Silica

Attiecībā uz ķīmisko elementu ar atomu skaitu 14, ir IV periodiskā tabula grupas 3. periodā un III sērija, var veidot no divām silīcija oksīdu, kas sastāv no diviem elementiem Si un O:

• silīcija oksīds, kur Si ir divvērtīgs, tas okisda ķīmiskā formula var tikt attēlots kā SiO;
• silīcija dioksīds - ir augstākais silīcija oksīds, kur Si ir tetravalentām, tā ķīmiskā formula ir rakstīts kā SiO2.

Silicon (IV) oksīds izskats ir caurspīdīgi kristāli. No SiO2 blīvums ir vienāds ar 2,648 g / cm³. Viela kūst temperatūras diapazonā no 1600 līdz 1725 ° C, viršanas temperatūra pie 2230 ° C.

SiO2 silīcija oksīda bija pazīstama ar savu cietību un izturību kopš seniem laikiem, visbiežāk dabā , kā smiltis vai kvarca, kā arī šūnu sienās kramaļģu. Viela ir daudz polimorfi, visbiežāk atrasti divos veidos:

• Crystal - dabisks minerālūdens kvarca un tās šķirnes (Halcedons, kalnu kristāls, jašma, ahāts, kramu); Quartz ir pamats kvarca smiltis, tas ir būtisks būvmateriāls un izejvielas silikāta rūpniecībai;
• amorfs notiek kā Dabiskā minerālūdens opāls struktūru, kas var aprakstīt ar formulu SiO2 • nH2O; zemjainie formas amorfā SiO2 ir Tripoli (rock milti, diatomītu) vai kīzelgūru; sintētiskais amorfais bezūdens silīcija dioksīds - ir silīcija dioksīds, kas ir izgatavots no nātrija metasilikāts.

Silicon oksīds SiO2 ir skābs oksīds. Šis faktors nosaka savas ķīmiskās īpašības.

Fluors reaģē ar silīcija dioksīdu: SiO2 + 4F → SiF4 + O2, lai veidotu bezkrāsas silīcijs tetrafluoride gāzi un skābekli, bet citas gāzes (halogēni Cl2, Br2, I2), kas reaģē mazāk aktīvs.

Silicon IV oksīds tiek pakļauts reakcijai ar fluorūdeņražskābes , lai iegūtu fluorosilicic skābes: SiO2 + 6HF → H2SiF6 + 2H2O . Šis īpašums tiek izmantots pusvadītāju rūpniecībā.

Silicon (IV) oksīds izšķīdina izkausēta vai karsts koncentrēts sārmu, lai veidotu nātrija silikātu: 2NaOH + SiO2 → Na2SiO3 + H2O.

Silīcija dioksīds reaģē ar pamata metālu oksīdu (piemēram, oksīdi nātrija, kālija, svina (II of), vai to maisījuma cinka oksīdu, kas tiek izmantots stikla ražošanai). Piemēram, reakcija no nātrija oksīda un SiO2, rezultātā, kas var veidoties: nātrija ortosilikāts 2Na2O + SiO2 → Na4SiO4, nātrija silikātu Na2O + SiO2 → Na2SiO3, un stikla Na2O + 6SiO2 + XO → Na2O: XO: 6SiO2. Piemēri šāda stikla tirdzniecības vērtību, ir sodas-kaļķu stikls, borsilikāta stikls, svinu stikla.

silīcija dioksīds pie augstām temperatūrām, tiek pakļauts reakcijai ar silīciju, kā rezultātā gāzveida oksīdam: Si + SiO2 → 2SiO ↑.

Visbiežāk, silīcija SiO2 izmanto ražošanā silīcija. Mijiedarbības ar elementārā oglekļa ieņēmumiem process augstā temperatūrā elektriskā krāsns: 2C + SiO2 → Si + 2CO. Tas ir diezgan energoietilpīga. Tomēr tā produkts tiek lietots pusvadītāju mākslas ražošanas saules šūnu (gaismas enerģija tiek pārvērsta elektrībā). Arī tīrs Si izmanto tērauda rūpniecībā (ražošanā karstumizturīga un skābes izturīgs silīcija tērauda). Tādējādi iegūtā silīcijs nepieciešams, lai iegūtu tīru silīcija dioksīdu, kas ir svarīgi vairākās nozarēs. Dabas SiO2 tiek izmantota kā smilšu tajās nozarēs, kas nav nepieciešama tās augsto tīrību.

Ieelpojot smalki pulverveida kristālisks SiO2 putekļi, pat ļoti mazos daudzumos (līdz 0,1 mg / m³), ar bronhītu silikozes vai vēzis var attīstīties laika gaitā. Putekļu kļūst bīstami, ja tas stājas plaušās, pastāvīgi kaitinošas tiem, tādējādi samazinot savu funkciju. Cilvēkam silīcija oksīda formā kristālisko daļiņu nav izšķīdis laikā klīniski nozīmīgās laika periodos. Šī ietekme var radīt risku, ka arodslimību cilvēkiem, kas strādā ar smilšstrūklas iekārtām vai produktiem, kas satur kristālisko silīcija pulvera. Bērni, astmu visu vecumu, kuri cieš no alerģijas, kā arī vecāka gadagājuma cilvēki var kļūt slims ātrāk.