Struktura silicijevega oksida (SiO2), lastnosti, uporabe, pridobivanje

On Silicijev oksid Gre za anorgansko trdno snov, ki jo tvori zveza silicijevega atoma in dveh kisika. Njegova kemična formula je sio₂. Ta naravna spojina se imenuje tudi silicij ali silicijev dioksid.

Sio₂ Je najpogostejši mineral v zemeljski skorji, saj je pesek sestavljen iz kremena. Glede na svojo strukturo je lahko silicijev dioksid kristalni ali amorfni. Je netopna v vodi, vendar se raztopi v alkaliji in v fluorhorični kislini HF.

Pesek je vir silicijevega dioksida sio₂. ರವಿಮುಂ [cc by-sa 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/4.0)]. Vir: Wikimedia Commons.

Sio₂ Prisoten je tudi v strukturi nekaterih rastlin, bakterij in gliv. Tudi v okostjih morskih organizmov. Poleg peska obstajajo tudi druge vrste kamnov, ki so kremen.

Silicijev dioksid ima zelo razširjeno uporabo, ki izpolnjuje različne funkcije. Najbolj razširjena uporaba je filtrirni material tekočin, kot so olja in oljni izdelki, pijača, kot so pivo in vino, ter sadni sokovi.

Ima pa še veliko drugih aplikacij. Eden najbolj uporabnih in najbolj pomembnih je v izdelavi bioaktivnega stekla, ki omogočajo "odri", kjer rastejo kostne celice, da proizvajajo manjkajoče kostne dele zaradi nesreče ali bolezni.

[TOC]

Struktura

Silicijev sio dioksid₂ Gre za molekulo s tremi atom, v kateri je silicijev atom povezan z dvema atoma kisika s kovalentnimi vezmi.

Kemična struktura molekule SIO₂. Grasso Luigi [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/4.0)]. Vir: Wikimedia Commons.

Strukturna enota trdnega silicijevega dioksida je tetraeder, kjer silicijev atom obdaja 4 atomi kisika.

Strukturna enota trdnega kremena: siva = silicij, rdeča = kisik. Benjah-BMM27 [javna domena]. Vir: Wikimedia Commons.

Tetraedre se med seboj vežejo in si delijo kisikove atome svojih sosednjih vrhov.

Zato si silicijev atom deli na polovici vsakega od 4 atomov kisika in to pojasnjuje razmerje v spojini 1 silicijevega atoma pri 2 kisikovih atomih (SIO₂).

Tetrahedra delijo kisik v SIO₂. Benjah-BMM27 [javna domena]. Vir: Wikimedia Commons.

SIO spojine₂ Razdeljeni so v dve skupini: kristalni kremen in amorfni kremen.

Kristalne spojine kremena imajo strukture s ponavljajočimi se vzorci silicija in kisika.

Kristalni kremen ima ponavljajoče se enote. Wersję rastrową Wykonał użytkownik Polskiego projektu wikipedii: Polyimerek, Zwektoryzował: Krzysztof Zajczkowski [gfdl (http: // www.GNU.Org/copyleft/fdl.html)]. Vir: Wikimedia Commons.

Vsi silicijev kristal lahko štejemo za velikansko molekulo, kjer je kristalna mreža zelo močna. Tetraedre je mogoče povezati na različne načine, kar povzroča različne kristalne oblike.

Vam lahko služi: Bravais Networks: koncept, značilnosti, primeri, vaje

V amorfnem silicijevem silicijevem silicijevem silicijem strukture so naključno povezane, ne da bi sledili rednemu vzorcu med molekulami in so v drugačnem prostorskem odnosu drug z drugim.

V amorfnem silicijevem silicijevem silicijem sindikati niso ponavljajoči ali enotni. Silicijev dioksid.SVG: *Silicijev.JPG: V: Uporabnik: jdrewitTerivevative Work: Matt [javna domena]. Vir: Wikimedia Commons.

Nomenklatura

-Silicijev oksid

-Silicijev dioksid

-Silicijev dioksid

-Kremen

-Tridimita

-Cristobalita

-Dioxosilano

Lastnosti

Fizično stanje

Barva brezbarvna do sive.

Vzorec SIO₂ Čisto. Lhchem [cc by-sa 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0)]. Vir: Wikimedia Commons.

Molekularna teža

60.084 g/mol

Tališče

1713 ° C

Vrelišče

2230 ° C

Gostota

2,17-2,32 g/cm³

Topnost

Netopna v vodi. Amorfni silicijev dioksid je topen v alkaliji, še posebej, če je fino razdeljen. Topno v fluorhorhorhoric kislini HF.

Amorfni silicijev dioksid je manj hidrofilni, torej manj povezan z vodo kot kristalno.

Kemične lastnosti

Sio₂ o Silicijev dioksid je v bistvu inerten pri večini snovi, zelo malo je reaktiven.

Se upira napadu klora₂, BROMO BR₂, Vodik h₂ in večine kislin pri sobni temperaturi ali nekoliko višji. Napade fluor f₂, HF fluorhorhorhoric kislina in alkaliji, kot so natrijev karbonat₂Co₃.

Sio₂ Lahko ga kombiniramo s kovinskimi elementi in oksidi, da tvori silikate. Če se silicijev dioksik topi z alkalnimi kovinskimi karbonati pri približno 1300 ° C₂.

Ni gorivo. Ima nizko toplotno prevodnost.

Prisotnost v naravi

Glavni vir kremena v naravi je pesek.

Sio₂ o Silicijev dioksid je v obliki treh kristalnih sort: kremen (najbolj stabilen), Tridimita in Cristobalita. Amorphant za kremen so agata, jaspe in ónice. Opal je amorfni hidrirani kremen.

Obstaja tudi tako imenovani biogeni silicijev dioksid, torej tisti, ki ga ustvarjajo živi organizmi. Viri te vrste silicijevega dioksida so bakterije, glive, diatome, morske gobice in rastline.

Svetli in trdi deli bambusa in slame vsebujejo silicijev dioksid, okostja nekaterih morskih organizmov pa imajo tudi velik delež silicijevega dioksida; Vendar so najpomembnejši diatatonarji.

Diatomea dežele so geološki proizvodi propadajočih enoceličnih organizmov (alge).

Vam lahko služi: kozmični prah

Druge vrste naravnega kremena

V naravi obstajajo tudi naslednje sorte:

- Sitreous silikani, ki so vulkansko steklo

- Milleritas, ki so naravno steklo, ki ga proizvaja zlitje silicijevega materiala pod vplivom meteoritov

- Staljeni silicijev dioksid, ki segreva kremen v tekočino in ohlajeno fazo, ne da bi omogočil kristalno

Pridobivanje

Silicijev dioksid iz arene dobimo neposredno iz kamnolomov.

Arena kamnolom v Kaliforniji. Ruff Tux Cream Puff [CC0]. Vir: Wikimedia Commons.

Na ta način se pridobijo tudi diatomit ali diatomi, pri čemer uporabljajo podobne bagene in opreme.

Amorfni silicijev dioksid pripravimo na osnovi vodnih alkalnih kovinskih silikatnih raztopin (na primer natrijev NA) z nevtralizacijo s kislino, kot je žveplova kislina H₂SW₄, HCL klorovodikova kislina ali ogljikov dioksid₂.

Če je končni pH raztopine nevtralen ali alkalen, dobimo oborini silicijev dioksid. Če je pH kislina, dobimo gel silicijev dioksid.

Pirogeni silicijev dioksid pripravimo z zgorevanjem hlapne silicijeve spojine, običajno silicijevega sicl tetraklorida₄. Oborini silicijev dioksid dobimo iz vodne raztopine silikatov, do katere se doda kislina.

Koloidni kremen je stabilna disperzija amorfnih koloidnih delcev kremena v vodni raztopini.

Prijave

V več aplikacijah

Silicijev dioksid ali sio₂ Ima najrazličnejše funkcije, na primer služi kot abrazivni, vpojni, antiapelmazante, polnjeni, motnjo in dajejo prednost odvzema drugih snovi, med številnimi drugimi načini zaposlitve.

Uporablja se na primer:

-V steklu, keramični, ognjevzdržni, abrazivni in topni proizvodnji stekla

-Razbarvanje in čiščenje olj in oljnih izdelkov

-V kalupih za livarno

-Kot antiapelmazante iz praškov vseh vrst

-Kot antispomant

-Za filtriranje tekočin, kot so topila za suho pranje, voda bazenov ter komunalna in industrijska odpadna voda

-Pri proizvodnji toplotnih izolatorjev, ognjenih opek in embalažnih materialov, odpornih na ogenj in kisline

-Kot izpolnjevanje izdelave papirjev in kartic, da bi bili bolj odporni

-Kot napolnjene s slikami za izboljšanje svojega pretoka in barve

-V materialih za poliranje kovin in les, saj jim dajo abrazivnost

-V kemijski analizi laboratoriji v kromatografiji in kot absorbent

-Kot antiapelmazante insekticidov in agrokemičnih formul, da bi pomagali mletje pesticidala in kot nosilec aktivne spojine

-Kot podpora za katalizator

-Kot polnjenje za okrepitev sintetične gume in gume

Vam lahko služi: vzdolžni valovi: značilnosti, razlike, primeri

-Kot nosilec tekočine v živalski hrani

-V tiskanih črnilih

-Kot sušilni in adsorbent, v obliki silikagela

-Kot dodatek v cementu

-Kot pesek za hišne ljubljenčke

-V mikroelektronski izolatorji

-V termoptičnih stikalih

Silicijev silika. Kenpei [cc by-sa 3.0 (http: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0/]]. Vir: Wikimedia Commons.

V živilski industriji

Amorfni silicijev dioksid je vključen v različne živilske izdelke kot večnamenska neposredna sestavina v različnih vrstah hrane. Ne smete presegati 2% končne hrane.

Na primer, služi kot antiapelmazante (da prepreči, da bi se določena živila držala) kot stabilizator pri proizvodnji piva kot antiprecipitatorja, za filtriranje vina, piva in sadnih sokov ali zelenjave.

Ekipa za filtriranje vina z diatomi (SIO₂). Fabio Ingroso [CC do 2.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by/2.0)]. Vir: Wikimedia Commons.

Deluje kot tekoča absorbenta v nekaterih živilih in sestavinah mikrokapsul za aromatizirana olja.

Poleg tega sio₂ Amorfno se uporablja s posebnim postopkom na površini plastike člankov za pakiranje hrane, ki deluje kot pregrada.

V farmacevtski industriji

Dodamo ga kot antiapelmazante sredstvo, zgoščevanje, gange in kot pomočnik, torej kot pomočnik za oblikovanje več zdravil in vitaminov.

V kozmetični industriji in osebni negi

Uporablja se v množici izdelkov: v obrazu v prahu, senčili za oči, oči za oči, šminke, barvanje, zaklonišča za ličila, talko, noge v prahu, barvila za lase in beljenje in belilo.

Tudi v oljih in kopalnih solnih, penastih kopelih, rokah in kremi za telo.

Tudi v nočnih kremah hidratacije, svetlosti in barvi za nohte.

V terapevtskih aplikacijah

Sio₂ Prisoten je v bioaktivnem ali biovidriosnem steklu, katerega glavna značilnost je, da lahko kemično reagirajo z biološkim okoljem, ki jih obdaja, in tvorijo močno in trpežno povezavo z živim tkivom.

Ta vrsta materiala služi za izdelavo kostnih nadomestkov, kot so obraze, na primer "odri", v katerih bodo rasle kostne celice. Dokazali so dobro biokompatibilnost s kostmi in mehkimi tkivi.

Ti biovidriji bodo omogočili, da si opomorejo kosti od obraza do ljudi, ki so jih izgubili po naključju ali bolezni.

Tveganja

Zelo tanke delce silicijevega dioksida je mogoče suspendirati v zraku in tvoriti neekplazivne praške. Toda ta prah lahko draži kožo in oči. Njegovo vdihavanje povzroči draženje dihalnih trakta.

Poleg tega vdihavanje silicijevega prahu povzroči dolgoročno poškodbo pljuč, imenovano silikoza.

Reference

1. Ali.S. Nacionalna knjižnica medicine. (2019). Silicijev dioksid. Okrevano od PubChema.NCBI.NLM.ameriški nacionalni inštitut za zdravje.Gov.
2. Bombaž, f. Albert in Wilkinson, Geoffrey. (1980). Napredna anorganska kemija. Četrta izdaja. John Wiley & Sons.
3. Da Silva, m.R. et al. (2017). Tehnike zelene ekstrakcije. SORBNTS na osnovi kremena. Pri razumevanju analitične kemije. Okrevano od Scientirect.com.
4. Ylänen, h. (urednik). (2018). Bioaktivna očala: materiali, lastnosti in aplikacije (druga izdaja). Elsevier. Okrevano iz knjig.Google.co.pojdi.
5. Windholz, m. et al. (uredniki) (1983) Indeks Merck. Enciklopedija kemikalij, drog in bioloških snovi. Deseta izdaja. Merck & co., Inc.
6. Mäkinen, J. In suni, t. (2015). Debeli filmi SOI rezine. V priročniku Materialov in tehnologij MEMS na osnovi silicija (druga izdaja). Okrevano od Scientirect.com.
7. Sirto, l. et al. (2010). Termo-optična stikala. Silicijevi nanokristali. Okrevano od Scientirect.com.