بيروسيليكات

البيروسيليكات نوع من المركبات الكيميائية ؛ إما مركب أيوني يحتوي على أنيون البيروسيليكات Si₂ O ⁶⁻ ₇ ، أومركب عضوييحتوي على ≡Oسداسي التكافؤ₃ Si-O-SiO₃ ≡مجموعة. يُطلق على الأنيون أيضًا اسمثنائي السيليكات ^{[ 1 ]} أوثنائي أورثوسيليكات.

يمكن اعتبار البيروسيليكات الأيونية أملاحًا لحمض البيروسيليك غير المستقر ، H₆ سي₂ O_7. على عكس الحمض، يمكن أن تكون الأملاح مستقرة. في الواقع، توجد البيروسيليكات على نطاق واسع في الطبيعة كفئة منمعادن السيليكات، وتحديداًالسوروسيليكات- على الرغم من أن بعض معادن السوروسيليكات، مثلالجيلينيت، تستبدل إحدى ذرات السيليكونبالألومنيومأوالبورون، مما يعطيالأنيوناتالمتماثلة في البنيةAlSiO 7− 7 وBSiO 7− 7 .

تتضمن بعض أنواع البيروسيليكات الاصطناعية البارزة ما يلي:

• بيروسيليكات الصوديوم Na₆ سي₂ O₇ ، وهو مكون محتمللزجاج الماء.
• بيروسيليكات الصوديوم والحديد (II) Na₂ Fe₂ سي₂ O₇ ، مادةكاثودمحتملةللبطاريات. ^{[ 2 ]}
• بيروسيليكات الصوديوم والمنغنيز (II) Na₂ من₂ سي₂ O₇ ، مادة أخرى محتملةللكاثود. ^{[ 3 ] [ 4 ]}

يمكن وصف أنيون البيروسيليكات بأنه مكون من جزيئين من SiO_أربعة أشكال رباعية الأوجهتشترك في رأس واحد (أكسجين). أما الرؤوس غير المشتركة فتحمل شحنة سالبة.

تم وصف بنية بيروسيليكات الصوديوم الصلبة بواسطة فولكر كالينبيرج وآخرين في عام 2010. ^{[ 5 ]}

حدد يوري سمولين ويوري شيبيليف في عام 1970 البنية البلورية للبيروسيليكات لعناصر الأرض النادرة ذات الصيغة العامة Ln₂ سي₂ O₇ ، حيث يرمز "Ln" إلى أحد العناصر التالية:اللانثانوم،السيريوم،النيوديميوم،الساماريوم،اليوروبيوم،الغادولينيوم،الديسبروسيوم،الهولميوم،الإيتريوم،الإربيوم،الثوليوم، أوالإيتربيوم. وقد وُجد أنها تنتمي إلى أربعبلورية، تُحدد بناءً على حجم الكاتيون.[ ^{6 ] كما} درس باحثون آخرونبيروسيليكات الإيتريومY₂ سي₂ O_7. ، ^{[ 7 ] [ 8 ]} بيروسيليكات الغادولينيومGd₂ سي₂ O₇ ، ^{[ 8 ]} وبيروسيليكات السكانديومSc₂ سي₂ O_7. ^{[ 7 ]}​

بيروسيليكات العناصر الأرضية النادرة Ln₂ سي₂ Oيمكن الحصول على المركب ₇ عن طريق صهر أكسيد اللانثانيد₂ O₃ مع السيليكا بنسبة مولية 1:2، ^{[ 6 ]} يمكن تنمية البلورات الأحادية بواسطةعملية فيرنوي ^{[ 6 ]} أوطريقة تشوخرالسكي. ^{[ 7 ]}

يمكن إنتاج البيروسيليكات الصناعية عن طريق إزالة البلمرة من الميتاسيليكات بواسطة القلويات، مما يؤدي إلى إطلاق الماء عند كسر الرابطة Si−O−Si . ^{[ 9 ]} وتتم هذه العملية وفقًا للمعادلة المثالية

2 SiO 2− 3 + 2 OH ⁻ → Si ₂ O 6− 7 + H ₂ O

سيؤدي استخدام القلويات الإضافية إلى زيادة تدهور الروابط، مما ينتج عنه أورثوسيليكات . ^{[ 10 ]}