Silicio dioksidas

Už cheminių elementų su atominis skaičius 14, yra IV periodiškai lentelėje grupės 3 laikotarpiu ir III serijos, gali būti sudaryta iš dviejų silicio oksidų, susidedanti iš dviejų elementų Si ir O:

• silicio monoksido, kur Si yra dvivalentės ji okisda cheminė formulė gali būti atstovaujama kaip SiO;
• silicio dioksidas, - yra didžiausias silicio oksidas, kurioje Si yra keturvalenčio, jo cheminė formulė yra parašyta, kaip SiO2.

Silicio (IV) oksido išvaizdą yra skaidrūs kristalai. Iš SiO2 tankis lygus 2648 g / cm³. Medžiaga tirpsta temperatūrų intervale nuo 1600 iki 1725 ° C, virimo temperatūra 2230 ° C temperatūroje

SiO2 silicio oksidas buvo žinomas dėl savo kietumo ir stiprumo nuo seniausių laikų, labiausiai paplitęs gamtoje , kaip smėlio ar kvarco, taip pat ląstelių sienelėse titnagdumbliai. Medžiaga turi daug polimorfinės dažniausiai randamas dviejų formų:

• Kristalų - natūralus mineralinis kvarco ir jos veislių (Chalcedonas, uolienų kristalų, jašma, agatinės, titnago); Kvarco yra pagrindas iš kvarco smėlio, tai yra esminis medžiaga ir žaliavos silikato pramonės;
• amorfinis atsiranda kaip natūralaus mineralinio opalas struktūrą, kuri gali būti apibūdinta pagal formulę SiO2 • nH2O; žemiškas formos amorfinio SiO2 yra tripolis (uolienų miltų, diatomitu) arba diatomitu; sintetinis amorfinis silicio dioksidas, bevandenis - yra silicio dioksidas, kuris yra pagamintas iš natrio metasilikatą.

Silicio oksidas SiO2 yra rūgštinis oksidas. Šis veiksnys lemia jo cheminės savybės.

Fluoras reaguoja su silicio dioksido: SiO2 + 4F → SiF4 + O2, kad sudarytų bespalvis silicio tetrafluorido dujas ir deguonį, o kitos dujos (halogenai Cl2, Br2, I2), prisitaikančias mažiau aktyvios.

Silicio oksidas IV veikia su vandenilio fluorido rūgšties gauti fluorsilikato rūgštis: SiO2 + 6HF → H2SiF6 + 2H2O . Šis nekilnojamasis turtas yra naudojamas puslaidininkių pramonėje.

Silicio (IV) oksidas ištirpinamas išlydyto arba karšto koncentruotos šarmų, kad sudarytų natrio silikato: 2NaOH + SiO2 → Na2SiO3 + H2O.

Silicio dioksidas reaguoja su pagrindinių metalų oksidų (pvz, oksidai, natrio , kalio, švino (II), arba cinko oksido mišinio, kuris yra naudojamas stiklo gamyboje). Pavyzdžiui, reakcija natrio oksido ir SiO2, rezultatas, kuris gali būti suformuota: natrio ortosilikato 2Na2O + SiO2 → Na4SiO4, natrio silikato Na2O + SiO2 → Na2SiO3, ir stiklo Na2O + 6SiO2 + XO → Na2O: XO: 6SiO2. Pavyzdžiai tokio stiklo komercinę vertę turinčios, yra soda-kalkių stiklo, boro silikato stiklas, švinu stiklo.

silicio dioksidas esant aukštai temperatūrai, reaguoja su silicio, todėl dujinio monoksido: Si + SiO2 → 2SiO ↑.

Dažniausiai, silicio dioksidas SiO2 yra naudojama elementinio silicio gamybai. Sąveikos su elementinio anglies pajamų procesas esant aukštos temperatūros krosnyje elektros: 2C + SiO2 → Si + 2CO. Tai gana imli energijai. Tačiau, jo produktas yra naudojamas puslaidininkių art gamybos saulės elementų (šviesos energija konvertuojama į elektros energiją). Taip pat grynas Si yra naudojamas plieno pramonėje (atsižvelgiant į karščiui atsparaus ir rūgščiai atsparus silicio plieno gamybos). Tokiu būdu gautas elementinio silicio būtina gauti švarų silicio dioksidas, kuris yra svarbus daugelyje pramonės šakų. Natūralus SiO2 naudojamas smėlio forma tose pramonės šakose, kad nereikia savo didelio grynumo.

Įkvėpimas smulkiai sumalti į miltelius kristalinis SiO2 dulkių, net ir labai mažais kiekiais (iki 0,1 mg / m³), su bronchitu silikozės ar vėžys gali išsivystyti per tam tikrą laiką. Dulkių tampa pavojinga, jei jis patenka į plaučius, nuolat erzina juos, taip sumažinant savo funkciją. Žmonėms, silicio oksidas kristalinių dalelių forma yra ne ištirpsta per kliniškai svarbius terminus. Šis poveikis gali sukurti profesinių ligų riziką žmonėms, dirbantiems su smėliasvaidžiai įrangos ar produktų, kurių sudėtyje yra kristalinio silicio dioksido milteliai. Vaikai, astma įvairaus amžiaus, kurie kenčia nuo alergijos, taip pat vyresnio amžiaus žmonėms gali susirgote greičiau.