Silicijev oksid

Za kemijski element s serijsko številko 14, ki je v periodični tabeli IV skupine tretjega obdobja in tretje vrstice, je mogoče oblikovati dva silicijeva oksida, ki sta sestavljeni iz dveh elementov Si in O:

• silicijev monoksid, v katerem je Si dvovalenten, je lahko kemijska formula tega oksida predstavljena kot SiO;
• silicijev dioksid je višji oksid silicij, v katerem je Si tetraventen, se njegova kemijska formula zabeleži kot SiO2.

Silicijev (IV) oksid po videzu je prozoren kristal. Gostota Si02 je 2.648 g / cm sup3-. Snov se topi v mejah temperatur od 1600 do 1725 ° C in vre pri temperaturi 2230 ° C.

Silicon oksid SiO2 je znan po trdoti in moči od antičnih časov, najpogostejših v naravi oblika peska ali kremena, kot tudi v celične stene diatome. Snov ima veliko polimorfnih modifikacij, najpogosteje najdenih v dveh oblikah:

• kristalini - v obliki naravnega mineralnega kremena, kot tudi njegove sorte (kalcedon, kamen kristal, jasper, agat, kremen) - kremen je osnova kremenov pesek, je nepogrešljiv gradbeni material in surovina za industrijo silikata;
• amorfni pojavlja kot naravne mineralne strukture opalnega ki jih lahko opišemo s formulo SiO2 • nH2O- Zemljani oblike amorfnega SiO2 so Tripoli (gorski moka, diatomejska prst) ali diatomit- sintetični amorfni brezvodni silicijev dioksid - silicijev dioksid, ki je izdelan iz natrijevega metasilikat.

Silicijev oksid SiO2 je kislinski oksid. To je dejavnik, ki določa njegove kemične lastnosti.

Fluor reagira s silicijevim dioksidom: SiO2 + 4F → SiF4 + O2 da se tvori brezbarvni silicijev tetrafluorid plina in kisika, medtem ko so drugi plini (halogeni Cl2, Br2, I2) se odzivajo na manj aktiven.

Silikonski oksid IV sodeluje z klorovodikova kislina za pridobivanje silicijeve kisline: SiO2 + 6HF → H2SiF6 + 2H2O. Ta lastnost se uporablja v industriji polprevodnikov.

Silicijev (IV) oksid se raztopi v vročem koncentriranem ali staljenem alkalnem sestavku, da se tvori natrijev silikat: 2NaOH + SiO2 → Na2SiO3 + H2O.

Silicijev dioksid reagira z osnovnimi kovinskih oksidov (npr oksidi natrija, kalija, svinec (II), ali mešanice cinkovega oksida, ki se uporablja pri proizvodnji stekla). Na primer, reakcija natrijevega oksida in SiO2, zaradi katerega se lahko oblikuje: natrij ortosilikat 2Na2O + SiO2 → Na4SiO4, natrijev silikat Na2O + SiO2 → Na2SiO3 in stekleno Na2O + 6SiO2 + XO → Na2O: XO: 6SiO2. Primeri takih kozarcev komercialnega pomena so natrijev kalcijevo steklo, borosilikatno steklo, svinčeno steklo.

Silicijev dioksid reagira s silicijem pri visokih temperaturah, kar ima za posledico plinasti monoksid: Si + SiO2 → 2SiOuarr-.

Najpogosteje se silicijev oksid SiO2 uporablja za izdelavo elementarnega silicija. Proces interakcije z elementarnim ogljikom poteka pri visoki temperaturi v elektroobločni peči: 2C + SiO2 → Si + 2CO. To je zelo energetsko intenzivna. Vendar se njegov izdelek uporablja v proizvodnji polprevodniške tehnologije sončne celice (pretvorite svetlobo v električno energijo). Prav tako se uporablja čista Si v metalurgiji (pri proizvodnji toplotno obstojnih in kislinsko odpornih silikatnih jekel). Elementalni silicij, ki je tako dobljen, je potreben za proizvodnjo čistega silicijevega dioksida, kar je zelo pomembno za številne panoge. Naravni SiO2 se uporablja v obliki peska v tistih panogah, kjer njena visoka čistost ni potrebna.

Z vdihom fino porazdeljenega prahu kristalnega SiO2 se lahko sčasoma razvije tudi v zelo majhnih količinah (do 0,1 mg / msup3-), silikoza, bronhitis ali rak. Prah postane nevaren, ko vstopi v pljuča, jih stalno razdražuje in s tem zmanjšuje njihovo funkcijo. V človeškem telesu se silicijev oksid v obliki kristalnih delcev ne raztopi v klinično pomembnih časovnih obdobjih. Ta učinek lahko povzroči tveganje poklicnih bolezni za osebe, ki delajo s peskalno opremo ali izdelke, ki vsebujejo prah s kristalnim silicijevim oksidom. Otroci, astmatiki katere koli starosti, ki trpijo zaradi alergij, pa tudi starejši ljudje lahko postanejo bolni mnogo hitrejši.