Was ist kristalline Kieselsäure?
Kristallines Siliziumdioxid ist der wissenschaftliche Name einer chemischen Verbindung, SiO 2 , die in allen Regionen der Erde und allen Schichten der geologischen Aufzeichnung vorkommt. Es wird seit Tausenden von Jahren in vielen Industriezweigen eingesetzt und stammt aus dem alten Ägypten. Die häufigste Form von kristalliner Kieselsäure ist Quarz.
Kieselsäure sollte nicht mit Silikon, Silikaten oder Silikon verwechselt werden. Silizium ist das Element Si, das zusammen mit Sauerstoff Siliziumdioxid bildet. Silizium ist neben Sauerstoff das am zweithäufigsten vorkommende Element auf der Erde. Silikate entstehen auch durch die Kombination von Silizium und Sauerstoff, enthalten aber auch ein Metall in ihrer chemischen Zusammensetzung. Silicone sind Polymere, synthetisch hergestellte Verbindungen.
Siliciumdioxid kann in zwei Formen gesehen kristallin oder amorph sein. Damit Siliciumdioxid kristallin ist, müssen seine Moleküle in einem dreidimensionalen Wiederholungsmuster angeordnet sein. Amorphes Siliciumdioxid hat keine kristalline Struktur. Opale sind eine Art nichtkristallines Siliciumdioxid.
Da es polymorph ist, kann kristallines Siliciumdioxid in mehr als einem Zustand gefunden werden. Es gibt sieben Polymorphe oder Formen von SiO 2 . Vier dieser Arten sind äußerst selten. Die anderen drei - Quarz, Cristobalit und Tridymit - sind häufig anzutreffen.
Quarz hat auch zwei Zustände, Alpha und Beta. Alpha-Quarz ist in der Regel natürlich zu finden. Wenn Quarz über 1.063,4 ° F (573 ° C) erhitzt wird, verwandelt er sich in Beta-Quarz. Herstellungsprozesse bewirken diese Änderung, aber auch Blitze oder Meteore können den Prozess abschließen.
Kristallines Siliciumdioxid, ein Bestandteil von Erde und Sand, wird häufig bei der Glasherstellung verwendet. SiO 2 -haltiger Sand härtet beim Erhitzen zu Glas aus. Die erste urkundliche Glasherstellung fand vor ca. 5.000 Jahren in Ägypten statt.
Neben Sand kommt kristallines Siliciumdioxid in jeder Art von Gesteinsformation vor. Im Vergleich zu sedimentärem oder metamorphem Gestein weisen Igneous-Gesteine die geringste Menge an Quarz auf. Aus Lava hergestelltes Brenngestein enthält Silizium, Sauerstoff und Metalle, so dass normalerweise Silizium gebildet wird. Wenn ein Überschuss an Silizium und Sauerstoff verbleibt, nachdem das Metall aufgebraucht ist, wird auch Quarz gebildet. Ungefähr 12 Prozent der magmatischen Gesteine bestehen aus SiO 2 .
Kristallines Siliciumdioxid wird in vielen Fertigungsindustrien sowie in der Keramik- und Glasherstellung sowie für Kunststoff- und Gummifüllstoffe verwendet. Darüber hinaus kommt es in Beton, Granit, Sandstein und anderen Steinen vor. Viele berühmte Bauwerke, wie das Weiße Haus in Washington, DC, enthalten kristallines Siliziumdioxid.
Das Arbeiten mit kristalliner Kieselsäure kann gefährlich sein. Der beim Bohren oder Schneiden von Quarz entstehende Staub kann leicht eingeatmet werden und führt zu Silikose, wodurch Narbengewebe in der Lunge entsteht und eine betroffene Person anfälliger für andere Lungenerkrankungen wie Tuberkulose wird. Bei der Arbeit mit diesem Material ist äußerste Vorsicht geboten.