- Terre diatomée
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Dioxyde de silicium
Dioxyde de silicium Général Nom IUPAC Dioxyde de silicium Synonymes Silice No CAS Quartz
Tridymite
Cristobalite
Stishovite
Coésite
kéatite
Silice amorphe
Silice précipitée
Gel de silice
Verre de silice
Fumée de siliceNo EINECS Fumée de silice No E E551 Propriétés chimiques Formule brute SiO2 Masse molaire 60,0843 g∙mol-1
O 53,26 %, Si 46,74 %,Précautions SIMDUT[1],[2] Silice cristalline :
Silice amorphe :
Produit non contrôlé
Inhalation Les poussières des formes cristallines sont toxiques par inhalation. Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire. Le dioxyde de silicium est un composé chimique composé d'un atome de silicium et de deux atomes d'oxygène et dont la formule brute est SiO2.
Le dioxyde de silicium existe à l'état libre sous différentes formes cristallines ou amorphes de silice et à l'état combiné dans les silicates, les groupes SiO2 étant alors liés à d'autres atomes (Al, Fe, Mg, Ca, Na, K...).
Les silicates sont les constituants principaux du manteau et de l'écorce terrestre. Le dioxyde de silicium libre est également très abondant dans la nature, notamment sous forme de quartz et de calcédoine. Il représente 60,6 % de la masse de la croûte terrestre continentale[3].
On l'utilise dans la fabrication de verre, de ciment, et dans la production de silicium.
Sommaire
Différentes formes
Article principal : Silice.- Phases amorphes :
- la silice colloïdale (sol de silice), la silice précipitée, les silices pyrogénées, les gels de silice sont des silices amorphes synthétiques.
- la fumée de silice est un sous-produit de la métallurgie et de la production de silicium.
- Les opales, dont fait partie la diatomite (terre de diatomées) et le kieselguhr sont des roches sédimentaires formées par l'accumulation de frustules de diatomées.
- la verre de quartz (synthétique) la fulgurite et la lechatelierite sont des verres.
- Phases cristallines (polymorphisme) :
- quartz a et ß
- cristobalite a et ß
- tridymite a et ß
- stishovite
- coésite
- kéatite
- mogánite
- seifertite
- mélanophlogite
- quartz fibreux ou silice fibreuse.
Propriétés
Les propriétés physico-chimiques du dioxyde de silicium varient fortement en fonction de ses différentes modifications polymorphiques (voir silice et articles détaillés).
Certaines propriétés sont communes aux différentes formes :
Les formes minérales sont très dures (6 à 8 sur l'échelle de Mohs).
C'est un composé fortement diélectrique.
C'est un composé très peu réactif. Il n'est pas soluble dans les solvants organiques. Il est très faiblement attaqué par les solutions alcalines (sauf sous forme de silice fondue). Sa solubilité dans l'eau est faibles dans les conditions ambiantes mais augmente sensiblement en fonction de la température et de la pression. Les silices amorphes microporeuses sont plus facilement solubles que les formes cristallines.
Le dioxyde de silicium est attaqué par l'acide fluorhydrique selon les réactions :
- SiO2 (s) + 4 HF(aq) → SiF4 (g) + 2 H2O (l)
- SiO2(s) + 6 HF(aq) → H2[SiF6](aq) + 2 H2O(l)
Il peut être réduit par le carbone à haute température (carboréduction) suivant la réaction :
- SiO2 + 2C → 2 CO + Si
Toxicité
Les poussières de silices cristallines sont toxiques[4]. Une exposition même brève peut provoquer une irritation de yeux et de l'appareil respiratoire. Les particules les plus fines peuvent être inhalées et atteindre les parties les plus profondes des poumons (alvéoles). Ces particules ne sont pas éliminées par l'organisme peuvent entrainer de graves atteintes pulmonaires comme la silicose (pneumoconiose fibrosante). Elles favorisent également l'apparition de cancers broncho-pulmonaires. Une exposition unique à de fortes doses peut entrainer des effets durables et irrémédiables, la prévention des risques est donc primordiale (protections individuelles, lutte contre la contamination de l'air, confinement).
Les poussières de silices amorphes ne présentent pas ce degré de toxicité[5] car elles présentent une faible bio-persistance (elles sont solubles dans les liquides biologiques).
Notes et références
- ↑ « silice cristalline » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme canadien responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 15 août 2009
- ↑ « Silice amorphe » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme canadien responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 15 août 2009
- ↑ (en) R. L. Rudnick (dir.) et S. Gao, Treatise on Geochemistry, vol. 3 : The Crust, Elsevier, 2005 (ISBN 978-0-08-044847-3) [présentation en ligne], « Composition of the Continental Crust », p. 48,53
- ↑ INRS, Fiche toxicologique FT 232 : Silice cristalline (1997)
- ↑ INRS, Le point des connaissances sur les silices amorphes (2007)
Annexes
Articles connexes
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