Silica

Voor de chemische elementen met atoomnummer 14, in groep IV periodiek systeem in periode 3 en III series kan zijn gevormd uit twee siliciumoxiden, bestaande uit twee elementen Si en O:

• siliciummonoxyde, waarbij Si tweewaardig is okisda chemische formule worden weergegeven als SiO;
• silica - is de hoogste siliciumoxide waarbij Si vierwaardig, de chemische formule wordt geschreven als SiO2.

Silicium (IV) oxide in uiterlijk transparante kristallen. De dichtheid van de SiO2 gelijk aan 2,648 g / cc. De stof smelt in een temperatuurtraject 1600-1725 ° C, kookt bij 2230 ° C

SiO2 siliciumoxide bekend om zijn hardheid en sterkte sinds de oudheid, het meest in de natuur zand of kwarts, en in de celwanden van diatomeeën. De stof heeft vele polymorfe, het meest vaak gevonden in twee vormen:

• Crystal - een natuurlijk mineraal kwarts en de variëteiten (chalcedony, bergkristal, jaspis, agaat, vuursteen); Kwarts is de basis van kwartszand, het is een essentieel bouwmateriaal en grondstoffen voor silicaat industrie;
• amorf optreedt als natuurlijk mineraal opaal structuur die kan worden beschreven door de formule SiO2 • nH2O; aardachtige vormen van amorfe SiO2 zijn tripoli (steenmeel, diatomeeënaarde) of diatomeeënaarde; synthetisch amorf watervrij kiezelzuur - een gel, die bestaat uit natriummetasilicaat.

Siliciumoxide SiO2 een zuur oxide. Deze factor bepaalt de chemische eigenschappen.

Fluor reageert met siliciumdioxide: SiO2 + 4F → SiF4 + O2 kleurloze siliciumtetrafluoride en zuurstof vormen, terwijl de andere gassen (halogenen Cl2, Br2, I2) reageert minder actief.

Siliciumoxide IV laat reageren met fluorwaterstofzuur om fluoride werd verkregen: SiO2 + 6HF → H2SiF6 + 2H2O . Deze eigenschap wordt gebruikt in de halfgeleiderindustrie.

Silicium (IV) oxide, opgelost in de gesmolten of hete geconcentreerde alkali om een natriumsilicaat vormen: 2NaOH + SiO2 + H2O → Na2SiO3.

Siliciumdioxide reageert met de basis metaaloxiden (bijv., Oxiden van natrium, kalium, lood (II), of een mengsel van zinkoxide, dat wordt gebruikt in de glasproductie). Bijvoorbeeld reactie natriumoxide en SiO2, een resultaat dat kan worden gevormd: natriumorthosilicaat 2Na2O + SiO2 → Na4SiO4, natriumsilicaat Na2O + SiO2 → Na2SiO3 en glas Na2O + + 6SiO2 XO → Na2O: XO: 6SiO2. Voorbeelden van dergelijke glas met handelswaarde, zijn de natronkalkglas, borosilicaatglas, glas in lood.

siliciumdioxide bij hoge temperaturen, reageren met het silicium, waardoor een gasvormig koolmonoxide: Si + SiO2 → 2SiO ↑.

Meestal silica SiO2 wordt gebruikt voor de productie van elementair silicium. Het proces van interactie met elementair koolstof verloopt bij een hoge temperatuur van de elektrische oven: 2C + SiO2 → Si + 2CO. Het is heel energie-intensief. Echter wordt het product gebruikt in de halfgeleider- techniek voor het vervaardigen van zonnecellen (lichtenergie wordt omgezet in elektriciteit). Ook zuiver Si wordt gebruikt in de staalindustrie (bij de vervaardiging van hittebestendige en zuurbestendig siliciumstaal). De aldus verkregen elementair silicium moet een schone siliciumdioxide, wat belangrijk is voor een aantal industrieën vinden. Natural SiO2 wordt gebruikt in de vorm van zand in de sectoren die niet zijn hoge zuiverheid vereisen.

Door inademing van fijn verdeelde stof kristallijn SiO2, zelfs in zeer kleine hoeveelheden (tot 0,1 mg / m³), na verloop van tijd kan silicose, bronchitis of kanker. Dust wordt gevaarlijk als het in de longen komt, voortdurend vervelend hen, waardoor hun functie verminderen. Bij mensen is het siliciumoxide in de vorm van kristallijne deeltjes niet van opgelost in klinisch relevante perioden. Dit effect kan het risico van beroepsziekten voor mensen die werken met zandstralen apparatuur of producten die kristallijn silica poeder bevatten. Kinderen, astmapatiënten van alle leeftijden die last hebben van allergieën, maar ook ouderen kunnen ziek sneller geworden.