結晶性シリカとは
結晶性シリカは、地球のすべての地域および地質学的記録のすべての層に見られる化学物質SiO 2の学名です。 それは古代エジプトにさかのぼり、何千年もの間多くの産業で使用されてきました。 結晶シリカの最も一般的な形は石英です。
シリカは、シリコン、ケイ酸塩、またはシリコンと混同しないでください。 シリコンは、酸素とともにシリカを構成する元素Siです。 シリコンは、酸素に次いで、地球上で2番目に豊富な元素です。 ケイ酸塩は、シリコンと酸素を組み合わせることによっても形成されますが、化学組成に金属も含まれます。 シリコーンはポリマー、合成で作られた化合物です。
2つの形態で見られるように、シリカは結晶質または非晶質です。 シリカが結晶性であるためには、その分子を三次元の繰り返しパターンに配置する必要があります。 アモルファスシリカは結晶構造を持ちません。 オパールは、非晶質シリカの一種です。
多形であるため、結晶性シリカは複数の状態で見つけることができます。 SiO 2には7つの多形、または形態があります。 これらのタイプのうち4つは非常にまれです。 他の3つ-クォーツ、クリストバライト、およびトリディマイト-は一般的に見られます。
Quartzには、アルファとベータの2つの状態もあります。 アルファクォーツは一般的に自然に見つかります。 クォーツが573°C（1,063.4°F）を超えると、ベータクォーツに変わります。 製造プロセスがこの変化を生み出しますが、稲妻や流星もプロセスを完了することができます。
土と砂の成分である結晶性シリカは、ガラス製造によく使用されます。 加熱すると、SiO 2を含む砂が硬化してガラスになります。 最初に記録されたガラス製造は、約5,000年前にエジプトで行われました。
砂に加えて、結晶シリカはあらゆる種類の岩石層に見られます。 火成岩は、堆積岩または変成岩に比べて石英の量が最も少なくなります。 溶岩から作られた火成岩にはシリコン、酸素、金属が含まれているため、通常はシリコンが形成されます。 金属が枯渇した後、シリコンと酸素が過剰に残っていると、石英も形成されます。 火成岩の約12パーセントはSiO 2です。
結晶性シリカは、多くの製造業、セラミック、ガラス製造、プラスチックおよびゴム充填材で使用されています。 さらに、コンクリート、花崗岩、砂岩、その他の種類の石にも含まれています。 ワシントンDCのホワイトハウスなど、多くの有名な建造物には結晶性シリカが含まれています。
結晶性シリカの使用は危険です。 石英の穴あけまたは切断から発生する粉塵は吸入されやすく、肺に瘢痕組織を作り、結核などの他の肺疾患の影響を受けやすい珪肺症を引き起こします。 この素材を扱うときは、細心の注意が必要です。