Dióxido de silício

Dióxido de silício Alerta sobre risco à saúde
Outros nomes	Silica, Quartzo, areia
Identificadores
Número CAS	7631-86-9
Propriedades
Fórmula química	O2Si
Massa molar	60.07 g mol-1
Aparência	substância em forma de pó branco sólido (quando puro)
Densidade	2.2 g/cm³ [carece de fontes]
Ponto de fusão	1713 °C
Ponto de ebulição	> 2200 °C
Solubilidade em água	0.012 g em 100g [carece de fontes]
Estrutura
Forma molecular	Tetraedro
Termoquímica
Entalpia padrão de formação ΔfHo298	-910,7 kJ·mol−1 [carece de fontes]
Entropia molar padrão So298	41,5 J·K−1 mol−1 [carece de fontes]
Capacidade calorífica molar Cp 298	44,4 J·K−1 mol−1 [carece de fontes]
Riscos associados
NFPA 704	0 0 0
Frases R	R42 R43 R49
Frases S	S22 S36 S37 S45 S53
Ponto de fulgor	não-inflamável
Compostos relacionados
Outros aniões/ânions	Sulfeto de silício Tetrafluoreto de silício Nitreto de silício
Outros catiões/cátions	Óxido de alumínio Dióxido de carbono Dióxido de germânio Óxido de estanho (IV) Óxido de chumbo (IV) Pentóxido de fósforo
Compostos relacionados	Ácido silícico
Página de dados suplementares
Estrutura e propriedades	n, εr, etc.
Dados termodinâmicos	Phase behaviour Solid, liquid, gas
Dados espectrais	UV, IV, RMN, EM
Exceto onde denotado, os dados referem-se a materiais sob condições normais de temperatura e pressão Referências e avisos gerais sobre esta caixa. Alerta sobre risco à saúde.

O composto químico dióxido de silício, também conhecido como sílica, é o óxido de silício cuja fórmula química é SiO₂. Em seu estado natural pode ser encontrado em diversas formas diferentes. Possui 17 formas cristalinas distintas, entre elas o quartzo, o topázio e a ametista.

A sílica é o principal componente da areia e a principal matéria prima para o vidro. Também é usado na fabricação de cimento Portland.

É um dos óxidos mais abundantes na crosta terrestre. Ocorre na forma de pedra, areia, quartzo, etc.

Sílica fundida é produzida em fornos de arco, de plasma ou outros tipos. Pode ter pureza de até 99,9% de SiO₂. Usada principalmente na indústria eletro-eletrônica.

É matéria-prima básica para a produção de vidro. Misturada com cal e carbonato de sódio produz os vidros comuns para janelas, garrafas, lâmpadas, etc (a maior parte dos vidros planos são fabricados pela deposição em uma cuba com estanho fundido sob atmosfera controlada). Com óxido de boro produz vidros resistentes a altas temperaturas e choques térmicos, muitas vezes conhecidos pelo nome comercial pirex. A sílica fundida de alta pureza pode por si ser usada para vidros de alta resistência térmica e mecânica (usados em naves espaciais).

A areia é extensivamente usada como agregado na construção civil. Também na indústria de fundição, refratários, etc.

O quartzo tem propriedades piezelétricas e, por isso, bastante empregado em componentes eletrônicos que fazem uso deste fenômeno.

Algumas propriedades do quartzo: massa específica 2 650 kg/m³, ponto de fusão 1 830 °C, condutividade térmica 1,3 W/(m K), coeficiente de expansão térmica 1,23 10-5 1/K, resistência à compressão 2 070 MPa, coeficiente de Poisson 0,17, módulo de elasticidade 70 MPa, resistividade 1 012 a 1 016 ohm m, permissividade 3,8 a 5,4, capacidade dielétrica 15 a 25 kV/mm.

Algumas propriedades da sílica fundida: massa específica 2 200 kg/m³, ponto de fusão 1 830 °C, condutividade térmica 1,4 W/(m K), coeficiente de expansão térmica 0,04 10-5 1/K, calor específico 740 J/(kg K), resistência à compressão 700 a 1 400 MPa, coeficiente de Poisson 0,165, módulo de elasticidade 73 MPa, resistividade >1018 ohm m, permissividade 3,8, capacidade dielétrica 15 a 40 kV/mm.

A exposição prolongada à forma cristalina da sílica induz a produção de quimíocinas, citocinas inflamatórias e fatores de crescimento. Estes mediadores têm-se revelado importantes para a iniciação e progressão de doenças pulmonares induzidas pela sílica, uma vez que intervêm no controlo da transcrição de mRNAs (Castranova, 2004). Além destes mediadores, a sílica cristalina poderá induzir toxicidade pela formação de espécies reativas de oxigénio diretamente na sua superfície ou durante a fagocitose. ROS assim produzidos criam um estado de stress oxidativo e parecem desencadear eventos de sinalização para NF-kB e AP-1 (fatores estes que também se encontram envolvidos no controlo da transcrição de mRNAs). O stresse oxidativo deste modo gerado tem sido proposto como o elemento chave na patogénese da silicose e na indução do cancro do pulmão pela sílica (Castranova, 2004).

Referências

2.Castranova, V., “Signaling pathways controlling the production of inflammatory mediators in response to crystalline silica exposure: Role of reactive oxygen/nitrogen species” (2004), Free Radical Biology and Medicine, 37 (7), pp. 916-925.