Siliziumdioxid

Autor: Hans Lohninger

Siliziumdioxid (engl. silica), SiO₂, ist ein Mineral, das in vielen Gesteinen vermischt mit anderen Mineralien vorkommt. Reines Siliziumdioxid kommt in der Natur hauptsächlich als Quarz vor (rund 13 Gew.-% der gesamten Lithossphäre besteht aus Quarz). Es tritt aber in vielen anderen Modifikationen auf, wie z.B. Opal, Chalcedon, oder Achat; aber auch biogene Formen wie sie von Strahlentierchen (Radiolarien) und Kieselalgen (Diatomeen, siehe auch Kieselsäuren) gebildet werden, sind häufig auftretende Formen.

Siliziumdioxid ist in Wasser nur schwer löslich (ca. 100 mg/L), wobei sich amorphes SiO₂ besser löst als kristallines SiO₂ (Quarz). Typisch löst sich bei Raumtemperatur in 1 Liter neutralem Wasser ca. 100 mg SiO₂. Die geringe Löslichkeit steigt aber bei pH-Werten oberhalb von 9 massiv an. Natürliche Gewässen weisen ca. 10 bis 50 mg/L SiO₂ auf.

Die Löslichkeit von SiO2 in Wasser nimmt im stark alkalischen Bereich extrem zu. Diagramm nach Correns.

Siliziumdioxid wird von Säuren mit Ausnahme von Flusssäure praktisch nicht angegriffen. Flusssäure löst es unter Bildung von Siliziumtetrafluorid, SiF₄.

Trotz des ubiquitären Vorkommens von Siliziumdioxid in der Natur, werden große Mengen von SiO₂ synthetisch hergestellt, da sich die Parameter des synthetischen Siliziumdioxids leichter kontrollieren lassen. So wird synthetisches Siliziumdioxid in vielen pharmazeutischen Produkten (als Füllstoff) eingesetzt, aber auch in der Papierindustrie, in der Reifenindustrie und in der Kunststoffindustrie. Natürliches Siliziumdioxid (Quarzsand) wird hauptsächlich in der Glasindustrie zur Erzeugung von Quarzglas verwendet.