Dióxido de silício

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Dióxido de silício
Alerta sobre risco à saúde
Towering Sand Dunes.jpg
QuarzGeruest a1-a2-Ebene.svg
Outros nomes Sílica, 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 [1]

Ponto de ebulição

> 2200 °C[1]

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
NFPA 704.svg
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.

A 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.

Usos[editar | editar código-fonte]

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

Construção civil[editar | editar código-fonte]

Cerca de 95% da utilização comercial de dióxido de silício (areia) ocorre na indústria da construção, como por exemplo, para a produção de concreto (concreto de cimento Portland).[2]

Certos depósitos de areia de sílica, com tamanho e forma de partículas desejáveis e teor de argila e outros minerais desejáveis, foram importantes para a fundição em areia de produtos metálicos.[3] O elevado ponto de fusão da sílica permite a sua utilização em aplicações como a fundição em ferro; a fundição em areia moderna utiliza por vezes outros minerais por outras razões.

A sílica cristalina é utilizada na fratura hidráulica de formações que contêm óleo e gás de xisto.[4]

Vidro[editar | editar código-fonte]

A silica 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 é fabricada pela deposição em uma cuba com estanho fundido sob atmosfera controlada). Com óxido de boro, produz vidros resistentes a altas temperaturas e choques térmicos, conhecidos pelo nome comercial pirex. A sílica fundida de alta pureza, por sua vez, pode ser usada para vidros de alta resistência térmica e mecânica (usados em naves espaciais).

Outros[editar | editar código-fonte]

O quartzo tem propriedades piezolétricas e, por isso, é 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 1012 a 1016 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.

Efeitos na saúde[editar | editar código-fonte]

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.[5]

Além destes mediadores, a sílica cristalina poderá induzir toxicidade pela formação de espécies reativas de oxigênio 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 estresse oxidativo deste modo gerado tem sido proposto como o elemento chave na patogênese da silicose e na indução do cancro do pulmão pela sílica.[5]

Referências

  1. a b Sicherheitsdatenblatt Merck
  2. Flörke, Otto W.; Graetsch, Heribert A.; Brunk, Fred; Benda, Leopold; Paschen, Siegfried; Bergna, Horacio E.; Roberts, William O.; Welsh, William A.; Libanati, Cristian (15 de abril de 2008). Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, ed. «Silica». Weinheim, Germany: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA (em inglês): a23_583.pub3. ISBN 978-3-527-30673-2. doi:10.1002/14356007.a23_583.pub3. Consultado em 14 de agosto de 2022 
  3. Nevin, Charles Merrick (1925). Albany moulding sands of the Hudson Valley. University of the State of New York at Albany.
  4. Greenhouse S (23 Aug 2013). "New Rules Would Cut Silica Dust Exposure". NYTimes.
  5. a b Castranova, Vincent (outubro de 2004). «Signaling Pathways Controlling The Production Of Inflammatory Mediators in Response To Crystalline Silica Exposure: Role Of Reactive Oxygen/Nitrogen Species». Free Radical Biology and Medicine (7): 916–925. ISSN 0891-5849. doi:10.1016/j.freeradbiomed.2004.05.032. Consultado em 14 de maio de 2022 
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