Siliciumdioxid

Was ist Siliciumdioxid?

Siliciumdioxid, in der Chemie auch SiO₂ genannt, ist eine wichtige chemische Verbindung, die aus den Elementen Silicium und Sauerstoff besteht. Es ist wie ein weißes, feines Pulver mit einer flockigen Struktur, das sich nicht in Wasser auflösen kann.

Siliciumdioxid wird für die Herstellung von Glas verwendet und kommt als natürlicher Stoff vor allem in Sand, Quarz und Granit vor. In der Pharmazie wird es als Hilfsstoff in Medikamenten verwendet.

Struktur und Eigenschaften

Siliciumdioxid ist ein grundlegender Baustein für verschiedene Materialien und Verbindungen. Als chemischer Stoff ist es das Oxid des Siliciums.

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In der Natur kommt Siliciumdioxid in kristalliner wie amorpher Form vor. Dabei haben die Atome der kristallinen Form eine regelmäßige Anordnung und in der amorphen Form eine unregelmäßige Anordnung.

Die Dichte von SiO₂ beträgt ungefähr 2,3 g/cm³, obwohl die Dichte je nach Anzahl der Lufteinschlüsse auch deutlich niedriger sein kann. Ein weiteres charakteristisches Merkmal ist der hohe Schmelzpunkt von etwa 1.710 °C. Wenn Siliciumdioxid in Wasser verteilt wird, führt das zu einem leicht sauren pH-Wert zwischen 3,5 und 5,5.

Vorkommen und Anwendung von Siliciumdioxid

Siliciumdioxid ist eine Substanz, die in der Natur weit verbreitet ist und in vielen Bereichen Anwendung findet.

Überall auf der Erde ist Siliciumdioxid in Form von Sand zu finden. Kristallisiert der Sand, liegt das SiO2 in der Form von Quarz vor, der oft zu Schmucksteinen verarbeitet wird. Auch in einigen Pflanzen, wie Grashalmen und Palmenblättern, ist Siliciumdioxid enthalten.

Die Substanz SiO₂ wird in vielen verschiedenen Dingen des täglichen Lebens verwendet. Zum Beispiel ist es der Hauptbestandteil von Glas. Es findet sich unter anderem auch in Porzellan und Autoreifen. In der Lebensmittelindustrie wird Siliciumdioxid als Trennmittel verwendet, um Zutaten zu trennen und zu verhindern, dass sie zusammenkleben. Dort ist es als E551 bekannt.

In der Pharmazie wird Siliciumdioxid als Fließhilfsmittel in Medikamenten verwendet. Dadurch wird zum Beispiel sichergestellt, dass Pulvermischungen nicht verklumpen. Das sorgt dafür, dass Wirkstoffe in Medikamenten gleichmäßig verteilt sind.

Gesundheitliche Auswirkungen

Im Allgemeinen ist Siliciumdioxid, wenn es in Lebensmitteln oder Kosmetika verwendet wird, gesundheitlich unbedenklich. Es ist sogar als Zusatzstoff in Lebensmitteln erlaubt und verursacht normalerweise keine Probleme. Aber das Einatmen von feinem Siliciumdioxid, vor allem in Fabriken, kann gefährlich sein. Mögliche Folgen davon sind eine Lungenkrankheit namens Silikose. Auch kleine Siliciumdioxid-Teilchen könnten Schäden in menschlichen Zellen verursachen, was bisher aber noch nicht sicher festgestellt werden konnte.

Die gesundheitlichen Risiken für den Menschen hängen davon ab, mit wie viel Siliciumdioxid gearbeitet wird und über welche Zeit. In Fabriken, in denen viel mit Siliciumdioxid gearbeitet wird, ist es deshalb wichtig, sich mit einem Mund-Nasen-Schutz vor dem Einatmen zu schützen.

Besonders kleine Teilchen von Siliciumdioxid könnten gefährlich sein, weil bislang unklar ist, wie es den menschlichen Körper beeinflussen kann. Wissenschaftliche Erkenntnisse deuten darauf hin, dass solche Teilchen unsere Darmflora stören könnten. Es braucht aber noch mehr Forschung, um das sicher zu bestätigen.

Alles in allem scheint normales Siliciumdioxid, wie es in vielen Lebensmitteln vorgefunden wird, nicht schädlich zu sein. Zusammengefasst hängen die gesundheitlichen Risiken von mehreren Faktoren ab: der spezifischen Form des Siliciumdioxids, der Menge, der ausgesetzten Dauer und der Art der Aufnahme (Hautkontakt, Einatmen oder Verschlucken).

Siliciumdioxid — häufigste Fragen

• Was ist Siliciumdioxid?
  Siliciumdioxid, auch bekannt als SiO2, ist das Oxid des Elements Silicium. Es tritt in Form eines feinen, weißen Pulvers auf und löst sich nicht in Wasser oder den meisten Mineralsäuren auf, außer in Flusssäure (HF). Nur in heißer Natronlauge ist es löslich.
   
• Wo wird Siliciumdioxid verwendet?
  Siliciumdioxid wird in verschiedenen Bereichen verwendet. Es kann als Anti-Klumpmittel in pulverförmigen Lebensmitteln wie Salz, Gewürzen, Nahrungsergänzungsmitteln und Trockenlebensmitteln eingesetzt werden, um das Verklumpen zu verhindern. Außerdem ist es als Trägerstoff für Emulgatoren, Farbstoffe und Aromen zugelassen.
   
• Wo findet man Siliciumdioxid?
  Siliciumdioxid ist in der Natur weit verbreitet und bildet einen Großteil der Erdkruste. Es kommt vor allem in Form von Sand vor, der hauptsächlich aus kristallinem Siliciumdioxid besteht.
   
• Ist Siliciumdioxid bedenklich?
  Kristallines Siliciumdioxid kann die Atemwege beeinträchtigen und Krankheiten wie Silikose, chronisch obstruktive Lungenerkrankungen oder Lungenkrebs verursachen. Daher gibt es festgelegte Grenzwerte für die Menge an einatembarem kristallinem Quarzstaub, um die Gesundheit zu schützen.

Flusssäure

Siliciumdioxid ist nahezu unlöslich. Aber die Flusssäure ist eine extrem giftige Säure, die Siliciumdioxid trotzdem auflösen kann. Wenn du mehr darüber wissen willst, dann schau dir dieses Video an!