Silicij oksid

Za kemijski element s serijskim brojem 14, koji je u periodičnoj tablici u IV skupini 3. i trećeg reda, moguće je oblikovati dva silicija koja se sastoji od dva elementa Si i O:

• silikon monoksid, u kojem je Si dvovalentan, kemijska formula ovog oksida može biti predstavljena kao SiO;
• Silicij dioksid je najviši silicijski oksid u kojem je Si četverovalentan, njegova kemijska formula zabilježena je kao SiO2.

Predstavlja silicij (IV) oksid u izgleduprozirni kristali. Gustoća Si02 je 2.648 g / cm3. Tvar se topi u granicama temperatura od 1600 do 1725 ° C, kuha pri temperaturi od 2230 ° C

Silikonski oksid SiO2 bio je poznat po tvrdoćii snage od davnih vremena, najčešći je u prirodi u obliku pijeska ili kvarca, kao iu staničnim zidovima diatomskih algi. Tvar ima mnoge polimorfne modifikacije, najčešće se nalaze u dva oblika:

• kristalno - u obliku prirodnog mineralakvarc i njegove varijante (kalcedona, gorski kristal, Jasper, ahat, kremen); Kvarc je temelj kvarcnog pijeska, to je bitan građevinski materijal i sirovine za silikatne industriji;
• amorfan se javlja kao prirodni mineralopal, sastav koji može biti opisan formulom SiO2 • nH20; zemljani oblici amorfnog SiO2 su trefoil (planinski obrok, dijatomejska zemlja) ili kremena zemlja; Umjetna amorfna bezvodna silika je silika gel, koji je načinjen od natrij metasilikata.

Silicijev oksid SiO2 je kiseli oksid. Taj faktor određuje kemijska svojstva.

Fluor reagira sa silicij-dioksid: SiO2 + 4F → SiF4 + O2 kako bi se dobilo bezbojno silicij tetrafluorid plin i kisik, a ostali plinovi (halogena Cl2, Br2, I2) odgovaraju manje aktivni.

Silicij-oksid IV reagira s fluorovodičnom kiselinom da se dobije fluorosilna kiselina: Si02 + 6HF → H2SiF6 + 2H20. Ova se nekretnina koristi u poluvodičkoj industriji.

Silicij (IV) oksida otopi se u rastaljeni ili vruće koncentrira kako bi se dobilo alkalnog natrijev silikat: 2 NaOH + SiO2 → Na2SiO3 + H2O.

Silicij dioksid reagira s bazičnim oksidimametali (na primjer, natrijev, kalijev oksid, olovo (II), ili smjesa cink-oksida koji se koristi u proizvodnji stakla). Na primjer, reakcija natrijevog oksida i SiO2, rezultat koji se može oblikovati: natrij ortosilikat 2Na2O + SiO2 → Na4SiO4, natrijev silikat Na2O + SiO2 → Na2SiO3 i staklo Na2O + 6SiO2 + okso → Na2O: XO: 6SiO2. Primjeri takvog stakla ima komercijalnu vrijednost, su soda-vapno staklo, borosilikatno staklo, olovni stakla.

Silicij dioksid reagira s silicijem pri visokim temperaturama, rezultirajući plinovitim monoksidom: Si + SiO2 → 2SiO ↑.

Najčešće se koristi za SiO2proizvodnja elementarnog silicija. Postupak interakcije s elementarnim ugljikom odvija se na visokoj temperaturi u elektrolučne peći: 2C + SiO2 → Si + 2CO. Puno je energije. Međutim, njegov proizvod se koristi u poluvodičkoj tehnologiji za proizvodnju solarnih ćelija (pretvaranje svjetlosne energije u električnu energiju). Također, čisti Si se koristi u metalurgiji (u proizvodnji otpornih na toplinu i kiselina otpornih silikatnih čelika). Tako dobiven elementalni silicij je neophodan za proizvodnju čistog silicijevog dioksida, što je od velike važnosti za niz industrija. Prirodni SiO2 se koristi u obliku pijeska u onim industrijama gdje njezina visoka čistoća nije potrebna.

Nakon udisanja fino podijeljene prašinekristalnog SiO2, čak iu vrlo malim količinama (do 0,1 mg / m3), s vremenom, silikoza, bronhitis ili rak može se razviti. Prašina postaje opasna kad ulazi u pluća, stalno ih iritira, čime se smanjuje njihova funkcija. U ljudskom tijelu silicijev oksid u obliku kristalnih čestica se ne otapa tijekom klinički značajnih vremenskih razdoblja. Ovaj učinak može stvoriti rizik od profesionalnih bolesti za osobe koje rade sa sredstvom za pjeskarenje ili proizvode koji sadrže prašak kristalnog silikonskog oksida. Djeca, astmatičari bilo koje dobi, pate od alergija, kao i starije osobe mogu se razboljeti mnogo brže.