Wat is een aluminosilicaat?
Een aluminosilicaat is een van een groot aantal in de natuur voorkomende mineralen of door de mens gemaakte verbindingen die aluminium en silicaat bevatten, dat is gemaakt van silicium en zuurstof, en mogelijk ook andere elementen, meestal een alkalimetaal zoals natrium of calcium. Veel van de in de natuur voorkomende aluminosilicaten zijn veel voorkomende mineralen en hoewel ze dezelfde chemische basissamenstelling hebben, kunnen ze verschillende fysische eigenschappen hebben vanwege de manier waarop de atomen of moleculen zijn gerangschikt. Hetzelfde kan gezegd worden van de fysische eigenschappen van veel van de synthetische aluminosilicaatverbindingen ook.
De meest basische vormen van aluminosilicaatmineralen hebben de chemische basisformule Al 2 SiO 5 . Verschillende van deze mineralen vormen de basis van vele soorten klei, met name het fijne witte kleimineraal bekend als kaolien, en worden gebruikt in de productie van keramiek. Sommige rotsvormen van aluminosilicaten met deze formule zijn silliminaat en andalusiet. Andere natuurlijk voorkomende rotsmineralen in deze groep bevatten ook extra atomen van andere elementen, waarvan sommige zeer goed bekend zijn, zoals veldspaat en topaas.
Veel andere meer complexe aluminosilicaatmineralen die in de natuur worden gevonden, hebben enigszins verschillende chemische formules en andere elementen als onderdeel van hun structuur. Natriumaluminosilicaatmineralen zijn aluminosilicaten die natriumatomen bevatten, zoals jadeiet en albiet. Anderen kunnen naast aluminium en silicaat kalium, calcium, zwavel, lithium bevatten, of zelfs combinaties van twee of meer van deze of andere elementen. Enkele voorbeelden van deze mineralen zijn plagioclase, labradoriet en lazuriet.
Sommige van de kunstmatige aluminosilicaatverbindingen zijn belangrijk voor de industrie en hebben veel toepassingen. Natriumaluminosilicaat is een veel voorkomend additief voor bepaalde voedingsmiddelen en werkt als een antiklontermiddel. Andere meer complexe door de mens gemaakte natriumaluminosilicaten vinden toepassingen in dingen zoals wasmiddelen. Zeolieten zijn een klasse gehydrateerde aluminiumsilicaatmineralen, waarvan vele van nature voorkomen. Verschillende door de mens gemaakte zeolietverbindingen worden ook in de industrie gebruikt.
Veel kristallijne vormen van aluminosilicaatmineralen zijn kostbare en halfedelstenen. Topaas, smaragden en andere berylen, toermalijnen en granaten zijn allemaal aluminosilicaatmineralen, hoewel elk complexe aluminosilicaten zijn die andere elementen bevatten naast aluminium, silicium en zuurstof. Smaragden en andere berylen, bijvoorbeeld, zijn berylliumaluminosilicaten. Granaat is een soort calciumaluminosilicaat.
Het is belangrijk om te onthouden dat veel aluminosilicaten identieke chemische formules kunnen delen, maar zeer verschillende fysische eigenschappen hebben. Dit komt door een aantal factoren, maar is vooral een gevolg van de manier waarop de moleculen zijn gerangschikt. Dit kan leiden tot variërende kristal- of roosterstructuren, elk met iets andere fysische eigenschappen. Dergelijke verschillen kunnen ook op moleculair niveau optreden. Twee mineralen of verbindingen met identieke chemische formules kunnen enorm verschillende moleculaire structuren hebben, wat resulteert in uiteenlopende fysische eigenschappen.