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En minéralogie
La silice cristallise sous plusieurs formes minérales en fonction de la température et de la pression de cristallisation. Par température de fusion, voici les polymorphes de la silice :
- stishovite (pf = 1 200 °C)
- Quartz (α ou β) (pf = 1 650 °C)
- tridymite (pf = 1 670 °C)
- calcédoine (pf = 1 700 °C)
- cristobalite (La cristobalite est un minéral, composé de dioxyde de silicium de formule Si O2 avec des...) (pf = 1 713 °C)
la silice (La silice est constituée de dioxyde de silicium, un composé chimique qui entre dans la...) hydratée
- l'opale (Une opale est un minéral composé de silice hydratée de formule SiO2, nH2O avec des...)
Il ne s’agit pas d’une espèce (Dans les sciences du vivant, l’espèce (du latin species, « type »...) au sens (SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) est un projet scientifique qui a pour but...) strict du terme mais cette famille a une reconnaissance officielle par l’IMA
Elle se compose de trois espèces minérales bien distinctes, la cristobalite, la tridymite et la silice amorphe hydratée.
Elle se décompose en 4 variétés
Opal-CT (la lussatite des francophones) composé de cristobalite-tridymite (d’où les deux lettre « C » et « T »)
Opal-C Est une forme qui est encore à l’étude. Il semble que la base soit une cristobalite, présentant d’importantes anomalies de structures cristalline. Les différences sont assez franches pour la distinguer de la cristobalite,; de même le terme cristobalite-microcristalline n’est pas encore prouvé.
Opal-AG C’est l’opale la plus connue ; formée de microsphères de silice amorphe, associées à des molécules d’eau dans des proportion variable (En mathématiques et en logique, une variable est représentée par un symbole. Elle...). La lettre « A » désigne le caractère amorphe, la lettre « G » suggère que nous sommes en présence d’un gel.
Opal-AN (la hyalite des francophones). Forme amorphe (Lettre A) comme la précédente mais cette opale apparait dans les formations volcaniques, où les pegmatites déposent la silice à des températures élevées. La lettre « N » (normal) rappelle que la structure en réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des...) est plus proche de la silice mais il reste tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) de même des molécules d’eau dans des proportions significatives.
Applications
| minéral | densité (La densité ou densité relative d'un corps est le rapport de sa masse volumique à la...) | indice de réfraction |
|---|---|---|
| silice fibreuse | 1,96 | 1,40 |
| mélanophlogite | 2,05 | 1,42 |
| verre (Le verre, dans le langage courant, désigne un matériau ou un alliage dur, fragile...) de silice | 2,20 | 1,46 |
| tridymite | 2,26 | 1,47 |
| cristobalite | 2,33 | 1,48 |
| kéatite | 2,50 | 1,52 |
| quartz | 2,65 | 1,55 |
| coésite | 3,0 | 1,59 |
| stishovite | 4,35 | 1,78 |
Le verre de silice est de la silice non cristallisée utilisée dans la fabrication des instruments d'optique (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement...), d'appareils de laboratoire et de fibre (Une fibre est une formation élémentaire, végétale ou animale, d'aspect filamenteux, se...) de verre.
La silice est chimiquement stable et n'est guère attaquée que par l'acide fluorhydrique (L'acide fluorhydrique est une solution aqueuse très corrosive et toxique de fluorure...), réaction utilisée dans la gravure sur verre. Cette réaction empêche d'utiliser du verre de silice pour manipuler le fluor (Le fluor est un élément chimique de symbole F et de numéro atomique 9. Il s'agit du...).
La silice se dissout très partiellement dans l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les...) pure sous la forme de Si(OH) l'acide (Un acide est un composé chimique généralement défini par ses réactions...) silicique (acide faible). La limite de solubilité étant de 0,140 g·l-1 à 25 °C. Cette solubilité augmente très fortement avec le pH (formation d'ion (Un ion est une espèce chimique électriquement chargée. Le terme vient de l'anglais,...) silicate, par la présence d'alcali dans une eau en bouteille), la température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et...) et la pression ; ainsi cette solubilité atteint 20 % dans l'eau supercritique à 500 °C et 1 000 bars.
Dans l'eau, l'acide silicique forme des suspensions colloïdales qui sont responsables de l'apparente opacité (L'opacité est l'inverse de la transparence. Qui s'oppose au passage de la lumière.) de l'eau lorsqu'elles sont présentes. C'est le cas dans l'eau des geysers comme celui de Geysir en Islande (L’Islande, (en islandais Ísland, littéralement « terre de...). Pour une concentration donnée (Dans les technologies de l'information, une donnée est une description élémentaire,...) en silice colloïdale, la couleur (La couleur est la perception subjective qu'a l'œil d'une ou plusieurs fréquences d'ondes...) bleue est d'autant plus intense que l'eau est froide (la solubilité de Si(OH) est alors plus faible).
La silice est aussi l'un des meilleurs isolants électriques qui existe. Pour cette raison, elle est souvent utilisée sur des circuits électriques de silicium (Le silicium est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole Si...), simplement en oxydant les couches voulues.
Dans l'industrie alimentaire, la silice est parfois utilisée comme agent anti-agglomérant ou anti-mottant dans des denrées en poudre (La poudre est un état fractionné de la matière. Il s'agit d'un solide présent...) (sucre, sucre (Ce que l'on nomme habituellement le sucre est, dès 1406, une "substance de saveur douce...) glace (La glace est de l'eau à l'état solide.), épices...).