Dioxid de siliciu. Distribuția în natură, modalități de obținere, utilizare

Dioxidul de bioxid de siliciu (formula chimică: SiO2, silice) este un incolor cristalin, sticlos sau substanță amorfă. Acest mineral în formă cuarț nisip utilizate pe scară largă în construcții, în producția de produse chimice și radiotehnice, în construcția de aviație și în multe alte industrii.

Distribuția silicei în natură

Silicea este conținută în scoarța terestră ca un amestec cu alte minerale (denumite granit), și un silicat, o parte a rocii. Cel mai frecvent apar in mod natural mineral - cuarț, cristobalit sunt mult mai rare, calcedonie, tridimit, opal, lechatelierite (sticlă de cuarț). Cristalele de cuarț fine formează așa-numitul cuarț "învelit". Odată cu distrugerea progresivă a rocilor formate nisip de cuarț, care, compactat, duce la apariția de cuarțitelor și gresie.

Rock cristal este cel mai pur cuarț, incolor. Cristalele sale pot cântări zeci de tone și pot ajunge la o lungime de câțiva metri. De asemenea, cuarț pot fi acoperite cu impurități diverse violet (ametist), galben (citrin), negru (Morion), fum (rauchtopaz). În natură, există, de asemenea, sub formă de cuarț criptocristalină: a Carnelianul rosu-roz, chrysoprase verde-mar, safir albastru, jasp subtil culoarea, onix si agate de nisip, hornfels și siliciu.

Unic este opalul "nobil", care constă din particule omologe coloidale cu un diametru de aproximativ 0,2 μm. Aceste particule sunt ambalate dens în aglomerate ordonate, conțin mai puțin de 1% apă (la majoritatea opalelor - aproximativ șapte la sută). Depozitele naturale de dioxid de siliciu pot forma, de asemenea, diatomee, tremurând. Dintre acestea, au fost construite cochilii minerale diatomee, schelete ale unor bureți. Este o parte din tulpini de plante - cum ar fi stuf, coada-calului, bambus.

Cum se obține dioxidul de siliciu?

SiO2 sintetic poate fi obținut prin:

- prin acțiunea acidului clorhidric (HCI) sau a acidului sulfuric (H2SO4) pe silicat de sodiu, mai puțin frecvent - pe alte silicate solubile (această metodă este principala în țările dezvoltate);

- utilizarea coloidului de dioxid de siliciu (prin înghețare sau coagulare sub acțiunea ionilor F-, Na +);

- prin hidroliza fluorurii de siliciu SIF4, tetraclorură de siliciu SiCI4, tetraetoxisilan (C2H5O) 4Si, desublimata solid (NH4) 2SiF6 sub formă gazoasă, cât și în amoniac apos și soluțiile apoase (uneori cu adaos de baze organice sau etanol).

Se obține amorf dioxid de siliciu:

- de la diatomită și trefoil;

- prin calcinarea cojii de orez;

- măcinarea nisipului de cuarț topit.

Pudrele de silice anhidre se obțin:

- utilizarea depunerii de vapori chimici;

- prin hidroliză și oxidarea vaporilor esteri silice pirogenică și fluorură de siliciu;

- prin arderea de vapori de SiCl4 SiCl4 într-un amestec de O2 și H2.

Cum se utilizează dioxidul de siliciu?

- silice naturală utilizată la fabricarea produselor din porțelan, beton, abrazivi, cărămizi silicate, ceramică, faianță, dinas, silicate;

- silice sintetică ("albă de funingine") este utilizată ca material de umplutură în producția de cauciuc;

- cuarț monocristale și-au găsit în electronică (filtre, stabilizatoare de frecvență piezoelectric, rezonatoare) în acoustoelectronics și acusto, în bijuterii, în instrumentul optic;

- cristalul de rocă și dioxidul de siliciu sintetic sunt folosite ca materii prime pentru producerea sticlei de cuarț, a cristalelor de cuarț, a fibrelor de cuarț și a ceramicii. La rândul lor, ceramica și sticla de cuarț sunt utilizate în industria aviatică, optică, electronică și alte industrii. Stratul de cuart este folosit ca material care păstrează căldura, iar fibrele de cuarț sunt folosite pentru a crea sisteme cu fibră optică transferul de informații și liniile de comunicare.