Silikaatti (yhdiste)
Silikaatti (< lat. silicium = pii) on kemiallinen yhdiste, joka koostuu piistä ja hapesta (SixOy), yhdestä tai useammasta metallista sekä mahdollisesta vedystä. Silikaateiksi kutsutaan piihappojen suoloja ja joskus myös itse piihappoja. Normaaliolosuhteissa vakain silikaatti on piidioksidi eli kvartsi (SiO2), joka on maankuoren yleisin mineraali maasälvän ohella. Silikaatit muodostavat silikaattimineraaleja ja edelleen silikaattikivilajeja.
Silikaatti-ioneja tunnetaan useita. Yksinkertaisin on metasilikaatti-ioni SiO32-. Muita eri mineraaleissa esiintyviä ovat esimerkiksi:
| Nimi | Ionin muoto | Kaava | Esimerkkejä mineraaleista |
|---|---|---|---|
| Nesosilikaatti (Ortosilikaatti) | Tetraedri | SiO44− | oliviini |
| Sorosilikaatit | Kaksinkertainen tetraedri | Si2O76- | epidootti |
| Syklosilikaatit | Rengasmainen | SinO3n2n- | turmaliini |
| Inosilikaatit | Yksinkertainen ketju | SinO3n2n− | pyrokseeni |
| Inosilikaatit | Kaksinkertainen ketju | Si4nO11n6n- | amfiboli |
| Fyllosilikaatit | Verkkomainen | Si2nO5n2n- | savi, talkki |
| Tektosilikaatit | Kolmiulotteinen rakenne | AlxSiyO2(x+y)x- | kvartsi, zeoliitti |
Näissä kemiallisissa kaavoissa parametrit n, x ja y voivat saada eri kokonaislukuarvoja. Tektosilikaatti-ionit itsessäänkin sisältävät yleensä myös alumiinia. Näiden negatiivisten ionien lisäksi silikaattimineraalit luonnollisesti sisältävät myös positiivisia kationeja niin, ettei niillä ole nettosähkövarausta. Kvartsikidettä eli piidioksidia voidaan kuitenkin pitää tektosilikaatti-ionin erikoistapauksena, SiyO2y, jossa parametri x on nolla eikä alumiinia ole ja jonka varaus on kaavan mukaisesti myös nolla.
Alkalimetallien silikaatit kuten natriumsilikaatti NaSiO3 liukenevat veteen. Natriumsilikaatin liuos tunnetaan vesilasina. Muut silikaatit ovat yleensä erittäin niukkaliukoisia. Käytännöllisesti katsoen liukenemattomia ovat myös piihapot, joita ovat esimerkiksi metapiihappo H2SiO3 ja ortopiihappo H4SiO4, joita syntyy vesilasiliuoksen reagoidessa vahvojen happojen kanssa.
Lasia valmistetaan kuumentamalla silikaatteja sulamispisteeseen saakka ja antamalla niiden jälleen jähmettyä.
