Модификации оксида кремния (IV)

Наиболее широко распространённая кристаллическая модификация кремнезема — кварц — представляет собой главную составную часть обычного песка. Однако в некоторых природных и лабораторных условиях образуются и другие разновидности кремнезема. Модификации можно подразделить на следующие классы:

• 1. Безводный кристаллический кремнезем SiO₂.
• 2. Гидратированный кристаллический кремнезем SiO_2*xH₂O.
• 3. Безводный аморфный кремнезем, имеющий микропористое анизотропное строение. К этому классу относится волокнистый, или пластинчатый, кремнезем.
• 4. Массивное аморфное кварцевое стекло.
• 5. Безводный и содержащий воду кремнезем, подразделяемый по коллоидным признакам и имеющий микропористое изотропное строение. Сюда относятся золи, гели и тонкодисперсные порошки.

К безводным кристаллическим модификациям относятся кварц, тридимит и кристобалит, которые в зависимости от температуры самопроизвольно претерпевают внутригрупповые превращения.

Кварц может быть и в виде огромных кристаллов, и в форме порошков с размером частиц в несколько микрон, похожих на аморфные порошки кремнезема, и в виде бесформенных масс халцедонового агата или флинта, состоящих из плотно упакованных, соединенных между собой микроскопических кристаллов. Взаимные превращения между тремя распространенными модификациями кристаллического кремнезема и кварцевым стеклом следующие: [3].

Взаимные переходы между различными модификациями [4].

Ниже представлена группа из трех модификаций, образующихся при высоких температурах и давлениях:

Таблица 1. Область устойчивости температуры и давления различных модификаций диоксида кремния [3].

Взаимные переходы между различными модификациями в графическом виде:

Фазовая диаграмма переходов различных модификаций SiO₂ [4].