Silika

Untuk unsur-unsur kimia dengan nomor atom 14, adalah dalam kelompok tabel periodik IV dalam periode 3 dan seri III, dapat dibentuk dari dua oksida silikon, yang terdiri dari dua unsur Si dan O:

• silikon monoksida, dimana Si adalah divalen, itu okisda rumus kimia dapat direpresentasikan sebagai SiO;
• silika - adalah silikon oksida tertinggi di mana Si adalah tetravalen, rumus kimianya ditulis sebagai SiO2.

Silicon (IV) oksida dalam penampilan adalah kristal transparan. Kepadatan dari SiO2 sama 2648 g / cm³. Zat mencair dalam suhu 1600-1725 ° C, mendidih pada 2230 ° C

SiO2 silikon oksida dikenal karena kekerasannya dan kekuatan sejak zaman kuno, yang paling umum di alam seperti pasir atau kuarsa, serta di dinding sel diatom. Zat ini memiliki banyak polimorf, paling sering ditemukan dalam dua bentuk:

• Crystal - kuarsa mineral alami dan varietas (kalsedon, batu kristal, jasper, batu akik, batu api); Quartz adalah dasar dari pasir kuarsa, merupakan bahan bangunan penting dan bahan baku untuk industri silikat;
• amorf terjadi sebagai struktur opal mineral alami yang dapat digambarkan dengan rumus SiO2 • nH2O; bentuk bersahaja SiO2 amorf tripoli (tepung batu, tanah diatom) atau tanah diatom; sintetis amorf anhidrat silika - adalah silika, yang terbuat dari natrium metasilikat.

Oksida silikon SiO2 adalah oksida asam. Faktor ini menentukan sifat kimianya.

Fluor bereaksi dengan silikon dioksida: SiO2 + 4F → SiF4 + O2 untuk membentuk berwarna gas silikon tetrafluorida dan oksigen, sementara yang lain gas (halogen Cl2, Br2, I2) responsif kurang aktif.

Oksida silikon IV direaksikan dengan asam fluorida untuk mendapatkan asam fluorosilicic: SiO2 + 6HF → H2SiF6 + 2H2O . Properti ini digunakan dalam industri semikonduktor.

Silicon (IV) oksida dilarutkan dalam cair atau panas terkonsentrasi alkali untuk membentuk natrium silikat: 2NaOH + SiO2 → Na2SiO3 + H2O.

Silikon dioksida bereaksi dengan oksida logam dasar (misalnya, oksida natrium, kalium, timbal (II), atau campuran dari seng oksida yang digunakan dalam produksi kaca). Misalnya, reaksi natrium oksida dan SiO2, hasil yang dapat dibentuk: natrium orthosilicate 2Na2O + SiO2 → Na4SiO4, natrium silikat Na2O + SiO2 → Na2SiO3, dan kaca Na2O + 6SiO2 + XO → Na2O: XO: 6SiO2. Contoh kaca seperti memiliki nilai komersial, adalah soda-lime glass, kaca borosilikat, kaca bertimbal.

silikon dioksida pada suhu tinggi, direaksikan dengan silikon, sehingga monoksida gas: Si + SiO2 → 2SiO ↑.

Paling sering, silika SiO2 digunakan untuk produksi silikon elemental. Proses interaksi dengan hasil karbon unsur pada suhu tinggi dalam tanur listrik: 2C + SiO2 → Si + 2CO. Hal ini sangat energi intensif. Namun, produk yang digunakan dalam seni semikonduktor untuk pembuatan sel surya (energi cahaya diubah menjadi listrik). Juga murni Si digunakan dalam industri baja (dalam produksi tahan panas dan silikon tahan asam baja). Silikon elemental yang diperoleh diperlukan untuk mendapatkan silikon dioksida bersih, yang penting bagi sejumlah industri. SiO2 alam digunakan dalam bentuk pasir di industri-industri yang tidak memerlukan kemurnian yang tinggi.

Inhalasi bubuk halus kristal SiO2 debu, bahkan dalam jumlah yang sangat kecil (sampai 0,1 mg / m³), dengan bronkitis silikosis atau kanker dapat berkembang dari waktu ke waktu. Debu menjadi berbahaya jika memasuki paru-paru, terus-menerus mengganggu mereka, sehingga mengurangi fungsi mereka. Pada manusia, oksida silikon dalam bentuk partikel-partikel kristal tidak terlarut dalam periode waktu yang relevan secara klinis. Efek ini dapat menciptakan risiko penyakit akibat kerja bagi orang-orang yang bekerja dengan peralatan sandblasting atau produk yang mengandung silika bubuk kristal. Anak-anak, penderita asma dari segala usia yang menderita alergi, serta orang tua dapat menjadi sakit lebih cepat.