SILICE Y SUS USOS

II. SILICE Y MATERIALES SILÍCEOS

2.1 ¿Por qué controlar la exposición a la sílice cristalina?

• Su toxicidad está bien documentada

• Es factible controlar la exposición

• Muy generalizada la sobreexposición del trabajador

2.2 SÍLICE CRISTALINA

La sílice es un componente básico de la tierra, arena, granito, mármol y muchos otros minerales. La sílice existe en diferentes formas, cristalina y amorfa. El cuarzo es la forma más común de la sílice cristalina, también podemos encontrarla en forma de cristobalita y de tridimita, estas dos últimas más dañinas. Por el contrario, la sílice amorfa está considerada como de baja toxicidad. Cuando se elaboran materiales en cuya composición interna existe sílice cristalina se genera polvo en el ambiente laboral que puede ser respirado por los trabajadores. Esta fracción respirable puede penetrar profundamente en los pulmones y tras exposiciones prolongadas a niveles elevados de este agente puede dar lugar a efectos irreversibles en la salud, incluidas neumoconiosis como la silicosis, así como un empeoramiento de otras enfermedades pulmonares.

El nombre Silicio deriva del latín silex (pedernal). Los compuestos del silíceo fueron ya de gran importancia en la prehistoria Las herramientas y las armas hechas de pedernal; una de las variedades del dióxido de silicio fueron los primeros utensilios del hombre Aunque Davy creyó que la sílice no era un elemento, no pudo descomponerlo. En 1823 Berzelius obtuvo silicio amorfo al hacer reaccionar tetrafluoruro de silicio sobre potasio fundido. Al lavar el producto con agua, obtuvo un polvo pardo que era silicio amorfo.

El silicio, a diferencia del carbono, no existe libre en la naturaleza. Como dióxido se encuentra en varias formas de cuarzo: Cristal de roca, Amatista, Cuarzo ahumado, Cuarzo rosa, y cuarzo lechoso. La arena es en gran parte dióxido de silicio (sílice). El ópalo es una variedad hidratada de cuarzo. La mayoría de las rocas corrientes, salvo calizas o dolomitas, contiene silicio: por ejemplo, el feldespato Si3O8KAl; el asbesto (SiO3)4Mg3Ca; la mica (SiO4)3H2KAl3; etc.

El silicio amorfo es un polvo pardo, más activo químicamente que la variedad cristalina. Se une con el flúor a temperaturas ordinarias, y con oxígeno, cloro, bromo, azufre, nitrógeno, carbono y boro a temperaturas progresivamente más altas.

Con ciertos metales, el silicio se combina formando siliciuros, por ejemplo Mg2Si.

El silicio cristalino puede obtenerse en masas aciculares cristalizando el elemento de su disolución en Aluminio fundido. Los cristales son bastante duros para rayar el vidrio. Ambas clases de Silicio funden a unos 1500ºC.

2.3 CARACTERÍSTICAS DEL SILICIO

Sus propiedades son intermedias entre las del carbono y el germanio. En forma cristalina es muy duro y poco soluble y presenta un brillo metálico y color grisáceo. Aunque es un elemento relativamente inerte y resiste la acción de la mayoría de los ácidos, reacciona con los halógenos y álcalis diluidos. El silicio transmite más del 95% de las longitudes de onda de la radiación infrarroja.

Se prepara en forma de polvo amarillo pardo o de cristales negros-grisáceos. Se obtiene calentando sílice, o dióxido de silicio (SiO2), con un agente reductor, como carbono o magnesio, en un horno eléctrico. El silicio cristalino tiene una dureza de 7, suficiente para rayar el vidrio, de dureza de 5 a 7. El silicio tiene un punto de fusión de 1.411 °C, un punto de ebullición de 2.355 °C y una densidad relativa de 2,33(g/ml). Su masa atómica es 28,086 u (unidad de masa atómica).

Se disuelve en ácido fluorhídrico formando el gas tetrafluoruro de silicio, SiF4 (ver flúor), y es atacado por los ácidos nítrico, clorhídrico y sulfúrico, aunque el dióxido de silicio formado inhibe la reacción. También se disuelve en hidróxido de sodio, formando silicato de sodio y gas hidrógeno. A temperaturas ordinarias el silicio no es atacado por el aire, pero a temperaturas elevadas reacciona con el oxígeno formando una capa de sílice que impide que continúe la reacción. A altas temperaturas reacciona también con nitrógeno y cloroformando nitruro de silicio y cloruro de silicio, respectivamente.

El silicio constituye un 28% de la corteza terrestre. No existe en estado libre, sino que se encuentra en forma de dióxido de silicio y de silicatos complejos. Los minerales que contienen silicio constituyen cerca del 40% de todos los minerales comunes, incluyendo más del 90% de los minerales que forman rocas volcánicas. El mineral cuarzo, sus variedades (cornalina, crisoprasa, ónice, pedernal y jaspe) y los minerales cristobalita y tridimita

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