Il ossido di silicio È un solido inorganico formato dall'unione di un atomo di silicio e due ossigeno. La sua formula chimica è SiODue. Questo composto naturale è anche chiamato silice o biossido di silicio..
Il SiODue È il minerale più abbondante nella crosta terrestre, poiché la sabbia è composta da silice. A seconda della sua struttura, la silice può essere cristallina o amorfa. È insolubile in acqua, ma si dissolve negli alcali e nell'acido fluoridrico HF.
Il SiODue è presente anche nella struttura di alcune piante, batteri e funghi. Anche negli scheletri di organismi marini. Oltre alla sabbia, ci sono anche altri tipi di pietre che sono silice.
La silice è ampiamente utilizzata, svolgendo una varietà di funzioni. L'impiego più diffuso è come materiale filtrante per liquidi come oli e prodotti petroliferi, bevande come birra e vino, nonché succhi di frutta..
Ma ha molte altre applicazioni. Uno dei più utili e importanti è nella produzione di vetri bioattivi, che consentono di realizzare "scaffold" dove le cellule ossee crescono per produrre pezzi ossei mancanti per caso o malattia..
Indice articolo
Biossido di silicio SiODue è una molecola di tre atomi, in cui l'atomo di silicio è attaccato a due atomi di ossigeno con legami covalenti.
L'unità strutturale della silice solida in quanto tale è un tetraedro in cui un atomo di silicio è circondato da 4 atomi di ossigeno.
I tetraedri vengono uniti condividendo gli atomi di ossigeno dei loro vertici contigui.
Questo è il motivo per cui un atomo di silicio condivide ciascuno dei 4 atomi di ossigeno a metà e questo spiega la relazione nel composto di 1 atomo di silicio con 2 atomi di ossigeno (SiODue).
Composti di SiODue si dividono in due gruppi: silice cristallina e silice amorfa.
I composti di silice cristallina hanno strutture ripetitive di silicio e ossigeno.
Tutti i cristalli di silice possono essere considerati come una molecola gigante in cui il reticolo cristallino è molto forte. I tetraedri possono essere collegati in vari modi, dando origine a varie forme cristalline.
Nella silice amorfa, le strutture sono attaccate casualmente, senza seguire uno schema regolare definito tra le molecole e queste sono in una relazione spaziale diversa tra loro..
-Ossido di silicio
-Biossido di silicio
-Silice
-Quarzo
-Tridimite
-Cristobalita
-Diossosilano
Solido da incolore a grigio.
60,084 g / mol
1713 ºC
2230 ºC
2,17-2,32 g / cm3
Insolubile in acqua. La silice amorfa è solubile in alcali, soprattutto se finemente suddivisa. Solubile in acido fluoridrico HF.
La silice amorfa è meno idrofila, cioè meno correlata all'acqua che cristallina.
Il SiODue o La silice è essenzialmente inerte alla maggior parte delle sostanze, è molto poco reattiva.
Resiste all'attacco del cloro ClDue, bromo BrDue, idrogeno HDue e dalla maggior parte degli acidi a temperatura ambiente o leggermente superiore. Viene attaccato dal fluoro FDue, acido fluoridrico HF e alcali come il carbonato di sodio NaDueCO3.
Il SiODue Può combinarsi con elementi metallici e ossidi per formare silicati. Se la silice viene fusa con carbonati di metalli alcalini a circa 1300 ° C, si ottengono silicati alcalini e si rilascia CO.Due.
Non è combustibile. Ha una bassa conduttività termica.
La principale fonte di silice in natura è la sabbia.
Il SiODue o la silice ha la forma di tre varietà cristalline: quarzo (la più stabile), tridimite e cristobalite. Le forme amorfe di silice sono agata, diaspro e onice. L'opale è una silice idrata amorfa.
C'è anche la cosiddetta silice biogena, cioè quella generata dagli organismi viventi. Le fonti di questo tipo di silice sono batteri, funghi, diatomee, spugne di mare e piante.
Le parti lucide e dure del bambù e della paglia contengono silice e anche gli scheletri di alcuni organismi marini hanno un'elevata percentuale di silice; tuttavia, le più importanti sono le farina fossile.
Le farina fossile sono prodotti geologici di organismi unicellulari decomposti (alghe).
In natura esistono anche le seguenti varietà:
- Silici vetrose che sono vetri vulcanici
- Le lechaterieliti che sono vetri naturali prodotti dalla fusione di materiale siliceo sotto l'impatto dei meteoriti
- Silice fusa che è silice riscaldata alla fase liquida e raffreddata senza consentirne la cristallizzazione
La silice dalle sabbie è ottenuta direttamente dalle cave.
In questo modo si ottiene anche la diatomite o farina fossile, utilizzando escavatori e attrezzature simili..
La silice amorfa viene preparata da soluzioni acquose di silicato di metallo alcalino (come sodio Na) mediante neutralizzazione con acido, come l'acido solforico HDueSW4, acido cloridrico HCl o anidride carbonica CODue.
Se il pH finale della soluzione è neutro o alcalino, si ottiene silice precipitata. Se il pH è acido, si ottiene gel di silice.
La silice fumata viene preparata dalla combustione di un composto di silicio volatile, solitamente tetracloruro di silicio SiCl4. La silice precipitata si ottiene da una soluzione acquosa di silicati a cui viene aggiunto acido.
La silice colloidale è una dispersione stabile di particelle di dimensioni colloidali di silice amorfa in una soluzione acquosa.
Silice o SiODue Ha un'ampia varietà di funzioni, ad esempio funge da abrasivo, assorbente, antiagglomerante, riempitivo, opacizzante e per promuovere la sospensione di altre sostanze, tra molte altre modalità di utilizzo..
Viene utilizzato ad esempio:
-Nella produzione di vetro, ceramica, refrattari, abrasivi e bicchiere d'acqua
-Decolorazione e purificazione di oli e prodotti petroliferi
-Negli stampi per fonderia
-Come antiagglomerante per polveri di ogni tipo
-Come antischiuma
-Per filtrare liquidi come solventi per lavaggio a secco, acqua di piscine e acque reflue urbane e industriali
-Nella produzione di isolamento termico, mattoni ignifughi e materiali da imballaggio resistenti al fuoco e agli acidi
-Come riempitivo nella produzione di carta e cartone, per renderli più resistenti
-Come riempitivo per pittura per migliorare la scorrevolezza e il colore
-Nei materiali per la lucidatura di metalli e legno, poiché conferisce loro abrasività
-Nei laboratori di analisi chimiche in cromatografia e come assorbente
-Come agente antiagglomerante in formule insetticide e agrochimiche, per aiutare a macinare pesticidi cerosi e come vettore del composto attivo
-Come supporto catalizzatore
-Come riempitivo per rinforzare gomme e gomme sintetiche
-Come trasportatore di liquidi nell'alimentazione animale
-Negli inchiostri da stampa
-Come essiccante e adsorbente, sotto forma di gel di silice
-Come additivo nel cemento
-Come la lettiera per animali domestici
-Negli isolanti per la microelettronica
-Su interruttori termo-ottici
La silice amorfa è incorporata in una varietà di prodotti alimentari come ingrediente diretto multifunzionale in vari tipi di alimenti. Non dovrebbe superare il 2% del cibo finito.
Ad esempio, funge da agente antiagglomerante (per evitare che determinati alimenti si attacchino), come stabilizzante nella produzione di birra, come anti-precipitante, per filtrare vino, birra e succhi di frutta o verdura.
Agisce come assorbente per liquidi in alcuni alimenti e componente di microcapsule per aromatizzare gli oli.
Inoltre il SiODue Amorphous viene applicato attraverso uno speciale processo sulla superficie delle plastiche degli articoli di confezionamento alimentare, fungendo da barriera.
Viene aggiunto come antiagglomerante, addensante, gelificante e come eccipiente, cioè come aiuto per compresse vari farmaci e vitamine.
È utilizzato in una moltitudine di prodotti: ciprie, ombretti, eyeliner, rossetti, blush, struccanti, ciprie, ciprie per i piedi, tinture per capelli e decoloranti.
Anche in oli e sali da bagno, bagni di schiuma, creme per le mani e per il corpo, creme idratanti, deodoranti, creme o maschere per il viso (escluse le creme da barba), profumi, lozioni e creme detergenti.
Anche in creme idratanti notturne, smalti e glitter per unghie, lozioni rinfrescanti per la pelle, toner per capelli, dentifricio, balsami per capelli, gel e creme abbronzanti.
Il SiODue È presente nei vetri bioattivi o bioglass la cui caratteristica principale è quella di poter reagire chimicamente con l'ambiente biologico che li circonda, formando un legame forte e duraturo con i tessuti viventi.
Questo tipo di materiale viene utilizzato per realizzare sostituti ossei come quelli del viso, come "impalcature" su cui cresceranno le cellule ossee. Hanno mostrato una buona biocompatibilità sia con le ossa che con i tessuti molli.
Questi bioglass permetteranno di recuperare le ossa del viso a persone che le hanno perse per incidente o malattia.
Particelle di silice molto fini possono disperdersi nell'aria e formare polveri non esplosive. Ma questa polvere può irritare la pelle e gli occhi. L'inalazione provoca irritazione delle vie respiratorie.
Inoltre, l'inalazione di polvere di silice provoca un danno progressivo a lungo termine ai polmoni, chiamato silicosi..
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