Pentru un element chimic cu numărul de serie 14, situat în tabelul periodic din grupa IV a perioadei 3 și seria III, este posibilă formarea a doi oxizi de siliciu constând din două elemente Si și O:
- siliciul monoxid, în care Si este bivalent, formula chimică a acestui oxid poate fi reprezentată ca SiO;
- Silica este cea mai mare silice, în care Si este tetravalent, formulele sale chimice sunt scrise ca SiO2.
Oxidul de siliciu (IV) este înfățișatcristale transparente. Densitatea SiO2 este egală cu 2,488 g / cm3. Substanța se topește la temperaturi cuprinse între 1600 și 1725 ° C, fierbe la o temperatură de 2230 ° C.
SiO2 a fost cunoscut pentru duritatea sa.și durabilitatea din cele mai vechi timpuri, este cea mai des întâlnită în natură sub formă de nisip sau cuarț, precum și în pereții celulari ai diatomilor. 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 rocă, jaspis, agat, pietre); cuarțul este baza nisipului de cuarț, este un material de construcții indispensabil și o materie primă pentru industria silicatului;
- amorf este găsit ca un mineral naturalopal, a cărui compoziție poate fi descrisă prin formula Si02; nH20; forme de pământ de SiO2 amorf sunt tripoli (făină de munte, pământ infuzional) 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 interacționează cu acidul fluorhidric pentru a produce acid fluorosilicic: SiO2 + 6HF → H2SiF6 + 2H2O. Această proprietate este utilizată în industria semiconductorilor.
Oxidul de siliciu (IV) este dizolvat în alcalii calde concentrate sau topite pentru a forma silicat de sodiu: 2NaOH + SiO2 → Na2SiO3 + H2O.
Dioxidul de siliciu reacționează cu oxizi de bazămetale (de exemplu, cu oxizi de sodiu, potasiu, plumb (II), zinc sau un amestec de oxizi, care se utilizează la fabricarea sticlei). 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 de importanță comercială sunt sticla de calciu sodică, sticlă borosilicată, sticlă de plumb.
Dioxidul de siliciu la temperaturi ridicate interacționează cu siliciul, rezultând monoxidul gazos: Si + SiO2 → 2SiO.
Cel mai adesea se utilizează oxid de siliciu 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 consumatoare de energie. Cu toate acestea, produsul său este utilizat în tehnologia semiconductoarelor pentru fabricarea celulelor solare (transformarea energiei luminoase în energie electrică). Pure Si este de asemenea utilizat în metalurgie (în producția de oțeluri siliconice rezistente la căldură și rezistent la acizi). Siliciul elementar astfel obținut este necesar pentru obținerea dioxidului 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.
Inhalarea prafului măcinat finSiO2 cristalin, chiar și în cantități foarte mici (până la 0,1 mg / m³), silicoză, bronșită sau cancer se pot dezvolta în timp. Praful devine periculos când intră în plămâni, deranjându-i în mod constant, reducând astfel funcția. La om, oxidul de siliciu sub formă de particule cristaline nu se dizolvă în perioade semnificative din punct de vedere clinic. Acest efect poate crea un risc de boli profesionale pentru persoanele care lucrează cu echipamente de sablare sau produse care conțin praf de silice cristalină. Copiii, astmaticienii de orice vârstă care suferă de alergii, precum și persoanele în vârstă se pot îmbolnăvi mult mai repede.
