Диоксид кремния: влияние на организм, польза и вред, для чего используется, формула

Химические реакции

Кремнезем превращается в кремний путем восстановления углеродом.

Фтор реагирует с диоксидом кремния с образованием SiF 4 и O 2, тогда как другие газообразные галогены (Cl 2 , Br 2 , I 2 ) практически не реагируют.

Большинство форм диоксида кремния (за исключением стишовита , который не реагирует в какой-либо значительной степени) подвергаются воздействию плавиковой кислоты (HF) с образованием гексафторкремниевой кислоты :

SiO2+6HF⟶ЧАС2SiF6+2ЧАС2О{\ Displaystyle {\ ce {SiO2 + 6 HF -> H2SiF6 + 2 H2O}}}

HF используется для удаления или формирования рисунка диоксида кремния в полупроводниковой промышленности.

В нормальных условиях кремний не реагирует с большинством кислот, но растворяется плавиковой кислотой.

Si(s)+6HF(водный)⟶SiF62-(водный)+2ЧАС+(водный)+2ЧАС2(грамм){\ Displaystyle {\ ce {Si (s) + 6HF (водн.) -> ^ {2 -} (водн.) + 2H + (водн.) + 2H2 (g)}}}

Кремний подвергается воздействию оснований, таких как водный гидроксид натрия, с образованием силикатов.

Si(s)+4NaOH(водный)⟶SiO44-(водный)+4Na+(водный)+2ЧАС2(грамм){\ Displaystyle {\ ce {Si (s) + 4NaOH (водн.) -> ^ {4 -} (водн.) + 4Na + (водн.) + 2H2 (g)}}}

Диоксид кремния действует как , способная реагировать с основаниями при определенных условиях. Поскольку негидратированный диоксид кремния не содержит водорода, он не может действовать непосредственно как кислота Бренстеда – Лоури . Хотя диоксид кремния плохо растворяется в воде при низком или нейтральном pH (обычно от 2 × 10 -4 M для кварца до 10 -3 M для скрытокристаллического халцедона ), сильные основания реагируют со стеклом и легко растворяют его. Следовательно, прочные основы необходимо хранить в пластиковых бутылках, чтобы избежать заклинивания крышки бутылки, сохранить целостность получателя и избежать нежелательного загрязнения силикатными анионами.

Диоксид кремния растворяется в горячей концентрированной щелочи или плавленом гидроксиде, как описано в этом идеализированном уравнении:

SiO2+2NaOH⟶Na2SiO3+ЧАС2О{\ displaystyle {\ ce {SiO2 + 2 NaOH -> Na2SiO3 + H2O}}}

Диоксид кремния нейтрализует основные оксиды металлов (например , натрия оксид , оксид калия , свинца (II) , оксид , оксид цинка , или смеси оксидов, образуя силикаты и стекла в качестве связей Si-O-Si в кремнеземе разбиты последовательно). Например, реакция оксида натрия и SiO 2 может дать ортосиликат натрия, силикат натрия и стекла, в зависимости от пропорций реагентов:

2Na2О+SiO2⟶Na4SiO4;{\ Displaystyle {\ ce {2 Na2O + SiO2 -> Na4SiO4;}}}
Na2О+SiO2⟶Na2SiO3;{\ Displaystyle {\ ce {Na2O + SiO2 -> Na2SiO3;}}}
(0,25-0,8){\ displaystyle (0,25–0,8)} Na2О+SiO2⟶стакан{\ displaystyle {\ ce {Na2O + SiO2 -> стекло}}}.

Примеры таких стекол имеют коммерческое значение, например натриево-известковое стекло , боросиликатное стекло , свинцовое стекло . В этих стеклах кремнезем называют формирователем сетки или формирователем решетки. Реакция также используется в доменных печах для удаления примесей песка из руды путем нейтрализации оксидом кальция с образованием силикатно-кальциевого шлака .

Связка оптических волокон из диоксида кремния высокой чистоты

Кремний вступает в реакцию диоксида в нагретом с обратным холодильником при диазоте с этиленгликолем и щелочным металлом , основанием для получения высокого реакционной способности , силикаты , которые обеспечивают доступ к широкому спектру новых соединений кремния. Силикаты практически не растворимы во всех полярных растворителях, кроме метанола .

Диоксид кремния реагирует с элементарным кремнием при высоких температурах с образованием SiO:

SiO2+Si⟶2SiO{\ displaystyle {\ ce {SiO2 + Si -> 2 SiO}}}

Растворимость воды

Растворимость диоксида кремния в воде сильно зависит от его кристаллической формы и в три-четыре раза выше для кремнезема, чем для кварца; в зависимости от температуры он составляет около 340 ° C. Это свойство используется для выращивания монокристаллов кварца в гидротермальном процессе, когда природный кварц растворяется в перегретой воде в сосуде высокого давления, который более холоден наверху. Кристаллы весом 0,5–1 кг можно вырастить за 1–2 месяца. Эти кристаллы являются источником очень чистого кварца для использования в электронных устройствах.

Сферы применения

Применение диоксида кремния определяется свойствами этого элемента, о которых мы говорили выше. Производители в разных сферах промышленности дали высокую оценку безопасному компоненту!

Также рекомендуем: Пищевая добавка Е551

В пищевой промышленности

Давайте поговорим о том, какими особенностями обладает диоксид кремния аморфный в пищевом производстве. А также рассмотрим продукцию, в состав которой входит Е551!

Антислеживающий агент диоксид кремния предотвращает слеживание и комкование в сыпучей продукции – это порошки и мука, манная крупа и приправы, сухое молоко;

Сырные продукты, нарезанные кусочками или натертые, под действие Е551 приобретают однородную структуру, не рассыпаются и не разваливаются;

В снэках (чипсы, сухарики, смеси, кольца кальмара и прочее) этот компонент помогает удержать жидкость, действует в качестве закрепителя запаха и вкусовых особенностей;

Используется в спиртных напитках (в том числе и тех, что делаются на основе коньяка). Это вещество стабилизирует уровень кислотности и нейтрализует излишки щелочных компонентов;

  • Применяется при изготовлении пива – помогает осветлить цвет, увеличивает стойкость напитка за счет адсорбции белков;
  • Сладкие кондитерские изделия покрываются слоем Е551 для усиления прочности и предотвращения ломкости, это вещество избавляет от слипания и помогает увеличить срок хранения. Исключение – шоколадная продукция.

В медицине

Не все знают, что диоксид кремния в медицине является популярным компонентом и входит в состав огромного количества лекарственных средств. Пора поговорить подробнее о том, какие характеристики позволяют этому элементу выполнять массу незаменимых функций!

  • Выступает активным высокодисперсным наполнителем (аэросил);
  • Позволяет многократно усилить действие основного компонента лекарственного средства;
  • Кремния диоксид коллоидный выполняет роль энтеросорбента;
  • Активно выводит токсины и соли тяжелых металлов;
  • Стабилизирует консистенцию лекарственного средства;
  • Является загустителем;
  • Не вызывает аллергических реакций;
  • Обладает антимикробным действием;
  • С легкостью распределяется по ране и быстро впитывается.

Также рекомендуем: Соевый лецитин

Давайте отметим основные группы лекарственных препаратов, в производстве которых используется это вещество:

  • Средства от метеоризма;
  • Вазелин и глицерин;
  • Рыбий жир;
  • Средства для обработки наружных ран;
  • В лекарствах от мастита.

В косметике

Диоксид кремния в косметике прочно занял огромное место – эта добавка наверняка есть в ваших любимых косметических средствах, стоит только внимательнее изучить состав.

  • Присутствует диоксид кремния в зубной пасте – это отбеливающий компонент, обладающий очищающим, абразивным действиям. Отвечает за сохранность и прочность зубной эмали;
  • Используется в производстве кремов и пудры, скрабов, лосьонов и иных жидких эмульсионных веществ. Помогает разгладить морщинки, удаляет неровности кожи. Выводит мертвые клетки, избавляет от блеска и очищает внешний слой кожи.

Влияние на организм человека диоксида кремния мы изучили очень подробно – теперь вы без оглядки, без опаски можете покупать такую продукцию – как пищевые изделия, так и непродовольственные товары. Вы уже знаете, насколько хорош этот компонент – ни в чем не сомневайтесь, не бойтесь за свое здоровье.

Способы получения

Чаще всего nSiO2∙mH2O стараются получить непрямым способом. В лабораторных условиях на силикат натрия или калия воздействуют сильной кислотой. Например, Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3 + 2NaCl. Но в этом случае невозможно получить идеально чистую кислоту. В водном растворе обязательно будет присутствовать высокодисперсная коллоидная система, которая через некоторое время превратится в гель.

Многие кремниевые соединения можно получить благодаря гидролизу хлорсиланов. Эту химическую реакцию можно записать так: SiH2Cl2 + 3H2O = H2SiO3 +2HCl + 2H2. Если всё сделано правильно, то nSiO2∙mH2O будут являться финальным продуктом гидролитического расщепления элементов. Методы ионного обмена и электродиализа целесообразно использовать в том случае, если речь касается промышленного производства, либо различных лабораторных экспериментов. Благодаря перенасыщенным растворам кремниевых кислот получается силикагель (SiOH). Сама технология производства состоит из нескольких этапов:

  1. Первым делом образуется коллоидный раствор, который после остывания превращается в однородную массу, называемую гидрогелем.
  2. На втором этапе происходит созревание. Учитывается не только гелеобразование, но и разжижение химического вещества.
  3. Полученный гель очищают, промывают от солей.
  4. На финальном этапе вещество высушивают и превращают в ксерогель.

В лабораторных условиях было доказано, что самый качественный силикагель можно получить после гидролиза кремниевых и ортокремниевых соединений. Этот химический процесс можно изобразить следующим образом: Na2SiO3 + H2SO4 = nSiO2 • mH2O + Na2SO4. В этой графической формуле использовался гидратированный аморфный кремнезём.

ТОП-9 товаров с диоксидом кремния

А теперь – мой список товаров с биологически активным кремнием от надёжных производителей.

Наименование Описание

Растительный кремнезём, Flora, FloraSil, 178 капсул

Натуральная формула премиум-класса, направленная на снабжение организма кремнезёмом. Восстановление естественной красоты. Без глютена и ГМО. Автор формулы – доктор Луи Кервран. Рекомендуемая суточная доза – одна капсула.

Активированный кремнезём, Jarrow Formulas, JarroSil, 60 мл

Веганская пищевая добавка. Биологически активный диоксид кальция. Поддерживает здоровье костей и других тканей, нормализует процессы кальцификации. Делает кожу более упругой и эластичной, разглаживает морщины. Вырабатывает антиоксиданты. Продукт с улучшенными вкусовыми характеристиками, сделан согласно новейшим американским технологиям. Без пшеницы, сои, древесных орехов, глютена и продуктов животного происхождения. Хорошо растворяется в желудке. Суточная норма – десять капель, разведённых в одном стакане воды или сока.

Природный кремнезём, Solgar, сто капсул

Веганская кремниевая пищевая добавка, положительно воздействующая на здоровье костей. Без ГМО, глютена, синтетических примесей, сои, дрожжей, сахара, соли, молока. Источник – порошок красных океанических водорослей, которые являются источником природного кремния. Суточная доза – две капсулы.

Кремнезём, Eidon Mineral Supplements, Ionic Minerals 535 мл

Веганский минеральный продукт. Нормализует уровень кальция в организме, активизирует выработку коллагена, поддерживает ткани жизненно важных органов в здоровом состоянии. В одной упаковке – 36 порций. Комфортен в применении, хорошо усваивается. При наружном использовании ускоряет заживление ран и ожогов, уменьшает болевые ощущения.
Без глютена и бисфенола-А, сахара, крахмала и прочих синтетических примесей, и побочных вредных продуктов, в том числе животного происхождения.

Диоксид кремния, жидкий концентрат, Eidon Mineral Supplements, Ionic Minerals, 60 мл

Пищевая добавка с диоксидом кремния. Принимает участие в выработке организмом естественного коллагена, а также контролирует уровень кальция. Продукт подходит для веганов. Мягко усваивается организмом. Оздоравливает соединительные ткани сердца, сосудов, костей, органов пищеварения. При местном использовании заживляет повреждения кожи и снимает боль. Без сахара, крахмала, консервантов, синтетических красителей, глютена и других химических примесей, а также продуктов животного происхождения.

Минеральный комплекс с кремнезёмом и холином, California Gold Nutrition, 30 мл

Высококлассный минеральный комплекс кремнезём + холин. Укрепляет структуру тканей. Суточная доза: десять капель. Продукт без синтетических примесей и ингредиентов, способных нанести вред организму.

Растительный кремнезём, Alta Health, 120 таблеток

Полностью натуральная БАД из экстракта полевого хвоща. Без синтетических ингредиентов. Регенерирует ткани, способствует детоксикации. Хорошо впитывается и усваивается.
Суточная доза до трёх таблеток.

Кремнезём, Nature’s Herbs, 295 мг

Экстракт натурального полевого хвоща, содержащий диоксид кремния. Свежесть продукта обусловлена уникальной системой FreshCare, препятствующей процессам окисления растения и продлевающей срок его хранения. Каждая капсула продукта содержит 100% натуральные антиоксиданты, имеет герметическую защиту от проникновения воздуха. Суточная дозировка – 1 капсула. В составе также: желатин, витамин Е, масло розмарина.

Растительный кремнезём для поддержания естественной красоты, Now Foods, Solutions, 92 капсулы

Веганская кремниевая пищевая добавка. Содержит до 70% кремнезёма, произведённого из бамбука. Суточная доза: две капсулы. Без искусственных примесей.

Представляет ли диоксид кремния вред для человека? При неправильном использовании – пожалуй, да. Например, если вдыхать его порошок или превышать рекомендуемую дозу. Что же касается пользы, которую этот элемент приносит нашему организму, то здесь она не только желательна, но и жизненно необходима, так как дефицит этого микроэлемента ведёт к очень неприятным последствиям.

Кремний и вода

После кислорода кремний является вторым по распространенности элементом на Земле. В огромных количествах он содержится в различных минералах, а также в виде кремнезема в Мировом океане и во всех других водоемах.

Верхние слои воды океанов содержат около 30 частей кремния на миллион, тогда как более глубокие слои морской воды содержат около 2 частей. В растворенном виде кремний обычно присутствует в виде ортокремниевой кислоты (H4SiO4 или Si(OH)4). Это соединение является результатом медленного растворения силикатов в воде.

Огромное количество частиц кремнезема (оксида кремния) переносится в моря и океаны через реки. Вероятно, менее 20% растворенного кремния снова извлекается из раствора речной воды с помощью биологических и / или химических процессов.

Как и в каких соединениях кремний реагирует с водой?

Кремний никогда не встречается в природе несвязанным. Кроме того, он относительно инертен в своей кристаллической форме, если не подвергается воздействию очень высоких температур. Вода и пар, вероятно, также не имеют большого эффекта, потому что на поверхности очень быстро образуется защитный слой диоксида кремния.

Однако есть также примеры соединений кремния, которые реагируют с водой. Тетрафторид кремния гидролизуется водой с образованием плавиковой кислоты. Тетрахлорид кремния очень бурно реагирует с водой. Силициды первой и второй основной группы более реакционноспособны, чем силициды переходных металлов. 

Растворимость кремния и / или его соединений в воде

Соединения кремния могут иметь разную растворимость. Оксид кремния менее растворим в воде, чем другие минералы. Диоксид кремния имеет растворимость в воде 0,12 г / л, тогда как карбид кремния, например, нерастворим в воде.

Как кремний может попасть в воду?

Как уже упоминалось, кремний содержится во многих минералах, из которых он может быть растворен в результате процессов выветривания. Он также выделяется во время вулканической активности под водой. Вода в пустотах морских отложений содержит больше кремния, чем верхние слои морской воды. 

С другой стороны, кремний удаляется из воды естественным путем. Это может произойти из-за фиксации планктоном в океанах, осаждения отложений или реакций растворенного кремния с глиной в отложениях (обратное выветривание). Минералы, такие как тальк, слюда, полевой шпат, нефелин, оливин, вермикулит, перлит и каолинит, также содержат кремний. То же самое относится к таким драгоценным камням, как опал или аметист.

Какие экологические проблемы может вызвать загрязнение воды кремнием?

Диоксид кремния необходим для некоторых организмов, но до сих пор неясно, как он попадает в них. Диатомовые водоросли, радиолярии и губки нуждаются в нем для своего скелета, а иголки различных видов крапивы сделаны из этого вещества. Курам и крысам кремний нужен для роста костей, и, по-видимому, он также важен для человека, где он в основном содержится в соединительной ткани и коже.

Кремний также необходим для роста растений. Различные виды растений содержат элемент в количестве 200-62000 частей на миллион (в пересчете на сухое вещество). Такие растения, как хвощ и бамбук, содержат оксид кремния в стеблях и листьях, что придает им дополнительную стабильность.

Поскольку он естественным образом содержится в больших количествах в воде, кремний фактически считается безвредным. Кремний в природе встречается в форме трех разных изотопов, ни один из которых не является радиоактивным. 

Какие последствия для здоровья может вызывать кремний в воде?

Общее количество кремния в организме человека составляет около 1 г и с возрастом уменьшается

Поскольку это важно для роста костей некоторых организмов, считается, что он также необходим и для людей. В основном он содержится в соединительной ткани и коже. Симптомы дефицита кремния неизвестны

Мелкая пыль от соединений кремния может вызвать силикоз, типичное профессиональное заболевание, например, у шахтеров или камнерезов. Последствиями являются одышка, хрипы и кашель. Однако это происходит только при вдыхании веществ. Есть подозрения, что силиконовые грудные имплантаты вызывают аутоиммунные заболевания и даже рак. Однако научных подтверждений этому нет. Силиконы используются в желудочных таблетках для лечения колик и диареи.

Некоторые соединения кремния, такие как соединения кремний-галоген, обладают коррозионным действием или очень токсичны, например, некоторые органические соединения кремния. Тетрахлорид кремния раздражает глаза, органы дыхания и кожу. Кремнезем обычно присутствует в основном в питьевой воде, но считается безвредным.

Влияние диоксида кремния на организм человека

Диоксид кремния не оказывает негативного влияния на организм человека – это было доказано рядом исследований, проведенных специалистами из разных точек мира. Ведущие технологи подтвердили факт того, что применение вещества не ограничено и не способно нанести вред организму. Добавление диоксида кремния в продукты питания и медикаменты разрешено во всех странах мира. Существует только одно условие: объем добавки не должен превышать максимально допустимое количество, а именно – 30 грамм на 1 килограмм готового продукта.

Польза диоксида кремния неоднозначна. Употреблять его в слишком больших объемах не рекомендуется. Опасность добавка E551 может нести при следующих условиях:

  • контакт с веществом происходит в цехе, где производится его расфасовка;
  • вы вдохнули большой объем порошка. При попадании в дыхательные пути частички порошка могут провоцировать разные заболевания.

Ученые выдвигают предположения относительно того, что диоксид кремния способен оказывать положительное воздействие на здоровье человека. Так, вещество снижает возможность появления деменции в пожилом возрасте. В медикаменты соединение вводят в качестве сорбента, выводящего из организма все вредные вещества.

Вред диоксида кремния

Ученые подтвердили, что диоксид кремния, попадая в организм, не задерживается там долго и легко выводится естественным путем. Любая информация о вреде добавки не правдива – при употреблении соединения в составе продукта питания, вы не ощутите никакого вреда.

Диоксид кремния как естественное соединение присутствует в составе крови человека. Вред вещество может нанести только при попадании в дыхательные пути, поэтому работать с порошком нужно в защитной экипировке. Мелкие кристаллики порошка могут спровоцировать развитие воспалительных процессов, который впоследствии перетекут в более серьезные заболевания.

Польза от диоксида кремния

Ученые доказали, что диоксид кремния оказывает положительное влияние на состояние здоровья человека. Вещество предотвращает возникновение и развитие атеросклероза и укрепляет сосуды. Кремний, разведенный в воде, способен выводить шлаки из человеческого организма и обладает высокими антибактериальными свойствами.

Также существует теория о том, что добавка способна предотвращать развитие деменции в пожилом возрасте. Однако, данная информация все еще не доказана.

Показания и противопоказания к применению диоксида кремния

Литература[править | править код]

  • И. Е. Неймарк // Силикагель, его получение, свойства и применение. 1973 — Киев — 200 с.
  • Сахаров В. В. Кремния диоксид // Химическая энциклопедия : в 5 т. / Гл. ред. И. Л. Кнунянц. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2: Даффа—Меди. — С. 517—518. — 671 с. — 100 000 экз. — ISBN 5-85270-035-5.

Оксиды

H2O
Li2OLiCoO2Li3PaO4Li5PuO6Ba2LiNpO6LiAlO2Li3NpO4Li2NpO4Li5NpO6LiNbO3 BeO B2O3 С3О2C12O9COC12O12C4O6CO2 N2ONON2O3N4O6NO2N2O4N2O5 O F
Na2ONaPaO3NaAlO2Na2PtO3 MgO AlOAl2O3NaAlO2LiAlO2AlO(OH) SiOSiO2 P4OP4O2P2O3P4O8P2O5 S2OSOSO2SO3 Cl2OClO2Cl2O6Cl2O7
K2OK2PtO3KPaO3 CaOCa3OSiO4CaTiO3 Sc2O3 TiOTi2O3TiO2TiOSO4CaTiO3BaTiO3 VOV2O3V3O5VO2V2O5 FeCr2O4CrOCr2O3CrO2CrO3MgCr2O4 MnOMn3O4Mn2O3MnO(OH)Mn5O8MnO2MnO3Mn2O7 FeCr2O4FeOFe3O4Fe2O3 CoFe2O4CoOCo3O4CoO(OH)Co2O3CoO2 NiONiFe2O4Ni3O4NiO(OH)Ni2O3 Cu2OCuOCuFe2O4Cu2O3CuO2 ZnO Ga2OGa2O3 GeOGeO2 As2O3As2O4As2O5 SeOCl2SeOBr2SeO2Se2O5SeO3 Br2OBr2O3BrO2
Rb2ORbPaO3Rb4O6 SrO Y2O3YOFYOCl ZrO(OH)2ZrO2ZrOSZr2О3Сl2 NbONb2O3NbO2Nb2O5Nb2O3(SO4)2LiNbO3 Mo2O3Mo4O11MoO2Mo2O5MoO3 TcO2Tc2O7 Ru2O3RuO2Ru2O5RuO4 RhORh2O3RhO2 PdOPd2O3PdO2 Ag2OAg2O2 Cd2OCdO In2OInOIn2O3 SnOSnO2 Sb2O3Sb2O4Hg2Sb2O7Sb2O5 TeO2TeO3 I2O4I4O9I2O5
Cs2OCs2ReCl5O BaOBaPaO3BaTiO3BaPtO3   HfO(OH)2HfO2 Ta2OTaOTaO2Ta2O5 WO2Br2WO2WO2Cl2WOBr4WOF4WOCl4WO3 Re2OReORe2O3ReO2Re2O5ReO3Re2O7 OsOOs2O3OsO2OsO4 Ir2O3IrO2 PtOPt3O4Pt2O3PtO2K2PtO3Na2PtO3PtO3 Au2OAuOAu2O3 Hg2OHgO(Hg3O2)SO4Hg2O(CN)2Hg2Sb2O7Hg3O2Cl2Hg5O4Cl2 Tl2OTl2O3 Pb2OPbOPb3O4Pb2O3PbO2 BiOBi2O3Bi2O4Bi2O5 PoOPoO2PoO3 At
Fr Ra   Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts
La2O2SLa2O3 Ce2O3CeO2 PrOPr2O2SPr2O3Pr6O11PrO2 NdONd2O2SNd2O3NdHO Pm2O3 SmOSm2O3 EuOEu3O4Eu2O3EuO(OH)Eu2O2S Gd2O3 Tb Dy2O3 Ho2O3Ho2O2S Er2O3 Tm2O3 YbOYb2O3 Lu2O2SLu2O3LuO(OH)
Ac2O3 UO2UO3U3O8 PaOPaO2Pa2O5PaOS ThO2 NpONpO2Np2O5Np3O8NpO3 PuOPu2O3PuO2PuO3PuO2F2 AmO2 Cm2O3CmO2 Bk2O3 Cf2O3 Es Fm Md No Lr

Кремния диоксид коллоидный вспомогательное вещество. Аэросил-Б (диоксид кремния сухой аморфный дисперсный)

Назначение: Тонкодисперсный кремнезём применяется как вспомогательное вещество, огнеупор или наполнитель в различных областях техники, в .т.ч. литейном производстве.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ

Синтетический (искусственный) аморфный диоксид кремния (кремнезем) используется в различных отраслях литейной и металлургической промышленности. Благодаря коллоидной структуре и уникальным свойствам чистого кремнезема, аэросил незаменим в качестве загустителя, антипирена и огнеупорного наполнителя в продукции подвергающейся высоким температурам или химическому воздействию расплавов.

ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Сфера применения производство антипригарных красок, огнеупоров, смесей для литья металлов
Известные аналоги SiO2, аэросил марки R972, R 202, Aerosil 300
Форма выпуска мелкокристаллический сухой порошок
Количество в таре / Упаковка 5 кг — мешок (масса брутто 5.1 кг)
Срок хранения 36 месяцев
Код ТН ВЭД 7019 90 000 9
Цена (ориентировочно) 100 RUB/кг

ПОЛНОЕ ОПИСАНИЕ

Свойства высокодисперсного диоксида кремния (аэросила):- белый, аморфный, непористый порошок высокой огнеупорностью (до 1700 °С);- в смеси с пылевидным кварцом, цирконом, дистенсиллиманитом или тальком существенно повышает термозащитную эффективность литейных красок;- имеет высокую дисперсность (диаметр частиц 3-30 мкм, имеют сферическую или почти сферическую форму ядра);- удельная адсорбционная поверхность составляет 60-460 м2/г;- высокая лиофильность к большинству жидкостей (вода, спирт) и связующим (лигносульфонат, ЖС, смолы).Сферы применения синтетических активных высокодисперсных минеральных наполнителей (коллоидов):- огнеупорный и термостойкий наполнитель, загуститель, модификатор в противопригарных покрытиях и других материалах для литейного производства;- стабилизатор, загуститель, гелеобразователь, адсорбент, детоксикант, сорбент в фармацевтике;- наполнитель для производства герметиков, компаундов, бетонов, строительных смесей, смазочных материалов, изоляции кабелей и т.д.;- антислеживатель сыпучих материалов в пищевой и химической отрасли.«Аэросил» — одно из торговых наименований пирогенного коллоидного диоксида кремния.Существует много других торговых марок аэросила (диоксида кремния):аэросил марок 175; 300 380, метилаэросил АМ-1/175 и АМ-1/300, эфироорганоаэросил АДЕГ-175 и АДЕГ-300, , аэросил — органосил и кебосил (фирма «Cabot»), Нанопорошок SiO2, оксид кремния, бутосил, аэросил-К, дуросил, вулкасин, сифлокс, ультрасил («Degussa»), суспензии кремнезема (К-314), микросил, носил, франсил, маносил, высокопористая двуокись кремнезема, aerosil, орисил, асил, гасил (gasil), сорбосил, тиксосил, silica и другие обозначения высокочистых тонкодисперсных синтетических кремнеземов некристаллической формы с высокоразвитой поверхностью.

Состав

Структурный мотив, обнаруженный в α-кварце, но также обнаруженный почти во всех формах диоксида кремния.

Типовая установка для диоксида кремния низкого давления

Связь между показателем преломления и плотностью для некоторых форм SiO 2

SiO 2 имеет ряд различных кристаллических форм , но они почти всегда имеют одинаковую локальную структуру вокруг Si и O. В α-кварце длина связи Si-O составляет 161 пм, тогда как в α-тридимите она находится в диапазоне 154–15 см. 171 вечера. Угол Si-O-Si также варьируется от низкого значения 140 ° в α-тридимите до 180 ° в β-тридимите. В α-кварце угол Si-O-Si составляет 144 °.

Полиморфизм

Альфа-кварц — это стабильная форма твердого SiO 2 при комнатной температуре. Высокотемпературные минералы, кристобалит и тридимит , имеют как более низкие плотности, так и показатели преломления, чем кварц. Превращение α-кварца в бета-кварц происходит скачкообразно при 573 ° C. Поскольку преобразование сопровождается значительным изменением объема, оно может легко вызвать разрушение керамики или горных пород, выходящих за этот температурный предел. Однако минералы высокого давления — сейфертит , стишовит и коэсит — имеют более высокие плотности и показатели преломления, чем кварц. Стишовит имеет структуру, подобную рутилу, в которой кремний является 6-координатным. Плотность стишовита составляет 4,287 г / см 3 , что сопоставимо с α-кварцем, самой плотной из форм низкого давления, который имеет плотность 2,648 г / см 3 . Разницу в плотности можно приписать увеличению координации, поскольку шесть самых коротких длин связей Si-O в стишовите (четыре длины связи Si-O 176 пм и две другие 181 пм) больше, чем длина связи Si-O ( 161 пм) в α-кварце. Изменение координации увеличивает ионность связи Si-O

Что еще более важно, любые отклонения от этих стандартных параметров представляют собой микроструктурные различия или вариации, которые представляют собой подход к аморфному , стекловидному или стекловидному телу.

Диоксид кремния фожазит , другой полиморф, получают деалюминированием сверхстабильного цеолита Y с низким содержанием натрия при комбинированной кислотной и термической обработке. Полученный продукт содержит более 99% кремнезема, имеет высокую кристалличность и удельную поверхность (более 800 м 2 / г). Фожазит-кремнезем имеет очень высокую термическую и кислотную стабильность. Например, он сохраняет высокую степень дальнего молекулярного порядка или кристалличности даже после кипячения в концентрированной соляной кислоте .

Расплавленный SiO 2

Расплавленный кремнезем проявляет несколько специфических физических характеристик, аналогичных наблюдаемым в жидкой воде : отрицательное температурное расширение, максимум плотности при температурах ~ 5000 ° C и минимум теплоемкости. Его плотность снижается с 2,08 г / см 3 при 1950 ° C до 2,03 г / см 3 при 2200 ° C.

Молекулярный SiO 2

Молекулярный SiO 2 имеет линейную структуру, подобную CO.2. Он был получен путем объединения оксида кремния (SiO) с кислородом в матрице аргона . Димерный диоксид кремния (SiO 2 ) 2 был получен реакцией O 2 с матричным изолированным димерным монооксидом кремния (Si 2 O 2 ). В димерном диоксиде кремния есть два атома кислорода, соединяющие атомы кремния с углом Si-O-Si 94 ° и длиной связи 164,6 пм, а длина концевой связи Si-O составляет 150,2 пм. Длина связи Si-O составляет 148,3 пм, что сопоставимо с длиной 161 пм в α-кварце. Энергия связи оценивается в 621,7 кДж / моль.

Применение

Аморфный непористый диоксид кремния применяется в пищевой промышленности в качестве вспомогательного вещества E551, препятствующего слёживанию и комкованию, в парафармацевтике (зубные пасты), в фармацевтической промышленности в качестве вспомогательного вещества (внесён в большинство фармакопей), для стабилизации суспензий и линиментов, в качестве загустителя мазевых основ, наполнителя таблеток и суппозиториев. Он входит в состав композиции пломбировочных материалов, снижает гигроскопичность сухих экстрактов, замедляет выход БАВ из различных лекарственных форм; в качестве пищевых добавок и сорбента, а также матриц для создания лекарственных форм с заданными свойствами – так как нет кристаллической структуры (аморфен) – безопасен, а также в качестве пищевой добавки или лекарственного препарата в качестве энтеросорбента Полисорб МП с широким спектром применения с учётом высокой удельной поверхности сорбции (в интервале 300-400 м² ) на 1 г основного вещества.

Диоксид кремния применяют в производстве стекла, керамики, абразивов, бетонных изделий, для получения кремния, как наполнитель в производстве резин, при производстве кремнезёмистых огнеупоров, в хроматографии и другом.Кристаллы кварца обладают пьезоэлектрическими свойствами и поэтому используются в радиотехнике, ультразвуковых установках, в зажигалках.

Искусственно полученные плёнки диоксида кремния используются в качестве изолятора при производстве микросхем и других электронных компонентов.

Также используется для производства волоконно-оптических кабелей. Используется чистый плавленый диоксид кремния с добавкой в него некоторых специальных ингредиентов.

Кремнезёмная нить также используется в нагревательных элементах электронных сигарет, так как хорошо впитывает жидкость и не разрушается под нагревом спирали.

Также диоксид кремния нашёл наиболее широкое применение в шинной промышленности, производстве РТИ и пластмасс, химической промышленности, машиностроении, а в ряде конкретных операций:

  • как носитель катализаторов и химических средств защиты растений;
  • в качестве сорбентов и фильтровальных порошков для регенерации нефтепродуктов;
  • как высококачественный флюс в процессах цветной металлургии;
  • как сырьё для производства экологически чистого стекла, стеклотары и хрусталя;
  • как наполнитель в бумагу и картон для получения гигиенически чистых упаковочных материалов для пищевой промышленности;
  • фильтрующие порошки для пива, масел, соков, матирующие добавки в лаки и краски;
  • для получения карбида кремния в машиностроении – керамические двигатели, детали для авиастроительного комплекса;
  • для получения кристаллического кремния в электронной и электротехнической промышленностях, керамические электроизоляторы, стекловолокна, волоконная оптика, супертонкое волокно;
  • для синтеза искусственных цеолитов в нефтехимии — крекинг нефти и прочее.

Крупные прозрачные кристаллы кварца используются в качестве полудрагоценных камней; бесцветные кристаллы называют горным хрусталём, фиолетовые — аметистами, жёлтые — цитрином.

В микроэлектронике диоксид кремния является одним из основных материалов. Его применяют в качестве изолирующего слоя, а также в качестве защитного покрытия. Получают в виде тонких плёнок термическим окислением кремния, химическим осаждением из газовой фазы, магнетронным распылением.