El dirust de silicio, a menudo conocido como sílice, es un rust de silicio con la fórmula química SiO 2 que se presenta naturalmente como cuarzo y en una variedad de criaturas vivientes. En muchas partes del mundo, la sílice es un componente importante de la arena. La sílice es un ingrediente mineral, así como un producto sintetizado, lo que la convierte en una de las categorías de minerales más complejas y abundantes. Algunos ejemplos notables incluyen cuarzo fundido, sílice pirogénica, gel de sílice y aerogeles. Se utiliza en materiales estructurales, microelectrónica (como aislante eléctrico) y componentes alimentarios y farmacéuticos.
¿Qué es el dirust de silicio?
El dirust de silicio (SiO 2 ) es una molécula covalente con cuatro átomos de oxígeno conectados a cada átomo de silicio y dos átomos de oxígeno unidos a cada átomo de silicio en una estructura tetraédrica. El dirust de silicio tiene una estructura grande con un anillo de ocho miembros producido por la disposición de átomos alternos de oxígeno y silicio.
La minería, la extracción de arena y la purificación de cuarzo son métodos para obtener dirust de silicio. La acidificación de soluciones de silicato de sodio produce sílice precipitada o sílice amorfa. Cuando el gel de sílice se enjuaga y se deshidrata, se forma sílice microporosa incolora. Como resultado, el dirust de silicio también se conoce como sílice.
Preparación de dirust de silicio
La acidificación de soluciones de silicato de sodio produce sílice amorfa o sílice precipitada. Para hacer sílice microporosa incolora, el gel de sílice se limpia y se deshidrata. La reacción que involucra un trisilicato y ácido sulfúrico es la siguiente:
Na 2 Si 3 O 7 + H 2 SO 4 → 3SiO 2 + Na 2 SO 4 + H 2 O
Estructura de SiO 2
El átomo de silicio está tetraédricamente coordinado en la mayor parte de los silicatos, con cuatro átomos de oxígeno alrededor de un átomo central de Si. Como resultado, el SiO 2 produce sólidos en red tridimensionales en los que cada átomo de silicio está conectado covalentemente a cuatro átomos de oxígeno de forma tetraédrica. El CO 2 es una molécula lineal. La regla del doble enlace se demuestra por las estructuras significativamente diferentes de los dirusts de carbono y silicio.
Propiedades del dirust de silicio
- El dirust de silicio puede ser transparente a grisáceo, cristalino, iNodero o amorfo.
- Las temperaturas de fusión y ebullición de estos materiales son 1713º C y 2950º C, respectivamente.
- Es soluble en ácido fluorhídrico pero insoluble en ácido y agua.
- Debido a que la polaridad de la molécula es cero, el dirust de silicio no es un químico muy reactivo.
- Con el oxígeno, el ‘Si’ forma dos dobles enlaces. Como resultado, es una molécula extremadamente estable.
- También tiene una alta rigidez dieléctrica, lo que le permite ser utilizado como aislante y semiconductor.
Usos del dirust de silicio
- En el sector de la construcción, el dirust de silicio se utiliza para fabricar hormigón.
- En su forma cristalina, se utiliza en la fracturación hidráulica.
- Se utiliza en la producción de vidrio.
- Se utiliza como sedante.
- Se utiliza en la síntesis de silicio elemental.
- Se utiliza como agente antiaglomerante en alimentos en polvo como especias y como agente clarificante en jugos, cerveza y vino.
- Se utiliza en pasta de dientes para eliminar la placa de los dientes.
Peligros para la salud del SiO 2
La sílice no es tóxica cuando se usa por vía oral. Un estudio de 2008 descubrió que cuanto mayor es la cantidad de sílice en el agua, menor es la incidencia de demencia. A medida que disminuyó el riesgo de demencia, se aumentó la dosis de sílice en el agua potable a 10 mg/día. La inhalación de polvo de sílice cristalina finamente dividida puede inducir bronquitis, cáncer de pulmón o silicosis debido a la acumulación de polvo en los pulmones. Cuando se inhalan partículas finas de sílice en grandes cantidades, la artritis reumatoide y el lupus se vuelven más frecuentes.
Ejemplos de preguntas
Pregunta 1: ¿Cuáles son los usos del dirust de silicio?
Responder:
La industria de la construcción representa aproximadamente el 95% del uso industrial de dirust de silicio (arena), por ejemplo, en la fabricación de hormigón (hormigón de cemento Portland). La sílice, en forma de arena, se utiliza como material fundamental en la producción de componentes metálicos en ingeniería y otras aplicaciones de fundición en arena. Debido al punto de fusión relativamente alto de la sílice, se puede utilizar en varias aplicaciones.
Pregunta 2: ¿Cómo se produce el dirust de silicio?
Responder:
La mayor parte del dirust de silicio se produce a través de actividades mineras como la extracción de arena y la purificación de cuarzo. El cuarzo es útil para una amplia gama de aplicaciones, pero puede requerir un procesamiento químico para producir un producto más adecuado (por ejemplo, más reactivo o de grano fino) o para hacerlo más puro. Como subproducto de los procesos con calor, como la fabricación de ferrosilicio, se crea humo de sílice.
Pregunta 3: ¿Es tóxico el dirust de silicio?
Responder:
Cuando se toma por vía oral, la sílice es en gran parte no tóxica. La inhalación de polvo de sílice cristalina finamente dividido, por otro lado, puede contribuir a la silicosis, la bronquitis o el cáncer de pulmón porque el polvo se retiene en los pulmones e irrita continuamente el tejido, lo que reduce la capacidad pulmonar.
Pregunta 4: ¿Cuál es la función del dirust de silicio?
Responder:
El dirust de silicio también puede estar presente en otros alimentos y suplementos. Funciona como un agente antiaglomerante en los alimentos para evitar que se formen grumos. Evita que los ingredientes en polvo se peguen en los suplementos.
Pregunta 5: ¿Cuál es la diferencia entre el silicio y el dirust de silicio?
Solución:
El silicio es un elemento natural. Es el elemento con mayor abundancia en la corteza terrestre. Tiene propiedades tanto metálicas como no metálicas. El dirust de silicio también se conoce como sílice. Se crea fusionando silicio con oxígeno. Se encuentra en las plantas, el agua, la corteza terrestre y los animales.
Publicación traducida automáticamente
Artículo escrito por Prateek Sharma 7 y traducido por Barcelona Geeks. The original can be accessed here. Licence: CCBY-SA