SiO2 là một chất có nhiều ứng dụng trong cuộc sống như xuất kính hành lang cửa số, lọ thủy tinh,….. Vậy bạn đã từng thắc mắc SiO2 là gì? Nó có tính chất hóa học ra sao, được điều chế và ứng dụng thế nào chưa. Nếu có, hãy cùng LabVIETCHEM đi tìm lời giải đáp qua nội dung nội dung bài viết tại chỗ này nhé.

Bạn Đang Xem: SiO2 là gì? Tầm quan trọng của silic dioxit (SiO2) trong cuộc sống

Silic dioxit SiO2 là gì?

SiO2 là gì?

SiO2 hay silic dioxit là một hợp chất hóa học còn mang tên gọi khác là silica. Nó là một oxit của silic với có độ cứng cao được nghe biết từ thời cổ đại. Phân tử SiO2 không tồn tại ở dạng đơn lẻ mà liên kết lại với nhau thành phân tử rất lớn và tồn tại ở cả 2 dạng là dạng tinh thể và vô định hình. Phần lớn silic dioxit tổng hợp tự tạo đều được tạo ra ở dạng bột hoặc keo sẽ có được cấu trúc vô định hình còn nếu được tạo ra ở áp suất và nhiệt độ cao như coesit và stishovit thì có cấu trúc tinh thể.

Cấu trúc tinh thể SiO2

Trạng thái tự nhiên của Silic dioxit SiO2

Trong tự nhiên, silic dioxit tồn tại chủ yếu ở dạng tinh thể hoặc vi tinh thể như cát (thạch anh), tridimit, cristobalit, cancedoan hoặc đá mã não, trong đó, dạng phổ thông nhất là dạng cát. Nó đây chính là một khoáng vật của vỏ Trái Đất.

Tinh thể thạch anh SiO2

Trong tham dự áp suất thường, silic dioxit tinh thể có 3 dạng thù hình chính, đó là thạch anh, tridimit và cristobalit. Mỗi dạng lại sở hữu hai hoặc ba dạng thứ cấp với dạng thứ cấp α bền ở nhiệt độ thấp và dạng thứ cấp β bền nhiệt độ cao.

Ba dạng tinh thể của SiO2 có cách sắp xếp khác nhau của tương đối nhiều nhóm tứ diện SiO4 ở trong tinh thể. Ở dạng thạch anh α, góc liên kết Si-O-Si bằng 150° còn ở dạng tridimit và cristobalit thì góc liên kết Si-O-Si bằng 180°. Trong thạch anh, những nhóm tứ diện SiO4 được sắp xếp sao cho những nguyên tử Si nằm trên một đường xoắn ốc quay phải (α-thạch anh) hoặc quay trái (β-thạch anh). Để biến thạch anh thành cristobalit góc Si-O-Si cần chuyển từ 150° thành 180°, còn nếu muốn chuyển thành α-tridimit thì bên cạnh việc chuyển góc Si-O-Si từ 150° thành 180° còn phải xoay tứ diện SiO4 quanh trục đối xứng một góc bằng 180°.

Tính chất hóa học của SiO2

– Silic dioxit có thể tác dụng với kiềm và oxit bazơ để tạo thành muối silicat ở nhiệt độ cao

SiO2 + 2NaOH → Na2SiO3 + H2O

SiO2 + Na2CO3 → Na2SiO3 + CO2

– Không phản ứng được với nước.

Xem Thêm : Hàu Điếu Là Con Gì? Hàu Điếu Làm Món Gì Ngon?

– Phản ứng với axit flohidric theo phương trình hóa học:

SiO2 + 4HF → SiF4 + 2H2O

SiO2 + 6HF(đặc) → H2SiF6 + 2H2O

Phương pháp điều chế SiO2

Dù silic dioxit rất phổ thông trong tự nhiên nhưng tất cả chúng ta cũng có thể có thể tổng hợp nó bằng một trong những phương pháp sau:

• Cho silic phản ứng với oxi trong tham dự nhiệt độ cao

Si(r) + O2(k) → SiO2 (r)

Phương pháp này thường được sử dụng để phủ lớp SiO2 trên mặt phẳng của silic.

• Phương pháp phun khói

Là phương pháp thủy phân silic halogel ở nhiệt độ cao với oxy và hyđro theo phương trình hóa học:

2H2 + O2 + SiCl4 → SiO2 + 4HCl

• Phương pháp kết tủa

Cho silic lỏng phản ứng với cùng một axit vô cơ. Phản ứng xẩy ra như sau:

Na2SiO3 + H+ → 2Na+ + SiO2 + H2O

• Phương pháp sol-gel

Là phương pháop thủy phân một alkoxysilan với xúc tác bazơ hoặc axit. Phương trình phản ứng như sau:

Si(OR)4 + 2H2O → SiO2 + 4ROH

Ngoài ra, silica NanospringsTM được sinh sản bằng phương pháp hơi lỏng – rắn ở nhiệt độ thấp, tương đương với nhiệt độ phòng.

Ứng dụng của Silic dioxit SiO2

– Khoảng tầm 95% silic dioxit thương nghiệp được sử dụng trong ngành xây dựng, ví dụ như sinh sản bê tông. Hỗn hợp đá vôi và đất sét sau thời điểm được nghiền nhỏ sẽ tiến hành trộn với cát và nước thành dạng bùn. Sau đó mang nung ở nhiệt độ khoảng chừng 1400 – 1500 °C trong lò nung xi-măng (lò quay hoặc lò đứng) để tạo ra clinke dạng rắn, để nguội. Nghiền clinke và một số phụ gia thành dạng bột min, ta sẽ thu được xi-măng.

Là vật liệu để sinh sản xi-măng

Xem Thêm : Go Round là gì và cấu trúc cụm từ Go Round trong câu Tiếng Anh

– Là vật liệu trong công nghiệp sinh sản đồ gốm: Trộn đều đất sét, thạch anh và fenpat với nước theo tỷ lệ thích hợp để thành khối dẻo rồi tạo hình. Sau đó mang nung các đồ vật đã tạo hình ở nhiệt độ phù hợp.

Là vật liệu trong công nghiệp sinh sản đồ gốm

– Là thành phần quan trọng để sinh sản thủy tinh: Trộn đều hỗn hợp cát, đá vôi, soda theo tỉ lệ thích hợp, sau đó mang nung trong lò quay ở nhiệt độ 900 °C thành thủy tinh dạng nhão. Tiếp đến là làm nguội thủy tinh dạng nhão để được thủy tinh dẻo. Và bước cuối cùng là ép hoặc thổi thủy tinh dẻo thành những hình dạng mong muốn.

CaCO3 (t°) → CaO + CO2

CaO + SiO2 (t°) → CaSiO3

Na2CO3 + SiO2 (t°) → Na2SiO3 + CO2

Sinh sản thủy tinh với từ cát thạch anh

– Thạch anh dùng trong khối hệ thống lọc nước, xử lí nước tinh khiết.

Mạng lưới hệ thống lọc nước sử dụng silic dioxit

– Sinh sản Sodium silicat (Na2SiO3) – thành phần chế tạo ra xà phòng và chất nhuộm màu.

– SiO2 dạng cát được sử dụng làm thành phần chính trong đúc cát để sinh sản các rõ ràng, vật dụng kim loại vì có điểm trung tâm chảy cao.

Đó là một số thông tin về silic dioxit SiO2 là gì mà LabVIETCHEM đã tổng hợp được. Chắc hẳn sau thời điểm theo dõi nội dung trên, các bạn đã trả lời được những thắc mắc ban sơ rồi phải không nào. Truy cập ngay website labvietchem.com.vn để xem thêm nhiều nội dung bài viết hay và hữu ích nhé.

Xem thêm:

• Etilen là gì? Cơ chế làm chín trái cây của Etilen C2H4
• Propylene Glycol – Tính chất, phương pháp sinh sản và ứng dụng trong cuộc sống