సిలికాన్ డయాక్సైడ్

సిలికాన్ డయాక్సైడ్

సిలికాన్ అని కూడా పిలువబడే సిలికాన్ డయాక్సైడ్, సిలికాన్ యొక్క ఆక్సైడ్, ఇది SiO2 అనే రసాయన సూత్రంతో ఉంటుంది, ఇది సాధారణంగా ప్రకృతిలో క్వార్ట్జ్ మరియు వివిధ జీవులలో కనిపిస్తుంది. [5] [6] ప్రపంచంలోని అనేక ప్రాంతాల్లో, ఇసుక యొక్క ప్రధాన భాగం సిలికా. సిలికా చాలా క్లిష్టమైన మరియు సమృద్ధిగా ఉన్న పదార్థాల కుటుంబాలలో ఒకటి, ఇది అనేక ఖనిజాల సమ్మేళనం మరియు సింథటిక్ ఉత్పత్తిగా ఉంది. ఫ్యూజ్డ్ క్వార్ట్జ్, ఫ్యూమ్డ్ సిలికా, సిలికా జెల్ మరియు ఏరోజెల్స్ ముఖ్యమైన ఉదాహరణలు. ఇది నిర్మాణ పదార్థాలు, మైక్రోఎలక్ట్రానిక్స్ (ఎలక్ట్రికల్ ఇన్సులేటర్‌గా) మరియు ఆహార మరియు ce షధ పరిశ్రమలలో భాగాలుగా ఉపయోగించబడుతుంది.

సిలికాన్ డయాక్సైడ్

చక్కగా విభజించబడిన స్ఫటికాకార సిలికాను పీల్చడం విషపూరితమైనది మరియు lung పిరితిత్తుల కణజాలం, సిలికోసిస్, బ్రోన్కైటిస్, lung పిరితిత్తుల క్యాన్సర్ మరియు లూపస్ మరియు రుమటాయిడ్ ఆర్థరైటిస్ వంటి దైహిక స్వయం ప్రతిరక్షక వ్యాధుల యొక్క తీవ్రమైన మంటకు దారితీస్తుంది.

నిరాకార సిలికాన్ డయాక్సైడ్ యొక్క పీల్చడం, అధిక మోతాదులో, శాశ్వత-కాని స్వల్పకాలిక మంటకు దారితీస్తుంది, ఇక్కడ అన్ని ప్రభావాలు నయం అవుతాయి. [7]

నిర్మాణం

నిర్మాణాత్మక మూలాంశం α- క్వార్ట్జ్‌లో కనుగొనబడింది, కానీ దాదాపు అన్ని రకాల సిలికాన్ డయాక్సైడ్‌లో కూడా కనుగొనబడింది

కొన్ని SiO2 రూపాలకు వక్రీభవన సూచిక మరియు సాంద్రత మధ్య సంబంధం [8]
మెజారిటీ సిలికేట్లలో, సిలికాన్ అణువు టెట్రాహెడ్రల్ సమన్వయాన్ని చూపిస్తుంది, నాలుగు Si ఆక్సిజన్ అణువులను కేంద్ర Si అణువు చుట్టూ కలిగి ఉంటుంది. అత్యంత సాధారణ ఉదాహరణ క్వార్ట్జ్ పాలిమార్ఫ్స్‌లో కనిపిస్తుంది. ఇది 3 డైమెన్షనల్ నెట్‌వర్క్ సాలిడ్, దీనిలో ప్రతి సిలికాన్ అణువును టెట్రాహెడ్రల్ పద్ధతిలో 4 ఆక్సిజన్ అణువులతో సమిష్టిగా బంధిస్తారు.

ఉదాహరణకు, cell- క్వార్ట్జ్ యొక్క యూనిట్ సెల్‌లో, సెంట్రల్ టెట్రాహెడ్రాన్ దాని నాలుగు మూలలోని O అణువులను పంచుకుంటుంది, రెండు ముఖ-కేంద్రీకృత టెట్రాహెడ్రా వారి మూలలోని O అణువులలో రెండు, మరియు నాలుగు అంచు-కేంద్రీకృత టెట్రాహెడ్రా వాటా వాటిలో ఒకటి మాత్రమే ఇతర SiO4 టెట్రాహెడ్రాతో O అణువులు. సిలికా కోసం యూనిట్ సెల్‌లో ఒక భాగంగా పరిగణించబడే ఏడు SiO4 టెట్రాహెడ్రాలోని ఆ భాగానికి ఇది మొత్తం 24 శీర్షాలలో 12 నికర సగటును వదిలివేస్తుంది (3-D యూనిట్ సెల్ చూడండి).

సిలికాన్ డయాక్సైడ్

SiO2 నిరాకార రూపాలతో పాటు అనేక విభిన్న స్ఫటికాకార రూపాలను (పాలిమార్ఫ్‌లు) కలిగి ఉంది. స్టిషోవైట్ మరియు ఫైబరస్ సిలికా మినహా, అన్ని స్ఫటికాకార రూపాలు టెట్రాహెడ్రల్ SiO4 యూనిట్లను వేర్వేరు ఏర్పాట్లలో షేర్డ్ శీర్షాల ద్వారా అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. సిలికాన్-ఆక్సిజన్ బంధం పొడవు వేర్వేరు క్రిస్టల్ రూపాల మధ్య మారుతూ ఉంటుంది; ఉదాహరణకు α- క్వార్ట్జ్‌లో బంధం పొడవు 161 pm, α- ట్రిడిమైట్‌లో ఇది 154–171 pm పరిధిలో ఉంటుంది. Si-O-Si కోణం value- ట్రిడిమైట్‌లో 140 of తక్కువ విలువ మధ్య, β- ట్రిడిమైట్‌లో 180 to వరకు మారుతూ ఉంటుంది. – క్వార్ట్జ్‌లో, Si-O-Si కోణం 144 is. [9]

ఫైబరస్ సిలికాలో SiS2 మాదిరిగానే ఎడ్జ్-షేరింగ్ SiO4 టెట్రాహెడ్రా గొలుసులు ఉన్నాయి. స్టిషోవైట్, అధిక-పీడన రూపం, దీనికి విరుద్ధంగా, సిలికాన్ 6-కోఆర్డినేట్ ఉన్న రూటిల్ లాంటి నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది. స్టిషోవైట్ యొక్క సాంద్రత 4.287 గ్రా / సెం 3, ఇది low- క్వార్ట్జ్‌తో పోల్చబడింది, ఇది తక్కువ-పీడన రూపాల సాంద్రత, ఇది 2.648 గ్రా / సెం 3 సాంద్రత కలిగి ఉంటుంది. [10] సాంద్రత యొక్క వ్యత్యాసాన్ని సమన్వయ పెరుగుదలకు ఆపాదించవచ్చు, ఎందుకంటే స్టిషోవైట్‌లోని ఆరు అతి తక్కువ Si-O బాండ్ పొడవు (నాలుగు Si-O బాండ్ పొడవు 176 pm మరియు మరో 181 pm) Si-O బాండ్ పొడవు కంటే ఎక్కువ ( 161 pm) α- క్వార్ట్జ్‌లో. [11] సమన్వయంలో మార్పు Si-O బంధం యొక్క అయానిసిటీని పెంచుతుంది. [12] మరీ ముఖ్యంగా, ఈ ప్రామాణిక పారామితుల నుండి ఏవైనా విచలనాలు సూక్ష్మ నిర్మాణ వ్యత్యాసాలు లేదా వైవిధ్యాలను కలిగి ఉంటాయి, ఇవి నిరాకార, విట్రస్ లేదా గాజు ఘనానికి ఒక విధానాన్ని సూచిస్తాయి.

సాధారణ పరిస్థితులలో ఉన్న ఏకైక స్థిరమైన రూపం ఆల్ఫా క్వార్ట్జ్, దీనిలో స్ఫటికాకార సిలికాన్ డయాక్సైడ్ సాధారణంగా ఎదురవుతుంది. ప్రకృతిలో, స్ఫటికాకార α- క్వార్ట్జ్‌లోని మలినాలు రంగులకు దారితీస్తాయి (జాబితా చూడండి). అధిక-ఉష్ణోగ్రత ఖనిజాలు, క్రిస్టోబలైట్ మరియు ట్రిడిమైట్, క్వార్ట్జ్ కంటే తక్కువ సాంద్రత మరియు వక్రీభవన సూచికలను కలిగి ఉంటాయి. కూర్పు ఒకేలా ఉన్నందున, వ్యత్యాసాలకు కారణం అధిక-ఉష్ణోగ్రత ఖనిజాలలో పెరిగిన అంతరంలో ఉండాలి. అనేక పదార్ధాలతో సాధారణమైనట్లుగా, అధిక ఉష్ణోగ్రత, అణువుల దూరం, పెరిగిన కంపన శక్తి కారణంగా ఉంటుంది. [ఆధారం కోరబడినది]

సిలికాన్ డయాక్సైడ్

3- క్వార్ట్జ్ నుండి బీటా-క్వార్ట్జ్ వరకు పరివర్తన ఆకస్మికంగా 573 at C వద్ద జరుగుతుంది. పరివర్తన వాల్యూమ్‌లో గణనీయమైన మార్పుతో కూడి ఉంటుంది కాబట్టి, ఈ ఉష్ణోగ్రత పరిమితి గుండా వెళ్ళే సిరామిక్స్ లేదా రాళ్ల విచ్ఛిన్నతను ఇది సులభంగా ప్రేరేపిస్తుంది. [13]

అధిక-పీడన ఖనిజాలు, సీఫెర్టైట్, స్టిషోవైట్ మరియు కోసైట్, అయితే, క్వార్ట్జ్ కంటే ఎక్కువ సాంద్రతలు మరియు వక్రీభవన సూచికలను కలిగి ఉంటాయి. అణువుల ఏర్పడేటప్పుడు సంభవించే తీవ్రమైన కుదింపు దీనికి కారణం కావచ్చు, ఫలితంగా మరింత ఘనీకృత నిర్మాణం ఏర్పడుతుంది. [14]

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *