Vad är ett aluminiumsilikat?

Ett aluminosilikat är vilket som helst av ett stort antal naturligt förekommande mineraler eller konstgjorda föreningar som innehåller aluminium och silikat, som är tillverkat av kisel och syre, och möjligen även andra grundämnen, vanligtvis en alkalimetall som natrium eller kalcium. Många av de naturligt förekommande aluminiumsilikaten är mycket vanliga mineraler, och även om de delar samma grundläggande kemiska sammansättning kan de ha olika fysikaliska egenskaper på grund av hur atomerna eller molekylerna är ordnade. Detsamma kan sägas om de fysikaliska egenskaperna hos många av de syntetiska aluminosilikatföreningarna också.

De mest grundläggande formerna av aluminiumsilikatmineraler har den grundläggande kemiska formeln Al2SiO5. Flera av dessa mineraler utgör grunden för många typer av lera, särskilt det fina vita lermineralet känt som kaolin, och används i keramiktillverkning. Vissa stenformer av aluminiumsilikater med denna formel är silliminat och andalusit. Andra naturligt förekommande stenmineraler i denna grupp innehåller ytterligare atomer av andra grundämnen också, av vilka några är mycket välkända, såsom fältspat och topas.

Många andra mer komplexa aluminiumsilikatmineraler som finns i naturen har något olika kemiska formler och andra grundämnen som en del av sin struktur. Natriumaluminosilikatmineraler är aluminosilikater som innehåller natriumatomer som jadeit och albit. Andra kan innehålla kalium, kalcium, svavel, litium eller till och med kombinationer av två eller flera av dessa eller andra grundämnen förutom aluminium och silikat. Några exempel på dessa mineraler inkluderar plagioklas, labradorit och lazurit.

Vissa av de konstgjorda aluminosilikatföreningarna är viktiga för industrin och har många användningsområden. Natriumaluminatsilikat är en vanlig tillsats till vissa livsmedel och fungerar som ett antiklumpningsmedel. Andra mer komplexa konstgjorda natriumaluminatsilikater kan användas i saker som tvättmedel. Zeoliter är en klass av hydratiserade aluminosilikatmineraler, av vilka många förekommer naturligt. Flera konstgjorda zeolitföreningar finner också användning inom industrin.

Många kristallina former av aluminiumsilikatmineraler är ädelstenar och halvädelstenar. Topas, smaragder och andra beryler, turmaliner och granater är alla aluminiumsilikatmineraler, även om var och en är komplexa aluminiumsilikater som innehåller andra element förutom aluminium, kisel och syre. Smaragder och andra beryler är till exempel berylliumaluminatsilikater. Granat är en typ av kalciumaluminatsilikat.

Det är viktigt att komma ihåg att många aluminosilikater kan ha identiska kemiska formler men har mycket olika fysikaliska egenskaper. Detta beror på ett antal faktorer, men är främst ett resultat av hur molekylerna är ordnade. Detta kan leda till varierande kristallina eller gitterstrukturer, var och en med något olika fysikaliska egenskaper. Sådana skillnader kan också förekomma på molekylär nivå. Två mineraler eller föreningar med identiska kemiska formler kan ha mycket olika molekylära strukturer, vilket resulterar i divergerande fysikaliska egenskaper.