Диоксид кремния

Диокси́д кре́мния (кремнезём), химическое соединение кремния с кислородом, SiO2 . Диоксид кремния – бесцветное твёрдое кристаллическое или аморфное вещество. Диоксид кремния широко распространён в природе, его содержание в земной коре около 12 % по массе. При нормальном давлении существуют три кристаллические модификации: кварц, кристобалит и тридимит, устойчивые в определённых областях температур (для каждой модификации известны низкотемпературные α-формы и высокотемпературные β-формы); при высоких давлениях образуются коэсит и стишовит. Для различных модификаций диоксида кремния tпл 1610–1723 °C, плотность 1970–4350 кг/м3 ; кремнезём практически нерастворим в воде. Расплавленный диоксид кремния затвердевает в аморфную массу.

Диоксид кремния проявляет свойства кислотных оксидов: взаимодействует с растворами и расплавами щелочей, оснóвными оксидами и неорганическими карбонатами с образованием силикатов. Диоксид кремния стоек к воздействию большинства кислот, взаимодействует только с фтороводородом HF с образованием кремнефтороводородной кислоты: . При температуре выше 1000 °C металлы, углерод и водород восстанавливают диоксид кремния до элементарного кремния (например: , ); при избытке металла-восстановителя образуются силициды ().

Монокристаллы диоксида кремния выращивают в гидротермальных условиях из расплава SiO2 ; разложением паров хлорида кремния SiCl4 в атмосфере водяного пара при температуре 1100–1400 °C получают высокодисперсный аморфный SiO2 с удельной поверхностью (1,75–3,80)·105 м2 /кг (т. н. аэросил); осаждением из растворов Na2 SiO3 кислыми реагентами, а также действием водного раствора аммиака NH3 на (NH4 )[SiF6 ] получают дисперсный аморфный SiO2 с удельной поверхностью 5·104 м2 /кг (т. н. белую сажу).

Монокристаллы диоксида кремния применяются в генераторах ультразвука, звукопроводящей аппаратуры и т. п.; белая сажа и аэросил – наполнители в производстве резины, аэросил также адсорбент в хроматографии, загуститель смазочных материалов, клеёв, красок; природный SiO2 – сырьё в производстве технического кремния Si, кварцевого стекла, силикальцита, компонент керамики, абразивных материалов. Прозрачные бесцветные и окрашенные монокристаллы диоксида кремния – драгоценные камни (например, горный хрусталь, аметист, опал, цитрин).

Литература

[править | править код]
  • Айлер Р. Химия кремнезема : растворимость, полимеризация, коллоидные и поверхностные свойства, биохимия : в 2 ч. / пер. с англ. Л. Т. Журавлева. – Москва : Мир, 1982. – 2 т. – (Аналитическая химия элементов).
Материалы портала bigenc.ru переданы в ведение АНО «Интернет-энциклопедия «РУВИКИ» на основе лицензионного соглашения. Возможны неточности в отображении материалов. Если у вас возникли вопросы или вы увидели ошибку, пожалуйста, сообщите нам на info@ruwiki.ru