Was ist Aluminiumsilikat?
Aluminiumsilikat ist ein Sammelbegriff für ein Gemisch aus Aluminiumoxid, Siliziumdioxid und Wasser.
Es kommt in verschiedenen Zusammensetzungen vor und ist in der Natur reichlich vorhanden. Die am häufigsten vorkommende Form, Siliziumit, hat die chemische Formel Al2SiO5. Manchmal wird der Begriff Aluminiumsilikat auch nur für Siliziumit verwendet. Siliziumit ist bei Raumtemperatur ein weißes, orthorhombisches Individuum und unlöslich in Wasser. Es ist beständig gegen Säuren und Basen und wird nicht erodiert.
Zu den natürlichen Aluminiumsilikaten gehört ein Typ, der Perlmutt genannt wird und sich in seiner Zusammensetzung vom Siliziumit unterscheidet. Es gibt auch künstlich hergestellte Aluminiumsilikate in verschiedenen Zusammensetzungen.
Anwendungen von Aluminiumsilikat
Synthetisches Aluminiumsilikat wird nicht nur als Rohstoff für Keramiken und Farben verwendet, sondern auch in der Medizin.
Synthetisches Aluminiumsilikat als pharmazeutisches Produkt wird häufig als Medikament zur Verringerung von Entzündungen im Magen- und Darmbereich eingesetzt. Aluminiumsilikat ist eher Patienten mit eingeschränkter Nierenfunktion vorbehalten, da die langfristige Einnahme zu Nebenwirkungen wie Nierensteinen führen kann.
Aluminiumsilikatfasern finden auch als Fasern mit geringer Wärmeleitfähigkeit und hervorragender thermischer und chemischer Stabilität Beachtung.
Eigenschaften von Aluminiumsilikat
Aluminiumsilikat ist im Allgemeinen ein geruchloser weißer Feststoff. In seiner natürlichen mineralischen Form gilt es als sicher und ungiftig.
Bei längerer Exposition gegenüber Aluminiumsilikat-Staub können jedoch Atemwegserkrankungen wie Silikose auftreten. Silikose ist eine Lungenkrankheit, die zur Vernarbung des Lungengewebes und zu einer eingeschränkten Lungenfunktion führt und auch das Risiko von Lungenkrebs erhöhen kann.
Einige Formen von Aluminiumsilikat, z. B. synthetische Formen wie Zeolith, können chemisch verändert werden und stellen ein erhebliches Risiko für die menschliche Gesundheit dar.
Beim Umgang mit Aluminiumsilikat ist es wichtig, eine geeignete persönliche Schutzausrüstung wie Masken zu tragen, um eine Exposition zu vermeiden.
Arten von Aluminiumsilikat
Aluminiumsilikat gibt es in einer Reihe von Mineralien und Verbindungen, die sich in ihrer Zusammensetzung und Struktur unterscheiden. Gängige Arten von Aluminiumsilikat sind:
1. Kaolinit
Ein Tonmineral, das häufig in Böden vorkommt und bei der Herstellung von Töpferwaren, Papier und anderen Materialien verwendet wird.
2. Andalusit (Rotes Säulengestein)
Ein Mineral, das bei niedrigerem Druck als Kyanit und bei niedrigeren Temperaturen als Sillimanit kristallisiert. Das Kristallsystem ist orthorhombisch.
3. Kyanit (Cyanit)
Ein Mineral mit einer ähnlichen Zusammensetzung wie Andalusit, das manchmal für Ornamente verwendet wird. Das Kristallsystem ist triklin.
4. Sillimanit (Silimanit)
Das Kristallsystem ist orthorhombisch. Es hat die gleiche Zusammensetzung wie Kyanit und Andalusit, aber eine andere Kristallstruktur.
5. Zeolith
Ein hochporöses, synthetisches Aluminiumsilikat, das als Katalysator, Adsorptionsmittel und Ionenaustauscher verwendet wird.
6. Glimmer (Mica)
Eine Gruppe von Mineralien mit hervorragender Hitzebeständigkeit und isolierenden Eigenschaften, die häufig in Kosmetika, Isolierung und Elektronik verwendet werden.
7. Feldspat
Eine Mineralgruppe, die aufgrund ihres niedrigen Schmelzpunkts und ihrer Fähigkeit, die Wärmeausdehnung zu verringern, häufig bei der Herstellung von Keramik und Glas verwendet wird.
Es gibt noch viele andere Arten von Aluminiumsilikaten-Mineralen und -Verbindungen, die alle ihre eigenen Eigenschaften und Verwendungszwecke haben.
Struktur von Aluminiumsilikaten
Aluminiumsilikat-Verbindungen bestehen im Allgemeinen aus einem dreidimensionalen Netz von Oktaedern, die aus einem Aluminiumatom und sechs Sauerstoffatomen bestehen, und Tetraedern, die aus einem Siliziumatom und vier Sauerstoffatomen bestehen. Je nach der chemischen Zusammensetzung und der Morphologie der Netzwerkstruktur ergeben sich unterschiedliche Eigenschaften.
Die Netzwerkstruktur hängt von der Art des Aluminiumsilikats ab. Im Mineral Kaolinit zum Beispiel sind Siliziumtetraeder in Schichten angeordnet, zwischen denen sich Aluminiumoktaeder befinden. Im Gegensatz dazu ist die Struktur in Zeolithen eine unendliche Reihe von SiO4- oder AlO4-Tetraederstrukturen.