Mineral silika, segala bentuk silikon dioksida (SiO 2), termasuk kuarsa, tridimit, kristobalit, coesit, stishovite, lechatelierite, dan kalsedon. Berbagai jenis mineral silika telah diproduksi secara sintetis; satu keatite.
Pertimbangan umum
Mineral silika membentuk sekitar 26 persen dari kerak bumi berdasarkan berat dan merupakan yang kedua setelah feldspar dalam kelimpahan mineral. Silika bebas terjadi dalam banyak bentuk kristal dengan komposisi yang sangat dekat dengan silikon dioksida, 46,75 persen berat menjadi silikon dan 53,25 persen oksigen. Kuarsa sejauh ini merupakan bentuk yang paling umum terjadi. Tridimit, kristobalit, dan opal mineral silika hidro jarang ditemukan, dan silika, kaca, vitreous (coesite), dan stishovite telah dilaporkan dari hanya beberapa daerah. Beberapa bentuk lain telah diproduksi di laboratorium tetapi belum ditemukan di alam.
Sifat fisik dan kimia
Struktur kristalografi mineral silika, kecuali stishovite, adalah susunan tiga dimensi tetrahedron terkait, masing-masing terdiri dari atom silikon yang dikoordinasikan oleh empat atom oksigen. Tetrahedron biasanya cukup teratur, dan jarak ikatan silikon-oksigen adalah 1,61 ± 0,02 Å. Perbedaan utama terkait dengan geometri hubungan tetrahedral, yang dapat menyebabkan distorsi kecil dalam silika tetrahedron. Tekanan tinggi memaksa atom silikon untuk berkoordinasi dengan enam atom oksigen, menghasilkan octahedron yang hampir teratur dalam struktur stishovite.
Mineral silika ketika murni tidak berwarna dan transparan dan memiliki kilau vitreous. Mereka adalah nonkonduktor listrik dan diamagnetik. Semua keras dan kuat dan gagal oleh fraktur rapuh di bawah tekanan yang dipaksakan.
Beberapa sifat fisik penting dari mineral silika dibandingkan dalam Tabel. Semua kecuali tridimit dan coesit yang rendah (di antara varietas kristal) memiliki simetri yang relatif tinggi. Ada hubungan linier antara nilai gravitasi spesifik yang tercantum dalam Tabel dan rata-rata aritmatika dari indeks bias (ukuran kecepatan cahaya yang ditransmisikan dalam arah kristalografi berbeda) untuk mineral silika yang terdiri dari tetrahedron terkait. Hubungan ini tidak meluas ke stishovite karena tidak terbuat dari silika tetrahedron. Melanophlogite terkenal karena plot di bawah silika vitreous pada grafik. Gravitasi spesifik mineral silika lebih kecil daripada mineral silikat berwarna gelap yang terkait dengannya di alam; secara umum, batuan yang berwarna lebih terang memiliki gravitasi spesifik yang lebih rendah karena alasan ini. Mineral silika tidak larut dalam sedikit larut dalam asam kuat kecuali asam fluorida, di mana ada korelasi antara gravitasi spesifik dan kelarutan.
Beberapa sifat fisik mineral silika
| tahap | simetri | berat jenis | kekerasan |
|---|---|---|---|
| kuarsa (alpha-quartz) | heksagonal; trapezohedral trigonal | 2.651 | 7 |
| kuarsa tinggi (beta-kuarsa) | heksagonal; trapezohedral heksagonal | 2,53 pada 600 derajat Celcius | 7 |
| tridimit rendah | monoklinik? | 2.26 | 7 |
| tridimit tinggi | ortorombik | 2,20 pada 200 derajat Celcius | 7? |
| Kristobalit rendah | tetragonal | 2.32 | 6–7 |
| Kristobalit tinggi | isometrik | 2,20 pada 500 derajat Celcius | 6–7 |
| Keatite | tetragonal | 2,50 | ? |
| coesite | monoklinik | 2.93 | 7.5 |
| stishovite | tetragonal | 4.28 | ? |
| silika vitreous | amorf | 2.203 | 6 |
| opal | kristal atau amorf yang buruk | 1.99-2.05 | 5½ – 6½ |
