Silice - Définition
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Introduction
| Silice | |
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| Général | |
| Nom IUPAC | |
| No CAS | silice amorphe fondue quartz |
| No EINECS | silice amorphe ; |
| PubChem | |
| SMILES | |
| InChI | |
| Apparence | poudre de couleur blanche |
| Propriétés chimiques | |
| Formule brute | SiO2 |
| Masse molaire | 60,0843 ± 0,0009 g·mol-1 |
| Propriétés physiques | |
| T° fusion | 1 650 °C (±75 °C) |
| T° ébullition | 2 230 °C |
| Solubilité | 0,12 g·l-1 (eau) |
| Masse volumique | 2,2 solide |
| Précautions | |
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| Silice amorphe : Produit non contrôlé Silice précipitée : Produit non contrôlé Silice fondue : Produit non contrôlé | |
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| Groupe 1 : Cancérogène pour l'homme (Silice cristalline inhalée sous forme de quartz ou de cristobalite de source professionnelle) Groupe 3 : Inclassable quant à sa cancérogénicité pour l'Homme (Silice amorphe) | |
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La silice est constituée de dioxyde de silicium, un composé chimique qui entre dans la composition de nombreux minéraux ; sa formule est SiO.
La silice existe à l'état libre sous différentes formes cristallines ou amorphes et à l'état combiné dans les silicates, les groupes SiO2 étant alors liés à d'autres atomes (Al : Aluminium, Fe : Fer, Mg : Magnésium, Ca : Calcium, Na : Sodium, K : Potassium...).
Les silicates sont les constituants principaux du manteau et de l'écorce terrestre. La silice libre est également très abondante dans la nature, sous forme de quartz, de calcedoine et de terre de diatomée. La silice représente 60,6 % de la masse de la croûte terrestre continentale.
Propriétés
La silice pure se présente sous la forme d'un minéral dur et existe sous des formes variées dans la nature :
- principal constituant des roches sédimentaires détritiques (sables, grès), elle représente 27% de la croûte terrestre ;
- fréquente dans les roches métamorphiques ;
- fréquente dans les roches magmatiques : quartz dans les roches magmatiques acides, cristallisé ou amorphe dans les roches volcaniques.
La silice est un matériau transparent dans tout le domaine visible ce qui lui donne des applications intéressantes en optique. Cependant ses propriétés de transparence se perdent dans les domaines UV et infrarouge, ce qui impose l'usage d'autres matériaux pour travailler dans ces longueurs d'onde par exemple en spectromètrie infrarouge. Cet effet est mis à profit dans l'effet de serre où la lumière peut pénétrer mais dont les infrarouges ne peuvent sortir, d'où un échauffement ou, tout au moins, le maintien d'une température plus élevée qu'à l'extérieur sans chauffage.
La silice est un oxyde acide qui réagit avec les oxydes basiques pour donner des silicates (ions SiO32- , analogue à l'ion carbonate et SiO44- entre autres). La présence majoritaire de silicates fait du silicium le 2e élément en masse dans la croute terrestre derrière l'oxygène.
La silice se présente soit sous forme de cristaux non-moléculaires formés de motifs tétraédriques SiO4 liés entre eux par les atomes d'oxygène de façon régulière, comme dans le quartz, soit sous forme amorphe, comme dans le verre.
La silice sert de matière première à l'obtention du silicium. Elle est réduite par carboréduction dans des fours à arc à plus de 2 000 °C suivant la réaction :
- SiO2 + 2C -> 2 CO + Si
La silice sert également de support isolant en électronique.