Презентация "Оксид кремния" по химии – проект, доклад

Оксид кремния - это.......

Прозрачный шар, сверкающий на Солнце чистотой холодной ключевой воды, чистый песок на берегу моря, красиво ограненный груды горного хрусталя, окаменелое дерево, превращенное в камень, грубо обработанные наконечники стрелы древнего человека... все это одно и то же соединение...? А.Е.Ферсман

Кремний самый распространенный элемент земной коры, занимает после кислорода 2 место по массе. Кварц — один из самых распространённых минералов в земной коре. Из кремнезема и силикатов состоит 87 % массы литосферы. SiO2 (диоксид кремния (IV)- наиболее характерный и устойчивый оксид кремния. Известно несколько полиморфных модификаций SiO2 (кремнезема), в том числе кварц, кристоболит и трибимит.

Свойства:

Относится к группе кислотных оксидов; В воде нерастворим; При нагревании взаимодействует с основными оксидами и щелочами; Растворяется в плавиковой кислоте; Имеет атомную кристаллическую решетку.

При обычных условиях : SiO₂ + 2KOH → K₂SiO₃ + H₂O SiO₂ + 4HF → SiF₄↑ + 2H₂O - травление стекла Реакции лежащие в основе получения стекла, а также цемента: SiO₂ + CaO → CaSiO₃ SiO₂ + Na₂CO₃ →Na₂SiO₃ +CO₂

Состав обычного стекла Na₂O ⋅ CaO ⋅ 6SiO₂ . Получают сплавлением смеси соды, песка и известняка при 1400⁰ С. Na₂CO₃ + CaCO₃ + 6SiO₂ → Na₂O ⋅ CaO ⋅ 6SiO₂ + 2CO₂ Для небьющегося, огнеупорного стекла добавляют при варке оксиды бария, свинца, бора. Для цветных стекол : - Сo₂O₃ - синий; - Cr₂O₃ - зеленый; - MnO₂ - розовый.

Применение

производство стекла, керамики, абразивов, бетонных изделий как наполнитель в производстве резин хромотографии радиотехнике ультразвуковых установок зажигалок производство волоконно-оптических кабелей в фармацевтической промышленности

Кварц

Бесцветное твердое вещество. Свойства: Твердость 7; Плотность 2.6 — 2.65 г/см3; Растворяется в плавиковой кислоте Температура плавления 1713–1728 °С (из-за высокой вязкости расплава определение температуры плавления затруднено, существуют различные данные); Диэлектрик (электрический ток не проводит); Пьезоэлектрик; SiO2 относится к группе стеклообразующих оксидов, то есть, склонен к образованию переохлажденного расплава — стекла.

Разновидности кварца

КВАРЦ КРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ: Горный хрусталь – бесцветный и абсолютно прозрачный; Аметист – фиолетовый; Морион – черный полу или непрозрачный; Цитрин – золотистый или лимонно-желтый; Дымчатый кварц – раухтопаз - дымчатый, прозрачный, сероватый до густо-коричневого. С включениями: Празем – зеленоватый кварц с иголочками актинолита; Авантюрин – желтовато-бурый с железной слюдкой. Придающий мерцающий эффект; Кошачий, тигровый и соколиный глаз - с шелковистым отливом за счет асбестовидных волокнистых минералов; Кварц-волосатик - с включениями тонкоигольчатых кристаллов рутила; Сургучно-красный и розовый кварц – тонкодисперсные оксиды железа; Льдистый кварц – полупрозрачный, неоднородный.

ХАЛЦЕДОНЫ: Сердолик - желтый, красный, оранжевый; Сардер – коричневый, красно-бурый; Хризопраз - зеленый, голубовато-зеленый; Сапфирин - голубоватый, синевато-черный. АГАТЫ: Карнеолониксы с чередованием белых и красных полос; Сардониксы - белые и бурые; Арабский оникс - белые и черные; Моховый (ландшафтный) агат - с дендритовыми или перистыми включениями в голубовато-сером, беловатом халцедоне; Гелиотроп – зеленый халцедон с кроваво-красными включениями гематита; Огненные агаты с иголочками гематита; Бразильский - с концентрическими слоями; Бастионный - слои образуют рисунок, напоминающий изображения бастионов; Другие разновидности - глазковый, голубой, дисковый, звездчатый.

ОПАЛЫ: Гиалит - бесцветный и прозрачный; Гидрофан – полупрозрачный; Молочный опал – просвечивающийся, иногда с голубоватым или зеленоватым оттенком; Древесный опал – желтый или бурый, заместивший древесину с сохранением деталей ее строения; Кахолонг – белый, непрозрачный; Благородный опал – с ярко выраженной опалесценцией различного цвета на фоне полупрозрачной основной массы. Среди благородных опалов различают черные, темноокрашенные, белые, арлекины – пестроцветные, огненные, джиразоль – голубые с игрой в красных тонах и др.

Агат

Агат — минерал, скрытокристаллическая разновидность кварца. Ювелиры называют агатом также разновидности халцедона без явной слоистости, но с различными включениями, создающими конкретный рисунок: моховой агат, агат звёздчатый и другие. Название происходит от реки Ахатес на Сицилии (возможно, современная Караби), другое толкование — от греческого «агатес» — счастливый.

Непрозрачен, просвечивает в краях. В большинстве агатов чередуются слои собственно халцедона и его структурной разновидности – кварцина (лютецина), отличающейся от халцедона направлением удлинения волокон. По цвету очень разнообразен, обычно преобладает чередование серо-голубых и белых слоёв. Если с белыми слоями чередуются слои жёлтого, красного, бурого, чёрного или другого цвета, то такая разновидность может иметь собственное название.

Аметист

Аметист — синяя или фиолетовая разновидность кварца, употребляемая как украшение наподобие драгоценных камней. Аметист встречается в жилах и пустотах среди кристаллических горных пород, в друзах агатовых шаров, в миндальных камнях и т.п.

Цитрин

Цитрин — минерал, полудрагоценный камень, разновидность горного хрусталя. Название произошло от лат. citrus — лимонно-жёлтый. Окраска от светло-лимонной до янтарно-медовой. Прозрачный Как и все кварцы, обладает пьезоэлектрическими свойствами. Окраска цитринов обусловлена присутствием примесей трёхвалентного железа.

Опал

Опал (санскрит: упала — драгоценный камень) . Его химическая формула SiO2×nH2O. Вода составляет обычно несколько процентов, максимально 25. Как аморфное тело опал (почти как стекло) не располагает кристаллической структурой.

Применение: Благородный опал обрабатывается в форме кабошонов и используются в ювелирном деле. Состоящие из опала диатомит, трепел и опока — сырье для цемента, наполнители и т.п.

Горный хрусталь

Горный хрусталь — минерал, бесцветная, прозрачная разновидность кварца, одна из кристаллических модификаций кремнезема (SiO2). Практическое значение имеют кристаллы размером 3—5 см. В России месторождения есть на Урале. Монокристаллы горного хрусталя выращивают в автоклавах. Добавление Ge увеличивает, a Al уменьшает показатели преломления, Fe2+ — придает зеленый, Fe3+ — бурый, Со — синий цвет. Разновидности : аметист, цитрин, раухтопаз (дымчатый кварц), морион, волосатик, "Волосы Венеры"(с включениями рутила).

Авантюрин

Авантюрин - (от итал. per avventura – «случайно») - мелкозернистая разновидность кварца, заключающая равномерно рассеянные, мелкие чешуйки слюды или гематита. В чистый прозрачный кварц иногда включены тонкие волосяные кристаллы рутила, так называемые «стрелы Амура». Иногда включения предоставлены пластинками слюды, гематита и других чешуйчатых минералов. Такие камни с живописными блестками напоминают стекло, содержащее кристаллы меди, и называемое «авантюрин». Цвет белый, розовый, желтый, красно-бурый, кирпично- и вишнево-красный, очень редко - зеленый или синий.

Оникс

Оникс - в переводе с арабского – «печаль, скорбь». Применение Агатовый и сердоликовый оникс ("сардоникс", "сард") использовался людьми с доисторических времён для изготовления небольших резных художественных украшений (глиптика), а также резных печатей. Кальцитовые ( мраморный и др.) виды ониксов широко используются в более крупных изделиях, в мозаике и облицовке. Из оникса вырезают разнообразные ювелирные изделия, из наиболее редких и качественных сортов сардоникса - камеи, в которых более высокая часть темного изображения контрастирует со светлым фоном.

Халцедон

Халцедон — полупрозрачный минерал, тонковолокнистая разновидность кварца. Полупрозрачен или просвечивает, цвет от белого до медово-жёлтого. Имеет много разновидностей, окрашеннных в различные цвета: красноватый (сердолик), зеленоватый (хризопраз), голубоватый (сапфирин) и другие. ПРИМЕНЕНИЕ Используется в изготовлении ювелирных изделий . Полосчатый халцедон, состоящий из отличающихся по оттенку, прозрачности и плотности слоёв, называется агатом. Из однородных или параллельно-полосчатых участков агата с древнейших времен вытачивали многослойные рельефные художественные изображения, (глиптика). Название получил по древнегреческому городу Халькедон (в Малой Азии).

Яшма

Яшма — скрытокристаллическая горная порода, сложенная в основном кварцем, халцедоном и пигментированная примесями других минералов, полудрагоценный поделочный камень. Применение Используется как поделочный и облицовочно-декоративный камень,а также ювелирных изделиях. Из недекоративных яшм изготавливают ступки, пестики, валы и другие изделия. Бархатисто-черная яшма (ледит) используется как пробирный камень для определения по цвету черты содержания золота в его сплавах.

Ювелирные (драгоценные) камни

Ювелирные камни классифицируются по прозрачности, окраске, блеску, частоте распространения в природе, долговечности, рыночной стоимости. Первая группа - ювелирные (драгоценные) камни: I порядок: алмаз, изумруд, синий сапфир, рубин. II порядок: александрит, благородный жадеит, оранжевый, желтый и фиолетовый сапфир, благородный черный опал. III порядок: демантоид (хризолит), благородная шпинель, благородный белый и огненный опал, аквамарин, топаз, лунный камень, родолит, красный турмалин. IV порядок: синий, зеленый, розовый и полихромный турмалин, циркон (гиацинт), берилл, бирюза, аметист, хризопраз, гранат, цитрин, благородный сподумен.

Вторая группа - ювелирно-поделочные камни: I порядок: раухтопаз, гематит-кровавик, янтарь, горный хрусталь, жадеит, нефрит, лазурит, малахит, авантюрин. II порядок: агат, цветной халцедон, гелиотроп, розовый кварц, иризирующий обсидиан, обыкновенный опал, лабрадор и другие непрозрачные иризирующие шпаты. Третья группа - поделочные камни: Яшмы, гранит, окаменелое дерево, мраморный оникс, обсидиан, гагат, селенит, флюорит, цветной мрамор и др.

Интересные факты

Ещё древние греки связывали с яшмой возможность противодействовать ядам и исцеляться от всех недугов. Так, Византийский император Мануил подарил монастырю на Афонской горе чашу из яшмы, которая, по преданию, противодействовала ядам и исцеляла от всех болезней. Талисман из яшмы дарует мудрость, силу предвидения и твёрдость духа; способствует выравниванию отношений на работе, с начальством. Символическое значение: храбрость.  Лечебные эффекты (литотерапия): яшма оранжевых оттенков - дневные, высокоэнергетичные камни, камни-лекари с широким спектром деятельности. Кровавая яшма обладает огромным кровоочистительным потенциалом, останавливает кровь при кровотечениях, заживляет раны. Яшма укрепляет сердце, зрение, желудок.

Выполнила О.С .Александровская НППЛ им. А.Г. Неболсина

Санкт-Петербург 2010 год