Большая советская энциклопедия - алюмосиликаты

Алюмосиликаты, алюмокремневые солеобразные соединения, к которым в природе относится группа широко распространенных минералов. В кристаллической структуре А. алюминий обладает, подобно кремнию, четверной тетраэдрической координацией (окружен четырьмя атомами кислорода) и даже кристалло-химически замещает кремний, т. е. химическая роль глинозема близка (но не идентична) роли кремнезема. Алюминий может входить в состав силикатов и обладать, подобно магнию и прочим типичным основаниям, шестерной (октаэдрической) координацией. В этом случае соответствующие соединения являются силикатами алюминия, например минералы топаз, пирофиллит и др. При замене в структурных анионных комплексах силикатов кремнекислородного радикала (SiO4)4- на (AlO4)5- возникают дополнительные отрицательные заряды, которые в А. компенсируются вхождением дополнительных катионов — обычно К, Na или двухвалентных Ca, Ba с большими радиусами ионов. Среди минералов т. н. каркасные силикаты всегда являются А. К ним относятся А. калия — ортоклаз и микроклин (KAISi3O8), А. натрия — альбит (NaAlSi3O8), А. кальция — анортит (CaAlSi2O8) и др. Способность взаимозамещения групп NaSi на CaAl создает наличие ряда соединений типа твердых растворов с неограниченной смесимостью, называемых плагиоклазами. К А. относятся также нефелин KNa3AISiO44, лейцит КAlSi2O6, группа скаполитов, цеолиты и др. А. распространены также среди силикатов слоистой структуры, где к ним относятся минералы группы слюд — мусковит KAl2•AISi3O10•(ОН)2 и др.; группы хрупких слюд, например Маргарит CaAl2Al2Si2O10(OH)2; группы хлоритов, например амезит (Mg,Fe)4Al2Al2Si2O10(OH)8, и др. Среди других структурно-химических типов силикатных минералов А. встречаются значительно реже (из силикатов ленточной структуры — роговая обманка, цепочечной — авгит, островной — кордиерит). Разрушение А. на поверхности Земли приводит к образованию минералов глин, реже гидрослюд, бокситов. Термин «А.» введен в минералогию русским ученым академиком В. И. Вернадским, впервые указавшим на аналогичную роль Al и Si при геохимических процессах и в составе природных соединений, что послужило основой созданной им алюмокислотной теории строения силикатов. Лит.: Вернадский В. И., Курбатов С. М., Земные силикаты, алюмосиликаты и их аналоги, 4 изд., М.— Л., 1937; Поваренных А. С, Кристаллохимическая классификация минеральных видов, К., 1966. Г. П. Барсанов. Алюмосиликаты искусственные получают синтетическим путем. Наибольшее практическое значение имеют искусственные А. типа природных минералов цеолитов — т. н. молекулярные сита и пермутиты. Методы синтетического получения А. имитируют природные геохимические процессы, протекающие в среде перегретых водных растворов под давлением. Молекулярные сита получают в автоклавах в интервале температур 60—450 °С. Исходным материалом служат раствор алюмината натрия NaAI(OH)4 и водная суспензия кремниевой кислоты nSiO2•mH2O с некоторой добавкой щелочи. Получаемый из смеси алюмосиликатный гель промывают и сушат при температуре, близкой к 100°С. Молекулярные сита получают также рекристаллизацией некоторых минералов в концентрированных растворах солей. Пермутиты могут быть получены спеканием каолина Al4Si4O10(OH)8 или полевого шпата KAISi3O8 с кварцем a-SiO2 и содой Na2CO3 при 1000°С и др. способами. Искусственные А. применяются в химической промышленности и др. отраслях, особенно широко — искусственные молекулярные сита, для процессов глубокой осушки, тонкой очистки и разделения газов, в хроматографическом анализе газов и жидкостей. Пермутиты служат главным образом для уменьшения жесткости воды. См. также Силикаты. В. С. Псалидас.