Оксид кремнію (iv): властивості, отримання та застосування
Введення
У вашій квартирі ремонт, і необхідно купити керамічну плитку. У магазині, довго перебираючи різні варіанти форм і забарвлень, ви знайшли підходящу і, прямуючи до каси, мигцем глянули на ту частину упаковки з плиткою, де написаний її складу. Майже всі інгредієнти знайомі, але один з них викликав у вас здивування - оксид кремнію. Природно, ви захочете дізнатися про нього більше. Сьогодні я постараюся задовольнити ваш інтерес.
Визначення
Кремній має змінну валентність, і через це в хімії відомо два його сполуки з киснем. Сьогодні ми розглянемо вищий оксид кремнію, в якому останній має валентність IV.
Назва
У різних джерелах його можуть обізвати діоксидом кремнію, кремнеземом або оксидом силіцію.
Властивості
Він є кислотним оксидом, якому притаманні твердість і міцність. Якщо нагріти його і будь-яку луг / основний оксид, то вони будуть взаємодіяти один з одним. Це з'єднання кремнію - стеклообразующих, т. Е. З нього може вийти переохолоджений розплав - скло. 
Також (в чистому вигляді) він не пропускає електричний струм (Є діелектриком). У оксиду кремнію атомна кристалічна решітка. Він є стійким до впливу кислот, проте виняток становлять плавикова і газоподібний фтороводород. Продукти реакції з останнім - фторид кремнію і вода. Якщо ж другий реагент - розчин фтороводорода, то її продуктами будуть гексафторкремніевая кислота і та ж вода. Якщо оксид кремнію (IV) сплавити з лугом / основним оксидом / карбонатом будь-якого активного металу, продуктом реакції стане сіль кремнієвих кислот - силікат, з них розчинні тільки силікати калію і натрію. Продукти взаємодії будь-якого з останніх з водою носять назву рідкого скла. У них сильно лужне середовище, причина цьому - гідроліз. Гидролизованние силікати утворюють не істинні, а колоїдні розчини. Якщо розчини силікатів калію або натрію трохи окислити, відбудеться випадання студенистого білого осаду, який складають гідратованих кремнієві кислоти.
Отримання
У промисловості оксид кремнію отримують, нагріваючи кремній у кисневому середовищі. Він окислюється і утворює шуканий продукт. Також його видобувають за допомогою термічного оксидування. У лабораторії оксид кремнію отримують при дії будь-яких кислот на розчинну силікат, для цього підходить навіть слабка оцтова. Наприклад, якщо з'єднати її і силікат натрію, продуктом реакції стане ацетат натрію і кремнієва кислота. Тут же відбудеться розкладання останньою, і продуктами її розпаду стануть вода і шуканий оксид.
Застосування
За допомогою оксиду кремнію виробляють скло, кераміку, абразиви, бетонні вироби, а також отримують сам кремній. Ще він виконує роль наповнювача в галузі виробництва гуми. Кристали аморфної модифікації оксиду кремнію - кварцового скла - мають п'єзоелектричні властивості, і цим користуються творці радіотехніки, ультразвукових установок і запальничок. Силікати і кремнезему - майже 90% маси літосфери. Також оксид кремнію відомий як харчова добавка E551. Це його аморфна непориста різновид. Вона запобігає злежування і комкование їжі, у фармацевтиці використовується як допоміжна речовина і лікарський препарат-ентеросорбент. Плівки даного оксиду служать ізолятором, коли виробляють мікросхеми та інші електронні компоненти. Також з їх допомогою створюють волоконно-оптичні кабелі. А нагрівальні елементи електронної сигарети були б неможливі без кремнеземне нитки.
Висновок
Ось як широко використовується даний оксид. І щоб побачити його, не потрібно бігти в магазин і заради цікавості розглядати цемент і бетон. Природний оксид кремнію знаходиться у нас під ногами - це звичайний пісок. Виявляється, і він може бути корисним.
