Il composto inorganico noto come biossido di silicio, anche chiamato silice e avente formula SiO2, è presente fin dall’antichità, essendo costituito dalla comune sabbia silicea. Questo materiale è stato utilizzato per costruire gli scheletri delle prime forme di vita e come struttura di supporto dalle piante preistoriche.
I Romani antichi impiegavano la silice per rinforzare il cemento, mentre i Veneziani sviluppavano l’arte del vetro soffiato sfruttando la silice nella lavorazione del vetro.
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È possibile trovarlo principalmente nel quarzo, dove si presenta in una struttura cristallina trigonale composta da tetraedri silicio-ossigeno uniti tra loro. Può essere rinvenuto anche nella cristobalite, polimorfo del quarzo con una diversa struttura cristallina a seconda della temperatura di formazione.
La silice di origine biologica è prodotta da organismi come diatomee, radiolari e spugne, che estraggono la silice disciolta in acqua per la formazione delle loro strutture.
Proprietà
Il biossido di silicio è un solido molecolare poco solubile in acqua, che può presentarsi sia in forma amorfa che cristallina, con colorazione grigia o trasparente. Ha un elevato punto di fusione e di ebollizione, con una densità di 2.65 g/cm3. Il quarzo, forma cristallina della silice, ha una durezza di 7 nella scala di Mohs ed è poco reattivo, tranne con l’acido fluoridrico.
Sintesi
Anche se la silice è abbondante nelle rocce terrestri, può essere ottenuta tramite diverse vie sintetiche. Una delle modalità di produzione è la reazione del silicato di sodio con acido solforico, generando silice amorfa. Un altro metodo impiega l’ossidazione termica su wafer di silicio per ottenere sottili film di biossido di silicio.
Reazioni
Il biossido di silicio può reagire con il carbonio alle alte temperature per formare carburo di silicio. Inoltre, può essere ottenuto dalla reazione del tetrafluoruro di silicio con l’acqua, producendo silice e acido fluoridrico come sottoprodotti.
Applicazioni e Utilizzi Comuni del Biossido di Silicio
Il biossido di silicio, noto anche come silice, è un composto chimico ampiamente utilizzato in diversi settori industriali grazie alle sue proprietà uniche. Ecco alcuni dei principali usi di questo composto:
Industria delle Costruzioni
L’industria delle costruzioni utilizza il biossido di silicio per la produzione di calcestruzzo, un materiale essenziale per la costruzione di edifici e infrastrutture. Vetro e Ceramiche
Il biossido di silicio è impiegato nella produzione di vetro e ceramiche, dove agisce come componente fondamentale per conferire resistenza e trasparenza ai materiali. Chiarificante in Alimenti
Grazie alle sue proprietà di chiarificazione, la silice è comunemente utilizzata come agente chiarificante nei succhi di frutta e vino. Antiagglomerante negli Alimenti
Il biossido di silicio viene impiegato come antiagglomerante in alimenti come farina, spezie e zucchero per evitare la formazione di grumi indesiderati. Dentifrici e Prodotti per l’Igiene Orale
Nei dentifrici, la silice agisce come agente che aiuta a rimuovere la placca dentale, contribuendo così alla salute dentale. Settore Farmaceutico e Cosmetico
Nel settore farmaceutico, la silice è utilizzata sotto forma colloidale, mentre nell’industria cosmetica viene utilizzata per controllare la viscosità dei prodotti e come agente esfoliante. Inoltre, il biossido di silicio trova impiego anche come additivo antiagglomerante in vari prodotti alimentari e cosmetici, prevenendo la formazione di grumi e migliorando la consistenza dei prodotti.
Sebbene il biossido di silicio sia ampiamente utilizzato in diverse industrie, è importante considerare le precauzioni necessarie per garantire un utilizzo sicuro e responsabile di questo composto chimico.
