Co to jest krzemionka krystaliczna?
Krzemionka krystaliczna to nazwa naukowa związku chemicznego SiO 2 , występującego we wszystkich regionach Ziemi i we wszystkich warstwach w zapisie geologicznym. Jest używany w wielu branżach od tysięcy lat, sięgając starożytnego Egiptu. Najczęstszą postacią krystalicznej krzemionki jest kwarc.
Krzemionki nie należy mylić z krzemem, krzemianami lub silikonem. Krzem jest pierwiastkiem Si, który wraz z tlenem tworzy krzemionkę. Krzem jest drugim najliczniejszym pierwiastkiem na ziemi, obok tlenu. Krzemiany powstają również przez połączenie krzemu i tlenu, ale także zawierają metal w składzie chemicznym. Silikony są polimerami, związkami wytworzonymi syntetycznie.
Widziana w dwóch postaciach krzemionka może być krystaliczna lub bezpostaciowa. Aby krzemionka była krystaliczna, jej cząsteczki muszą być ułożone w trójwymiarowy powtarzalny wzór. Krzemionka amorficzna nie ma struktury krystalicznej. Opale są rodzajem niekrystalicznej krzemionki.
Ponieważ jest polimorficzny, krystaliczną krzemionkę można znaleźć w więcej niż jednym stanie. Istnieje siedem polimorfów lub form SiO2. Cztery z tych typów są niezwykle rzadkie. Pozostałe trzy - kwarc, krystobalit i tridymit - występują powszechnie.
Kwarc ma również dwa stany, alfa i beta. Kwarc alfa zwykle występuje naturalnie. Gdy kwarc zostanie podgrzany do temperatury powyżej 1073 ° F (573 ° C), zmienia się on w beta kwarc. Procesy produkcyjne powodują tę zmianę, ale błyskawice lub meteory mogą również zakończyć proces.
Krystaliczna krzemionka jest składnikiem gleby i piasku, często wykorzystywanym w produkcji szkła. Po podgrzaniu piasek zawierający SiO 2 twardnieje w szkło. Pierwsza zarejestrowana produkcja szkła miała miejsce w Egipcie około 5000 lat temu.
Oprócz piasku krystaliczna krzemionka występuje w każdym rodzaju formacji skalnych. Skały magmowe mają najmniejszą ilość kwarcu w porównaniu ze skałami osadowymi lub metamorficznymi. Skała magmowa, wykonana z lawy, zawiera krzem, tlen i metale, dlatego zwykle powstaje krzem. Jeżeli nadmiar krzemu i tlenu pozostanie po wyczerpaniu metalu, powstanie również kwarc. Około 12 procent skał magmowych to SiO 2 .
Krzemionka krystaliczna jest stosowana w wielu gałęziach przemysłu, a także w ceramice, szklarstwie oraz do wypełniaczy z tworzyw sztucznych i gumy. Ponadto znajduje się w betonie, granicie, piaskowcu i innych rodzajach kamieni. Wiele znanych budowli, takich jak Biały Dom w Waszyngtonie, DC, zawiera krystaliczną krzemionkę.
Praca z krzemionką krystaliczną może być niebezpieczna. Pył powstający podczas wiercenia lub cięcia kwarcu jest łatwo wdychany i powoduje krzemicę, która tworzy tkankę bliznowatą w płucach i czyni osobę chorą bardziej podatną na inne choroby płuc, takie jak gruźlica. Podczas pracy z tym materiałem należy zachować szczególną ostrożność.