Silic dioxit là một hợp chất có nhiều ứng dụng đối với một số ngành công nghiệp sản xuất như xi măng, gốm, sứ, thủy tinh,... Có lẽ ít người hiểu rõ về hợp chất hóa học này. Vậy nên, bài viết dưới đây VIETCHEM sẽ cùng bạn đi tìm hiểu Silic dioxit là gì, những tính chất lý hóa hóa đặc trưng và vai trò quan trọng của chúng trong thực tiễn. Hãy cùng theo dõi nhé! 

1. Silic đioxit là gì?

Silic đioxit là hợp chất có công thức hóa học là SiO2, còn được biết đến với các tên gọi là silic dioxt, silica. 

Đây là một oxit của silic, có độ cứng cao, phân tử của nó không tồn tại ở dạng đơn lẻ mà liên kết lại với nhau tạo thành phân tử rất lớn, tồn tại ở hai dạng là dạng tinh thể và vô định hình. 

Phần lớn chúng tổng hợp nhân tạo đều được tạo ra ở dạng bột hoặc keo sẽ có cấu trúc vô định hình, còn nếu được tạo ra ở áp suất cũng như nhiệt độ cao thì có cấu trúc tinh thể.

Silic đioxit là gì

2. Silic đioxit tồn tại trong tự nhiên như nào? 

Nếu ở trong tự nhiên, Silic đioxit tồn tại chủ yếu dưới dạng tinh thể hoặc vi tinh thể như cát (thạch anh), tridimit, cristobalit, cancedoan, đá mã não, phổ biến nhất là dạng cát. Đây chính là một khoáng vật của vỏ Trái Đất.

Trong điều kiện áp suất thường, ở dạng tinh thể nó có ba dạng thù hình chính: thạch anh, tridimit và cristobalit. Mỗi dạng lại có hai hoặc ba dạng thứ cấp, trong đó dạng thứ cấp α bền ở nhiệt độ thấp còn dạng thứ cấp β bền nhiệt độ cao.

Silic đioxit tồn tại trong tự nhiên như nào

3. Những tính chất nổi bật của Silic đioxit

• Silic dioxt tác dụng với kiềm và oxit bazơ để tạo thành muối silicat ở nhiệt độ cao:

SiO2 + 2NaOH → Na2SiO3 + H2O

SiO2 + Na2CO3 → Na2SiO3 + CO2

• Hợp chất này không phản ứng được với nước.
• Tham gia phản ứng với axit flohidric như sau:

SiO2 + 4HF → SiF4 + 2H2O

SiO2 + 6HF(đặc) → H2SiF6 + 2H2O

4. Những ứng dụng quan trọng của Silic dioxit SiO2 trong thực tiễn

4.1 Ứng dụng trong ngành xây dựng 

Khoảng 95% Silic dioxit SiO2 được sử dụng trong ngành xây dựng. Hỗn hợp đá vôi và đất sét sau khi được nghiền nhỏ sẽ được trộn với cát và nước thành dạng bùn, sau đó tiến hành nung ở nhiệt độ khoảng 1400 – 1500 °C ở trong lò nung xi măng để tạo ra clinke dạng rắn, để nguội. Tiếp theo nghiền clinke cùng với một số phụ gia thành dạng bột mịn, thu được xi măng, nguyên liệu cần thiết trong ngành xây dựng.

Ứng dụng trong ngành xây dựng 

4.2 Ứng dụng của Silic dioxit trong sản xuất đồ gốm 

• Trộn đều đất sét, fenpat và thạch anh với nước theo một tỷ lệ thích hợp sẽ tạo thành khối dẻo để tạo hình đồ vật.
• Sau đó đem nung các đồ vật đã tạo hình ở nhiệt độ phù hợp.

4.3 Ứng dụng để sản xuất thủy tinh

• Trộn đều hỗn hợp đá vôi, cát, soda theo tỉ lệ thích hợp, sau đó đem nung trong lò quay ở nhiệt độ 900 độ C để tạo thành thủy tinh dạng nhão.
• Sau đó làm nguội thủy tinh dạng nhão để thu được thủy tinh dạng dẻo.
• Đem ép hoặc thổi thủy tinh dẻo thành những hình dạng mà người thợ mong muốn.

CaCO3 (t°) → CaO + CO2

CaO + SiO2 (t°) → CaSiO3

Na2CO3 + SiO2  (t°) → Na2SiO3 + CO2

Ứng dụng để sản xuất thủy tinh

4.4 Các ứng dụng khác của SiO2

• Thạch anh SiO2 được sử dụng trong hệ thống lọc nước, và xử lý nước tinh khiết.
• SiO2 được dùng để sản xuất Sodium silicat (Na2SiO3), đây chính là thành phần dùng để tạo chất nhuộm màu và xà phòng.
• Ở dạng cát, SiO2 được sử dụng là thành phần chính trong đúc cát để sản xuất các vật dụng, chi tiết kim loại vì có điểm nóng chảy cao.

5. Sơ lược về ngành công nghiệp Silicat

Công nghiệp silicat là các ngành công nghiệp sản xuất đồ gốm, thuỷ tinh, xi măng. Đây là ngành công nghiệp đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế hiện nay. 

5.1 Sản xuất đồ gốm, sứ

Nguyên liệu chính: Đất sét, thạch anh, fenpat

Các công đoạn chính: 

• Nhào đất sét + Thạch anh + fenpat tạo thành khối dẻo tạo hình và sấy khô
• Nung các đồ vật trong lò ở nhiệt độ cao

Cơ sở sản xuất ở nước ta gồm: Bát Tràng – Hà Nội, Minh long, Phủ Lãng,...

Sản xuất đồ gốm, sứ tại Bát Tràng

5.2 Sản xuất xi măng

Nguyên liệu chính: Đất sét, đá vôi

Các công đoạn chính: 

• Nghiền nhỏ hỗn hợp đá vôi và đất sét rồi trộn với cát và nước ở dạng bùn
• Nung hỗn hợp trên lò quay (lò đứng) ở 1400-15000C được clanhke rắn
• Nghiền clanhke nguội với phụ gia được xi măng

Cơ sở sản xuất ở nước ta gồm nhà máy xi măng Hà Tiên, Hải Phòng, Bỉm Sơn,...

5.3 Sản xuất thủy tinh

Nguyên liệu: Cát thạch anh, sôđa, đá vôi

Các công đoạn chính: 

• Trộn nguyên liệu với nhau theo tỉ lệ thích hợp
• Nung hỗn hợp trong lò được thủy tinh nhão
• Làm nguội từ từ được thủy tinh dẻo
• Ép, thổi thủy tinh dẻo thành các đồ vật

Các phương trình hóa học:

•  CaCO3  CaO + CO2
•  SiO2 + CaO  CaSiO3
•  SiO2 + Na2CO3  Na2SiO3 + CO2

Cơ sở sản xuất gồm nhà máy Rạng Đông, Công ty Điện Quang,...

Với những chia sẻ trên có thể bạn đã hiểu hơn silic đioxit là gì, những tính chất và ứng dụng nổi bật của hợp chất này trong cuộc sống, sản xuất. Nếu bạn còn những thắc mắc khác hãy để lại bình luận hoặc liên hệ hotline 0826 010 010 để được các chuyên viên VIETCHEM giải đáp chi tiết.