Klasifikasi Silikat: 1

Dalam group ini tidak terdapat sudut yang digunakan bersama, dan molekul-molekul SiO₄^-4 berkelakuan tersendiri seperti individual anion-anion, masing-masing tersambung sampai bersambung ke kation-kation. Inilah group dari ortosilikat Me_x(SiO₄), yang meliputi:

• Penasit Be₂SiO₄: (bilangan koordinasi sekunder, kation non-silikon N_c = 4)
• Forsterit Mg₂SiO₄: (N_c = 6), ketahanan api (refractory) yang bagus, T_m = 1890 derajat C
• Fayalit Fe₂SiO₄: (N_c=6), ketahanan api jelek, harus dihindari untuk bata, T_m = 1205derajat C
• Monteselit CaMgSiO₄, Ca₃Mg(SiO₄)₂: (N_c = 6), dua unsur pokok dari terak (slug) pada umumnya
• Zirkon ZrSiO₄: (N_c = 8): ketahanan api tinggi, komponen yang diinginkan dari pengecoran-fusi bata tahan api, T_m = 2550 derajat C
• Garnet: batu perhiasan mahal: (Me⁺²)₃(Ma⁺³)₂(SiO₄)₃, dimana Me = Ca, Mg, Fe, Mn, Cu; Ma = Al, Cr, Fe
• Group Silimanit Al₂OsiO₄ = Al₈Si₄O₁₆ = Al₂O₃.SiO₂

Formula diatas adalah formula ideal untuk silimanit. Tetrahedra silikon-oksigen dalam silimanit dipisahkan oleh aluminium dalam koordinasi tetrahedral. Mineral-mineral alam dalam group ini dapat bermacam-macam komposisinya dan termasuk Kianit, dengan masa jenis r = 3,59 g/mm³, Silimanit, r = 3,08 g/mm³, dan Andalusit, r = 3,18 g/mm³. Ketiganya terkenal dengan nama bahan tahan api aluminosilikat, dengan titik lebur sekitar ~ 1800 derajat C. Akhirnya semua transformasi menjadi mulit + silika melalui perlakuan panas (catatan dimana masa jenis dari akibat mulit hanya sekitar 3,20 g/mm³, mengacu ke pernyataan dibawah ini):

3(Al₂O₃.SiO₂) -> 3Al₂O₃.2SiO₂ + SiO₂

2(Al₂O₃.SiO₂) -> 2Al₂O₃.SiO₂ + SiO₂

Kianit adalah bahan tahan api yang baik dan tahan terhadap terak alkali. Blok kianit dipotong dai deposit dan digunakan secara langsung untuk pembatas tangki gelas. Permasalahan umum dengan penggunaan langsung Kianit adalah perbedaan masa jenis yang besar antara Mulit dengan Kianit. Retak terlihat jika Kianit tidak dikalsinasi untuk penggunaan waktu lama pada temperatur-temperatur tinggi. Hal ini sangat berbeda dengan Silimanit lain, yang dapat digunakan secara langsung tanpa kalsinasi (dengan perubahan volume kecil selama tranformasi). Catat juga, struktur eksak dari mineral ini tidak jelas. Ketidakjelasan muncul dari koordinasi yang diduga dari Al (6, 4 atau mungkin 5). Satu variasi dari Silimanit adalah Topas, Al₂F₂SiO­­₄.

• Mulit

Mulit (biasanya sintetis), komponen yang agak penting dari keramik aluminosilikat bakar, dan komposisinya dapat berasal dari 3Al₂O₃.2SiO₂ ke 2Al₂O₃.SiO₂, dan masa jenisnya dari 3,16 ke 3,22 g/mm³. Bentuk Mulit seperti jarum berpresipitasi selama pembakaran lempung atau penguraian dari Silimanit. Fase tengahan Mulit hanya stabil pada tekanan atmosfir dalam sistem Al₂O₃-SiO₂, dengan suatu struktur kristal yang rumit (cacat). Komposisi Mulis bervariabel. Itu merupakan larutan padat, dengan batas komposisional 60-66 mol % Al₂O₃, lebur dengan ganjil pada 1830 C, menjadi Al₂O₃ plus cairan.

Mulit murni mempunyaipotensi yang sangat besar sebagai keramik struktur tahan api, berkenaan dengan titik lebur yang tinggi, pola kristalisasi berbentuk jarum, dengan aspek ratio sampai 50:1, dan relatif koefisien ekspansi termalnya rendah sekitar 5.10^-6 1/K. Bagaimanapun, potensial ini belum ditemui sepenuhnya, berkenaan kesulitan untuk bersintesis. Pencampuran secara mekanis dari 3Al₂O₃ + 2SiO₂ disinter diatas 1600 derajat C menahan suatu batas butir fase amorfous, dan akibatnya porositas tambahan pada tempat butir aluminium oksida orisinil dari difusi cepat dari Al₂O₃ kedalam SiO₂ dan difusi lambat dari SiO₂ kedalam Al₂O₃. Menghasilkan kekuatan yang rendah (< 200 MPa) dan ketangguhan patah rendah (K_c < 2 MPa m^1/2).

Teknik sintesis baru meninggalkan difusi tidak seimbang sehingga pencampuran reagen lebih dalam pada tahapan produksi serbuk, sebagai contoh suspensi koloid pra-reaksi dari submikron AlOOH dan uap Silika. Menghasilkan kekuatan tinggi (~500 MPa) dan meningkatkan ketangguhan patah (K_c ~ 4 MPa m^1/2) menjadikan Mulit sebagai Keramik modern. Komposit dari Mulit dengan Wisker SiC dan/atau ZrO₂ telah sangat dikembangkan.

Ortosilikat mempunyai suatu jaringan 3D isotropik yang memproduksi bahan tahan api keras. Seringkali, Ortosilikat dapat diterangkan mempunyai ion Oksigen tumpukan rapat (close packed oxygen – heksagonal atau kubus), dengan Si pada lubang tetrahedral dan Me pada lubang Oktahedral. Faktor utama yang menjelaskan variasi struktur Ortosilikat adalah keperluan koordinasi dari kehadiran kation dalam struktur.

Share on Google Plus

About Mukhamad Aziz

This is a short description in the author block about the author. You edit it by entering text in the "Biographical Info" field in the user admin panel.