La fórmula química del sílice es SiO2. En su estado natural, es posible encontrarla en diversas formas diferentes. Posee 17 formas cristalinas distintas, entre ellas el cuarzo, el topacio y la amatista.
Tiene muchisimos usos en el mundo moderno, desde vidrios hasta la industria electrónica.
Algunas de las formas mas conocidas del Sílice
Usos del sílice
Este compuesto quimico es el principal componente de la arena y la principal materia prima para el vidrio. También se utiliza en la fabricación de cemento Portland.
Es uno de los óxidos más abundantes en la corteza terrestre. Se encuentra en forma de piedra, arena, cuarzo, etc.
La sílice fundida se produce en hornos de arco, de plasma u otros tipos. Puede tener pureza de hasta 99,9% de SiO2. Usada principalmente en la industria electro-electrónica.
Es materia prima básica para la producción de vidrio.
Mezclado con cal y carbonato de sodio produce los vidrios comunes para ventanas, botellas, lámparas, etc. (la mayoría de los cristales planos son fabricados por la deposición en una cuba con estaño fundido bajo atmósfera controlada).
Con óxido de boro, produce vidrios resistentes a altas temperaturas y choques térmicos, conocidos por el nombre comercial pirex.
La sílice fundida de alta pureza, a su vez, puede ser usada para vidrios de alta resistencia térmica y mecánica (usados en naves espaciales).
La arena es extensamente usada como agregado en la construcción civil, así como en la industria de fundición, refractarios, etc.
El cuarzo tiene propiedades piezoelétricas y, por eso, es bastante empleado en componentes electrónicos que hacen uso de este fenómeno.
Tambien sirve para dar información a los geologos que investigan las erupciones, ya que la concentración de Silice determina la viscosidad de la lava.
¿Para que sirve el sílice en el cuerpo?
Propiedades del Sílice
Algunas propiedades de la sílice fundida:
- Masa específica 2 200 kg / m³
- Punto de fusión 1 830 ° C
- Conductividad térmica 1,4 W / (m K),
- Coeficiente de expansión térmica 0,04 10-5 1 / K
La exposición prolongada a la forma cristalina del sílice induce la producción de quimíocinas, citocinas inflamatorias y factores de crecimiento.
Estos mediadores se han revelado importantes para la iniciación y progresión de enfermedades pulmonares inducidas por la sílice, ya que intervienen en el control de la transcripción de los ARNm (Castranova, 2004).
Además de estos mediadores, la sílice cristalina puede inducir toxicidad por la formación de especies reactivas de oxígeno directamente en su superficie o durante la fagocitosis.
En la mayoría de los casos, la mayoría de las personas que sufren de este tipo de cáncer de próstata, no se sienten satisfechas.
El estrés oxidativo de este modo generado ha sido propuesto como el elemento clave en la patogénesis de la silicosis y en la inducción del cáncer de pulmón por la sílice (Castranova, 2004).
Solubilidad del dioxido de silicio
La solubilidad del dióxido de silicio en agua depende en gran medida de la modificación o del grado de orden del dióxido de silicio.
Dependiendo de la fuente, la solubilidad del cuarzo cristalino de alto orden a 25 °C es de aproximadamente 2,9 o 6-11 mg de SiO2 por litro de agua.
Sin embargo, debe tenerse en cuenta que el equilibrio de la solución se ajusta cinéticamente sólo muy lentamente en determinadas circunstancias.
Las sílices amorfas desordenadas son mucho más solubles a la misma temperatura con aprox. 120 mg/l de agua.
Con el aumento de la temperatura aumenta la solubilidad. Para cuarzo a 100 °C es entonces aprox. 60 mg/l de agua.
Para sílice amorfa a 75 °C ya se han disuelto en agua 330 ppm de dióxido de silicio. La solubilidad de la calcedonia es de 22-34 mg/l, la de la cristobalita 6 mg/l, la de la tridimita 4,5 mg/l, la de la stishovita 11 mg/l y la del vidrio amorfo de cuarzo 39 mg/l y 120 mg/l respectivamente.
Los ácidos son prácticamente incapaces de disolver el SiO2, excepto el ácido fluorhídrico (HF) que lo ataca para formar tetrafluoruro de silicio gaseoso (SiF4).
Los fundidos alcalinos y, en menor medida, las soluciones alcalinas acuosas disuelven especialmente el dióxido de silicio amorfo.
Algunas aguas naturales contienen ácido silícico y dióxido de silicio coloidal (SiO2), que no hidrata al ácido silícico a temperaturas normales en el agua.
Este SiO2 coloidal, que también incluye varios compuestos que contienen sílice, no reacciona con el heptamolibdato de amonio para formar el ácido heteropólico de color amarillo.
Mineralogía y yacimientos
El SiO2 no cristalino (amorfo) se presenta en la naturaleza como un componente esencial en las siguientes sustancias, cuya composición es muy poco homogénea y no uniforme:
- Biogénico: Esqueletos de radiolarios, diatomeas y esponjas de ópalo, solidificados diagenéticamente a roca, por ejemplo a pizarra silícea.
- Géiserita: productos sinterizados amorfos de fuentes termales
- Taquilita: vidrio volcánico de composición basáltica que contiene SiO2, FeO, MgO, CaO y Al2O3 además de un mayor contenido.
- Obsidiana: vidrio volcánico de composición granítica.
A diferencia del SiO2 amorfo, las formas cristalinas tienen una tolerancia muy pequeña a las impurezas. Sólo difieren en su estructura.
El dióxido de silicio, como parte de silicatos como feldespato, minerales arcillosos o en forma libre como cuarzo, forma el componente principal de la corteza terrestre y por lo tanto también el compuesto de silicio más común.