Ditlenek krzemu

Z Wikipedii

Dwutlenek krzemu
Dwuwymiarowa prezentacja struktury krzemionki
Ogólne informacje
Nomenklatura systematyczna (IUPAC):
ditlenek krzemu; tlenek krzemu(IV)
Inne nazwy	krzemionka
Wzór sumaryczny	SiO2
Masa molowa	60,08 g/mol
Identyfikacja
Numer CAS	7631-86-9
Właściwości Gęstość i stan skupienia 2,2 g/cm3 ; ciało stałe
Podobne związki
Podobne związki	tlenek krzemu, dwutlenek węgla, dwutlenek germanu, azotek krzemu
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą warunków standardowych (25°C, 1000 hPa)

Krzemionka (dwutlenek krzemu, nazwa systematyczna: ditlenek krzemu lub tlenek krzemu(IV), SiO₂, ang. silicon dioxide) – nieorganiczny związek chemiczny – tlenek krzemu na IV stopniu utlenienia.

Ogólny, sumaryczny wzór krzemionki (SiO₂) nie oddaje dobrze jej faktycznej struktury chemicznej. W rzeczywistości tworzy ona rozbudowane struktury przestrzenne, w których prawie każdy atom krzemu jest połączony z czterema atomami tlenu, zaś prawie każdy atom tlenu łączy się z dwoma atomami krzemu. W sieci tej występuje jednak wiele defektów. Ponadto powierzchnia krzemionki, w zależności od pochodzenia zawierać może atomy wodoru, metali alkalicznych lub grupy hydroksylowe.

[edytuj] Występowanie

Czysta krzemionka posiada kilka odmian krystalicznych. Pod normalnym ciśnieniem:

• kwarc α – który w temperaturze 846 K przechodzi w
• kwarc β – który w temperaturze 1143 K przechodzi w
• trydymit β – który w temperaturze 1743 K przechodzi w
• krystobalit β – który w temperaturze 1983 K ulega stopieniu.

W wysokich ciśnieniach występują ponadto odmiany: krystobalit α i trydymid α.

Krzemionka jest końcowym produktem bardzo powolnego rozkładu krzemianów pod wpływem wody i dwutlenku węgla. Występuje w przyrodzie w dużych ilościach jako piasek. Zawiera najczęściej różne zanieczyszczenia. Prawie czystą krzemionką jest piasek morski. W zależności od postaci, w jakiej występuje i zabarwienia tlenek krzemu tworzy różne minerały. Kryształy kwarcu mogą być bezbarwne, pięknie wykształcone, np. kryształ górski. Mogą być także zabarwione na kolor fioletowy, są to ametysty lub żółty – cytryny. Jeżeli występuje w postaci krystalicznej, jest nazywany kwarcem. Kwarc jest również głównym składnikiem wielu minerałów, m.in. opalu, który jest bezpostaciową odmianą kwarcu, chalcedonu i agatu. Kwarc stanowi główny składnik skał: granitu, gnejsu, piaskowca.

Krzemionka jest bardzo rozpowszechnionym związkiem w skorupie ziemskiej. W miarę czyste jej postacie (głównie piasek i piaskowiec) stanowią ok. 12% jej masy, natomiast jeśli uwzględnić także wszystkie minerały, w skład których wchodzi ona jako część ich struktury, łączna jej zawartość wynosi ok 50% skorupy ziemskiej.

[edytuj] Właściwości

Szybkie schładzanie ciekłej krzemionki prowadzi do otrzymania krzemionki bezpostaciowej, która składa się z kombinacji domen fazy amorficznej przemieszanej z domenami kwarcu, trydymitu i krystobalitu. Jest to tzw. krzemionka topiona.

Podczas bardzo wolnego ochładzania zestala się na szkliste, bezpostaciowe ciało stałe (szkło kwarcowe), odporne na działanie czynników chemicznych. Szkło kwarcowe ma mały współczynnik rozszerzalności termicznej, dzięki czemu wykazuje dużą odporność na szybkie zmiany temperatury. Dobrze przepuszcza promienie nadfioletowe.

Jest substancją stałą, bardzo twardą. Dwutlenek krzemu topi się w temperaturze 1723°C (można ją obniżyć dodając tzw. topniki). Temperatura wrzenia jest również wysoka, bo wynosi 2230°C. Krzemionka jest bardzo odporna chemicznie i nie reaguje z niczym oprócz wrzącego, stężonego roztworu wodnego KOH i NaOH, stopionego Na₂CO₃ i K₂CO₃, gazowego fluorowodoru (HF) oraz stężonego roztworu tego gazu w wodzie zwanego kwasem fluorowodorowym.

W wyniku reakcji z KOH, NaOH, Na₂CO₃ i K₂CO₃ powstają odpowiednie sole – krzemiany sodu i potasu – które są rozpuszczalne w wodzie i sprzedawane jako tzw. szkło wodne. Ditlenek krzemu ogrzewany do 1250°C z krzemem w próżni daje tlenek krzemu, SiO.

SiO₂ + Si → 2SiO

Rozdrobniona krzemionka może być przyczyną pylicy płuc. Szczególnie narażeni na tę chorobę są pracownicy zatrudnieni w piaskowniach, kopalniach oraz przemyśle, w którym wykorzystuje się piasek.
Cząstki pyłu o średnicy poniżej 3μm osadzają się w pęcherzykach płucnych powodując zmiany w ich budowie, prowadzące do zwłóknienia płuc.

[edytuj] Zastosowanie

Krzemionka jest podstawowym składnikiem kilku powszechnie stosowanych materiałów. Są to:

• szkło
• kwarc
• silikażel
• aerożel – krzemionkowy
• całkowicie amorficzna krzemionka topiona (fused silica)

Kwarc jest stosowany do wyrobu pryzmatów i soczewek w przyrządach optycznych, a także jest używany w radiotechnice. Znalazł zastosowanie w elektronice jako izolator. Stopiony kwarc służy do wyrobu naczyń i aparatury laboratoryjnej, a także lamp kwarcowych.

Dwutlenek krzemu w formie piasku jest stosowany do produkcji szkła, szkła wodnego, zaprawy murarskiej, cementu, wyrobów ceramicznych, emalii, form odlewniczych i innych. Jest również surowcem do otrzymywania krzemu i jego stopów. Silikażel jest stosowany jako środek suszący, katalizator, nośnik katalizatorów. Odmiany dwutlenku krzemu są stosowane do wyrobów jubilerskich, a także do tworzenia przedmiotów ozdobnych, np. pucharów.

Podał się za dowódcę GROMU i zażądał dwóch radiowozów

W ten sposób próbował zażartować sobie z policjantów z Rawy Mazowieckiej pijany 24-latek. Mężczyzna odpowie za wykroczenie. Grozi mu kara aresztu, ograniczenia wolności lub grzywny.

Prezydent chce się spotkać z Fedak w sprawie "pomostówek"

Prezydent Lech Kaczyński oświadczył, że chce się spotkać z minister pracy Jolantą Fedak, by porozmawiać o emeryturach pomostowych.

Tusk o propozycji Fedak: Traktuję to jako nieporozumienie

Premier Donald Tusk, odnosząc się do propozycji minister pracy Jolanty Fedak, dotyczącej emerytur "przejściowych" dla nauczycieli, powiedział dziennikarzom, że na razie "traktuje to jako nieporozumienie".

Dziecko podejrzane o kradzież przez... czapkę

8-latka podejrzewano o to, że ukradł zabawkę w hipermarkecie. Miał taką samą czapkę jak chłopiec, którego kilka dni wcześniej przy kradzieży zarejestrowały kamery monitoringu. Dziecko zatrzymała ochrona, która wstępnie go przesłuchała. Wezwano policję. Rodzice są wściekli, chłopiec chodzi do psychologa. Firma ochroniarska przesłała pismo z przeprosinami.

Nie ma zgody PO na "pomostówki" dla nauczycieli

Nie ma i nie będzie akceptacji Platformy Obywatelskiej na jakąkolwiek ustawę o emeryturach pomostowych dla nauczycieli - oświadczył w środę szef klubu PO Zbigniew Chlebowski. Donald Tusk określił natomiast wczorajszą propozycję minister pracy jako nieporozumienie.

Andrzej K. i 6 innych osób podejrzanych o niegospodarność i pranie brudnych pieniędzy

Prezes rady fundacji Jolanty Kwaśniewskiej "Porozumienie bez Barier" Andrzej K. i sześć innych osób jest podejrzanych o niegospodarność i pranie brudnych pieniędzy.

Chorzów: Bomba w szpitalu? Trwa ewakuacja

Trwa ewakuacja pacjentów Szpitala im. Rostka w Chorzowie. W środę przed południem strażacy odebrali informację o podłożeniu bomby w placówce.

Agent SB autorem książki zamówionej przez kombatantów Czerwca '56

Tajny współpracownik Służby Bezpieczeństwa z Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, napisał książkę dla kombatantów Poznańskiego Czerwca 1956. Kombatanci zapewniają, że nie wiedzieli o przeszłości autora książki.

Wielka Brytania: Rozbito gang wyzyskujący polskich pracowników

Brytyjska policja rozbiła gang wyzyskujący pracowników z Polski i krajów Europy Środkowej i Wschodniej. Aresztowano osiem osób, w tym kobietę - poinformował w środowym wydaniu dziennik "Guardian".

Lepper: Akcja CBA to może być wynik taśm Beger

Akcja CBA mogła być konsekwencją taśm Beger - mówił Andrzej Lepper przed komisją śledczą ds. nacisków. - Sidła na Samoobronę zakładano wyrafinowanie - ocenił. Przyznał też, że jako wicepremier używał pięciu telefonów komórkowych. Dziwił się temu Arkadiusz Mularczyk, który uważa to za niepotrzebne, gdy ktoś jest "czysty" i nie ma nic do ukrycia.