Диоксид кремния , также известный как диоксид кремния , представляет собой оксид кремния с химической формулой SiO 2 , обычно встречающийся в природе в виде кварца . [5] [6] Во многих частях мира кремнезем является основным компонентом песка . Кремнезема много, поскольку он состоит из нескольких минералов и синтетических продуктов. Все формы белые или бесцветные, хотя нечистые образцы могут быть окрашены.
Диоксид кремния является основным компонентом стекла .
Состав
Структурный мотив обнаружен в α-кварце, но также встречается почти во всех формах диоксида кремния.Типичный субблок для диоксида кремния низкого давленияСвязь показателя преломления и плотности для некоторых форм SiO 2 [7]
В большинстве диоксидов кремния атом кремния имеет тетраэдрическую координацию с четырьмя атомами кислорода, окружающими центральный атом Si (см. Трехмерную элементарную ячейку). Таким образом, SiO 2 образует трехмерные сетчатые твердые тела, в которых каждый атом кремния ковалентно связан тетраэдрическим образом с 4 атомами кислорода. [8] [9] Напротив, CO 2 представляет собой линейную молекулу. Резко различная структура диоксидов углерода и кремния является проявлением правила двойной связи . [10]
На основании кристаллических структурных различий диоксид кремния можно разделить на две категории: кристаллический и некристаллический (аморфный). В кристаллической форме это вещество встречается в природе в виде кварца , тридимита (высокотемпературная форма), кристобалита (высокотемпературная форма), стишовита (высокотемпературная форма) и коэсита (высокотемпературная форма). С другой стороны, аморфный кремнезем можно найти в природе в виде опала и диатомита . Кварцевое стекло представляет собой промежуточное состояние между этими структурами. [11]
Все эти различные кристаллические формы всегда имеют одинаковую локальную структуру вокруг Si и O. В α-кварце длина связи Si–O составляет 161 пм, тогда как в α-тридимите она находится в диапазоне 154–171 пм. Угол Si–O–Si также варьируется от небольшого значения 140° в α-тридимите до 180° в β-тридимите. В α-кварце угол Si–O–Si равен 144°. [12]
Полиморфизм
Альфа-кварц — наиболее стабильная форма твердого SiO 2 при комнатной температуре. Высокотемпературные минералы кристобалит и тридимит имеют меньшую плотность и показатель преломления, чем кварц. Превращение альфа-кварца в бета-кварц происходит резко при 573 °С. Поскольку превращение сопровождается значительным изменением объема, оно легко может вызвать разрушение керамики или горных пород, проходящих через этот температурный предел. [13] Однако минералы высокого давления, зейфертит , стишовит и коэсит, имеют более высокие плотности и показатели преломления, чем кварц. [14] Стишовит имеет рутиловую структуру, в которой кремний является 6-координатным. Плотность стишовита составляет 4,287 г/см 3 , что сопоставимо с плотностью α-кварца, самой плотной из форм низкого давления, имеющей плотность 2,648 г/см 3 . [15] Разницу в плотности можно объяснить увеличением координации, поскольку шесть самых коротких длин связей Si–O в стишовите (четыре связи Si–O по 176 пм и две другие по 181 пм) больше, чем у Si–O. длина связи (161 пм) в α-кварце. [16]
Изменение координации увеличивает ионность связи Si–O. [17]
Кремнезем фожазита , еще одна полиморфная модификация, получают путем деалюминирования ультрастабильного цеолита Y с низким содержанием натрия с помощью комбинированной кислотной и термической обработки. Полученный продукт содержит более 99% кремнезема, имеет высокую кристалличность и удельную поверхность (более 800 м 2 /г). Фожазит-кремнезем обладает очень высокой термической и кислотной стабильностью. Например, он сохраняет высокую степень дальнего молекулярного порядка или кристалличности даже после кипячения в концентрированной соляной кислоте . [18]
Расплавленный SiO2
Расплавленный кремнезем демонстрирует несколько своеобразных физических характеристик, аналогичных тем, которые наблюдаются в жидкой воде : отрицательное температурное расширение, максимум плотности при температуре ~ 5000 ° C и минимум теплоемкости. [19] Его плотность снижается с 2,08 г/см 3 при 1950 °С до 2,03 г/см 3 при 2200 °С. [20]
Молекулярный SiO2
Молекулярный SiO 2 имеет линейную структуру, как и CO 2 . Он был произведен путем объединения монооксида кремния (SiO) с кислородом в матрице аргона . Димерный диоксид кремния (SiO 2 ) 2 был получен путем взаимодействия O 2 с выделенным в матрице димерным монооксидом кремния (Si 2 O 2 ). В димерном диоксиде кремния есть два атома кислорода, образующие мостики между атомами кремния с углом Si-O-Si 94 ° и длиной связи 164,6 пм, а длина концевой связи Si-O составляет 150,2 пм. Длина связи Si–O составляет 148,3 пм, что сопоставимо с длиной 161 пм в α-кварце. Энергия связи оценивается в 621,7 кДж/моль. [21]
Естественное явление
Геология
SiO 2 чаще всего встречается в природе в виде кварца , составляющего более 10% массы земной коры. [22] Кварц – единственная полиморфная модификация кремнезема, стабильная на поверхности Земли. Метастабильные проявления высокобарических форм коэсита и стишовита обнаружены вокруг ударных структур и связаны с эклогитами , образовавшимися в ходе метаморфизма сверхвысокого давления . Из богатых кремнеземом вулканических пород известны высокотемпературные формы тридимита и кристобалита . Во многих частях мира кремнезем является основным компонентом песка . [23]
Биология
Несмотря на то, что кремнезем плохо растворяется, он содержится во многих растениях, таких как рис . Растительные материалы с высоким содержанием кремнезема в фитолитах, по-видимому, имеют важное значение для пасущихся животных, от жующих насекомых до копытных . Кремнезем ускоряет износ зубов, а высокий уровень кремнезема в растениях, которые часто поедают травоядные животные , возможно, стал защитным механизмом от хищников. [24] [25]
Кремнезем также является основным компонентом золы рисовой шелухи , которая используется, например, для фильтрации и в качестве дополнительного вяжущего материала (СКМ) при производстве цемента и бетона . [26]
Окремнение внутри клеток и с их помощью широко распространено в биологическом мире и встречается у бактерий, простейших, растений и животных (беспозвоночных и позвоночных). [27]
Около 95% коммерческого использования диоксида кремния (песка) приходится на строительную отрасль, например, для производства бетона ( портландцементный бетон ). [22]
Определенные месторождения кварцевого песка с желаемым размером и формой частиц и желаемым содержанием глины и других минералов были важны для литья металлических изделий в пески. [33] Высокая температура плавления кремнезема позволяет использовать его в таких областях, как литье чугуна; в современном литье из песка иногда используются другие минералы по другим причинам.
Кремнезем является основным ингредиентом в производстве большей части стекла . Поскольку другие минералы плавятся с кремнеземом, принцип понижения температуры замерзания снижает температуру плавления смеси и увеличивает текучесть. Температура стеклования чистого SiO 2 составляет около 1475 К. [35] При быстром охлаждении расплавленного диоксида кремния SiO 2 он не кристаллизуется, а затвердевает в виде стекла. По этой причине в большинстве керамических глазурей в качестве основного ингредиента используется кремнезем.
Структурная геометрия кремния и кислорода в стекле аналогична таковой в кварце и большинстве других кристаллических форм кремния и кислорода, где кремний окружен правильными тетраэдрами кислородных центров. Разница между стеклянной и кристаллической формами возникает из-за связности тетраэдрических единиц: хотя в стеклообразной сетке нет дальнодействующей периодичности, упорядоченность сохраняется на масштабах длины, значительно превышающих длину связи SiO. Одним из примеров такого упорядочения является предпочтение образовывать кольца из 6-тетраэдров. [36]
Колючий кремнезем , также известный как пирогенный кремнезем, получают путем сжигания SiCl 4 в богатом кислородом водородном пламени с образованием «дыма» SiO 2 . [15]
Его также можно получить путем испарения кварцевого песка в электрической дуге при температуре 3000 °C. Оба процесса приводят к образованию микроскопических капель аморфного кремнезема, сплавленных в разветвленные, цепочечные, трехмерные вторичные частицы, которые затем агломерируются в третичные частицы, белый порошок с чрезвычайно низкой объемной плотностью (0,03-0,15 г/см 3 ) и, следовательно, с большой площадью поверхности. [38] Частицы действуют как тиксотропный загуститель или как агент, препятствующий слеживанию, и могут быть обработаны, чтобы сделать их гидрофильными или гидрофобными для применения с водой или органическими жидкостями.
Произведенный коллоидный кремнезем с максимальной площадью поверхности 380 м 2 /г.
Дым кремнезема представляет собой ультратонкий порошок, собираемый как побочный продукт производства кремния и ферросилико- кремниевых сплавов. Состоит из аморфных (некристаллических) сферических частиц со средним диаметром частиц 150 нм, без разветвления пирогенного продукта. Основное применение — в качестве пуццоланового материала для изготовления бетона с высокими эксплуатационными характеристиками. Наночастицы коллоидного диоксида кремния можно успешно использовать в качестве антивозрастного агента в асфальтовых вяжущих. [39]
Пищевая, косметическая и фармацевтическая промышленность
Кремнезем, коллоидный, осажденный или пирогенный, является распространенной добавкой в производстве продуктов питания. Он используется главным образом в качестве антислеживающего агента или агента, препятствующего слеживанию , в порошкообразных пищевых продуктах, таких как специи и немолочные сливки для кофе, или в порошках для изготовления фармацевтических таблеток. [38] Он может адсорбировать воду в гигроскопических применениях. Коллоидный диоксид кремния используется в качестве осветлителя для вина, пива и соков, его номер E551 . [22]
В косметике кремнезем полезен благодаря своим светорассеивающим свойствам [40] и естественной впитывающей способности. [41]
Кизельгур , добываемый продукт, веками использовался в продуктах питания и косметике. Он состоит из кремнеземных панцирей микроскопических диатомей ; в менее обработанной форме он продавался как «зубной порошок». [42] [43] Произведенный или добытый гидратированный диоксид кремния используется в качестве твердого абразива в зубной пасте .
Полупроводники
Диоксид кремния широко используется в полупроводниковой технике:
для первичной пассивации (непосредственно на поверхности полупроводника),
в качестве оригинального диэлектрика затвора в МОП-технологии . Сегодня, когда масштабирование (размер длины затвора МОП-транзистора) стало ниже 10 нм, диоксид кремния был заменен другими диэлектрическими материалами, такими как оксид гафния или аналогичными, с более высокой диэлектрической проницаемостью по сравнению с диоксидом кремния.
в качестве диэлектрического слоя между слоями металла (проводки) (иногда до 8–10), соединяющими элементы и
в качестве второго пассивационного слоя (для защиты полупроводниковых элементов и слоев металлизации), который сегодня обычно покрывается некоторыми другими диэлектриками, такими как нитрид кремния .
Поскольку диоксид кремния является естественным оксидом кремния, он используется более широко по сравнению с другими полупроводниками, такими как арсенид галлия или фосфид индия .
Диоксид кремния можно выращивать на поверхности кремниевого полупроводника . [44] Слои оксида кремния могут защитить кремниевые поверхности во время процессов диффузии и могут использоваться для маскировки диффузии. [45] [46]
Пассивация поверхности — это процесс, при котором поверхность полупроводника становится инертной и не меняет свойств полупроводника в результате взаимодействия с воздухом или другими материалами, контактирующими с поверхностью или краем кристалла. [47] [48] Формирование термически выращенного слоя диоксида кремния значительно снижает концентрацию электронных состояний на поверхности кремния . [48] Пленки SiO 2 сохраняют электрические характеристики p–n-переходов и предотвращают ухудшение этих электрических характеристик под воздействием газовой окружающей среды. [46] Слои оксида кремния можно использовать для электрической стабилизации кремниевых поверхностей. [45] Процесс пассивации поверхности является важным методом изготовления полупроводниковых устройств , который включает покрытие кремниевой пластины изолирующим слоем оксида кремния, чтобы электричество могло надежно проникать в проводящий кремний ниже. Выращивание слоя диоксида кремния поверх кремниевой пластины позволяет преодолеть поверхностные состояния , которые в противном случае препятствуют попаданию электричества в полупроводниковый слой. [47] [49]
Чистый кремнезем (диоксид кремния) при охлаждении в виде плавленого кварца в стекло без истинной температуры плавления можно использовать в качестве стекловолокна для стекловолокна.
Производство
Диоксид кремния в основном получают путем добычи полезных ископаемых, включая добычу песка и очистку кварца . Кварц пригоден для многих целей, в то время как для получения более чистого или более подходящего (например, более реакционноспособного или мелкозернистого) продукта требуется химическая обработка. [53] [54]
Осажденный кремнезем
Осажденный кремнезем или аморфный кремнезем получают подкислением растворов силиката натрия . Желатиновый осадок или силикагель сначала промывают, а затем обезвоживают с получением бесцветного микропористого кремнезема. [15] Идеализированное уравнение, включающее трисиликат и серную кислоту :
Таким способом производилось около одного миллиарда килограммов кремнезема в год (1999 г.), в основном для использования в полимерных композитах – шинах и подошвах обуви. [22]
На микрочипах
Тонкие пленки кремнезема самопроизвольно растут на кремниевых пластинах посредством термического окисления , образуя очень мелкий слой так называемого естественного оксида толщиной около 1 нм или 10 Å . [55]
Для выращивания хорошо контролируемых слоев диоксида кремния на кремнии используются более высокие температуры и альтернативные среды, например, при температурах от 600 до 1200 °C, с использованием так называемого сухого окисления O 2 .
или мокрое окисление H 2 O. [56] [57]
Слой собственного оксида полезен в микроэлектронике , где он действует как электрический изолятор с высокой химической стабильностью. Он может защищать кремний, накапливать заряд, блокировать ток и даже действовать как контролируемый путь для ограничения тока. [58]
Лабораторные или специальные методы
Из кремнийорганических соединений
Многие пути получения диоксида кремния начинаются с кремнийорганических соединений, например, HMDSO, [59] TEOS. Синтез диоксида кремния проиллюстрирован ниже с использованием тетраэтилортосиликата (ТЭОС). [60] Простое нагревание ТЭОС при температуре 680–730 ° C приводит к образованию оксида:
Аналогично TEOS сгорает при температуре около 400 °C:
ТЭОС подвергается гидролизу посредством так называемого золь-гель процесса . Катализаторы влияют на ход реакции и природу продукта, но идеализированное уравнение таково: [61]
Другие методы
Будучи очень стабильным, диоксид кремния получается многими способами. Концептуально простой, но не имеющий практической ценности, сжигание силана дает диоксид кремния. Эта реакция аналогична горению метана:
Диоксид кремния — относительно инертный материал (отсюда его широкое распространение в качестве минерала). Кремнезем часто используется в качестве инертных контейнеров для химических реакций. При высоких температурах он превращается в кремний путем восстановления углеродом.
Фтор реагирует с диоксидом кремния с образованием SiF 4 и O 2, тогда как другие галогенные газы (Cl 2 , Br 2 , I 2 ) нереакционноспособны. [15]
Стишовит в сколько-нибудь существенной степени не реагирует на HF. [63]
HF используется для удаления или формирования рисунка диоксида кремния в полупроводниковой промышленности.
Диоксид кремния действует как кислота Люкса-Флуда , способная при определенных условиях вступать в реакцию с основаниями. Поскольку негидратированный кремнезем не содержит водорода, он не может напрямую действовать как кислота Бренстеда-Лоури . В то время как диоксид кремния плохо растворим в воде при низком или нейтральном pH (обычно от 2 × 10 -4 М для кварца до 10 -3 М для скрытокристаллического халцедона ), сильные основания реагируют со стеклом и легко растворяют его. Поэтому сильные основания необходимо хранить в пластиковых флаконах во избежание заклинивания крышки флакона, сохранения целостности ресивера и во избежание нежелательного загрязнения силикат-анионами. [64]
Диоксид кремния растворяется в горячей концентрированной щелочи или плавленном гидроксиде, как описано в этом идеализированном уравнении: [15]
Диоксид кремния нейтрализует оксиды основных металлов (например, оксид натрия , оксид калия , оксид свинца (II) , оксид цинка или смеси оксидов, образуя силикаты и стекла по мере последовательного разрыва связей Si-O-Si в кремнеземе). [12] Например, реакция оксида натрия и SiO 2 может привести к образованию ортосиликата натрия , силиката натрия и стекол, в зависимости от пропорций реагентов: [15]
Диоксид кремния реагирует с элементарным кремнием при высоких температурах с образованием SiO: [12]
Растворимость воды
Растворимость диоксида кремния в воде сильно зависит от его кристаллической формы и у аморфного кремнезема в 3—4 раза выше, чем у кварца; В зависимости от температуры она достигает максимума около 340 ° C (644 ° F). [66] Это свойство используется для выращивания монокристаллов кварца в гидротермальном процессе, при котором природный кварц растворяется в перегретой воде в сосуде под давлением, который более прохладен вверху. Кристаллы массой 0,5–1 кг можно вырастить за 1–2 месяца. [12] Эти кристаллы являются источником очень чистого кварца для использования в электронных приложениях. [15] Выше критической температуры воды 647,096 К (373,946 °C; 705,103 °F) и давления 22,064 мегапаскаля (3200,1 фунта на квадратный дюйм) или выше вода представляет собой сверхкритическую жидкость , и ее растворимость снова выше, чем при более низких температурах. [67]
Влияние на здоровье
Кварцевый песок (кремнезем) как основное сырье для производства товарного стекла
Кремнезем, принимаемый перорально, практически нетоксичен: его LD 50 составляет 5000 мг/кг (5 г/кг). [22] Исследование, проведенное в 2008 году с участием участников в течение 15 лет, показало, что более высокие уровни кремнезема в воде, по-видимому, снижают риск деменции . Увеличение содержания кремнезема в питьевой воде на 10 мг/день было связано со снижением риска деменции на 11%. [68]
Вдыхание мелкодисперсной пыли кристаллического кремнезема может привести к силикозу , бронхиту или раку легких , поскольку пыль застревает в легких и постоянно раздражает ткани, снижая объем легких. [69] Когда мелкие частицы кремнезема вдыхаются в достаточно больших количествах (например, в результате профессионального воздействия), это увеличивает риск системных аутоиммунных заболеваний , таких как волчанка [70] и ревматоидный артрит, по сравнению с ожидаемыми показателями среди населения в целом. [71]
Профессиональная опасность
Кремнезем представляет собой профессиональный риск для людей, занимающихся пескоструйной обработкой или работающих с продуктами, содержащими порошкообразный кристаллический кремнезем. Аморфный кремнезем, такой как коллоидный кремнезем, в некоторых случаях может вызывать необратимое повреждение легких, но не связан с развитием силикоза. Дети, астматики любого возраста, аллергики и пожилые люди (у всех из которых снижен объем легких ) могут пострадать за меньшее время. [72]
Кристаллический кремнезем представляет собой профессиональную опасность для тех, кто работает с каменными столешницами , поскольку в процессе резки и установки столешниц образуется большое количество переносимого по воздуху кремнезема. [73] Кристаллический кремнезем, используемый при гидроразрыве пласта, представляет опасность для здоровья рабочих. [34]
Патофизиология
В организме частицы кристаллического кремнезема не растворяются в течение клинически значимого периода времени. Кристаллы кремнезема внутри легких могут активировать воспалительную сому NLRP3 внутри макрофагов и дендритных клеток и тем самым приводить к выработке интерлейкина , сильно провоспалительного цитокина в иммунной системе. [74] [75] [76]
Регулирование
В правилах, ограничивающих воздействие кремнезема «в связи с опасностью силикоза», указывается, что они касаются только кремнезема, который является как кристаллическим, так и пылящим. [77] [78] [79] [80] [81] [82]
В 2013 году Управление по охране труда США снизило предельно допустимый уровень воздействия до 50 мкг /м 3 воздуха. До 2013 года допускалось 100 мкг/м 3 , а у строителей даже 250 мкг/м 3 . [34]
В 2013 году OSHA также потребовало «зеленого заканчивания» скважин с гидроразрывом, чтобы уменьшить воздействие кристаллического кремнезема, а также ограничить предел воздействия. [34]
Кристаллические формы
SiO 2 в большей степени, чем любой другой материал, существует во многих кристаллических формах. Эти формы называются полиморфами .
В этом расширенном списке перечислены синонимы диоксида кремния; все эти значения взяты из одного источника; значения в источнике были представлены с заглавной буквы. [99]
^ Аб Зумдал, Стивен С. (2009). Химические принципы 6-е изд . Компания Хоутон Миффлин. п. А22. ISBN978-0-618-94690-7.
^ Илер РК (1979). Химия кремнезема . Нью-Йорк: Уайли. ISBN9780471024040.
^ аб Фернандес Л.Д., Лара Э., Митчелл Э.А. (2015). «Контрольный список, разнообразие и распространение раковинных амеб в Чили» (PDF) . Европейский журнал протистологии . 51 (5): 409–24. дои : 10.1016/j.ejop.2015.07.001. PMID 26340665. Архивировано (PDF) из оригинала 10 октября 2022 г.
^ аб Скиннер Б.Дж., Эпплман Д.Э. (1963). «Меланофлогит, кубическая полиморфная модификация кремнезема» (PDF) . Являюсь. Минеральная. 48 : 854–867. Архивировано (PDF) из оригинала 10 октября 2022 г.
^ Дуглас Б.Е., Хо С.М., ред. (2006), «Кристаллические структуры кремнезема и силикатов металлов», Структура и химия кристаллических твердых тел , Нью-Йорк, Нью-Йорк: Springer, стр. 233–278, номер документа : 10.1007/0-387-36687-3_10, ISBN978-0-387-36687-6, получено 8 октября 2023 г.
^ Некрашевич СС, Гриценко В.А. (01.02.2014). «Электронная структура диоксида кремния (обзор)». Физика твердого тела . 56 (2): 207–222. Бибкод : 2014PhSS...56..207N. дои : 10.1134/S106378341402022X. ISSN 1090-6460. S2CID 255234311.
^ Северная Каролина Норман (1997). Периодичность и элементы s- и p-блока . Издательство Оксфордского университета. стр. 50–52, 65–67. ISBN978-0-19-855961-0.
^ Унгер К.К., изд. (1979), Глава 1. Общая химия кремнезема, Journal of Chromatography Library, vol. 16, Elsevier, стр. 1–14, номер документа : 10.1016/s0301-4770(08)60805-2, ISBN.978-0-444-41683-4, получено 12 сентября 2023 г.
^ abcdefg Холлеман А.Ф., Виберг Э. (2001), Виберг Н. (ред.), Неорганическая химия , перевод Иглсона М., Брюэра В., Сан-Диего/Берлин: Academic Press/De Gruyter, ISBN0-12-352651-5
^ Манжета YH (1996). Керамическая технология для гончаров и скульпторов. Филадельфия: Пенсильванский университет. стр. 93–95. ISBN9780812213775.
^ Де Ла Роча C, Конли DJ (2017). «Мистические кристаллы кремнезема». Кремнеземные истории . Чам: Спрингер. стр. 50–55. дои : 10.1007/978-3-319-54054-2_4. ISBN9783319540542.
^ Уэллс А.Ф. (1984). Структурная неорганическая химия . Оксфордские научные публикации. ISBN9780198553700.
^ Кирфель А., Крейн Х.Г., Блаха П. и др. (2001). «Распределение электронной плотности в стишовите SiO2: новое исследование синхротронного излучения высоких энергий». Акта Кристаллогр. А. 57 (6): 663–77. Бибкод : 2001AcCrA..57..663K. дои : 10.1107/S0108767301010698 . ПМИД 11679696.
^ Шерцер Дж (1978). «Деалюминированные структуры типа фожазита с соотношением SiO 2 /Al 2 O 3 более 100». Дж. Катал. 54 (2): 285. дои : 10.1016/0021-9517(78)90051-9.
^ Shell SM, Дебенедетти П.Г., Панайотопулос АЗ (2002). «Молекулярный структурный порядок и аномалии жидкого кремнезема» (PDF) . Физ. Преподобный Е. 66 (1): 011202. arXiv : cond-mat/0203383 . Бибкод : 2002PhRvE..66a1202S. doi : 10.1103/PhysRevE.66.011202. PMID 12241346. S2CID 6109212. Архивировано из оригинала (PDF) 4 июня 2016 г. Проверено 7 июля 2009 г.
^ Аксай И.А., Паск Дж.А., Дэвис РФ (1979). «Плотность расплавов SiO2-Al2O3» (PDF) . Варенье. Керам. Соц. 62 (7–8): 332–336. doi :10.1111/j.1151-2916.1979.tb19071.x. Архивировано (PDF) из оригинала 10 октября 2022 г.
^ Юци П., Шуберт У (2003). Химия кремния: от атома к расширенным системам . Вайли-ВЧ. ISBN9783527306473.
^ Берслиен Э (2012). Введение в судебную геонауку . Уайли и сыновья. п. 138. ИСБН9781405160544.
^ Мэсси Ф.П., Эннос А.Р., Хартли С.Э. (2006). «Кремнезем в травах как защита от травоядных насекомых: контрастное воздействие на фоливоры и флоэмные питатели». Дж. Аним. Экол. 75 (2): 595–603. Бибкод : 2006JAnEc..75..595M. дои : 10.1111/j.1365-2656.2006.01082.x . ПМИД 16638012.
^ Keeping MG, Кведарас OL (2008). «Кремний как защита растений от травоядных насекомых: ответ Мэсси, Энносу и Хартли». Дж. Аним. Экол. 77 (3): 631–3. Бибкод : 2008JAnEc..77..631K. дои : 10.1111/j.1365-2656.2008.01380.x . ПМИД 18341561.
^ Зейн М.Ф., Ислам М.Н., Махмуд Ф., Джамиль М. (2011). «Производство золы рисовой шелухи для использования в бетоне в качестве дополнительного вяжущего материала». Строительство и строительные материалы . Композиционные материалы и технология клеевого соединения. 25 (2): 798–805. doi :10.1016/j.conbuildmat.2010.07.003. ISSN 0950-0618.
^ Перри CC (2003). «Силикатизация: процессы, с помощью которых организмы захватывают и минерализуют кремнезем». Обзоры по минералогии и геохимии . 1 (54): 291–327. Бибкод : 2003RvMG...54..291P. дои : 10.2113/0540291.
^ Радини А (2024). «Археоботаника: микрофоссилии растений». Никита Э., Ререн Т. (ред.). Энциклопедия археологии (второе изд.). Оксфорд: Академическая пресса. стр. 698–707. дои : 10.1016/b978-0-323-90799-6.00114-2. ISBN978-0-323-91856-5. Проверено 20 июня 2024 г.
^ Нейман М., Вагнер С., Носке Р., Тирш Б., Штраух П. (2010). «Морфология и структура биоморфного кремнезема, выделенного из Equisetum hyemale и Equisetum telmateia». Zeitschrift für Naturforschung B . 65 (9): 1113–1120. дои : 10.1515/znb-2010-0910 . ISSN 1865-7117.
^ Тубанья Б.С., Хекман-младший (2015), Родригес Ф.А., Датнофф Л.Е. (ред.), «Кремний в почвах и растениях», Кремний и болезни растений , Cham: Springer International Publishing, стр. 7–51, doi : 10.1007/978 -3-319-22930-0_2, ISBN978-3-319-22929-4, получено 19 июля 2024 г.
^ Ирзаман I, Юстаени Д, Аминулла А, Ирмансия I, Юлиарто Б (19 апреля 2021 г.). «Чистота, морфологические и электрические характеристики диоксида кремния из когона (Imperata cylindrica) с использованием различных температур озоления». Египетский химический журнал . 64 (8): 4143–4149. doi :10.21608/ejchem.2019.15430.1962. ISSN 2357-0245.
^ Урис М.Дж., Турон X, Бесерро М.А., Агелль Дж. (2003). «Кремневые спикулы и скелетные каркасы губок: происхождение, разнообразие, ультраструктурные особенности и биологические функции». Микроскопические исследования и техника . 62 (4): 279–299. дои : 10.1002/jemt.10395. ISSN 1059-910Х. ПМИД 14534903.
^ Невин CM (1925). Формовочные пески Олбани в долине Гудзона . Университет штата Нью-Йорк в Олбани.
^ abcd Greenhouse S (23 августа 2013 г.). «Новые правила позволят сократить воздействие кремнеземной пыли». Нью-Йорк Таймс . Проверено 24 августа 2013 г.
^ Оджован М.И. (2004). «Стеклообразование в аморфном SiO 2 как перколяционный фазовый переход в системе сетчатых дефектов». Письмо в ЖЭТФ. 79 (12): 632–634. Бибкод : 2004JETPL..79..632O. дои : 10.1134/1.1790021. S2CID 124299526.
^ Аткинс П.В., Овертон Т., Рурк Дж. и др., ред. (2010). Неорганическая химия Шрайвера и Аткинса (5-е изд.). Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. п. 354. ИСБН9780199236176. ОСЛК 430678988.
^ ab «Дымящие оксиды металлов Cab-O-Sil».
↑ Черагян Дж., Член парламента Вистубы, Киани С., Бэррон А.Р., Бехнуд А. (декабрь 2021 г.). «Реологические, физико-химические и микроструктурные свойства асфальтового вяжущего, модифицированного наночастицами коллоидного кремнезема». Научные отчеты . 11 (1): 11455. Бибкод : 2021NatSR..1111455C. doi : 10.1038/s41598-021-90620-w. ПМК 8169902 . ПМИД 34075083.
^ Барель А.О., Пэй М., Майбах Х.И. (2014). Справочник по косметической науке и технологиям (4-е изд.). ЦРК Пресс. п. 444. ИСБН9781842145654. Эти мягкофокусные пигменты, в основном состоящие из полимеров, слюды и талька, покрытых шероховатыми или сферическими частицами небольшого диаметра, такими как диоксид кремния или диоксид титана, используются для оптического уменьшения морщин. Эти эффекты достигаются за счет оптимизации очертаний морщин и уменьшения разницы яркости из-за диффузного отражения.
^ Барель А.О., Пэй М., Майбах Х.И. (2014). Справочник по косметической науке и технологиям (4-е изд.). ЦРК Пресс. п. 442. ИСБН9781842145654. Кремнезем представляет собой многопористый ингредиент, который поглощает масло и кожный жир.
^ Гарднер Дж.С. (1882). «О причинах поднятия и опускания». Геологический журнал . 9 (10): 479–480. Бибкод : 1882GeoM....9..479G. дои : 10.1017/S0016756800172474. ISSN 0016-7568.
^ Манн А (1917). Экономическое значение диатомовых водорослей . Вашингтон, округ Колумбия, Соединенные Штаты Америки: Смитсоновский институт.
^ ab Lécuyer C, Brock DC (2010). Создатели микрочипов: документальная история Fairchild Semiconductor. МТИ Пресс . п. 111. ИСБН9780262294324.
^ аб Саксена А (2009). Изобретение интегральных схем: неописуемые важные факты. Международная серия о достижениях в области твердотельной электроники и технологий. Всемирная научная . стр. 96–97. ISBN9789812814456.
^ abc «Мартин Аталла в Зале славы изобретателей, 2009» . Проверено 21 июня 2013 г.
^ ab Black LE (2016). Новые перспективы пассивации поверхности: понимание интерфейса Si-Al2O3. Спрингер . п. 17. ISBN9783319325217.
^ Лю Г, Лю Ю, Чжао X (2017). «Влияние содержания сферического нано-SiO 2 на теплозащитные характеристики теплоизоляционных тканей с абляционно-стойким покрытием». Журнал наноматериалов . 2017 : 1–11. дои : 10.1155/2017/2176795 . ISSN 1687-4110.
^ Гудвин В., Линакр А., Хади С. (2007). Введение в судебную генетику . Уайли и сыновья. п. 29. ISBN9780470010259.
↑ Кальдероне Дж (20 августа 2015 г.). «Этот облачный футуристический материал проникает в вашу жизнь с 1931 года». Бизнес-инсайдер . Проверено 11 февраля 2019 г.
^ Гетце Дж., Мёкель Р., ред. (2012). Кварц: месторождения, минералогия и аналитика. Спрингер Геология. Берлин, Гейдельберг: Springer Berlin Heidelberg. Бибкод : 2012qdma.book.....G. дои : 10.1007/978-3-642-22161-3. ISBN978-3-642-22160-6.
^ Пан X, Ли С, Ли Ю, Го П, Чжао X, Цай Ю (2022). «Ресурс, характеристика, очистка и применение кварца: обзор». Минеральное машиностроение . 183 : 107600. Бибкод : 2022MiEng.18307600P. doi : 10.1016/j.mineng.2022.107600.
^ Деринг Р., Ниши Ю., ред. (2007). Справочник по технологии производства полупроводников. ЦРК Пресс. ISBN9781574446753.
^ Ли С (2006). Энциклопедия химической обработки . ЦРК Пресс. ISBN9780824755638.
^ Морган Д.В., Совет K (1991). Введение в полупроводниковую микротехнологию (2-е изд.). Чичестер, Западный Суссекс, Англия: John Wiley & Sons. п. 72. ИСБН9780471924784.
^ Риордан М (2007). «Решение из диоксида кремния: как физик Жан Эрни построил мост от транзистора к интегральной схеме». IEEE-спектр . Проверено 11 февраля 2019 г.
^ Кристи Р.С., Эбертц Флорида, Драйер Т., Шульц С. (28 января 2019 г.). «Визуализация абсолютной концентрации SiO в пламени синтеза наночастиц низкого давления с помощью лазерно-индуцированной флуоресценции». Прикладная физика Б. 125 (2): 29. Бибкод : 2019ApPhB.125...29C. дои : 10.1007/s00340-019-7137-8. ISSN 1432-0649. S2CID 127735545.
^ Ромеро-Хайме А.К., Акоста-Энрикес MC, Варгас-Эрнандес Д., Танори-Кордова Х.К., Пинеда Леон Х.А., Кастильо С.Дж. (август 2021 г.). «Синтез и характеристика наносфер ядро-оболочка кремнезем – сульфид свинца для применения в оптоэлектронных устройствах». Журнал материаловедения: Материалы в электронике . 32 (16): 21425–21431. дои : 10.1007/s10854-021-06648-1. ISSN 0957-4522. S2CID 236182027.
^ Нандиянто А.Б., Ким С.Г., Искандар Ф. и др. (2009). «Синтез сферических мезопористых наночастиц кремнезема с контролируемыми порами нанометрового размера и внешним диаметром». Микропористые и мезопористые материалы . 120 (3): 447–453. Бибкод : 2009MicMM.120..447N. doi :10.1016/j.micromeso.2008.12.019.
^ Морган Д.В., Совет K (1991). Введение в полупроводниковую микротехнологию (2-е изд.). Чичестер, Западный Суссекс, Англия: John Wiley & Sons. п. 27. ISBN9780471924784.
^ Флейшер М (1962). «Новые названия минералов» (PDF) . Американский минералог . 47 (2). Минералогическое общество Америки: 172–174. Архивировано (PDF) из оригинала 22 июля 2011 г.
^ Роджерс GE (2011). Описательная неорганическая, координационная химия и химия твердого тела. Cengage Обучение. стр. 421–2. ISBN9781133172482.
^ Лэйн Р.М., Блоховяк К.Ю., Робинсон Т.Р., Хоппе М.Л., Нарди П., Кампф Дж., Ум Дж. (17 октября 1991 г.). «Синтез пятикоординированных комплексов кремния из SiO2» (PDF) . Природа . 353 (6345): 642–644. Бибкод : 1991Natur.353..642L. дои : 10.1038/353642a0. hdl : 2027.42/62810 . S2CID 4310228. Архивировано (PDF) из оригинала 19 августа 2017 г.
^ Фурнье Р.О., Роу Дж.Дж. (1977). «Растворимость аморфного кремнезема в воде при высоких температурах и высоких давлениях» (PDF) . Являюсь. Минеральная. 62 : 1052–1056. Архивировано (PDF) из оригинала 10 октября 2022 г.
^ Окамото А (2019). «Образование частиц кремнезема из сверхкритических флюидов и его влияние на гидрологические свойства земной коры». Тезисы докладов конференции Генеральной ассамблеи ЕГУ : 4614. Бибкод : 2019EGUGA..21.4614O.
^ Рондо В., Жакмин-Гадда Х., Комменж Д. и др. (2008). «Алюминий и кремнезем в питьевой воде и риск болезни Альцгеймера или снижения когнитивных функций: результаты 15-летнего наблюдения за группой PAQUID». Американский журнал эпидемиологии . 169 (4): 489–96. дои : 10.1093/aje/kwn348. ПМК 2809081 . ПМИД 19064650.
^ «Безопасно работать с кремнеземом». CPWR — Центр строительных исследований и обучения . Проверено 11 февраля 2019 г.
^ Мейер А., Сэндлер Д.П., Бин Фриман Л.Е. и др. (2017). «Воздействие пестицидов и риск ревматоидного артрита среди лицензированных мужчин, применяющих пестициды, в исследовании здоровья в сельском хозяйстве». Перспективы гигиены окружающей среды . 125 (7): 077010-1–077010-7. дои : 10.1289/EHP1013 . ПМЦ 5744649 . ПМИД 28718769.
^ Reuzel PG, Bruijntjes JP, Feron VJ и др. (1991). «Субхроническая ингаляционная токсичность аморфного кремнезема и кварцевой пыли у крыс». Пищевая хим. Токсикол. 29 (5): 341–54. дои : 10.1016/0278-6915(91)90205-Л. ПМИД 1648030.
^ Хорнунг В., Бауэрнфейнд Ф., Галле А. и др. (2008). «Кристаллы кремнезема и соли алюминия активируют воспаление NALP3 посредством фагосомной дестабилизации». Нат. Иммунол. 9 (8): 847–856. дои : 10.1038/ni.1631. ПМЦ 2834784 . ПМИД 18604214.
^ Торговец JA, изд. (1986). Профессиональные респираторные заболевания (PDF) . Цинциннати, Огайо: Министерство здравоохранения и социальных служб США, NIOSH. дои : 10.26616/NIOSHPUB86102. hdl : 2027/uc1.31210023588922. Публикация DHHS (NIOSH) 86-102.
^ NIOSH (2002) Обзор опасностей, Влияние на здоровье профессионального воздействия вдыхаемого кристаллического кремнезема. Цинциннати, Огайо: Министерство здравоохранения и социальных служб США, Служба общественного здравоохранения США, Центры по контролю заболеваний, Национальный институт безопасности и гигиены труда, Публикация DHHS (NIOSH) № 2002-129.
^ «Информационный бюллетень о кристаллах» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 22 декабря 2017 года . Проверено 3 августа 2017 г.
^ «Кремнезем кристаллический» . Проверено 3 августа 2017 г.
^ «Часто задаваемые вопросы» . Проверено 3 августа 2017 г.
^ «Если это кремнезем, то это не просто пыль!» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 10 октября 2022 г. Проверено 3 августа 2017 г.
^ «Что вам следует знать о кристаллическом кремнеземе, силикозе и правилах кремнезема OSHA штата Орегон» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 10 октября 2022 г. Проверено 3 августа 2017 г.
↑ Шимендера С.Д. (16 января 2018 г.). Вдыхаемый кристаллический кремнезем на рабочем месте: новые стандарты Управления по охране труда (OSHA) (PDF) . Вашингтон, округ Колумбия: Исследовательская служба Конгресса. Архивировано (PDF) из оригинала 10 октября 2022 г. Проверено 27 января 2018 г.
^ Лагер Г.А., Йоргенсен Дж.Д., Ротелла Ф.Дж. (1982). «Кристаллическая структура и термическое расширение a-кварца SiO 2 при низкой температуре». Журнал прикладной физики . 53 (10): 6751–6756. Бибкод : 1982JAP....53.6751L. дои : 10.1063/1.330062.
^ Райт А.Ф., Леманн М.С. (1981). «Структура кварца при 25 и 590 °С, определенная методом нейтронографии». Журнал химии твердого тела . 36 (3): 371–80. Бибкод : 1981JSSCh..36..371W. дои : 10.1016/0022-4596(81)90449-7.
^ аб Кихара К., Мацумото Т., Имамура М. (1986). «Структурное изменение ромбического итридимита с температурой: исследование, основанное на термовибрационных параметрах второго порядка». Zeitschrift für Kristallographie . 177 (1–2): 27–38. Бибкод : 1986ZK....177...27K. дои : 10.1524/zkri.1986.177.1-2.27.
^ Даунс RT, Палмер, округ Колумбия (1994). «Поведение кристобалита под давлением» (PDF) . Американский минералог . 79 : 9–14. Архивировано (PDF) из оригинала 10 октября 2022 г.
^ Шропшир Дж., Кит П.П., Воган, Пенсильвания (1959). «Кристаллическая структура кеатита, новой формы кремнезема». Zeitschrift für Kristallographie . 112 (1–6): 409–13. Бибкод : 1959ZK....112..409S. дои :10.1524/zkri.1959.112.1-6.409.
^ Михе Г., Греч Х. (1992). «Кристаллическая структура моганита: новый тип структуры кремнезема». Европейский журнал минералогии . 4 (4): 693–706. Бибкод : 1992EJMin...4..693M. дои : 10.1127/ejm/4/4/0693.
^ Левиен Л., Превитт, Коннектикут (1981). «Кристаллическая структура коэсита при высоком давлении и сжимаемость» (PDF) . Американский минералог . 66 : 324–333. Архивировано (PDF) из оригинала 10 октября 2022 г.
^ Смит-младший, Своп Р.Дж., Поли А.Р. (1995). «H в соединениях типа рутила: II. Кристаллохимия замещения Al в H-содержащем стишовите» (PDF) . Американский минералог . 80 (5–6): 454–456. Бибкод : 1995AmMin..80..454S. дои : 10.2138/am-1995-5-605. S2CID 196903109. Архивировано (PDF) из оригинала 10 октября 2022 г.
^ Дера П., Превитт, Коннектикут, Боктор, Новая Зеландия, Хемли, Р.Дж. (2002). «Характеристика фазы кремнезема высокого давления из марсианского метеорита Шерготти». Американский минералог . 87 (7): 1018. Бибкод : 2002AmMin..87.1018D. дои : 10.2138/am-2002-0728. S2CID 129400258.
^ Зейфертит. Mindat.org.
^ Накагава Т., Кихара К., Харада К. (2001). «Кристаллическая структура низкого меланофлогита». Американский минералог . 86 (11–12): 1506. Бибкод : 2001AmMin..86.1506N. дои : 10.2138/am-2001-11-1219. S2CID 53525827.
^ Вайс А, Вайс А (1954). «Убер халькогенид кремния. VI. Zur Kenntnis der faserigen Модификация диоксида кремния». Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie . 276 (1–2): 95–112. дои : 10.1002/zaac.19542760110.
^ Бьоркман Т, Кураш С, Лехтинен О, Котакоски Дж, Язьев О.В., Шривастава А, Скакалова В, Смет Дж.Х., Кайзер Ю, Крашенинников А.В. (2013). «Дефекты в двухслойном кремнеземе и графене: общие тенденции в различных гексагональных двумерных системах». Научные отчеты . 3 : 3482. Бибкод : 2013NatSR...3E3482B. дои : 10.1038/srep03482. ПМЦ 3863822 . ПМИД 24336488.
^ Джонстон CJ, Дрисколл К.Э., Финкельштейн Дж.Н. и др. (2000). «Легочные хемокины и мутагенные реакции у крыс после субхронического вдыхания аморфного и кристаллического кремнезема». Токсикологические науки . 56 (2): 405–413. дои : 10.1093/toxsci/56.2.405 . ПМИД 10911000.
^ Льюис GR (1999). 1001 химическое вещество в продуктах повседневного спроса (2-е изд.). Джон Уайли и сыновья (Wiley-Interscience). стр. 250–1. ISBN0-471-29212-5– через Интернет-архив.
^ Бергна HE, изд. (5 мая 1994 г.). Коллоидная химия кремнезема. Достижения химии. Том. 234. Вашингтон, округ Колумбия: Американское химическое общество. стр. 1–47. дои : 10.1021/ba-1994-0234.ch001. ISBN978-0-8412-2103-1.
Внешние ссылки
Викискладе есть медиафайлы, связанные с диоксидом кремния .