Silica

Đối với các nguyên tố hóa học với nguyên tử số 14, là trong nhóm bảng tuần hoàn IV trong giai đoạn 3 và III series, có thể được tạo thành từ hai oxit silic, bao gồm hai yếu tố Si và O:

• silicon monoxide, trong đó Si là hóa trị hai, nó okisda công thức hóa học có thể được biểu diễn như SiO;
• silica - là oxit silic cao nhất, trong đó Si là tetravalent, công thức hóa học của nó được viết như SiO2.

Silicon (IV) oxit trong xuất hiện là các tinh thể trong suốt. Mật độ của SiO2 bằng 2.648 g / cm³. Các chất tan trong một phạm vi nhiệt độ 1600-1725 ° C, sôi ở 2230 ° C.

SiO2 silic oxit được biết đến với độ cứng và sức mạnh của nó từ thời cổ đại, phổ biến nhất trong tự nhiên như cát hoặc thạch anh, cũng như trong các bức tường tế bào của tảo cát. Các chất có nhiều chất đa hình, thường xuyên nhất được tìm thấy trong hai hình thức:

• Crystal - một thạch anh khoáng sản tự nhiên và giống của nó (chalcedony, đá pha lê, jasper, mã não, đá lửa); Thạch anh là cơ sở của cát thạch anh, nó là một vật liệu xây dựng chủ yếu và nguyên liệu cho ngành công nghiệp silicat;
• vô định hình xảy ra như một cấu trúc opal khoáng thiên nhiên có thể được mô tả bởi công thức SiO2 • nH2O; hình thức trần tục của SiO2 vô định hình là tripoli (bột đá, diatomit) hay đất mùn rồi; tổng hợp vô định hình khan silica - là silica, được làm bằng natri metasilicate.

Silicon oxit SiO2 là một oxit axit. Yếu tố này sẽ quyết định tính chất hóa học của nó.

Flo phản ứng với silicon dioxide: SiO2 + 4F → SiF4 + O2 để tạo thành không màu khí silicon tetraflorua và oxy, trong khi các khí khác (halogen Cl2, Br2, I2) đáp ứng kém tích cực.

Silicon oxit IV được phản ứng với axít flohiđric để có được axit fluorosilicic: SiO2 + 6HF → H2SiF6 + 2H2O . Khách sạn này được sử dụng trong ngành công nghiệp bán dẫn.

Silicon (IV) oxit hòa tan trong nóng chảy hoặc nóng tập trung kiềm để tạo thành một silicat natri: 2NaOH + SiO2 → Na2SiO3 + H2O.

Silicon dioxide phản ứng với các oxit kim loại cơ bản (ví dụ oxit natri, kali, chì (II), hoặc hỗn hợp các oxit kẽm được sử dụng trong sản xuất thủy tinh). Ví dụ, phản ứng của natri oxit và SiO2, một kết quả có thể được hình thành: natri orthosilicate 2Na2O + SiO2 → Na4SiO4, natri silicat Na2O + SiO2 → Na2SiO3, và kính Na2O + 6SiO2 + XO → Na2O: XO: 6SiO2. Ví dụ về kính như vậy có giá trị thương mại, là soda-lime thủy tinh, thủy tinh borosilicate, thủy tinh chì.

silicon dioxide ở nhiệt độ cao, phản ứng với silicon, dẫn đến một monoxide khí: Si + SiO2 → 2SiO ↑.

Thông thường, silica SiO2 được sử dụng để sản xuất silicon nguyên tố. Quá trình tương tác với số tiền thu carbon nguyên tố ở nhiệt độ cao trong lò điện: 2C + SiO2 → Si + 2CO. Nó là khá tốn kém năng lượng. Tuy nhiên, sản phẩm của mình được sử dụng trong nghệ thuật bán dẫn cho sản xuất pin mặt trời (năng lượng ánh sáng được chuyển đổi thành điện năng). Ngoài ra tinh khiết Si được sử dụng trong ngành công nghiệp thép (trong sản xuất thép chịu nhiệt và chống axit silic). Silicon nguyên tố do đó thu được cần thiết để có được một dioxide silicon sạch, đó là điều quan trọng đối với một số ngành công nghiệp. Tự nhiên SiO2 được sử dụng dưới dạng cát trong những ngành công nghiệp mà không đòi hỏi độ tinh khiết cao.

Hít tinh bột bụi tinh thể SiO2, thậm chí với số lượng rất nhỏ (lên đến 0,1 mg / m³), với silic viêm phế quản hoặc ung thư có thể phát triển theo thời gian. Bụi trở nên nguy hiểm nếu nó xâm nhập vào phổi, thường xuyên gây phiền nhiễu họ, do đó làm giảm chức năng của chúng. Ở người, các oxit silic dưới dạng các hạt tinh thể không tan trong khoảng thời gian có liên quan về mặt lâm sàng. Hiệu ứng này có thể tạo ra nguy cơ bệnh nghề nghiệp cho những người làm việc với các thiết bị bắn cát hoặc các sản phẩm có chứa bột silica tinh. Trẻ em, người mắc bệnh hen ở mọi lứa tuổi, người bị dị ứng, cũng như những người lớn tuổi có thể bị bệnh một cách nhanh chóng hơn.