ZASADA GRUPOWANIA SIĘ JONÓW W SIEĆ KRYSTALICZNĄ (REGUŁY PAULINGA)
Grupowanie się jonów w krysztale jest określone tym jak dodatnie i ujemne jony mogą być umieszczone, żeby ich energia przyciągania elektrostatycznego była jak największa a odpychanie było minimalne.
Reguły Paulinga:
I. Liczba jonów skoordynowanych z kationem jest określone przez dążność do tego, żeby kation kontraktował się ze wszystkimi atomami i jednocześnie, żeby te atomy kontraktowały się ze sobą wzajemnie.
II. Najtrwalsze będą te struktury, których zespoły koordynacyjne połączone ze sobą wyłącznie narożami. Mają wtedy minimalną energię wewnętrzna.
III. Konieczne jest zrównoważenie ładunków dodatnich i ujemnych. Zgodnie z wykazywaną przez jony wartościowością.
STRUKTURY POŁĄCZEŃ KRZEMIANOWYCH
Wszystkie krzemiany zbudowane są tetraedrycznie, krzem zajmuje centralne miejsce i połączony jest z czterema jonami wody (SiO₄)⁴⁻. Występują wiązania jonowo-kowalencyjne. Tetraedry krzemowe mogą być pojedyncze, mogą polimeryzować w strukturze krzemianu (następuje kondensacja - łączenie dwóch lub więcej anionów krzemowych poprzez dodatkowe aniony)
Ortokrzemiany- (krzemiany wyspowe) połączone za pomocą dodatkowych kationów (MgSiO₄ fosferyd)
Krzemiany grupowe (SiO₇)⁶⁻
Krzemiany łańcuchowe- łączenie tetraedrów w łańcuchy, które mogą mieć nieskończoną długość. W polimerach łańcuchy połączone są siłami van der Valsa
Krzemiany pierścieniowe- posiadają odosobnione pierścieniowe, krzemotlenowe, glinokrzemowe
Krzemiany wstęgowe- charakteryzują się struktura wstęgową, utworzone z kondensacji dwóch łańcuchów; długość nieskończona; przedstawiciel: amfibol
Krzemiany warstwowe- obecność tzw. Anionu kompleksowego (Si₂O₅)²⁻. Powstają przez połączenie czworościanów, połączone trzema narożami w jednej płaszczyźnie, czwarte naroże z nieskompensowanym ładunkiem tworzy aktywna warstwę, np. kaolinit- Al₄Si₄O₁₀(OH)₈
4. BUDOWA I WŁAŚCIWOŚCI CERAMIKI Z TLENKIEM GLINU
Charakteryzuje się periodycznym układem anionów (tlen) i kationów (glin). Jony o dużych ładunkach, gęsto „upakowane”. Dzięki temu ceramika charakteryzuje się: duża szkliwnością, duża twardością, ponad to tlenek glinu jest biokaompatybilny, obojętny, czysty chemicznie, odporny na ścieranie, wytrzymały na zginanie.
5. BIOPORCELANA
Skład: kwarc 25%, skalenie 25%, kaolinit 50%
Kwarc- twardy, wypalany w wyższych temperaturach Skalenie- miękka, wypalana w temperaturach do 1200ᵒC
Np. porcelana kostna- miękka, opium skalenia, kwarc i kaolinit. Zawiera do 20-60%popiołu kostnego, zawiera kwaśny fosforan wapnia Ca₂HPO₄ oraz CaCO₂
Porcelana dentystyczna- składa się prawie wyłącznie ze skalenia z kilkoma % kaolinitu i kwarcu, jest samo szkliwna
6. CO TO JEST SZKŁO. RODZAJE TLENKÓW TWORZĄCYCH SZKŁO
Szkło- dowolne substancje , które przeszły w sposób ciągły ze stanu zwykłej cieczy w stan, w którym jego lepkość jest większa od 10¹³Pa „zamrożona ciecz”
Krzemionki- najprostsze powstają z SiO₂⁻
Tlenki baru, krzemu, fosforu- więziotwórcze(nie da się z nich utworzyć ze szkła)
Pośrednie- same nie mogą tworzyć szkła, dołączać się do istniejącej ______ krzemotlenowej, np. Al₂O₃, BeO, ZrO₂
Modyfikujące-( nie mogą być(?) ani tlenkami ani pośrednimi (?)) modyfikują się przestronnie, np. Na₂O, CaO, PbO