Oxid křemičitý

Pro chemický prvek se sériovým číslem 14, který je v periodické tabulce IV skupiny třetího a třetího řádu, je možné vytvořit dva oxidy křemíku sestávající ze dvou prvků Si a O:

• oxid křemíku, ve kterém je Si dvojvazný, chemický vzorec tohoto oxidu může být reprezentován jako SiO;
• Oxid křemičitý je nejvyšší oxid křemíku, ve kterém Si je čtyřmocný, jeho chemický vzorec je zaznamenán jako Si02.

Oxid křemíku (IV) ve vzhledu představujeprůhledné krystaly. Hustota Si02 je 2,648 g / cm3. Látka taje při teplotě v rozmezí od 1600 do 1725 ° C, se vaří při teplotě 2230 ° C,

Oxid křemičitý SiO2 byl znám svou tvrdostía síla od starověku, je nejčastější v přírodě ve formě písku nebo křemene, stejně jako v buněčných stěnách diatomových řas. Látka má mnoho polymorfních modifikací, nejčastěji se vyskytují ve dvou formách:

• krystalické - ve formě přírodního minerálukřemen, stejně jako jeho odrůdy (chalcedonie, skalní křišťál, jaspis, achát, křemelina); křemen je základem křemičitého písku, je nepostradatelným stavebním materiálem a surovinou pro silikátový průmysl;
• amorfní vzniká jako přírodní minerálopal, jehož složení může být popsáno vzorcem Si02; nH20; zemní formy amorfního Si02 jsou trojfázové (horská mouka, křemelina) nebo diatomit; Umělý amorfní bezvodý oxid křemičitý je silikagel, který je vyroben z metasilikátu sodného.

oxid křemičitý SiO 2 je oxid kyselý. Tento faktor určuje jeho chemické vlastnosti.

Fluor reaguje s oxidem křemičitým: SiO 2 + 4F → SiF4 + O2 za vzniku bezbarvého fluorid křemičitý plynu a kyslíku, zatímco ostatní plyny (halogeny Cl 2, Br2, I2) v závislosti méně aktivní.

Oxid křemičitý IV reaguje s kyselinou fluorovodíkovou, čímž se získá kyselina fluorokřemičitá: Si02 + 6HF → H2SiF6 + 2H2O. Tato vlastnost se používá v průmyslu polovodičů.

Oxid křemíku (IV) se rozpouští v horké koncentrované nebo roztavené alkáli za vzniku křemičitanu sodného: 2NaOH + Si02 → Na2Si03 + H2O.

Oxid křemičitý reaguje s zásaditými oxidykovů (například sodíku, oxidu draselného, ​​olova (II), nebo směs oxidu zinečnatého, který se používá při výrobě skla). Například, reakce oxidu sodného a SiO 2, v důsledku které mohou být vytvořené: sodík ortokřemičitanu 2Na2O + SÍO2 → Na4SiO4, křemičitanu sodného Na2O + SÍO2 → Na2SiO3, a skleněného Na2O + 6SiO2 + XO → 2O: XO: 6SiO2. Příklady takového skla, které mají obchodní hodnotu, jsou sodnovápenaté sklo, borosilikátové sklo, olovnaté sklo.

Oxid křemičitý reaguje s křemíkem při vysokých teplotách, což vede k vzniku plynného oxidu uhelnatého: Si + SiO2 → 2SiO ↑.

Nejčastěji se používá SiO2výroba elementárního křemíku. Proces interakce s elementární uhlík probíhá za vysoké teploty v elektrické peci: 2C + SiO 2 → Si + 2CO. Je to docela energeticky náročná. Nicméně, jeho produkt se použije v polovodičovém stavu techniky pro výrobu solárních článků (světelná energie se přemění na elektrickou energii). Také čistý Si se používá v ocelářském průmyslu (v oblasti výroby tepelně odolné a odolná vůči kyselinám křemíkové oceli). Takto získaný elementárního křemíku nutné získat čistý oxid křemičitý, což je důležité pro řadu průmyslových odvětví. Přírodní SiO2 se používá ve formě písku v průmyslových odvětvích, kde není požadována vysoká čistota.

Při vdechnutí jemně rozptýleného prachukrystalický Si02, a to i ve velmi malých množstvích (až do 0,1 mg / m³), ​​s průchodem času, silikózou, bronchitidou nebo rakovinou. Prach se stává nebezpečný, když vstupuje do plíce, neustále je dráždí, čímž snižuje jejich funkci. V lidském těle se oxid křemičitý ve formě krystalických částic nerozpouští během klinicky významných časových období. Tento účinek může způsobit riziko onemocnění z povolání pro osoby pracující s zařízením pro pískování nebo výrobky, které obsahují prášek krystalického oxidu křemičitého. Děti, astmatici v jakémkoli věku, trpící alergiemi a také starší lidé mohou ochorit mnohem rychleji.