Silika

Untuk unsur-unsur kimia dengan nombor atom 14, berada dalam kumpulan jadual berkala IV dalam tempoh 3 dan III siri, boleh dibentuk dua oksida silikon, yang terdiri daripada dua unsur Si dan O:

• silikon monoksida, mana Si adalah divalent, ia okisda formula kimia boleh diwakili sebagai SiO;
• silika - adalah oksida silikon yang paling tinggi di mana Si adalah tetravalent, formula kimia yang ditulis sebagai SiO2.

Silikon (IV) oksida dalam penampilan adalah kristal telus. Ketumpatan SiO2 sama 2,648 g / cm³. bahan cair di dalam julat suhu 1600-1725 ° C, mendidih pada 2230 ° C.

SiO2 silikon oksida terkenal dengan kekerasan dan kekuatannya sejak zaman purba, yang paling biasa dalam alam semula jadi seperti pasir atau kuarza, dan juga dalam dinding sel diatom. Bahan ini mempunyai banyak polimorf, paling sering dijumpai dalam dua bentuk:

• Crystal - kuarza mineral semula jadi dan kelainan (chalcedony, batu kristal, yasper, batu akik, batu api); Kuarza adalah asas pasir kuarza, ia adalah bahan binaan penting dan bahan-bahan mentah untuk industri silikat;
• amorfus berlaku sebagai struktur opal mineral semula jadi yang boleh digambarkan oleh formula SiO2 • nH2O itu; bentuk bersahaja SiO2 amorfus adalah tripoli (tepung rock, diatom bumi) atau tanah diatom; sintetik amorfus silika anhydrous - adalah silika, yang diperbuat daripada natrium metasilicate.

Silikon oksida SiO2 adalah oksida berasid. Faktor ini menentukan sifat-sifat kimianya.

Fluorine bertindak balas dengan silikon dioksida: SiO2 + 4F → SiF4 + O2 untuk membentuk tidak berwarna gas silikon tetrafluorida dan oksigen, manakala gas lain (halogen Cl2, Br2, I2) responsif kurang aktif.

Silikon oksida IV bertindak balas dengan asid hidrofluorik untuk mendapatkan asid fluorosilicic: SiO2 + 6HF → H2SiF6 + 2H2O . Hartanah ini digunakan dalam industri semikonduktor.

Silikon (IV) oksida larut dalam lebur atau panas pekat alkali untuk membentuk silikat natrium: 2NaOH + SiO2 → Na2SiO3 + H2O.

Silikon dioksida bertindak balas dengan oksida logam asas (cth oksida natrium, kalium, plumbum (II), atau campuran oksida zink yang digunakan dalam pengeluaran kaca). Sebagai contoh, tindak balas natrium oksida dan SiO2, hasil yang boleh dibentuk: natrium orthosilicate 2Na2O + SiO2 → Na4SiO4, natrium silikat Na2O + SiO2 → Na2SiO3, dan kaca Na2O + 6SiO2 + XO → Na2O: XO: 6SiO2. Contoh kaca tersebut mempunyai nilai komersial, adalah kaca soda-kapur, kaca borosilikat, kaca berplumbum.

silikon dioksida pada suhu yang tinggi, bertindak balas dengan silikon, menyebabkan monoksida gas: Si + SiO2 → 2SiO ↑.

Selalunya, silika SiO2 digunakan untuk pengeluaran silikon unsur. Proses interaksi dengan hasil karbon unsur pada suhu yang tinggi dalam relau elektrik: 2C + SiO2 → Si + 2CO. Ia agak intensif tenaga. Walau bagaimanapun, produk yang digunakan dalam seni semikonduktor untuk pembuatan sel solar (tenaga cahaya ditukar menjadi tenaga elektrik). Juga tulen Si digunakan dalam industri keluli (dalam pengeluaran tahan panas dan silikon tahan asid keluli). Silikon unsur itu diperolehi perlu untuk mendapatkan silikon dioksida bersih, yang penting untuk beberapa industri. SiO2 asli digunakan dalam bentuk pasir dalam industri-industri yang tidak memerlukan kesucian yang tinggi.

Penyedutan halus serbuk habuk kristal SiO2, walaupun dalam kuantiti yang sangat kecil (sehingga 0.1 mg / m³), dengan silikosis bronkitis atau kanser boleh berkembang dari masa ke masa. Habuk menjadi berbahaya jika ia memasuki paru-paru, sentiasa menjengkelkan mereka, sekali gus mengurangkan fungsi mereka. Pada manusia, oksida silikon dalam bentuk zarah kristal tidak dibubarkan dalam tempoh masa yang klinikal yang relevan. Kesan ini boleh mewujudkan risiko penyakit pekerjaan untuk orang yang bekerja dengan peralatan pembagasan pasir atau produk yang mengandungi serbuk silika kristal. Kanak-kanak, pesakit asma semua peringkat umur yang mengalami alahan, serta orang tua boleh menjadi sakit lebih cepat.