Силикон оксиді

Үшінші кезеңдегі IV топтағы мерзімді кестеде тұрған үшінші сериялы химиялық элемент үшін және үшінші қатарда Si және O екі элементтен тұратын екі кремний тотығын құруға болады:

• Силикон тотығы, онда Si мәні двухвалентном, осы оксидтің химиялық формуласы SiO ретінде ұсынылуы мүмкін;
• Силикон диоксиді - бұл кремний тотығы, онда Si тегіс болып табылады, оның химиялық формуласы SiO2 ретінде жазылады.

Сыртқы түріндегі кремний (IV) оксид мөлдір кристалл болып табылады. SiO2 тығыздығы 2,68 г / см3. Зат 1600-ден 1725 ° C дейінгі температура шегінде ериді, 2230 ° С температурасында қайнатады.

Кремний тотығы SiO2 ежелгі дәуірден бастап табиғатта құм немесе кварц түрінде , сондай-ақ диатом балдырларының жасушалық қабырғаларында оның қаттылығы мен күшіне белгілі. Заттың көбіне екі нысанда табылған полиморфтық модификациялар көп:

• Кристалл - кварцтың табиғи минералы түрінде, сондай-ақ оның сорттары (хальцедоны, рок-кристаллдары, яшма, агат, шөгінділер); Кварц - бұл кварц құмының негізі , ол силикат өнеркәсібі үшін қажетті құрылыс материалдары мен шикізат болып табылады;
• Аморфты құрамында SiO2 • nH2O формуласымен сипатталуы мүмкін опалдың табиғи минералы түрінде табылған; Аморфты SiO2-нің жер қыртысы - трофил (тау тамағы, диатомдық жер) немесе диатомит; Жасанды аморфты сусыз кремний - натрий метазиликатынан жасалған силикагель.

Силикон оксиді SiO2 - қышқыл оксиді. Бұл оның химиялық қасиеттерін анықтайтын фактор.

Флюорин кремний диоксидімен әрекеттеседі: SiO2 + 4F → SiF4 + O2, кремний тетрафториді және оттегі түссіз газын қалыптастырады, ал басқа газдар (галогендер Cl2, Br2, I2) белсенді түрде әрекет етеді.

IV кремний тотығы фторлы қышқылмен гидрофтор қышқылымен реакцияға түседі: SiO2 + 6HF → H2SiF6 + 2H2O. Бұл қасиет жартылай өткізгіш өнеркәсібінде қолданылады.

Кремний (IV) оксиді натрий силикаты: 2NaOH + SiO2 → Na2SiO3 + H2O ерітіндісінде ыстық шоғырланған немесе ерітілген сілтімен еріеді.

Кремний диоксиді негізгі металл оксидтерімен (мысалы, натрий, калий, қорғасын (II) оксидтері, мырыш немесе әйнек өндірісінде қолданылатын оксидтер қоспасы) әрекеттеседі. Мысалы, натрий оксиді мен SiO2 реакциялары: натрий ортосиклиты 2Na2O + SiO2 → Na4SiO4, натрий силикаты Na2O + SiO2 → Na2SiO3 және Na2O + 6SiO2 + XO → Na2O: XO: 6SiO2 шыныдан пайда болуы мүмкін. Коммерциялық құндылығы бар осындай шыны үлгілері натрий-кальций шыны, боросиликат шыны, қорғасын шыны болып табылады.

Кремний диоксиді жоғары температура кезінде кремниймен әрекеттеседі, нәтижесінде газ тәрізді моноксид: Si + SiO2 → 2SiO ↑.

Кремний оксиді SiO2 жиі элементтік кремнийді өндіру үшін қолданылады. Қарапайым көмірмен өзара әрекеттесу процесі электрлік доғалық пеште жоғары температурада: 2С + SiO2 → Si + 2CO. Бұл өте қуатты. Дегенмен, оның өнімі күн батареяларын жасайтын жартылай өткізгіш технологияда қолданылады (жарық энергиясын электр энергиясына айналдыру). Сондай-ақ, таза Si металлургияда (ыстыққа төзімді және қышқылға төзімді кремнийлі болаттар өндірісінде) қолданылады. Осылайша алынатын қарапайым кремний таза сальдос диоксидін өндіру үшін қажет, бұл бірқатар салалар үшін өте маңызды. Табиғи SiO2 жоғары тазалықты қажет етпейтін салаларда құм түрінде қолданылады.

Кристалды SiO2-нің ұсақ бөлінген шаңын (тіпті 0,1 мг / м³ дейін) тіпті силикоз, бронхит немесе қатерлі ісік ауруы уақыт өте келе дамыта алады. Тозаң өкпеге кірген кезде қауіпті болып, оларды үнемі тітіркендіреді, осылайша олардың функцияларын азайтады. Адам ағзасында кристалды бөлшектер түріндегі кремний оксиді клиникалық маңызды кезеңдерде ерімейді. Бұл әсері кремнийлі кремний оксидінің ұнтағын қамтитын құмды байыту жабдығы немесе өнімдерімен жұмыс істейтін адамдар үшін кәсіби аурулар қаупін тудыруы мүмкін. Балалар, аллергиямен ауыратын кез келген жастағы астатика, сондай-ақ қарт адамдар ауырып қалуы мүмкін.