ซิลิคอนไดออกไซด์คืออะไร?

ซิลิคอนไดออกไซด์หรือที่เรียกว่าซิลิกาเป็นแร่ธาตุที่มีมากที่สุดในเปลือกโลก และพบได้ในทุกทวีปในรูปแบบตั้งแต่ผงละเอียดไปจนถึงผลึกหินยักษ์ นอกจากจะมีความงามตามธรรมชาติในรูปแบบแร่ดิบแล้ว สารนี้ยังมีคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์กับการประยุกต์ใช้ที่สำคัญในชีวิตประจำวันอีกด้วย

ผลึกที่เป็นของแข็งที่อุณหภูมิปกติ ซิลิคอนไดออกไซด์บริสุทธิ์จะมีสีขาวและมีความหนาแน่น 2.2 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร ประกอบด้วยอะตอมของซิลิกอนหนึ่งอะตอมและออกซิเจนสองอะตอม อะตอมถูกยึดเข้าด้วยกันอย่างแน่นหนาทำให้ทนต่อสารเคมีที่รุนแรงได้หลายชนิด โดยธรรมชาติแล้วจะอยู่ในรูปของทรายหรือผลึกควอทซ์ และค่อนข้างแข็งเมื่อเทียบกับแร่ธาตุส่วนใหญ่ ซิลิคอนไดออกไซด์มีความทนทานต่อความร้อนสูง โดยมีจุดหลอมเหลว 1,650 องศาเซลเซียส (3,000 องศาฟาเรนไฮต์)

แม้ว่าผลึกทรายและผลึกควอทซ์อาจดูแตกต่างกัน แต่ก็ทำมาจากซิลิกอนไดออกไซด์เป็นหลัก องค์ประกอบทางเคมีของประเภทนี้เหมือนกันทุกประการ และคุณสมบัติโดยทั่วไปจะเหมือนกัน แต่เกิดขึ้นภายใต้สภาวะที่ต่างกัน อนุภาคทรายมีขนาดเล็กมาก แต่แข็งและแข็ง ผลึกควอทซ์บางชนิดมีลักษณะเป็นสีขาวขุ่น ควอตซ์ที่เรียกว่ามิลค์กี้มีค่อนข้างมาก ดังนั้นจึงเป็นเรื่องปกติที่จะพบหินควอตซ์ประเภทนี้ขนาดใหญ่ สิ่งเจือปนจากแร่อาจทำให้ควอตซ์เป็นสีม่วง ชมพูอ่อน หรือสีอื่นๆ ได้ ส่งผลให้อัญมณีมีค่าหรือกึ่งมีค่า เช่น:

• อเมทิสต์
  
• ซิทริน
  
• โรสควอตซ์
  
• ควอทซ์ควัน

ซิลิคอนไดออกไซด์ใช้ในหลายวิธี การใช้งานทั่วไปอย่างหนึ่งคือการทำแก้วซึ่งเป็นซิลิกอนไดออกไซด์ที่ให้ความร้อนยวดยิ่งและอัดความดัน มันยังผลิตขึ้นเพื่อใช้ในยาสีฟัน เนื่องจากความแข็งของมันจึงช่วยขจัดคราบพลัคบนฟัน นอกจากนี้ยังเป็นส่วนผสมหลักในปูนซีเมนต์และใช้เป็นยาฆ่าแมลง ซิลิกาเจลเป็นสารเติมแต่งอาหารและสารดูดความชื้นที่ช่วยดูดซับน้ำ

แม้ว่าซิลิคอนไดออกไซด์ส่วนใหญ่จะไม่เป็นอันตราย แต่ก็ก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อสุขภาพเมื่อสูดดม ในรูปแบบผง อนุภาคขนาดเล็กของแร่ธาตุสามารถเกาะอยู่ในหลอดอาหารและปอดได้ ไม่ละลายในร่างกายเมื่อเวลาผ่านไป ทำให้เกิดการระคายเคืองต่อเนื้อเยื่อที่บอบบาง ภาวะดังกล่าวเรียกว่าโรคซิลิโคซิส (silicosis) ซึ่งทำให้เกิดอาการหายใจลำบาก มีไข้ และไอ และทำให้ผิวเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงิน เงื่อนไขอื่นๆ ได้แก่ หลอดลมอักเสบและมะเร็ง

ซิลิคอนไดออกไซด์พบได้แทบทุกที่ในโลก เนื่องจากเป็นแร่ธาตุที่พบมากที่สุดในเปลือกโลก บนพื้นผิวโลก พบมากในบริเวณที่เป็นหินหรือภูเขา มันยังมีอยู่ในรูปของทรายในทะเลทรายและชายฝั่งของโลก