Множество химических соединений используется в разных отраслях народного хозяйства: различные виды промышленности, производство продуктов питания и медикаментозных средств. Нашел применение и диоксид кремния. Второе название — кремнезем. Еще первобытные люди начали производить орудия труда и охоты именно из этого минерала, поскольку сколы камня имеют острые края.
Описание и свойства минерала
В природе диоксид кремния встречается в виде кварцевого песка. На его основе образуются кристаллы агатов, яшмы, топазов, аметистов, халцедонов и горного хрусталя. На дне морей и океанов без доступа кислорода и при большом давлении двуокись кремния образуется из остатков водорослей и микроорганизмов. А также вещество доступно для синтезирования.
Кремний в этом составе четырехвалентный. Формула кремнезема выглядит следующим образом — SiO2. В земных породах высший оксид кремния представлен в виде бесцветных кристаллов. Среди химических соединений относится к кислотным оксидам.
Применяется в пищевой промышленности в виде пищевой добавки под номером Е551. Используется для предотвращения слёживания мелких сыпучих продуктов и также именуется аэросилом и белой сажей.
Оксид кремния — вещество тугоплавкое. Температура его плавления равна 1600 °C. Он нерастворим в воде и некоторых кислотах. Название на латыни — Silicii dioxydum.
Покрытия из диоксида кремния обладают диэлектрическими свойствами. Под действием катализирующих факторов, температуры и давления, кристаллическая решетка может принимать несколько полиморфных состояний. Самый распространенный — аморфный диоксид (кварцевое стекло).
Сферы применения
Благодаря разным полиморфным состояниям применяется оксид кремния в различных областях. Среди таковых следующие:
авиастроение;- радиотехника и микроэлектроника;
- строительство;
- сантехническое оборудование;
- производство резины;
- пищевая промышленность;
- медицина;
- косметика;
- текстильная промышленность;
- ювелирные изделия.
В строительстве кварцевый песок используется как наполнитель при производстве железобетонных изделий, а также бетона, цемента и раствора. Производство диэлектриков и огнеупорных материалов не обходится без песка. Он же источник для изготовления стекла и керамики.
Способность вырабатывать электрический ток при смещении элементов между собой позволила использовать кристаллы в пьезоэлементах зажигалок, электронных сигарет и в прочих изделиях.
Косметология использует аппараты для ультразвукового очищения кожи, а также хроматографы. Электронные компоненты, интегральные микросхемы, оптическое волокно изготавливаются на основе диоксида кремния.
Эмульгатор Е551 присутствует во множестве пищевых продуктов:
сыр;- приправы;
- растворимый кофе;
- кондитерские изделия;
- алкоголь;
- глазурь и покрытия.
Фармакологическое использование обусловлено адсорбирующим, регенерирующим действием на организм человека. Кремнезем хорошо адсорбирует и выводит токсины, патогены, аллергены, антитела. Коллоидный препарат применяется в таких случаях:
- при кишечной инфекции;
- при интоксикации;
- при пищевом отравлении;
- при абсцессах;
- при гнойниках;
- при выведении из запоя.
Лабораторные испытания показали, что диоксид кремния не оказывает отрицательного влияния на организм человека. Он не впитывается пищеварительным трактом и выводится естественным путем. Однако чрезмерное потребление в пищу чипсов и прочих снеков, которые могут содержать значительное количество эмульгатора, способны нанести вред кишечно-желудочному тракту.
Пятнадцатилетние исследования, проходившие во Франции, показали, что добавки оксида кремния снижают появление болезни Альцгеймера более чем на 10%.
Препараты, содержащие оксид силициума, должны применяться по назначению врача. Хотя аптека реализует их без рецепта. Лекарственные средства имеют свойство снижать действие других препаратов. Поэтому они употребляются внутрь по истечении часа после их приема.
Производство вещества
Кроме извлечения из природных ресурсов, диоксид кремния получают синтезированием. Выделяются два способа: водный и безводный. При водном способе выделяются следующие технологии:
- Растворение силикатов в кислотах, соляной или серной. Полученный гидрат подвергается дальнейшему синтезированию.
- Коагуляция в среде электролита.
- Гидролиз соединений кремния.
Химическая реакция гидролиза выглядит как взаимодействие гидроксида натрия с хлористым кремнием и выражается следующей формулой:
SiCl4 + 4NaOH = SiO2 + 4NaCl + 2H2O
Гидролиз может происходить в газовой среде или же в аммиачных или водных растворах с использованием органики или этанола.
Безводными методами считаются:
- расплавление и дальнейшее размалывание в мелкодисперсную массу;
- химическое осаждение;
- окисление кремнезема сложными эфирами;
- сжигание кремниевых соединений в среде кислорода и водорода.
Как видно, диоксид силициума — широко используемый в наше время минерал.
Originally posted 2018-05-29 09:42:56.
Внимание, только СЕГОДНЯ!