- संरचना
- शब्दावली
- गुण
- भौतिक अवस्था
- आणविक वजन
- गलनांक
- क्वथनांक
- घनत्व
- घुलनशीलता
- रासायनिक गुण
- प्रकृति में उपस्थिति
- अन्य प्रकार की प्राकृतिक सिलिका
- प्राप्त
- अनुप्रयोग
- विभिन्न अनुप्रयोगों में
- खाद्य उद्योग में
- दवा उद्योग में
- सौंदर्य प्रसाधन और व्यक्तिगत देखभाल उद्योग में
- चिकित्सीय अनुप्रयोगों में
- जोखिम
- संदर्भ
सिलिकॉन ऑक्साइड एक अकार्बनिक ठोस एक सिलिकॉन परमाणु और दो ऑक्सीजन की बॉन्डिंग द्वारा गठित है। इसका रासायनिक सूत्र SiO 2 है । इस प्राकृतिक यौगिक को सिलिका या सिलिकॉन डाइऑक्साइड भी कहा जाता है।
SiO 2 पृथ्वी की पपड़ी में सबसे प्रचुर मात्रा में खनिज है, क्योंकि रेत सिलिका से बना है। इसकी संरचना के आधार पर, सिलिका क्रिस्टलीय या अनाकार हो सकता है। यह पानी में अघुलनशील है, लेकिन क्षार और एचएफ हाइड्रोफ्लोरिक एसिड में घुल जाता है।
रेत सिलिकॉन डाइऑक्साइड SiO 2 का एक स्रोत है । ರವಿಮುಂ। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स
SiO 2 कुछ पौधों, बैक्टीरिया और कवक की संरचना में भी मौजूद है। समुद्री जीवों के कंकालों में भी। रेत के अलावा, अन्य प्रकार के पत्थर भी हैं जो सिलिका से बने हैं।
सिलिका व्यापक रूप से उपयोग की जाती है, विभिन्न प्रकार के कार्यों को पूरा करती है। सबसे व्यापक उपयोग तरल पदार्थों जैसे तेल और पेट्रोलियम उत्पादों, बीयर और वाइन जैसे पेय पदार्थों के साथ-साथ फलों के रस के लिए एक फिल्टर सामग्री के रूप में होता है।
लेकिन इसके कई अन्य अनुप्रयोग हैं। सबसे उपयोगी और महत्वपूर्ण में से एक बायोएक्टिव ग्लास के निर्माण में है, जो "मचान" बनाने की अनुमति देता है जहां हड्डी की कोशिकाएं दुर्घटना या बीमारी से गायब होने वाले हड्डी के टुकड़ों का उत्पादन करने के लिए बढ़ती हैं।
संरचना
सिलिकॉन डाइऑक्साइड SiO 2 एक तीन-परमाणु अणु है, जिसमें सिलिकॉन परमाणु दो सहसंयोजक बंधित ऑक्सीजन परमाणुओं से बंधा होता है।
SiO 2 अणु की रासायनिक संरचना । ग्रासो लुइगी। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स
ठोस सिलिका की संरचनात्मक इकाई एक टेट्राहेड्रॉन है जहां एक सिलिकॉन परमाणु 4 ऑक्सीजन परमाणुओं से घिरा होता है।
ठोस सिलिका की संरचनात्मक इकाई: ग्रे = सिलिकॉन, लाल = ऑक्सीजन। बेंजाह-bmm27। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स
टेट्राहेड्रा बंध, उनके सन्निहित कोने से ऑक्सीजन परमाणुओं को साझा करके।
यही कारण है कि एक सिलिकॉन परमाणु प्रत्येक 4 ऑक्सीजन परमाणुओं को आधे में साझा करता है और यह 1 सिलिकॉन परमाणु के यौगिक में 2 ऑक्सीजन परमाणुओं (SiO 2) के संबंध को बताता है ।
टेट्राहेड्रा SiO 2 में ऑक्सीजेन साझा करते हैं । बेंजाह-bmm27। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स
SiO 2 यौगिकों को दो समूहों में विभाजित किया गया है: क्रिस्टलीय सिलिका और अनाकार सिलिका।
क्रिस्टलीय सिलिका यौगिकों में सिलिकॉन और ऑक्सीजन की पैटर्न संरचनाएं होती हैं।
क्रिस्टलीय सिलिका में दोहराई जाने वाली इकाइयाँ होती हैं। Wersjł rastrową wykonał ukytkownik polskiego projektu wikipedii: Polimerek, Zwektoryzował: Krzysztof Zajączkowski। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स
सभी सिलिका क्रिस्टल को एक विशाल अणु के रूप में माना जा सकता है जहां क्रिस्टल जाली बहुत मजबूत है। टेट्राहेड्रा को विभिन्न क्रिस्टलीय रूपों को जन्म देते हुए विभिन्न तरीकों से जोड़ा जा सकता है।
अनाकार सिलिका में, अणुओं के बीच परिभाषित नियमित पैटर्न का पालन किए बिना, संरचनाएं यादृच्छिक रूप से जुड़ी होती हैं और ये एक दूसरे के साथ एक अलग स्थानिक संबंध में होती हैं।
अनाकार सिलिका में बांड दोहराव या एकसमान नहीं होते हैं। सिलिका.सर्वग: * सिलिका.जपीजी: en: उपयोगकर्ता: Jdrewittderivative कार्य: मैट। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स
शब्दावली
-सिलिकॉन ऑक्साइड
-सिलिकॉन डाइऑक्साइड
-Silica
-Quartz
-Tridimita
-Christobalite
-Dioxosilane
गुण
भौतिक अवस्था
ग्रे से ठोस रंगहीन।
शुद्ध SiO 2 का नमूना । LHcheM। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स
आणविक वजन
60.084 ग्राम / मोल
गलनांक
1713 º सी
क्वथनांक
2230 º सी
घनत्व
2.17-2.32 ग्राम / सेमी 3
घुलनशीलता
पानी में अघुलनशील। अनाकार सिलिका क्षार में घुलनशील है, खासकर अगर यह सूक्ष्म रूप से विभाजित है। हाइड्रोफ्लोरिक एसिड एचएफ में घुलनशील।
अनाकार सिलिका कम हाइड्रोफिलिक है, जो कि क्रिस्टलीय की तुलना में पानी से कम संबंधित है।
रासायनिक गुण
SiO 2 या सिलिका अनिवार्य रूप से अधिकांश पदार्थों के लिए निष्क्रिय है, यह बहुत कम प्रतिक्रियाशील है।
क्लोरीन सीएल 2, ब्रोमिन ब्र 2, हाइड्रोजन एच 2 और कमरे के तापमान पर अधिकांश एसिड या थोड़ा अधिक से हमला करता है । यह फ्लोरीन एफ 2, हाइड्रोफ्लोरिक एसिड एचएफ और सोडियम कार्बोनेट ना 2 सीओ 3 जैसे क्षार द्वारा हमला किया जाता है ।
SiO 2 सिलिकेट बनाने के लिए धात्विक तत्वों और ऑक्साइड के साथ संयोजन कर सकता है। यदि सिलिका को लगभग 1300 ° C पर क्षार धातु कार्बोनेट के साथ पिघलाया जाता है, तो क्षार सिलिकेट प्राप्त होता है और CO 2 विकसित होता है ।
यह दहनशील नहीं है। इसमें कम तापीय चालकता है।
प्रकृति में उपस्थिति
प्रकृति में सिलिका का मुख्य स्रोत रेत है।
SiO 2 या सिलिका तीन क्रिस्टलीय किस्मों के रूप में है: क्वार्ट्ज (सबसे स्थिर), ट्राइडिमाइट और क्रिस्टोबलाइट। सिलिका के अनाकार रूपों में अगेती, जैस्पर और गोमेद हैं। ओपल एक अनाकार हाइड्रेटेड सिलिका है।
तथाकथित जीवजन्य सिलिका भी है, जो जीवित जीवों द्वारा उत्पन्न होती है। इस प्रकार के सिलिका के स्रोत बैक्टीरिया, कवक, डायटम, समुद्री स्पंज और पौधे हैं।
बांस और पुआल के चमकदार, कठोर भागों में सिलिका होता है, और कुछ समुद्री जीवों के कंकालों में भी सिलिका का एक उच्च अनुपात होता है; हालांकि, सबसे महत्वपूर्ण डायटोमेसियस पृथ्वी हैं।
डायटोमेसियस पृथ्वी क्षयित एकल-कोशिका वाले जीवों (शैवाल) के भूवैज्ञानिक उत्पाद हैं।
अन्य प्रकार की प्राकृतिक सिलिका
प्रकृति में निम्नलिखित किस्में भी हैं:
- विटेरियस सिलिका जो ज्वालामुखी के गिलास हैं
- लेकेचराइलाइट्स जो प्राकृतिक ग्लास हैं जो उल्कापिंडों के प्रभाव में सिलिसस सामग्री के संलयन द्वारा निर्मित होते हैं
- फ्यूज़ेड सिलिका जो सिलिका को तरल चरण में गर्म किया जाता है और इसे क्रिस्टलीकृत करने की अनुमति के बिना ठंडा किया जाता है
प्राप्त
रेत से सिलिका सीधे खदानों से प्राप्त की जाती है।
कैलिफोर्निया में रेत खदान। रफ टफ क्रीम पफ। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स
उत्खनन और इसी तरह के उपकरणों का उपयोग करके डायटोमाइट या डायटोमेसियस पृथ्वी भी इस तरह से प्राप्त की जाती है।
सल्फ्यूरिक एसिड एच 2 एसओ 4, हाइड्रोक्लोरिक एसिड एचसीएल या कार्बन डाइऑक्साइड सीओ 2 जैसे एसिड के साथ बेअसर करके एमोर्फस सिलिका क्षार धातु सिलिकेट (जैसे सोडियम ना) के जलीय घोल से शुरू होता है ।
यदि समाधान का अंतिम पीएच तटस्थ या क्षारीय है, तो अवक्षेपित सिलिका प्राप्त की जाती है। यदि पीएच अम्लीय है, तो सिलिका जेल प्राप्त होता है।
Fumed सिलिका एक वाष्पशील सिलिकॉन यौगिक के दहन द्वारा तैयार की जाती है, आमतौर पर सिलिकॉन टेट्राक्लोराइड SiCl 4 । प्रीसिपिटेटेड सिलिका सिलिकेट्स के एक जलीय घोल से प्राप्त किया जाता है जिसमें एसिड जोड़ा जाता है।
कोलाइडल सिलिका एक जलीय घोल में अनाकार सिलिका के कोलाइडल आकार के कणों का एक स्थिर फैलाव है।
अनुप्रयोग
विभिन्न अनुप्रयोगों में
सिलिका या SiO 2 में कई प्रकार के कार्य होते हैं, उदाहरण के लिए यह एक अपघर्षक, शोषक, एंटी-कैकिंग, भराव, ओपेसिफायर के रूप में और अन्य पदार्थों के निलंबन को बढ़ावा देने के लिए उपयोग के कई अन्य तरीकों के रूप में कार्य करता है।
इसका उपयोग उदाहरण के लिए किया जाता है:
ग्लास, चीनी मिट्टी की चीज़ें, अपवर्तक, अपघर्षक और पानी के गिलास के निर्माण में
-तेल और पेट्रोलियम उत्पादों का शोधन और शोधन
में कास्टिंग मोल्ड्स
-सभी प्रकार के चूर्ण के लिए एंटी-काकिंग एजेंट
-एएस डिफॉमर
सूखी सफाई सॉल्वैंट्स, स्विमिंग पूल के पानी, और नगरपालिका और औद्योगिक अपशिष्ट जल जैसे तरल पदार्थों को फ़िल्टर करें
गर्मी इन्सुलेशन, अग्निरोधी ईंटों, और आग के निर्माण में- और एसिड प्रतिरोधी पैकेजिंग सामग्री
कागज और कार्डबोर्ड के निर्माण में भराव, उन्हें अधिक प्रतिरोधी बनाने के लिए
-अपने प्रवाह और रंग में सुधार के लिए पेंट के लिए एक भराव
धातु और लकड़ी को चमकाने के लिए सामग्री में, क्योंकि यह घर्षण प्रदान करता है
क्रोमैटोग्राफी में रासायनिक विश्लेषण प्रयोगशालाओं में और एक शोषक के रूप में
- कीटनाशक और एग्रोकेमिकल फ़ार्मुलों में एंटी-काकिंग एजेंट, पीसने में मदद करने के लिए मोमी कीटनाशकों और सक्रिय यौगिक के वाहक के रूप में
-एक उत्प्रेरक समर्थन करता है
-सिंथेटिक भट्टी और घिसने वालों को मजबूत करने के लिए भराव
-पशु चारा में तरल पदार्थ का वाहक है
मुद्रण मुद्रण स्याही में
-जैसे डेसिस्केंट और एडोरसेंट, सिलिका जेल के रूप में
सीमेंट में एक योजक के रूप में
-छोटी सी रेत
माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक के लिए इंसुलेटर
पर थर्मो-ऑप्टिक स्विच
सिलिका जेल। KENPEI। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स
खाद्य उद्योग में
अनाकार सिलिका को विभिन्न प्रकार के भोजन में बहुक्रियाशील प्रत्यक्ष घटक के रूप में विभिन्न खाद्य उत्पादों में शामिल किया जाता है। यह तैयार भोजन के 2% से अधिक नहीं होना चाहिए।
उदाहरण के लिए, यह एक एंटी-केकिंग एजेंट (कुछ खाद्य पदार्थों को चिपकने से रोकने के लिए) के रूप में कार्य करता है, बीयर उत्पादन में एक स्टेबलाइज़र के रूप में, एक एंटी-प्रीस्पिटेंट के रूप में, वाइन, बीयर और फलों या सब्जियों के रस को फ़िल्टर करने के लिए।
डायटोमेसियस अर्थ (SiO 2) के साथ वाइन को छानने के उपकरण । फैबियो इनग्रोसो। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स
यह कुछ खाद्य पदार्थों में तरल पदार्थों के लिए एक शोषक के रूप में और तेलों को सुगंधित करने के लिए माइक्रोसेप्सल्स के एक घटक के रूप में कार्य करता है।
इसके अलावा, खाद्य पैकेजिंग लेखों के प्लास्टिक की सतह पर एक विशेष प्रक्रिया के माध्यम से अनाकार SiO 2 को एक बाधा के रूप में कार्य किया जाता है।
दवा उद्योग में
इसे एंटी-काकिंग, गाढ़ा करने, गेलिंग एजेंट और एक एक्साइटिएंट के रूप में जोड़ा जाता है, जो कि विभिन्न दवाओं और विटामिन के लिए एक टैबलेटिंग सहायता के रूप में है।
सौंदर्य प्रसाधन और व्यक्तिगत देखभाल उद्योग में
इसका उपयोग कई उत्पादों में किया जाता है: फेस पाउडर, आईशैडो, आईलाइनर, लिपस्टिक, ब्लश, मेकअप रिमूवर, पाउडर, फुट पाउडर, हेयर डाइ और ब्लीच।
तेल और स्नान लवण, फोम स्नान, हाथ और शरीर की क्रीम, मॉइस्चराइज़र, डिओडोरेंट, फेस क्रीम या मास्क (शेविंग क्रीम को छोड़कर), इत्र, लोशन और क्लींजिंग क्रीम।
इसके अलावा रात में मॉइस्चराइजिंग क्रीम, नेल पॉलिश और पेंट, स्किन रिफ्रेशिंग लोशन, हेयर टोनर, टूथपेस्ट, हेयर कंडीशनर, टैनिंग जैल और क्रीम।
चिकित्सीय अनुप्रयोगों में
SiO 2 बायोएक्टिव चश्मे या बायोग्लास में मौजूद है जिसकी मुख्य विशेषता यह है कि वे जैविक वातावरण के साथ रासायनिक रूप से प्रतिक्रिया कर सकते हैं जो उन्हें घेरता है, जीवित ऊतक के साथ एक मजबूत और स्थायी बंधन बनाता है।
इस तरह की सामग्री का उपयोग हड्डियों के विकल्प बनाने के लिए किया जाता है जैसे कि चेहरे पर, "मचान" के रूप में जिस पर हड्डी की कोशिकाएं बढ़ेंगी। उन्होंने हड्डियों और नरम ऊतकों दोनों के साथ अच्छी जैव-रासायनिकता दिखाई है।
ये बायोग्लास उन लोगों के चेहरे से हड्डियों को ठीक करने के लिए संभव बनाएंगे जो दुर्घटना या बीमारी से उन्हें खो चुके हैं।
जोखिम
बहुत महीन सिलिका कण हवा बन सकते हैं और गैर-विस्फोटक धूल बन सकते हैं। लेकिन यह धूल त्वचा और आंखों को परेशान कर सकती है। इसके साँस लेना श्वसन पथ की जलन का कारण बनता है।
इसके अलावा, सिलिका धूल की साँस लेना फेफड़ों को दीर्घकालिक प्रगतिशील क्षति का कारण बनता है, जिसे सिलिकोसिस कहा जाता है।
संदर्भ
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