Химия силикатов – раздел физической химии, подразумевающий изучение физического и химического строения, структуры, состава, физических и химических свойств веществ, в основе которых лежит кремний, в сочетании с кислородом и другими элементами на 90 % составляющий земную кору. А попросту, это химия солей кремниевых кислот. Роль катионов в силикатах играют элементы 2-го, 3-го и 4-го периодов Периодической системы.
В природе силикаты представлены в виде минералов, входят в состав большинства горных пород, слагающих основную часть земной коры. Тесно примыкает керамика (греч. Keramike – гончарное искусство, от keramos – глина), изделия и материалы, получаемые спеканием глин и их смесей с минеральными добавками, а также оксидов и других неорганических соединений. Керамика получила широкое распространение во всех областях жизни – бытовая посуда, в строительстве (кирпич, черепица, трубы, плитки, изразцы, скульптурные детали), в технике, в скульптуре и прикладном искусстве.
Изучение этих веществ – эмпирическое исследование их строения, состава и свойств, исходя из постижения тех или иных качеств материалов, насчитывает несколько тысяч лет – любое гончарное изделие, керамика – это силикатное вещество. Сейчас ни один пилотируемый космический аппарат не способен преодолеть взаимодействие с плотными слоями атмосферы без защиты из тугоплавких покрытий, которые создаются исключительно на основе наиболее тугоплавких силикатных соединений или композитов с их включением.
Замечу, что силикаты не корродируют в земной кислородной атмосфере, так как сами являются соединениями с кислородом. Все металлы, кроме благородных, исчезают в процессе эксплуатации, причем железо на треть, превращаясь в оксиды.
Стекло это особая статья. Начиная с М.В. Ломоносова, люди поют ему Оды и Дифирамбы.
Неправо о вещах те думают, Шувалов,
Которые Стекло чтут ниже Минералов.
Пою перед тобой в восторге похвалу
Не камням дорогим, ни злату, но Стеклу.
Тем стало житие на свете нам счастливо:
Из чистого Стекла мы пьем вино и пиво.
Вот области его применения: оконное и автомобильное; цветное и армированное; узорчатое и солнцезащитное; теплосберегающее и закаленное; многослойное, в том числе и бронированное; оптическое от очков до линз телескопов; свинцовые стекла для защиты от ионизирующего излучения; лазерное; смальты (непрозрачные стекла); и, конечно, тарное, в просторечии – пузырь, поллитровка, чекушка, флакон, чебурашка, фугас, штоф, фуфырь.
Практически химия силикатов направлена на создание таких важнейших материалов, как цемент, керамика, стекло, огнеупоры, эмали, покрытия, красители, стекло- и каменные (базальтовые) волокна.
Кто Вы, бытовые противники химии, без бетона (назад в пещеры и шалаши), без стеклышек (назад к бычьим пузырям и слюдам), без стали и чугуна (назад к дереву и той же глине) и т.д.?
Работают Институт химии силикатов РАН и Государственный оптический институт (Санкт-Петербург). Есть журналы «Физика и химия стекла» и «Стекло и керамика». Можно почитать: Мазурин О.В., Порай-Кошиц Е.А., Шульц М.М. Стекло: природа и строение. Л.: Знание, 1985; Физикохимия силикатов и оксидов. К 50-летию Института химии силикатов им. И. В. Гребенщикова. Отв. Ред. Акад. М. М. Шульц. СПб.: Наука, 1998.