Křemen

U chemických prvků s atomovým číslem 14, je v periodická tabulka skupiny IV v období 3 a série III, může být vytvořen ze dvou oxidů křemíku, který se skládá ze dvou prvků Si a O:

• křemík uhelnatý, přičemž Si je dvojmocný, to okisda chemický vzorec může být reprezentován jako SiO;
• oxid křemičitý - je nejvyšší oxidu křemičitého, ve kterém Si znamená čtyřvazný, jeho chemický vzorec je napsán jako SiO2.

Křemík (IV) oxid vzhledu je transparentní krystaly. Hustota SiO 2 se rovná 2.648 g / cm. Látka taje při teplotě v rozmezí od 1600 do 1725 ° C, se vaří při teplotě 2230 ° C,

SiO 2 oxidu křemičitého byl známý pro svou tvrdost a pevnost od starověku, nejčastější v přírodě , jako písek nebo křemenná, stejně jako v buněčných stěnách rozsivek. Látka má mnoho polymorfů, nejčastěji nacházejí ve dvou formách:

• Crystal - přírodní minerální křemen a jeho varianty (Chalcedon, křišťálu, Jasper, achátu, pazourek); Křemen je základem křemenný písek, je základním stavebním materiálem a suroviny pro silikátový průmysl;
• amorfní vyskytuje jako struktura opálového přírodní minerální, který může být popsán vzorcem SiO2 • nH2O; zemité formy amorfního SiO2 jsou tripoli (kamenná moučka, křemelina), křemeliny; syntetický amorfní bezvodý oxid křemičitý - oxid křemičitý, který je vyroben z metakřemičitanu sodného.

oxid křemičitý SiO 2 je oxid kyselý. Tento faktor určuje jeho chemické vlastnosti.

Fluor reaguje s oxidem křemičitým: SiO 2 + 4F → SiF4 + O2 za vzniku bezbarvého fluorid křemičitý plynu a kyslíku, zatímco ostatní plyny (halogeny Cl 2, Br2, I2) v závislosti méně aktivní.

Oxid křemičitý IV se nechá reagovat s kyselinou fluorovodíkovou získat kyselinu fluorokřemičitou: SiO 2 + 6HF → H2SiF6 + 2H2O . Tato vlastnost se používá v polovodičovém průmyslu.

Křemík (IV) oxidu se rozpustí v roztaveném nebo horké koncentrované alkálie za vzniku křemičitanu sodného: 2NaOH + SiO 2 → Na2SiO3 + H2O.

Oxid křemičitý reaguje se základními oxidy kovů (např., Oxidy sodíku, draslíku, olova (II), nebo směs oxidu zinečnatého, který se používá při výrobě skla). Například, reakce oxidu sodného a SiO 2, v důsledku které mohou být vytvořené: sodík ortokřemičitanu 2Na2O + SÍO2 → Na4SiO4, křemičitanu sodného Na2O + SÍO2 → Na2SiO3, a skleněného Na2O + 6SiO2 + XO → 2O: XO: 6SiO2. Příklady takového skla, které mají obchodní hodnotu, jsou sodnovápenaté sklo, borosilikátové sklo, olovnaté sklo.

oxid křemičitý při vysokých teplotách, se nechá reagovat s křemíkem, což má za následek plynné uhelnatého: Si + SiO 2 → 2SiO ↑.

Nejčastěji, oxid křemičitý SiO 2 se používá pro výrobu elementárního křemíku. Proces interakce s elementární uhlík probíhá za vysoké teploty v elektrické peci: 2C + SiO 2 → Si + 2CO. Je to docela náročné na energii. Nicméně, jeho produkt se použije v polovodičovém stavu techniky pro výrobu solárních článků (světelná energie se přemění na elektrickou energii). Také čistý Si se používá v ocelářském průmyslu (v oblasti výroby tepelně odolné a odolná vůči kyselinám křemíkové oceli). Takto získaný elementárního křemíku nutné získat čistý oxid křemičitý, což je důležité pro řadu průmyslových odvětví. Přírodní SiO 2 se používá ve formě písku, v odvětvích, které nevyžadují své vysoké čistotě.

Inhalace jemně práškový krystalický SiO2 prach, a to i ve velmi malém množství (až do 0,1 mg / m), s bronchitidou silikózou nebo rakovina může vyvinout v průběhu času. Prach stává nebezpečnou, pokud vstupuje do plic, neustále otravné jim, čímž se snižuje jejich funkce. U lidí je oxid křemičitý ve formě krystalických částic není rozpuštěn v klinicky relevantních časových obdobích. Tento efekt může vytvořit riziko nemocí z povolání pro lidi pracující s Pískovací zařízení nebo přípravků, které obsahují krystalický oxid křemičitý prášek. Děti, astmatici všech věkových kategorií, kteří trpí alergiemi, jakož i starších lidí mohou onemocnět rychleji.