Диокси́д кре́мния (кремнезём, SiO2) — бесцветные кристаллы, tпл 1713 - 1728°С, обладают высокой твёрдостью и прочностью.
Свойства
Относится к группе кислых оксидов
При нагревании взаимодействует с основными оксидами и щелочами
Растворяется в плавиковой кислоте
SiO2 относится к группе стеклообразующих оксидов, т.е. склонен к образованию переохлажденного расплава - стекла.
Диэлектрик (электрический ток не проводит)
Диоксид кремния имеет несколько полиморфных модификаций.
Самая распространенная из них на поверхности земли - α-кварц - кристаллизуется в тригональной сингонии
При нормальных условиях диоксид кремния чаще всего находится в полиморфной модификации α-кварца, которая при температуре выше 573 °С обратимо переходит в β-кварц. При дальнейшем повышении температуры кварц переходит в тридимит и кристобалит. Эти полиморфные модификации устойчивы при высоких температурах и низких давлениях. При высоких температуре и давлении диоксид кремния сначала превращается в коэсит, а затем в стишовит (который впервые был обнаружен на месте эпицентра ядерного взрыва). Согласно некоторым исследованиям стишовит слагает значительную часть мантии, так что вопрос о том какая разновидность SiO2 наиболее распространена на Земле, пока не имеет однозначного ответа.
Также имеет аморфную модификацию - кварцевое стекло.
Применение
Диоксид кремния применяют в производстве стекла, керамики, абразивов, бетонных изделий, для получения кремния, как наполнитель в производстве резин, при производстве кремнеземистых огнеупоров, в хроматографии и др.
Кристаллы кварца обладают пьезоэлектрическими свойствами и поэтому используются в радиотехнике и ультразвуковых установках.
Диоксид кремния - главный компонент почти всех земных горных пород.
Искусственно полученные плёнки диоксида кремния используются в качестве изолятора при производстве микросхем и других электронных компонентов.
В пищевой промышленности используется в качестве эмульгатора (пищевая добавка E551).
Пористые кремнезёмы
Пористые кремнезёмы получают различными методами.
Силохром получают путём агрегирования аэросила, который, в свою очередь, получают сжиганием силана (SiH4). Силохром характеризуется высокой чистотой, низкой механической прочностью. Характерный размер удельной поверхности 60–120 м2/г. Применяется в качестве сорбента в хроматографии, наполнителя резин, катализе.
Силикагель получают путём высушивания геля кремневой кислоты. В сравнении с силохромом обладает меньшей чистотой, однако может обладать чрезвычайно развитой поверхностью: до 320 м2/г.
Кремниевый аэрогель приблизительно на 99,8% состоит из воздуха может иметь плотность до 1,9 кг/м3 (всего в 3 раза больше плотности воздуха).
Ссылки
| Исходный текст этой статьи полностью или частично скопирован из Википедии.
|
Статья
Обсуждение