Tìm hiểu về silic dioxit là gì? Ngành công nghiệp Silicat có ứng dụng gì?

Silicon Dioxide là một cái tên mà bạn sẽ thấy thường xuyên vì chúng được áp dụng rất nhiều trong cuộc sống. Do đó, khi nắm bắt các thuộc tính, trạng thái cũng như cách chuẩn bị, ứng dụng của họ sẽ giúp bạn có được kiến ​​thức quan trọng hơn và áp dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

Xem tất cả

Silicon dioxide là gì?

Silicon Dioxide cũng có nhiều tên khác nhau như Silica. Trên thực tế, silicon dioxide là một oxit axit khi hoạt động với oxit cơ bản và kiềm sẽ tạo thành muối silicat ở nhiệt độ cao.

Công thức hóa học như sau:

• SiO2 (r) + 2naoh (r) → Na2SIO3 (r) + H2O (k) (điều kiện nhiệt độ cao).

• SiO2 (r) + CaO (r) → casio3 (r) (điều kiện nhiệt độ cao).

Silicon dioxide hoàn toàn không có phản ứng với nước và có độ cứng cao. Các phân tử của silicon dioxide sẽ không tồn tại một mình, vì vậy nó chắc chắn sẽ tạo ra các trạng thái tự nhiên rất thú vị. Hiểu những gì silicon dioxide sẽ giúp bạn biết nhiều hơn lý do tại sao chúng được áp dụng và trở thành một thành phần quan trọng trong rất nhiều lĩnh vực của cuộc sống.

Trạng thái tự nhiên của silicon dioxide

Thông thường nếu nói đến tên của silicon dioxide, nhiều người thường không chú ý hoặc chú ý quá nhiều. Tuy nhiên, nếu bạn tìm hiểu về trạng thái tự nhiên của chúng, bạn sẽ thấy chúng khá quen thuộc trong cuộc sống hàng ngày vì chúng xuất hiện và có mặt trong nhiều sản phẩm và đồ dùng quen thuộc. Vậy trạng thái tự nhiên của silicon dioxide là gì?

Trong trạng thái tự nhiên, silicon dioxide sẽ tồn tại ở hai dạng chính, micro và tinh thể. Đặc biệt, ở trạng thái vi mô, bạn sẽ gặp chúng dưới dạng cát, tridimit, cencedoan, cristobalit, đá agate. Tuy nhiên, bạn sẽ gặp phải trạng thái thường xuyên nhất của silicon dioxide dưới dạng cát. Điều thú vị là chúng cũng là một khoáng chất của lớp vỏ trái đất.

Trong điều kiện áp lực bình thường, làm thế nào để silicon dioxide tồn tại? Theo đó, nếu trong điều kiện áp suất bình thường, các tinh thể của silicon dioxide sẽ tồn tại dưới dạng tridimit, thạch anh và cristobalit. Trong mỗi hình thức khác nhau, có các thuộc tính khác nhau và khác nhau. Sự linh hoạt trong trạng thái tự nhiên của silicon dioxide là một điểm giúp chúng được áp dụng nhiều ngày nay trong nhiều lĩnh vực.

Tính chất hóa học của silicon dioxide

Tại sao silicon dioxide được áp dụng rất nhiều? Đó là tất cả bởi vì chúng có tính chất hóa học khá nổi bật. Theo đó, silicon dioxide có tính chất hóa học như:

Silicon dioxide hoàn toàn không có phản ứng với nước.

Khi hành động với oxit boad và kiềm, nó sẽ tạo thành muối silicat ở nhiệt độ cao:

• SiO2 + 2naoh → Na2SIO3 + H2O

• SiO2 + Na2Co3 → NA2SIO3 + CO2

Silicon dioxide có phản ứng hóa học đối với axit flohained:

• SiO2 + 4HF → SIF4 + 2H2O

• SiO2 + 6HF (tập trung) → H2SIF6 + 2H2O

Làm thế nào để chuẩn bị silicon dioxide?

Trên thực tế, bạn sẽ thấy rằng silicon dioxide rất phổ biến trong cuộc sống và chúng thường có sẵn. Tuy nhiên, bạn cũng có thể chuẩn bị và tổng hợp chúng với nhiều phương pháp cơ bản khác nhau. Tổng hợp silicon dioxide sẽ giúp đáp ứng nhu cầu sử dụng ngày càng tăng.

• Chuẩn bị silicon dioxide bằng cách cho phép silicon hoạt động với oxy trong điều kiện nhiệt độ cao: Phương pháp này thường sẽ được sử dụng để bao phủ một lớp silicon dioxide trên bề mặt silicon. Phản ứng hóa học có phương trình sau:

SI (R) + O2 (K) → SiO2 (r)

• Phương pháp điều chế silicon dioxide với thuốc phun khói: Đây thực chất là một phương pháp thủy phân silicon halogen với hydro và oxy ở nhiệt độ cao. Phản ứng hóa học có phương trình:

2H2 + O2 + SICL4 → SiO2 + 4HCL

• Phương pháp Sol-Gel: Đây là phương pháp điều chế silicon dioxide bằng cách thủy phân một alkoxoxysilan với chất xúc tác mà axit hoặc bazo. Phản ứng hóa học có phương trình:

Si (hoặc) 4 + 2H2O → SiO2 + 4ROH

Ngoài các phương pháp này, cũng có thể chuẩn bị silicon dioxide bằng một chút – rắn ở nhiệt độ thấp (nhiệt độ phòng). Với các phương pháp này, bạn có thể tổng hợp silicon dioxide dễ dàng.

Xem thêm:

• Silicon và hợp chất của silicon: chi tiết về các thuộc tính và ứng dụng
• Oxit carbon (CO) là gì? Thuộc tính và các ứng dụng phổ biến

Ứng dụng của Silicon Dioxide và Silicate Industry

Silicon Dioxide hiện xuất hiện trong nhiều lĩnh vực của cuộc sống. Nói cách khác, việc áp dụng silicon dioxide sẽ thực sự được gọi chung là ngành công nghiệp silicat.

Trong nền kinh tế hiện tại, ngành công nghiệp silicon dioxide, hay silicat đóng vai trò cực kỳ quan trọng. Theo đó, ngành công nghiệp silicat sẽ bao gồm nhiều ngành công nghiệp nhỏ như sản xuất xi măng, sản xuất thủy tinh, sản xuất gốm …

Áp dụng silicon dioxide trong lĩnh vực xây dựng

Trên thực tế, có tới 95% silicon dioxide được áp dụng trong ngành xây dựng. Điều này có thể thấy rằng silicon dioxide đã trở thành một chất cực kỳ quan trọng trong ngành này và mang lại rất nhiều giá trị tuyệt vời. Silicon dioxide sẽ được sử dụng để sản xuất xi măng.

Cụ thể, một hỗn hợp cát, nước, đất sét, đá vôi, trong đó, đá vôi và đất sét sẽ bị nghiền nát. Hỗn hợp này sẽ được trộn lẫn với nhau để tạo thành một dạng bùn. Hỗn hợp sẽ tiếp tục được làm nóng trong lò xi măng ở nhiệt độ cao lên tới 1400 – 1500 độ C.

Kết quả của quá trình sẽ tạo ra clinker rắn và tiếp tục nguội. Clinker này sẽ tiếp tục bị nghiền nát và một số chất phụ gia khác để tạo thành xi măng. Xi măng bây giờ là một vật liệu quan trọng và không thể thiếu trong ngành xây dựng. Đặc biệt là trong tất cả các công trình, xi măng được coi là một liên kết bền vững và vững chắc.

Sản xuất gốm silicon dioxide

Ngoài việc là một thành phần chính của ngành xây dựng, silicon dioxide cũng được sử dụng để sản xuất đồ gốm. Trộn thạch anh, đất sét và fenspat cùng với nước sẽ tạo thành một khối linh hoạt. Đặc biệt, các thành phần sẽ được trộn lẫn với nhau theo một tỷ lệ nhất định.

Hỗn hợp này sẽ được tạo ra một hình dạng cụ thể và tiến hành đốt trong lò ở nhiệt độ thích hợp. Kết quả sẽ là các sản phẩm gốm đẹp, bền. Đặc biệt là bây giờ gốm cũng được sử dụng và xuất hiện trong tất cả các không gian gia đình và văn phòng và mang lại nhiều giá trị tuyệt vời.

Sản xuất Silicon Dioxide

Hiện tại trong ngành công nghiệp thủy tinh, silicon dioxide cũng là một thành phần quan trọng. Theo đó, silicon dioxide sẽ được trộn với soda, đá vôi theo một tỷ lệ nhất định. Hỗn hợp này sẽ tiếp tục được nướng ở 900OC trong lò quay. Sau đó, thành phẩm sẽ là một ly flabby.

Kính sẽ được làm mát để tạo ra kính linh hoạt. Kính linh hoạt đó sẽ bị ép buộc hoặc thổi để tạo ra các hình dạng mong muốn. Và các sản phẩm thủy tinh sẽ được định hình như bây giờ. Phản ứng hóa học như sau:

• Caco3 (T °) → CaO + CO2

• Cao + SiO2 (t °) → casio3

• Na2Co3 + SiO2 (T °) → Na2SIO3 + CO2

Ngoài các ứng dụng trên, trên thực tế, silicon dioxide cũng có nhiều ứng dụng quan trọng khác như:

• Sử dụng silicon dioxide để lọc hoặc xử lý nước tinh khiết.

• Silicon dioxide dưới dạng cát sẽ được sử dụng để đúc cát hoặc sản xuất các vật phẩm kim loại và chi tiết. Lý do là vì họ có điểm nóng chảy cao.

• Sử dụng silicon dioxide để tạo ra natri silicat. Đây là một thành phần quan trọng để sản xuất thuốc nhuộm màu và xà phòng.

Tập thể dục trên Silicon Dioxide và Silicat và Sách giáo khoa hóa học 9 với các giải pháp

Hóa học SGK 9 Hiện tại có nhiều bài tập tốt về silicon dioxide. Cụ thể, bạn có thể tham khảo một số bài tập và giải pháp cơ bản như sau:

Bài tập 2 (Hóa học SGK 9 Trang 95)

Mô tả ngắn gọn các giai đoạn chính trong sản xuất gốm.

Giải pháp:

Các giai đoạn chính trong sản xuất gốm bao gồm:

• Knance thạch anh, đất sét, chắn bùn với nước theo tỷ lệ phù hợp để tạo thành một hỗn hợp, còn được gọi là khối nhựa.

• Khối lượng nhựa này sẽ tiếp tục được định hình và nướng trong lò ở nhiệt độ thích hợp. Sản phẩm sẽ là một đồ gốm phổ biến ngày nay.

Bài tập 4 (Hóa học SGK 9 Trang 95)

Chủ đề: Làm thế nào để sản xuất thủy tinh? Viết các phương trình phản ứng hóa học xảy ra trong quá trình nấu thủy tinh.

Giải pháp:

Quy trình sản xuất thủy tinh:

• Trộn cát, hỗn hợp đá vôi, soda theo tỷ lệ thích hợp.

• Đốt cháy hỗn hợp trong lò ở khoảng 900 độ C.

• Từ từ làm mát kính linh hoạt, thủy tinh bắt buộc vào các vật thể.

Phương trình hóa học:

• Caco3 (T °) → Chiều cao + CO2

• Cao + SiO2 (t °) → casio3

• Na2Co3 + SiO2 (T °) → Na2SIO3 + CO2

Bài tập 30.1 (Hóa học SBT 9 Trang 38)

Cặp nào sau đây có thể làm việc cùng nhau? Viết phương trình hóa học (nếu có).

a) SiO2 và CO; b) SiO2 và NaOH;

c) SiO2 và cao; d) SiO2 và H2SO4;

e) SiO2 và H20.

Giải pháp:

Các cặp chất có thể làm việc với nhau:

B) SiO2 + 2Naoh → Na2SIO3 + H2O

c) SiO2 + CaO → Casio3.

Bài 30.2 (Hóa học SBT 9 Trang 38)

Một loại thủy tinh được sử dụng để làm cửa thủy tinh, hoặc các thiết bị gia dụng với các thành phần: 75% SiO2; Cao 12%; 13% NA20. Tìm công thức hóa học của thủy tinh ở dạng oxit.

Giải pháp:

Công thức hóa học cho loại thủy tinh này là:

xna2o.ycao.zsio2; MNA2O = 62G; MCAO = 56g; MSIO2 = 60g

Với các điều kiện sau: X, Y, Z là số nguyên và số dương;

Tỷ lệ x: y: z là số thô đơn giản nhất. Khi bắt đầu bài viết, chúng tôi có tỷ lệ:

X: Y: Z = 13/62: 12/56: 75/60 ​​= 0.21: 0.21: 1,25 = 1: 1: 6

Công thức hóa học của thủy tinh trên là na2o.cao.6sio2.

Bài 30.3 (Hóa học SBT 9 Trang 38)

Viết các phương trình hóa học thực hiện chuyển đổi hóa học sau:

NA2CO3 + …….. + …….. + ……..

……….. + SiO2 → ……… + ………..

Giải pháp:

1.

2. Caco3 + SiO2 → CASI3 + CO2

Silicon Dioxide hiện đã xuất hiện trong nhiều lĩnh vực của cuộc sống. Từ xi măng, gốm, thủy tinh hoặc xà phòng … tất cả đều có sự xuất hiện của silicon dioxide. Ngoài ra, bạn cũng có thể truy cập trang web khỉ mỗi ngày để tìm hiểu thêm về bản thân về nhiều chủ đề thú vị khác.

Nguồn: https://mncatlinhdd.edu.vn/ Tác giả: Nguyễn Lân dũng