Siliziumdioxid

Siliziumdioxid (SiO2) ist ein häufiger Bestandteil der Erdkruste. Kristallin kommt es als Quarz, Cristobalit und Tridimit vor; amorpes Siliziumdioxid erscheint als Kieselsäuregel, Silicagel, Kieselgur (Diatomeenerde) und Opal. Es bildet den Hauptanteil vieler Silikate und kommt auch als freies SiO2 in Sand und Gesteinen vor.

Es bildet ein kovalentes SiO4-Netzwerk, das hohe Festigkeit, Beständigkeit und einen hohen Schmelzpunkt verleiht. Reines kristallines SiO2 schmilzt bei ca. 1.710 °C. Es ist wasserunlöslich und gegenüber den meisten Säuren stabil; Fluorwasserstoff löst es. Optisch ist es transparent bis transluzent; Härte nach Mohs ca. 7, der Brechungsindex hängt von der Modifikation ab.

Natürliche Modifikationen sind Quarz, Cristobalit und Tridimit. Amorphe Formen entstehen durch Verwitterung oder biogene Prozesse, z. B. Kieselsäuregel, Silicagel, Kieselgur und Opal. SiO2 ist Hauptbestandteil vieler Mineralien, Gesteine und Silikate und kommt in großen Mengen in Sand vor.

Industrieell wird SiO2 überwiegend aus Quarzsand gewonnen und in Glas, Keramik, Betonadditiven, Füllstoffen und der Siliziummetallurgie verwendet. Spezielle Formen wie pyrogene Kieselsäure (Fumed Silica) und Kieselsäuregel dienen als Trockenmittel und Desiccant in verschiedensten Produkten.

Gefährdung besteht bei Einatmen feiner kristalliner SiO2-Stäube (Silikose). Geeignete Schutzmaßnahmen sind erforderlich. Umweltverträglich gilt Siliziumdioxid als inert, kann aber unter bestimmten Bedingungen reagieren.