Wat is kristallijn silicium?
Kristallijn silica is de wetenschappelijke naam van een chemische verbinding, SiO 2 , gevonden in alle regio's van de aarde en alle lagen in het geologisch record. Het wordt al duizenden jaren in vele industrieën gebruikt, daterend uit het oude Egypte. De meest voorkomende vorm van kristallijn silica is kwarts.
Silica mag niet worden verward met silicium, silicaten of siliconen. Silicium is het element Si, dat samen met zuurstof silicium vormt. Silicium is het tweede meest voorkomende element op aarde, naast zuurstof. Silicaten worden ook gevormd door silicium en zuurstof te combineren, maar bevatten ook een metaal in hun chemische samenstelling. Siliconen zijn polymeren, synthetisch gemaakte verbindingen.
In twee vormen gezien, kan silica kristallijn of amorf zijn. Om silicium te laten kristalliseren, moeten de moleculen ervan in een driedimensionaal herhalend patroon worden gerangschikt. Amorf siliciumoxide heeft geen kristallijne structuur. Opalen zijn een soort niet-kristallijne silica.
Omdat het polymorf is, kan kristallijn silica in meer dan één toestand worden gevonden. Er zijn zeven polymorfen of vormen van Si02. Vier van deze soorten zijn uiterst zeldzaam. De andere drie - kwarts, cristobaliet en tridymiet - komen veel voor.
Kwarts heeft ook twee toestanden, alfa en bèta. Alfa-kwarts wordt meestal van nature gevonden. Wanneer kwarts wordt verhit tot voorbij 573 ° C (1,063,4 ° F), verandert het in bèta-kwarts. Productieprocessen zorgen voor deze verandering, maar bliksem of meteoren kunnen het proces ook voltooien.
Kristallijn silica, een bestanddeel van aarde en zand, wordt vaak gebruikt bij het maken van glas. Bij verhitting hardt zand dat Si02 bevat uit in glas. De eerste geregistreerde glasproductie vond ongeveer 5000 jaar geleden in Egypte plaats.
Naast zand is kristallijn silica te vinden in elk type rotsformatie. Stollingsgesteenten hebben de minste hoeveelheid kwarts in vergelijking met sedimentair of metamorf gesteente. Stollingsgesteente, gemaakt van lava, bevat silicium, zuurstof en metalen, dus meestal wordt silicium gevormd. Als een overmaat aan silicium en zuurstof achterblijft nadat het metaal is uitgeput, zal ook kwarts worden gevormd. Ongeveer 12 procent van de stollingsgesteenten is SiO 2 .
Kristallijn silica wordt in veel industriële industrieën gebruikt, evenals in keramiek, glasfabricage en voor kunststof- en rubbervullers. Bovendien wordt het aangetroffen in beton, graniet, zandsteen en andere steensoorten. Veel beroemde structuren, zoals het Witte Huis in Washington, DC, bevatten kristallijn silica.
Werken met kristallijn silica kan gevaarlijk zijn. Het stof dat wordt gegenereerd door boren of snijden van kwarts wordt gemakkelijk ingeademd en veroorzaakt silicose, waardoor littekenweefsel in de longen ontstaat en een getroffen persoon vatbaarder wordt voor andere longziekten, zoals tuberculose. Bij het werken met dit materiaal moet uiterste zorg worden besteed.