Oxidul de siliciu

Pentru elementele chimice cu numărul atomic 14, este în grupa IV tabelul periodic în perioada 3 și seria III, pot fi formate din doi oxizi de siliciu, constând din două elemente Si și O:

• monoxid de siliciu, în care Si este divalent, formula chimică a acestui oxid poate fi reprezentată ca SiO;
• silice - este cel mai mare de oxid de siliciu, în care Si este tetravalent, formula sa chimică este scris ca SiO2.

Oxidul de siliciu (IV) reprezintă în aparențăcristale transparente. Densitatea Si02 este 2,648 g / cm3. Substanța se topește în limitele temperaturilor de la 1600 la 1725 ° C, se fierbe la o temperatură de 2230 ° C

Oxidul de siliciu SiO2 a fost cunoscut pentru duritatea sași puterea din cele mai vechi timpuri, este cea mai comună în natură sub formă de nisip sau cuarț, precum și în pereții celulari ai algelor de diatom. Substanța are multe modificări polimorfe, cele mai des întâlnite în două forme:

• cristalin - sub forma unui mineral naturalcuarț, precum și varietățile sale (calcedonie, cristal de rock, jaspis, agat, pietre); cuarțul este baza nisipului de cuarț, este un material de construcție indispensabil și materie primă pentru industria silicat;
• amorf se produce ca un mineral naturalopal, a cărui compoziție poate fi descrisă prin formula Si02; nH20; forme de pământ de SiO2 amorf sunt trefoil (făină de munte, pământ de diatomee) sau diatomit; Dioxidul de siliciu anhidru artificial este silicagel, care este fabricat din metasilicat de sodiu.

Oxidul de siliciu SiO2 este un oxid acid. Acest factor determină proprietățile sale chimice.

Fluorul reacționează cu dioxid de siliciu: SiO2 + 4F → SiF4 + O2 pentru a forma un gaz incolor de tetrafluorură de siliciu și oxigen, în timp ce alte gaze (halogeni Cl2, Br2, I2) reacționează mai puțin activ.

Oxidul de siliciu IV reacționează cu acid fluorhidric pentru a produce acid fluorosilicic: Si02 + 6HF -> H2SiF6 + 2H20. Această proprietate este utilizată în industria semiconductorilor.

Siliciu (IV) oxid dizolvat în topitură sau fierbinte concentrat alcalin pentru a forma un silicat de sodiu: 2NaOH + SiO2 → Na2SiO3 + H2O.

Dioxidul de siliciu reacționează cu oxizi de bazămetale (de exemplu, sodiu, oxid de potasiu, plumb (II) sau un amestec de oxid de zinc, care este utilizat în producția de sticlă). De exemplu, reacția oxidului de sodiu și SiO2, un rezultat care poate fi format: sodiu ortosilicâtul 2Na2O + SiO2 → Na4SiO4, silicat de sodiu Na2O + SiO2 → Na2SiO3 și sticlă Na2O + 6SiO2 + XO → Na2O: XO: 6SiO2. Exemple de astfel de sticlă având o valoare comercială, sunt de sticlă calcosodică, sticlă borosilicat, sticlă cu plumb.

dioxid de siliciu la temperaturi ridicate, reacționează cu siliciul, rezultând un monoxidului gazos: Si + SiO2 → 2SiO ↑.

Cel mai adesea se utilizează SiO2producția de siliciu elementar. Procesul de interacțiune cu carbonul elementar are loc la o temperatură ridicată într-un cuptor cu arc electric: 2C + SiO2 → Si + 2CO. Este destul de intensă din punct de vedere energetic. Cu toate acestea, produsul său este utilizat în tehnologia semiconductoarelor pentru fabricarea celulelor solare (convertirea energiei luminoase în energie electrică). De asemenea, Si pur se utilizează în metalurgie (în producția de oțeluri silicioase rezistent la căldură și rezistent la acizi). Siliconul elementar astfel obținut este necesar pentru producerea de dioxid de siliciu pur, care este de mare importanță pentru o serie de industrii. SiO2 natural este folosit sub formă de nisip în acele industrii unde nu este necesară o puritate ridicată.

La inhalarea prafului fin divizatSiO2 cristalin, chiar și în cantități foarte mici (până la 0,1 mg / m³), ​​cu trecerea timpului, silicoză, bronșită sau cancer se pot dezvolta. Praful devine periculos când intră în plămâni, îi irită constant, reducând astfel funcția. În corpul uman, oxidul de siliciu sub formă de particule cristaline nu se dizolvă în perioade semnificative clinic. Acest efect poate crea un risc de boli profesionale pentru persoanele care lucrează cu echipament de sablare sau cu produse care conțin o pulbere de oxid de siliciu cristalin. Copiii, astmaticienii de orice vârstă, care suferă de alergii și, de asemenea, persoanele în vârstă se pot îmbolnăvi mult mai repede.