原矽酸鹽

維基百科,自由的百科全書
原矽酸鹽
原矽酸根的結構
識別
CAS號 17181-37-2  checkY
性質
化學式 SiO4−
4
莫耳質量 92.08 g·mol⁻¹
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。

在化學中,原矽酸鹽陰離子 SiO4−
4
及它所形成的鹽類酯類。它是其中一種矽酸鹽陰離子。它也被稱為四氧化矽陰離子。[1]

原矽酸鹽,如:原矽酸鈉是穩定的,在矽酸鹽礦物中廣泛存在。[2]橄欖石,成分為原矽酸鎂和原矽酸亞鐵,是上層地函的主要礦物。

原矽酸根是一種強鹼,是非常弱的酸原矽酸 H
4
SiO
4
(pKa2 = 13.2 當 25 °C時)的共軛鹼。 由於原矽酸容易分解成水合二氧化矽英語Hydrated silica,因此很難研究這種平衡。 [3]

結構[編輯]

原矽酸根有著正四面體型結構,由矽原子被四個氧原子環繞而成。

在這個離子裡,每個氧原子都攜帶一價的負電荷。[4]其中的 Si–O 鍵的鍵長為 162 pm 。[5]

在有機原矽酸鹽,又稱原矽酸酯如:四甲氧基矽烷英語tetramethyl orthosilicate的原矽酸根中的氧原子是中性的,各自形成一個共價鍵以連接烴基。

用處[編輯]

摻雜的原矽酸鋇(Ba2SiO4)是綠色發光二極體(LED)中常用的磷光體。 藍色發光二極體里的磷光體則是摻雜的原矽酸鋇。[6]原矽酸鋇是真空管陰極中毒英語cathode poisoning的主要原因。 [7]

有機化學[編輯]

儘管原矽酸鹽在無機化合物和地球化學裡廣泛存在,不過原矽酸酯卻很少。有兩個很重要的原矽酸酯可用於有機合成四乙氧基矽烷,簡稱TEOS,用於連接聚合物,在製造氣凝膠中尤其重要。四甲氧基矽烷英語Tetramethyl orthosilicate,簡稱TMOS,可以用作TEOS的替代品,也可以用作試劑。TEOS的用處比TMOS更廣泛,因為TMOS分解是會產生大量有毒的甲醇。吸入TMOS可能導致二氧化矽在肺部積聚,形成矽肺病

參考資料[編輯]

  1. ^ C. A. Kumins, and A. E. Gessler (1953), "Short-Cycle Syntheses of Ultramarine Blue". Indunstrial & Engineering Chemistry, volume 45, issue 3, pages 567–572. doi:10.1021/ie50519a031
  2. ^ Western Oregon University. [2020-07-29]. (原始內容存檔於2017-11-05). 
  3. ^ Jurkić, Lela Munjas; Cepanec, Ivica; Pavelić, Sandra Kraljević; Pavelić, Krešimir. Biological and therapeutic effects of ortho-silicic acid and some ortho-silicic acid-releasing compounds: New perspectives for therapy. Nutrition & Metabolism. 2013, 10 (1): 2. ISSN 1743-7075. PMC 3546016可免費查閱. doi:10.1186/1743-7075-10-2. 
  4. ^ Balaram Sahoo; Nayak Nimai Charan; Samantaray Asutosh; Pujapanda Prafulla Kumar. Inorganic Chemistry. PHI Learning Pvt. Ltd. : 306 [2020-07-29]. ISBN 978-81-203-4308-5. (原始內容存檔於2020-09-21). 
  5. ^ Horacio E. Bergna; William O. Roberts. Colloidal Silica: Fundamentals and Applications. CRC Press. 19 December 2005: 10. ISBN 978-1-4200-2870-6. 
  6. ^ Huayna Cerqueira Streit, Jennifer Kramer, Markus Suta, Claudia Wickleder, "Red, green, and blue photoluminescence of Ba₂SiO4:M (M = Eu3+, Eu2+, Sr2+) nanophosphors"頁面存檔備份,存於網際網路檔案館), Materials (Basel), vol. 6, iss. 8, pp. 3079–3093, 24 July 2013 doi:10.3390/ma6083079.
  7. ^ Jones, Morgan (Electronics engineer). Valve amplifiers 4th. Oxford: Newnes. 2011: 301. ISBN 978-0-08-096640-3. OCLC 760157359.