Piidioksidit

Piidioksidit ovat piidioksidin (SiO2) erilaisia muotoja ja esiintymiä. Rakenne voi olla kiteinen tai amorfinen, ja nikamat ja reseptorit voivat muodostaa laajan kirjon mineraaleja sekä epäjärjestäytyneitä aineita. Piidioksidi on yksi Maapallon yleisimmistä aineista ja esiintyy muun muassa kvartsina, hiekassa ja monissa silikaattimineraaleissa sekä lasin raaka-aineena.

Kide- ja amorfimuodot ovat piidioksidien tyypillisiä luokittelutapoja. Yleisin kiteinen muoto on kvarts, jota esiintyy suurina kivinä sekä mineraaleina. Muita kidepitoisia muotoja ovat cristobalite ja tridymite, jotka ovat korkeamman lämpötilan ja paineen oloissa pysyviä strukturoja. Amorfinen piidioksidi eli ei-kiteinen rakenne esiintyy esimerkiksi hiekassa, opalissa ja erilaisissa silikaattilisäaineissa sekä lasin raaka-aineena. Amorfia piidioksidia voidaan valmistaa esimerkiksi polttamalla tai difuuttamalla erityisissä prosesseissa.

Raaka-aineet ja tuotanto. Pääasiallisia raaka-aineita ovat hiekka ja kvartsia sisältävät yhdistelmät, joista valmistetaan puhdasta piidioksidia erilaisten sovellusten tarpeisiin. Puhtaasta piidioksidista valmistetaan laatulaseja, teknisiä keramiikkoja ja erilaisia silikaattilisäaineita. Erilaiset muunnokset, kuten fumed silica ja silica gel, valmistetaan erityisillä kemiallisilla ja fysikaalisilla prosesseilla ja käytetään täyteaineina, adsorbentteina sekä eristemateriaalien raaka-aineina.

Käyttökohteet. Piidioksidit ovat keskeisiä rakennus- ja lasiteollisuudessa sekä eristemateriaaleissa. Kvartsia ja muuta piidioksidia käytetään lasin, lasin liimojen ja keramiikan raaka-aineina. Silikaa käytetään myös täyteaineena polymeereissä, halki konsernien sekä rakennussekä muissa teollisissa sovelluksissa. Silika-gel ja muut amorfiset muodot toimivat dessicantteina ja adsorbenteina.

Turvallisuus. Altistuminen kiteiselle piidioksidille pölynharjoittuu keuhkoihin ja voi aiheuttaa silikoosia pitkäaikaisessa altistumisessa. Työntekijöille suositellaan riittäviä suojavarusteita sekä ilmanlaadun ja työskentelyolosuhteiden seurantaa. Amorfinen piidioksidi on yleensä vähemmän vaarallinen kuin kiteinen muoto, mutta pölynvartiointi on silti tärkeää suuremmissa altistumissa.