Szilícium-dioxid

Szilícium-dioxid
Homokdűnék
Más nevek	kova, kovasav (helytelen)
Kémiai azonosítók
CAS-szám	7631-86-9
Kémiai és fizikai tulajdonságok
Kémiai képlet	SiO2
Moláris tömeg	60,1 g/mol
Megjelenés	fehér, kristályos por (tiszta formában)
Sűrűség	2,2 g/cm³
Olvadáspont	1650 (±75) °C
Forráspont	2230 °C
Oldhatóság (vízben)	0,012 g 100g vízben
Veszélyek
EU osztályozás	nincsenek veszélyességi szimbólumok
NFPA 704	0 0 0
R mondatok	(nincs)
S mondatok	(nincs)
Lobbanáspont	nem gyúlékony
Rokon vegyületek
Azonos kation	szilícium-szulfid
Azonos anion	szén-dioxid germánium-dioxid ón(IV)-oxid ólom(IV)-oxid
Ha másként nem jelöljük, az adatok az anyag standardállapotára (100 kPa) és 25 °C-os hőmérsékletre vonatkoznak.

A szilícium-dioxid (köznapi nevén kova, gyakorta meglehetősen pongyola elnevezéssel kovasav) a szilícium oxigénnel alkotott vegyülete, melynek képlete SiO₂. Leggyakoribb ásványa és egyúttal a földkéreg leggyakoribb ásványa a kvarc, egyéb ásványai: opál, kalcedon, jáspis stb. Tengeri üledékekben amorf kova is előfordul; ilyenek például a bizonyos fajta mészkövekben megjelenő tűzkőgumók. Valamennyi meglehetősen kemény anyag; a kvarc keménységét már a 9. században is említik. A természetben leggyakrabban a közönséges homokban található meg. Elsősorban az üveggyártásban, valamint a beton készítésénél alkalmazzák.

Kémiai tulajdonságok

Szobahőmérsékleten viszonylag hosszú idő alatt a szilícium felületén egy rendkívül vékony, körülbelül 1 nanométer vastagságú (10 Å) oxidréteg képződik. A folyamatot fel lehet gyorsítani hevítéssel, és tiszta oxigénnel. Ez a folyamat rendkívül jól szabályozható, ami a mikroelektronikai eszközök készítésénél alapvető elvárás.

Felhasználási területei

A szilícium-dioxid az egyik legszélesebb körben felhasznált vegyület. Főbb alkalmazási területei:

• olcsó, tömeggyártásban készült poharak, ablaküvegek, üvegpalackok stb. készítése
• kerámiák alapanyaga
• cementgyártás alapanyaga
• az élelmiszeriparban csomósodást gátló anyagként, fehérjék sörből, valamint borból történő eltávolítására, és habzásfékezőként alkalmazzák E551 néven. Előfordulhat továbbá szárított élelmiszerekben, ahol víz megkötésére használják. Napi maximum beviteli mennyisége nincs meghatározva. Szájon át a szervezetbe kerülve nincs ismert mellékhatása.
• a mikroelektronikában az egyik legfontosabb vegyületek közé tartozik, mert rendkívül vékony rétegben is kiváló szigetelőképességgel rendelkezik. Ennek segítségével lehet a mikrométeres mérettartományban működő vezetékeket, integrált áramköröket és kondenzátorokat készíteni.
• az aerogél egyik formájának alapanyaga
• a DNS és az RNS kinyerés során is alkalmazzák, mert megköti a nukleinsavakat.
• egyes gyógyszerek esetén habzásgátlóként alkalmazzák
• egyes fogkrémekben is megtalálható.
• abroncs gyártás során a prémium kategóriájú abroncsok egyik alkotó eleme, csökkenti az abroncs gördülési ellenállást

Egészségügyi hatások

Szilikózisban szenvedő ember mellkasi röntgenfelvétele.

130 m²/g felületű szilícium-dioxid por

A finom szilícium-dioxid porának belélegzése hosszú távon (még alacsony, 0,1 mg/m³ koncentráció esetén is) szilikózist, bronchitist, valamint egyes esetekben rákot okozhat. A belélegzett molekulák a tüdőbe kerülve megtapadnak annak belső felületén, és folyamatosan ingerlik a nyálkahártyát. Ez az irritáció az idő múlásával sem csökken, ugyanis a szilícium-dioxid nem távozik onnan. Gyerekek vagy asztmások esetében a tünetek sokkal hamarabb jelentkezhetnek.

A szilícium-dioxid más módon a szervezetbe kerülve teljesen ártalmatlan vegyület. Nem lép reakcióba semmivel sem, a szájon át bekerült mennyiség általában minden mellékhatás nélkül, a széklettel távozik. Nagy mennyiségben megkötheti a vizet, ezáltal enyhe székrekedést okoz. Semmiféle mérgező hatása, és semmi tápértéke sincs.

Források

• R. K. Iler, The Chemistry of Silica (ISBN 0-471-02404-X)
• http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0552.html
• http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0553.html
• http://www.piezomaterials.com/Quartz-SiO2.htm
• http://www.food-info.net/uk/e/e551.htm