Кремния Диоксид

(кремнезем) SiO2, бесцв. Кристаллич., аморфное или стеклообразное в-во. Структура. К. Д. Существует в неск. Полиморфных модификациях (см. Табл.). Т-ры перехода при нормальном давлении. A-кварц Db-кварц 575 °С (DH0 перехода 0,41 кДж/моль), р-кварц D р-кристобалит 927 °С (2,26 кДж/моль), р-кварц Dg-тридимит 867 °С (0,50 кДж/моль), a-тридммит D b-тридимит 115°С (0,27 кДж/моль), b-тридимит D g-тридимит 160°С (0,15 кДж/моль), g-тридимит Db-кристобалит 1470 °С (0,21 кДж/моль), a-кристобалит Db-кристобалит 270 °С. Т. Пл. Р-кварца 1610°С (DH0 пл 8,53 кДж/моль), g-тридимита 1680 °С, b-кристобалита 1723°С (DH0 пл 9,6 кДж/моль). Полиморфные превращ. Кварца, тридимита и кристобалита сопровождаются изменением объема.

Кристаллич. Формы К. Д. Построены из тетраэдров SiO4, a- и b-формы отличаются небольшим смещением и поворотом тетраэдров. Для низкотемпературных тридимитов приводятся данные и для др. Кристаллич. Модификаций, однако все они в качестве осн. Структурной единицы содержат b-тридимит, но различно искаженный. Напр., описаны триклинный и моноклинный тридимиты. В природе встречается также кубич. Модификация SiO2 - меланфлогит (a = 1,3402 нм, z= 48, пространств. Группа Рт3п). При высоких давлениях образуются китит (80-130 МПа, 400-500 °C), коэсит (1,5-4 ГПа, 300-1700 °C), стишовит (16-18 ГПа, 1200-1400 °С). Стишовит - единственная модификация К. Д., построенная из октаэдров SiO6. Устойчивость тридимита, вероятно, определяется примесями Na и Аl.

Неустойчивая форма К. Д. - ромбо-дипирамидальный "волокнистый кремнезем". Кроме кристаллических для К. Д. Характерны и др. Формы существования. Скрытокристаллич. Формы (халцедоны) по структуре аналогичны кварцу. При экстрагировании к-той катионов из нек-рых силикатов получают гидратир. Кристаллич, кремнеземы. Они наследуют текстуру исходных минералов, образуя волокнистые, чешуйчатые (лепидоидальныe) и листоподобные слоистые структуры. Известны аморфные анизотропные и изотропные (опал) образования, тонкодисперсный прир. Кремнезем (трепел, синтетич. Коллоидный кремнезем и кремнеземные порошки). Гидратир. Аморфный кремнезем, осаждаемый из р-ров силиката Na и др., полимеризован до сферич. Частиц диаметром менее 100 нм, обычно 2-3 нм.

Получен аморфный кремнезем в форме листочков, ленточек и волокон (см. Силикагель). При высоких т-рах из газовой фазы выделяются тонкодисперсные порошки пирогенного безводного кремнезема - аэросил и др. О стеклообразном кремнеземе см. Стекло кварцевое. Свойства. Давление пара К. Д. 13,3-133 Па вблизи т-ры плавления. К. Д. - диэлектрик, r 1012 Ом. М (20°С), 9.10-1 Oм. М (1600°C). Монокристаллы a-кварца обладают хиральной структурой, что обусловливает их оптич. Активность и пьезоэлектрич. Св-ва. Кварц прозрачен для УФ и частично ИК лучей. .