Krzem

1 Krzem (Si – silicium) - to pierwiastek chemiczny o liczbie atomowej 14, masie atomowej 28,08 u, należący do grupy węglowców. Tworzy on kryształy szare, twarde, kruche. Jest półprzewodnikiem o temperaturze topnienia 1410C, gęstość 2,33 g/cm3. Rozpuszczalny w zasadach, odporny na działanie kwasów. Krzem jest jednym z podstawowych składników skorupy ziemskiej (ok. 27% masowych). Jest to pierwiastek najpospolitszy po tlenie, występuje w postaci związków we wszystkich niemal skałach.

2 Krzemionka (SiO2) - związek nieorganiczny; bezbarwne ciało stałe, odporne na działanie czynników atmosferycznych, wody, kwasów. Temperatura topnienia wynosi 1710C. Krzemionka ma charakter bezwodnika kwasowego. Stapiany z wodorotlenkami lub węglanami litowców tworzy krzemiany. W przyrodzie bardzo rozpowszechniony - stanowi jeden z głównych składników skorupy ziemskiej; występuje głównie jako: kwarc , trydymit, krystobalit oraz, w formie bezpostaciowej substancji mineralnej zawierającej wodę, jako opal. Dwutlenek krzemu stosuje się do produkcji materiałów ogniotrwałych, szkła, materiałów budowlanych (np. cementu portlandzkiego, cegły silikatowej). Dwutlenek krzemu jest też składnikiem wielu katalizatorów, służy również do otrzymywania krzemu i stopów (np. żelazokrzemu).

3 Przy zachowanej wspólnocie cech podstawowych kwarc cechuje się olbrzymią różnorodnością odmian. Różnorodność ta ma wiele aspektów najogólniej jednak odmiany można podzielić na makrokrystaliczne i mikrokrystaliczne, w tych drugich kryształy można wyróżnić tylko za pomocą mikroskopu.
Odmiany makrokrystaliczne różnią się od siebie pokrojem kryształów, barwą, obecnością charakterystycznych wrostków oraz formami występowania.
Charakterystyczne wykształcenie kryształów często jest wynikiem warunków narastania ścian, najbardziej znane odmiany to kwarc berłowy, babiloński, kapturowy, gwiaździsty, szkieletowy i widmowy.
Jeszcze liczniejsze są odmiany barwne. Nazwę kwarc bez bliższego określenia stosuje się do kwarcu bezbarwnego, szarego, o tłustym połysku. Inne odmiany mają własne nazwy:
a) kryształ górski - całkowicie bezbarwny i doskonale przezroczysty
b) kwarc mleczny - białawy i mętny od rozsianych drobnych wrostków ciekłych i gazowych
c) kwarc dymny, zadymiony - o barwie ciemnoszarej
d) morion - czarny lub czarnobrunatny
e) cytryn – żółty
f) ametyst - fioletowy
g) kwarc różowy
Barwy te są wywołane obecnością w sieci przestrzennej atomów innych pierwiastków, lub też defektami sieciowymi.
Liczne są odmiany kwarcu, których barwa i szczególny wygląd są wywołane przez wrostki innych minerałów. Do odmian takich należą:
a) sokole oko - z równolegle ułożonymi igiełkowymi wrostkami niebieskozielonego amfibolu i krokidolitu
b) tygrysie oko - z wrostkami krokidolitu częściowo przeobrażonymi w tlenki żelaza
c) kocie oko - z wrostkami azbestu
d) awenturyn - z wrostkami łyszczyków
e) kwarc żelazisty - z wrostkami tlenków żelaza

4 Krzemiany, substancje krystaliczne będące solami kwasów krzemowych. Krzemiany są związkami trwałymi, nierozpuszczalnymi w wodzie (oprócz krzemianów litowców. Krzemiany występują w przyrodzie jako liczne minerały skałotwórcze (należą do gł. składników skorupy ziemskiej). Krzemiany nierozpuszczalne w wodzie stanowią surowiec do produkcji materiałów ceramiczynych, cementu portlandzkiego oraz szkła. Roztwory wodne krzemianu sodu i potasu tworzą tzw. szkło wodne.

Glinokrzemiany, związki nieorganiczne, krzemiany, w których część atomów krzemu w anionach krzemotlenowych jest zastąpiona atomami glinu; znane są glinokrzemiany, w których glin występuje zarówno w anionie, jak i w postaci kationu centralnego, np. kordieryt są bardzo rozpowszechnione w przyrodzie jako minerały skałotwórcze, np. skalenie (m.in. ortoklaz, plagioklazy), łyszczyki (np. biotyt), skaleniowce (np. leucyt); stosowane do wyrobu materiałów budowlanych (cegła, cement) i ceramiki (porcelana, fajans). Szlachetne odmiany glinokrzemianów (topaz, jadeit) są używane w jubilerstwie.