همه چیز در مورد سیلیس و انواع آن

یکی از فراوان ترین کانی های سیلیکاته در پوسته زمین، سیلیس است که با نام سیلیسیم اکسید sio2  نیز شناخته می شود و درصد فراوانی آن 59 درصد می باشد. نام دیگر این عنصر سیلیکا بوده و در طبیعت به‌صورت آزاد یا به‌ صورت ترکیب با سایر اکسیدها یافت می شود که از این رو، در حال حاضر معادن بسیاری در سراسر زمین مشغول به استخراج این ماده هستند. عدد اتمی عنصر سیلیس 14 و جرم مولی آن 60.1 گرم بر مول می باشد که در دمای 1650 (°C) ذوب و در دمای 2230 (°C) به نقطه جوش می رسد. معنای کلمه سیلیس، سنگ سخت می باشد که از سنگ آتش زنه یا سنگ چخماق در گذشته گرفته شده است و ترکیبی شیمیایی و سفید رنگ دارد. این عنصر از واکنش شیمیایی سیلیکون و اکسیژن به وجود می آید و بر اساس اندازه دانه ها و درجه خلوص گروه بندی می شود. در ادامه به بررسی انواع سیلیس، ویژگی ها و کاربردهای آن خواهیم پرداخت.

انواع سیلیس

اگر بخواهیم سیلیکا را بر اساس درجه خلوص تقسیم بندی کنیم، به 4 گروه ممتاز، درجه یک و دو و سیلیس آمورف خواهیم رسید. هرچه میزان خلوص بالاتر باشد، قیمت و کاربرد آنها نیز بیشتر می شود. بنابراین، نوع ممتاز بالاترین درجه خلوص را داشته و کاربردهای مختلفی همچون لعاب دادن کاشی و سرامیک، تولید پشم شیشه و غیره دارد. گروه درجه یک نیز در صنایع مختلفی مانند تولید خاک و جرم های نسوز، تصفیه آب، ریخته گری و... کاربرد دارند که البته نوع کاربرد آنها بستگی به میزان ناخالصی آن ها دارد. از گروه درجه دو سیلیس ها نیز با توجه به ناخالصی که نسبت به دو نوع اول دارد، در ساخت آجر و ماسه های آهکی استفاده می گردد. اما اگر بخواهیم سیلیس ها را بر اساس ترکیبات و ساختمان کانی ها گروه بندی کنیم، به دسته بندی زیر خواهیم رسید:

• کوارتز: در این سنگ که ترکیبی از sio4 می باشد، هر سیلیکون با 4 اکسیژن متصل است و ساختار آن لوزی شکل می باشد. سختی سنگ کوارتز بسیار بالا بوده و پس از فلدسپات دومین کانی رایج در پوسته زمین است که از جمله پلی مورف های سیلیس نیز می باشد.
• فلینت: سنگ فلینت نیز از بلوارهای کوارتز به دست می آید و به سنگ چخماق یا آتش زنه نیز معروف است. رنگ این سنگ ها قهوه ای روشن و در برخی موارد خاکستری می باشد و در اعماق دریاها یافت می شود.

ویژگی های سیلیس

همانطور که گفته شد،سیلس عنصری فراوان در پوسته زمین است که دارای ویژگی های فیزیکی و شیمیایی زیر می باشد:

• سیلیسیم اکسید، یک شبه‌فلز است و به آسانی چهار الکترون بیرونی خود را به اشتراک می‌گذارد و می‌تواند در بسیاری از واکنش‌های شیمیایی راه پیدا کند.

• عنصر سیلیس در حالت مایع چگالی بیشتری نسبت به حالت جامد دارد.

• هنگام یخ زدن حجم آن افزایش می‌یابد و چگالی اش از آب مایع کمتر می‌شود. 

• سیلیسیم با هالوژن‌ها و قلیاها واکنش می‌دهد اما بیشتر اسیدها اثری بر روی آن ندارند.

• سیلیکا در حالت بلوری به رنگ خاکستری است و جلای فلزی دارد.

• عنصر سیلیس دارای رسانایی گرمایی بالایی می باشد.

• مقاومت الکتریکی یک تک‌بلور سیلیس در اثر دریافت تنش‌های مکانیکی، دارای تغییر بسیار زیادی می باشد.  

کاربردهای سیلیس

 از جمله موارد کاربرد سنگ های سیلیس می توان به موارد زیر اشاره نمود:

• صنعت تصفیه آب و دستگاه های فیلتر شنی و سختی گیرهای رزینی

• صنایع نفت و گاز و پتروشیمی

• مواد شوینده صنعتی و خانگی

• صنایع تولید لوله

• افزایش استحکام بتن ها

• صنایع تولید شیشه و بلور

• کاشی و سرامیک

• سندبلاست

• رنگ سازی

• فرو سیلیس

• ریخته گری

قیمت سیلیس

تعیین قیمت سیلیس به فاکتورهای متعددی بستگی دارد که مهم ترین آنها درجه خلوص این عناصر می باشند. به طوری که می توان گفت درجه خلوص این کانی ها ارتباط مستقیم با قیمت آنها دارد. همچنین، اندازه این ذرات و وارداتی بودن آنها نیز از عوامل تاثیر گزار بر قیمت این سنگ ها هستند.