Ränidioksiidi

Keemilisi elemente aatomnumbriga 14, on perioodilisuse tabeli IV rühma perioodi 3 ja III seeria saab moodustada kahest ränioksiidide, mis koosnes kahest elemendist Si ja O:

• ränimonooksiidi, milles Si on kahevalentne, siis okisda keemiline valem võib esindada SiC;
• ränidioksiidi - on kõrgeim ränioksiidi milles Si on tetravalentse selle keemiline valem kirjutatakse SiO2.

Silicon (IV) oksiidi välimuselt on läbipaistvad kristallid. Tihedus SiO2 võrdub 2648 g / cm³. Aine sulab temperatuurivahemikus 1600-1725 ° C, keeb temperatuuril 2230 ° C.

SiO2 ränioksiidi oli tuntud oma kõvaduse ja tugevuse ammustest aegadest, kõige levinum looduses nagu liiva või kvartsist, samuti rakuseinad ränivetikad. Aine on palju polümorfe kõige sagedamini leitud kahel kujul:

• Crystal - looduslik mineraal kvartsi ja selle sordid (Kaltsedon, mäekristall, Jasper, ahhaat, ränikivi); Kvarts on aluseks kvartsliiva, see on oluline ehitusmaterjal ja tooraine Silikaadi tööstuse;
• amorfse esineb looduslik mineraal läbikumav struktuur, mis võib kirjeldada valemiga SiO2 • nH2O; maalähedasena vormid amorfse SiO2 tripoli (kivim jahu, diatomiitmuld) diatomiitmuld; sünteetilised amorfne veevaba räni - on räni, mis on valmistatud naatriummetasilikaati.

Ränioksiidi SiO2 on happeline oksiid. See faktor määrab tema keemilised omadused.

Fluor reageerib ränidioksiidi: SiO2 + 4F → SiF4 + O2 moodustamaks värvitu ränitetrafluoriid gaasi ja hapniku, samas kui teisi gaase (halogeeniga Cl2, Br2, I2) reageerivate vähem aktiivsed.

Ränioksiidi IV reageeritakse vesinikfluoriidhape saada fluorosilicic hape: SiO2 + 6HF → H2SiF6 + 2H2O . See majutusasutus kasutatakse pooljuhtide tööstuses.

Silicon (IV) oksiidi lahustati sula või kuuma kontsentreeritud leelisega, et moodustada naatriumsilikaati: 2NaOH + SiO2 → Na2SiO3 + H2O.

Ränidioksiid reageerib aluselise metallioksiidid (näiteks oksiidid naatriumist, kaaliumist, plii (II), või nende segu tsinkoksiid, mida kasutatakse klaasi tootmine). Näiteks reaktsiooni naatriumoksiid ja SiO2, tulemus, mis võib moodustuda: naatrium ortosilikaati 2Na2O + SiO2 → Na4SiO4, Naatriumsilikaadi Na2O + SiO2 → Na2SiO3 ja klaasist Na2O + 6SiO2 + XO → Na2O: XO: 6SiO2. Näiteid sellistest klaasist kaubandusliku väärtuse on sooda-laimi klaas, borosilikaatklaas, tinaklaasi.

ränidioksiidi kõrgetel temperatuuridel, reageerib räni, mille tulemuseks on gaasiline süsinikoksiid: Si + SiO2 → 2SiO ↑.

Enamasti ränidioksiidi SiO2 kasutatakse tootmiseks elementaarse räni. Protsessi suhtlemist elementaarse süsiniku kulgeb kõrgel temperatuuril elektriahjus: 2C + SiO2 → Si + 2CO. See on üsna energiamahukas. Kuid selle toodet kasutatakse pooljuhtide art valmistamiseks päikesepatareid (valgusenergia muundatakse elektrienergia). Ka puhta Si kasutatakse terasetööstuses (tootmise kuumuskindel happekindel räni terasest). Saadud elementaarse räni saamiseks vajalikku puhta ränidioksiidi, mis on oluline mitmetes tööstusharudes. Natural SiO2 kasutatakse kujul liiva tööstusharudes, mis ei nõua oma kõrge puhtusastmega.

Sissehingamisel peenestatud kristalse SiO2 tolm, isegi väga väikestes kogustes (kuni 0,1 mg / m), bronhiit silikoosist või vähk võib ajas muutuda. Tolm muutub ohtlikuks, kui ta satub kopsudesse, pidevalt tüütu neid, vähendades seega nende funktsioon. Inimestel ränioksiidi vormis kristalsed osakesed ei lahustunud kliiniliselt olulisi ajavahemikke. Seda efekti saab luua riski kutsehaiguskindlustuse töötavad inimesed liivapritsi seadmete või tooteid, mis sisaldavad kristalset ränimullapulbriga. Lapsed, astmaatikud igas vanuses, kes kannatavad allergia, samuti eakad inimesed võivad haigestuda kiiremini.