La silice cristallina è il nome scientifico di un composto chimico, SiO2, che si trova in tutte le regioni della Terra e in tutti gli strati della documentazione geologica. È stato utilizzato in molte industrie per migliaia di anni, risalenti all’antico Egitto. La forma più comune di silice cristallina è il quarzo.
La silice non deve essere confusa con silicio, silicati o silicone. Il silicio è l’elemento Si, che insieme all’ossigeno costituisce la silice. Il silicio è il secondo elemento più abbondante sulla terra, dopo l’ossigeno. Anche i silicati si formano combinando silicio e ossigeno, ma includono anche un metallo nella loro composizione chimica. I siliconi sono polimeri, composti sintetici.
Vista in due forme, la silice può essere cristallina o amorfa. Perché la silice sia cristallina, le sue molecole devono essere disposte secondo uno schema ripetuto tridimensionale. La silice amorfa non ha una struttura cristallina. Gli opali sono un tipo di silice non cristallina.
Poiché è polimorfa, la silice cristallina può essere trovata in più di uno stato. Ci sono sette polimorfi, o forme, di SiO2. Quattro di questi tipi sono estremamente rari. Gli altri tre – quarzo, cristobalite e tridimite – si trovano comunemente.
Il quarzo ha anche due stati, alfa e beta. Il quarzo alfa si trova generalmente in natura. Quando il quarzo viene riscaldato oltre 1,063.4 ° F (573 ° C), si trasforma in quarzo beta. I processi di produzione creano questo cambiamento, ma anche i fulmini o le meteore possono completare il processo.
Componente del suolo e della sabbia, la silice cristallina viene spesso utilizzata nella produzione del vetro. Quando riscaldata, la sabbia contenente SiO2 si indurisce nel vetro. La prima produzione di vetro registrata è stata in Egitto circa 5,000 anni fa.
Oltre alla sabbia, la silice cristallina si trova in ogni tipo di formazione rocciosa. Le rocce ignee hanno la minor quantità di quarzo rispetto alle rocce sedimentarie o metamorfiche. La roccia ignea, costituita da lava, contiene silicio, ossigeno e metalli, quindi di solito si forma il silicio. Se rimane un eccesso di silicio e ossigeno dopo che il metallo si è esaurito, si formerà anche il quarzo. Circa il 12% delle rocce ignee sono SiO2.
La silice cristallina è utilizzata in molte industrie manifatturiere, così come nella ceramica, nella produzione del vetro e per i riempitivi in plastica e gomma. Inoltre, si trova in cemento, granito, arenaria e altri tipi di pietre. Molte strutture famose, come la Casa Bianca a Washington, DC, contengono silice cristallina.
Lavorare con la silice cristallina può essere pericoloso. La polvere generata dalla perforazione o dal taglio del quarzo viene facilmente inalata e causa silicosi, che crea tessuto cicatriziale nei polmoni e rende una persona colpita più suscettibile ad altre malattie polmonari, come la tubercolosi. Prestare la massima attenzione quando si lavora con questo materiale.