Structural Chemistry of Silicates: Structure, Bonding, and Classification

به عنوان کانی‌های طبیعی، سیلیس و سیلیکات‌ها تا حد زیادی بزرگترین بخش پوسته و گوشته زمین را تشکیل می‌دهند. آنها به عنوان مواد اولیه و به عنوان اقلام تولید انبوه به یک اندازه مهم هستند. به همین دلیل موضوع تحقیقات علمی توسط دانشمندان زمین شناسی و همچنین دانشمندان کاربردی در صنایع سیمان، سرامیک، شیشه و سایر صنایع بوده است. علاوه بر این، تحقیقات عمیق و سرگرم‌کننده‌ای روی سیلیکات‌ها برای سال‌ها انجام شده است، زیرا سیلیکات‌ها، به دلیل تنوع بسیار زیاد، برای مطالعه اصول کلی شیمیایی و کریستالوگرافی مناسب هستند. چندین کتاب عالی در مورد کانی‌شناسی و سیمان، سرامیک، شیشه و غیره خلاصه‌ای مختصر و معمولاً توصیفی از ساختار سیلیکات‌ها ارائه می‌دهند، اما شامل بحث‌های مفصلی درباره شیمی ساختاری آنها نمی‌شوند. تعدادی تک نگاری در مورد گروه های خاصی از سیلیکات ها، مانند میکاها و کانی های خاک رس، آمفیبول ها، فلدسپات ها و زئولیت ها منتشر شده است که حاوی اطلاعات شیمیایی کریستالی بیشتری است. با این حال، هیچ متن مدرنی منتشر نشده است که به شیمی ساختاری سیلیکات ها به عنوان یک کل اختصاص داده شده باشد. در طی 2 دهه اخیر روش های تجربی و نظری به حدی بهبود یافته است که نه تنها تعداد زیادی از ساختارهای سیلیکات به طور دقیق مشخص شده است، بلکه درک بهتری از همبستگی بین ترکیب شیمیایی یک سیلیکات به دست آمده است. و ساختار آن بنابراین، زمانی فرا رسیده است که بررسی مدرن شیمی ساختاری سیلیکات ها ضروری شده است.

As natural minerals, silica and silicates constitute by far the largest part of the earth's crust and mantle. They are equally important as raw materials and as mass produced items. For this reason they have been the subject of scientific research by geoscientists as well as by applied scientists in cement, ceramic, glass, and other industries. Moreover, intensive fun­ damental research on silicates has been carried out for many years because silicates are, due to their enormous variability, ideally suited for the study of general chemical and crystallographic principles. Several excellent books on mineralogy and cement, ceramics, glass, etc. give brief, usually descriptive synopses of the structure of silicates, but do not contain detailed discussions of their structural chemistry. A number of monographs on special groups of silicates, such as the micas and clay min­ erals, amphiboles, feldspars, and zeolites have been published which con­ tain more crystal chemical information. However, no modern text has been published which is devoted to the structural chemistry of silicates as a whole. Within the last 2 decades experimental and theoretical methods have been so much improved to the extent that not only have a large number of silicate structures been accurately determined, but also a better under­ standing has been obtained of the correlation between the chemical composition of a silicate and its structure. Therefore, the time has been reached when a modern review of the structural chemistry of silicates has become necessary.