добыче алюминия из нефелинов попутно также получают поташ, кальцинированную соду, цемент и удобрения.

    В бокситах содержится 40-60% глинозёма. Также в составе имеются оксид железа, диоксид титана, кремнезём. Для выделения чистого глинозёма используют процесс Байера. В автоклаве руду нагревают с едким натром, охлаждают, отделяют от жидкости «красный шлам» (твёрдый осадок). После осаждают гидроокись алюминия из полученного раствора и прокаливают её для получения чистого глинозёма. Глинозём должен соответствовать высоким стандартам по чистоте и размеру частиц.

    Из добытой и обогащённой руды извлекают глинозём (оксид алюминия). Затем методом электролиза глинозём превращают в алюминий. Заключительным этапом является восстановление процессом Холла-Эру. Процесс заключается в следующем: при электролизе раствора глинозёма в расплавленном криолите происходит выделение алюминия. Катодом служит дно электролизной ванны, а анодом – угольные бруски, находящиеся в криолите. Расплавленный алюминий осаждается под раствором криолита с 3-5% глинозёма. Температура процесса поднимается до 950°С, что намного превышает температуру плавления самого алюминия (660°С). Глубокую очистку алюминия проводят зонной плавкой или дистилляцией его через субфторид.

    Алюминиевая лента представляет собой тонкую алюминиевую полосу толщиной 0,3-2 мм, шириной 50-1250 мм, которая поставляется в рулонах. Используется лента в пищевой, лёгкой, холодильной промышленности для изготовления охлаждающих элементов и радиаторов.

    Силикаты алюмосиликаты

    К этому классу относится более 1/3 всех известных ныне минералов. В весовом отношении на дою силикатов падает более 85% веса земной коры и объединяют важнейшие группы породообразующих минералов: полевые шпаны, пироксены, амфиболы, слюды, глинистые минералы и ряд других. Химический состав их весьма разнообразен, но только девять элементов являются главными, это Si, O, AI, Ca, Mg, Fe 3+ , Na, K, H. Многие силикаты встречаются в минеральной части почв, куда попадают из разрушающей материнской породы при процессах физического, биохимического и почвенного ее преобразования. Поэтому среди них встречаются как первичные (кварц, полевые шпаты, слюды) так и вторичные (группы минералов глин, водные окислы Fe, AI, Si).

    В зависимости от того, как в структурной решетке сочетаются между собой кремнекислородные тетраэдры, силикаты разделяются на следующие группы: 1) островые 2) цепные 3) ленточные 4) листовые 5) каркасные. Здесь рассматриваются лишь листовые и каркасные группы минералов.

    Мусковит – KAI2(AI, Si, O10)(O, H,F2). Встречаются в виде чешуйчатых, листоватых агрегатов, реже в виде кристаллов псевдогексагонального облика. Бесцветный, слабо-желтоватый, буроватый. Черта белая. Блеск стеклянный перламутровый. Спайность весьма совершенная. Твердость 2-3. Плотность 2,7-3,1. Образуется при магматических и метаморфических процессах. Применяется в электропромышленности, радиотехнике, приборостроении как диэлектрик. Месторождение: в СНГ – Карелия, Сибирь, Урал, Алтай. За границей: в Индии, США, Канаде, Китае.

    Биотит – K(Mg, Fe)3(AISiO10)(OH)(Fe2)2. Цвет бурый, черный. Черта зеленая. Спайность весьма совершенная. Блеск стеклянный, перламутровый. Твердость 2-3, просвечивает. Удельный вес 3,0-3,1. Образовался при магматических и метаморфических процессах. Применяется для приготовления жаростойких масс и бронзовой краски.

    Тальк – Mg 3(OH)2(Si4O10). Встречается в виде плотных масс, листовых или чешуйчатых агрегатов, одиночные кристаллы редки. Цвет белый, светло-зеленый, голубовато-зеленый, серебристо-серый. Черта белая. Спайность весьма совершенная. Блеск перламутровый. На ощупь жирный. Твердость 1. Удельный вес 2,8. Образуется тальк при метоморфизации доломита и при воздействии гидротермальных растворов. Применяется в кожевенном, бумажном, текстильном, парфюмерном производствах, в электронной технике, а также как кислотоупорный и огнеупорный материал. Месторождение: Шабровское (Свердловская обл.), Медокс (Канада).

    Серпентин (змеевик) Mg6(Si4O10)( OH)8– силикат магния. Цвет от светло-зеленого до темно-зеленого. Блеск слабо стеклянный, жирный. Спайность в одном направлении совершенная. Излом раковистый, занозистый. Твердость 2,5-4. Удельный вес 2,5-2,7. Образуется серпентин в гидротермальных условиях. Сингония моноклинная. Места распространения: Урал, СНГ. За рубежом: Австрия, Канада. Применяется как отделочный строительный и изоляционный материал.

    Каолинит – AI4(Si4O10)(OH)8. Встречается в виде плотных порошковидных и землистых масс. Бесцветный (кристаллы), белый. Слабо желтоватый. Черта белая. Излом землистый. Блеск матовый. Твердость1. Плотность 2,6. на ощупь жирный. Образуется при выветривании алюмосиликатов и главным образом полевых шпатов, слюд. Применяется в строительстве, бумажной, керамической и электроизоляционной промышленности. Имеет большое значение в почвообразовании, так как он обуславливает поглотительную способность минеральной части почв, влияет на ее физические и физико-химические свойства, участвует в закреплении гумуса.

    Происхождение поверхностное. Месторождение: в СНГ: Украина, Московская область, Урал, Закарпатье, Средняя Азия. За рубежом: Китай, Англия. Используется каолинит как основное сырье для керамической (фарфор, фаянс) бумажной, резиновой промышленности.

    Ортоклаза – К (AISi3O8) – алюмосиликат калия.Твердость 6. Плотность 2,5. Блеск стеклянный. Просвечивает. Цвет: белый, розовый, желтоватый, красный, зеленый, иногда бесцветен. Черта белая. Излом ступенчато-неровный. Хрупок. Спайность совершенная. Сингония моноклинная. Происхождение магматическое, метаморфическое. Важнейший породообразующий минерал гранитов, гнейсов и других пород. Месторождение в СНГ: Карелия, Урал, Сибирь.

    Серпентин (змеевик) Mg6(Si4O10)( OH)8– силикат магния. Цвет от светло-зеленого до темно-зеленого. Блеск слабо стеклянный, жирный. Спайность в одном направлении совершенная. Излом раковистый, занозистый. Твердость 2,5-4. Удельный вес 2,5-2,7. Образуется серпентин в гидротермальных условиях. Сингония моноклинная. Места распространения: Урал, СНГ. За рубежом: Австрия, Канада. Применяется как отделочный строительный и изоляционный материал.

    Свойства

    ПоказательСтандартные значения
    Цветбелый, возможен желтоватый оттенок
    Составдиоксид кремния, оксиды натрия и алюминия; эмпирическая формула NaAlSi3O8
    Внешний видсыпучий порошок
    Запахотсутствует
    Растворимостьнерастворим в воде, спирте; среднерастворим в щелочах и сильных кислотах
    Содержание основного веществадиоксида кремния 44–50%; оксида алюминия 3–5%; оксида натрия до 4%
    Вкуснейтральный
    Плотность3,4 г/см 3
    Другиеразлагается под воздействием водного раствора фтороводородной кислоты

    Высокие влагопоглощающие качества позволили использовать алюмосиликат натрия (в комплексе с алюмосиликатом кальция) в качестве основного вещества для перевязочного материала «Гемостоп».

    Принимаем решение

    Большой минус продукции «Гербалайф» – побочные эффекты. Чаще всего это аллергия на растительные компоненты. Если вы страдаете склонностью к такому заболеванию, то соблюдайте осторожность. В любом случае, чтобы похудеть, нужно обращаться к специалистам, которые способны точно установить причину набора веса. Не всегда можно принимать «Гербалайф». Противопоказания к применению – это эмоциональная зависимость от еды или проблемы пищевого поведения. В этом случае нужно обратиться за помощью к психотерапевту, а не слушать зачастую некомпетентных консультантов. Прием специалиста обходится дорого, но и препараты совсем недешевые.

    На самом деле, если нет серьезных нарушений, то вес хорошо снижается при употреблении коктейлей «Гербалайф». Противопоказания при любом хроническом заболевании вам должен разъяснить лечащий врач, поэтому не пренебрегайте своевременной консультацией. Но проблемы обычно начинаются после прекращения курса лечения. Снова переходя к привычному образу питания, человек начинает стремительно набирать вес. Будьте готовы полностью поменять образ жизни, раз и навсегда перейти на здоровое питание.

    На самом деле, если нет серьезных нарушений, то вес хорошо снижается при употреблении коктейлей «Гербалайф». Противопоказания при любом хроническом заболевании вам должен разъяснить лечащий врач, поэтому не пренебрегайте своевременной консультацией. Но проблемы обычно начинаются после прекращения курса лечения. Снова переходя к привычному образу питания, человек начинает стремительно набирать вес. Будьте готовы полностью поменять образ жизни, раз и навсегда перейти на здоровое питание.

    Ссылка на основную публикацию