السيليكا

للعناصر الكيميائية مع العدد الذري 14، في مجموعة الجدول الدوري الرابع في الفترة 3 و سلسلة III، يمكن أن تتكون من اثنين من أكاسيد السيليكون، ويتألف من عنصرين سي وO:

• أول أكسيد السيليكون، حيث سي هو ثنائي التكافؤ، قد تكون ممثلة okisda الصيغة الكيميائية كما شافي.
• السيليكا - هو أعلى أكسيد السيليكون الذي هو سي رباعي التكافؤ، يتم كتابة الصيغة الكيميائية كما SiO2.

السيليكون (IV) أكسيد في المظهر هو بلورات شفافة. كثافة SiO2 يساوي 2648 غرام / سم مكعب. تذوب المادة في درجة حرارة تتراوح 1600-1725 ° C، الدمامل في 2230 درجة مئوية.

كان معروفا SiO2 أكسيد السيليكون لصلابته وقوة منذ العصور القديمة، وأكثرها شيوعا في الطبيعة كالرمل أو الكوارتز، وكذلك في جدران الخلايا من الدياتومات. مادة لديها العديد من الكريات البيضاء، وغالبا ما توجد في شكلين:

• كريستال - الكوارتز المعدنية الطبيعية وأنواعها (العقيق، البلور الصخري، يشب، العقيق، حجر الصوان)؛ الكوارتز هو أساس من رمل الكوارتز، بل هو مادة البناء الأساسية والمواد الخام اللازمة للصناعة السيليكات.
• يحدث غير متبلور كهيكل أوبال المعدنية الطبيعية التي يمكن وصفها بواسطة الصيغة SiO2 • NH2O. أشكال ترابي من SiO2 غير متبلور هي طرابلس (الطحين الصخور والأرض دياتومي) أو الأرض دياتومي. الاصطناعية غير متبلور السيليكا مائي - هو السيليكا، وهو مصنوع من metasilicate الصوديوم.

أكسيد السليكون SiO2 هو أكسيد الحمضية. هذا العامل يحدد خواصه الكيميائية.

الفلور يتفاعل مع ثاني أكسيد السيليكون: SiO2 + 4F → SiF4 + O2 لتشكيل عديم اللون الغاز السيليكون رابع فلوريد والأكسجين، في حين أن غيرها من الغازات (الهالوجينات CL2، BR2، I2) استجابة أقل نشاطا.

وكان رد فعل أكسيد السيليكون IV مع حمض الهيدروفلوريك للحصول على حمض fluorosilicic: SiO2 + 6HF → H2SiF6 + 2H2O . يتم استخدام هذه الخاصية في صناعة أشباه الموصلات.

السيليكون (IV) أكسيد الذائبة في المنصهر أو الساخنة تتركز القلويات لتشكيل سيليكات الصوديوم: 2NaOH + SiO2 → Na2SiO3 + H2O.

ثاني أكسيد السيليكون يتفاعل مع أكاسيد المعادن الأساسية (على سبيل المثال، أكاسيد الصوديوم، البوتاسيوم، والرصاص (II)، أو خليط من أكسيد الزنك الذي يستخدم في إنتاج الزجاج). على سبيل المثال، رد فعل من أكسيد الصوديوم وSiO2، وهي النتيجة التي يمكن تشكيلها: الصوديوم orthosilicate 2Na2O + SiO2 → Na4SiO4، سيليكات الصوديوم Na2O + SiO2 → Na2SiO3، والزجاج Na2O + 6SiO2 + XO → Na2O: XO: 6SiO2. أمثلة على هذا الزجاج ذات قيمة تجارية، هي الصودا والجير والزجاج البورسليكات الزجاج الذي يحتوي على الرصاص.

ثاني أكسيد السيليكون في درجات حرارة عالية، وتفاعلت مع السيليكون، مما أدى إلى أول أكسيد الغازي: سي + SiO2 → 2SiO ↑.

في معظم الأحيان، يتم استخدام السيليكا SiO2 لإنتاج السليكون عنصري. عملية التفاعل مع عائدات الكربون عنصري في درجة حرارة عالية في الفرن الكهربائي: 2C + SiO2 → سي + 2CO. ومن الطاقة تماما مكثفة. ومع ذلك، يتم استخدام منتجاتها في فن أشباه الموصلات لتصنيع الخلايا الشمسية (يتم تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كهربائية). كما يستخدم نقية سي في صناعة الصلب (في إنتاج المقاوم للحرارة والسيليكون المقاوم للحمض الصلب). السيليكون عنصري وبالتالي الحصول ضروري للحصول على ثاني أكسيد السيليكون النقي، وهو أمر مهم لعدد من الصناعات. يستخدم SiO2 الطبيعي في شكل من الرمال في تلك الصناعات التي لا تحتاج إلى نقاء عال.

استنشاق مسحوق ناعم الغبار البلورية SiO2، حتى بكميات صغيرة جدا (تصل إلى 0.1 ملغ / متر مكعب)، مع السحار التهاب الشعب الهوائية أو السرطان يمكن أن تتطور مع مرور الوقت. الغبار يصبح خطيرا إذا دخل الرئتين، مزعج باستمرار لهم، وبالتالي تقليل ظيفتها. في البشر، لا يذوب أكسيد السيليكون في شكل جزيئات بلورية خلال فترات الزمنية ذات الصلة سريريا. هذا التأثير يمكن أن تخلق من خطر الأمراض المهنية للعاملين مع المعدات الرملي أو المنتجات التي تحتوي على مسحوق السيليكا البلورية. الأطفال، يمكن للمصابين بالربو من جميع الأعمار الذين يعانون من الحساسية، وكذلك كبار السن يصبح سوء بسرعة أكبر.