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La silice amorphe est un solide incombustible.
Généralement inerte chimiquement.
Incompatible avec le fluor, le difluorure d'oxygène et le trifluorure de chlore.
CAS : 112945-52-5
Formule mathématique : O₂Si
Masse molaire : 60,08 g/mol
EINECS : 231-545-4
Synonymes :
acticel ; Gel de silice 7 g ; Gel de silice 8-20 mesh ; Gel de silice 12-28 mesh ; Gel de silice 100 g ; Gel de silice 60 g ; Gel de silice 30 g ; Gel de silice 60 g
Soluble dans les alcalis fondus, elle réagit avec la plupart des oxydes métalliques à haute température.
La silice amorphe est un oxyde de silicium constitué de molécules triatomiques linéaires dans lesquelles un atome de silicium est lié par covalence à deux atomes d'oxygène. La silice amorphe peut être synthétisée par hydrolyse à haute température du SiCl₄ dans une flamme O₂(N₂)/H₂.
La silice amorphe est de nature amorphe et possède une surface spécifique très élevée.
Les microgouttelettes de silice amorphe fusionnent pour former des ramifications et des agglomérats en forme de chaînes.
La silice amorphe, également appelée silice pyrogénique car produite dans une flamme, est constituée de gouttelettes microscopiques de silice amorphe fusionnées en particules secondaires tridimensionnelles ramifiées, qui s'agglomèrent ensuite en particules tertiaires.
La poudre obtenue présente une densité apparente extrêmement faible et une surface spécifique élevée.
La structure tridimensionnelle de la silice amorphe lui confère un comportement thixotrope, augmentant la viscosité, lorsqu'elle est utilisée comme épaississant ou charge de renforcement.
La silice amorphe, également connue sous le nom de fumée de silice ou silice pyrogénique, trouve de nombreuses applications industrielles grâce à ses propriétés uniques.
La silice amorphe est un matériau submicroscopique polyvalent, caractérisé par la petite taille de ses particules et sa grande surface spécifique, ce qui la rend idéale pour diverses applications dans les industries pharmaceutique, cosmétique et agroalimentaire.
La silice amorphe améliore significativement les propriétés d'écoulement des poudres sèches, un facteur crucial dans des procédés tels que la compression de comprimés et le remplissage de capsules.
Dans les formulations, la silice amorphe sert d'agent stabilisant pour les émulsions et d'agent épaississant et de suspension dans les gels et les semi-solides. Elle est capable de former des gels transparents lorsqu'elle est combinée à d'autres ingrédients d'indice de réfraction similaire.
L'impact de la silice amorphe sur la viscosité est principalement influencé par la polarité du liquide et reste stable à différentes températures, bien que les variations de pH puissent modifier la viscosité.
Dans les formulations d'aérosols, la silice amorphe prévient la sédimentation, favorise la suspension des particules et évite l'obstruction des buses de pulvérisation.
La silice amorphe est également utilisée comme désintégrant pour comprimés, comme agent dispersant adsorbant et dans les formulations de suppositoires pour améliorer la viscosité et contrôler la vitesse de libération. De plus, la silice amorphe sert d'agent épaississant pour les applications topiques et intervient dans la lyophilisation de nanosuspensions et la préparation de microsphères de cire.
La silice amorphe, identifiée par le numéro CAS 112945-52-5, est une forme non cristalline de dioxyde de silicium (SiO₂) produite par combustion de tétrachlorure de silicium en milieu riche en oxygène.
La silice amorphe se caractérise par sa granulométrie fine, sa grande surface spécifique et sa faible densité, ce qui lui confère des propriétés uniques.
Elle se présente généralement sous forme de poudre blanche et floconneuse, hydrophobe (c'est-à-dire qu'elle repousse l'eau) et dotée d'excellentes capacités d'adsorption.
La silice amorphe est largement utilisée comme agent épaississant, antiagglomérant et charge de renforcement dans diverses applications, notamment les peintures, les revêtements, les adhésifs et les cosmétiques.
Sa grande surface spécifique renforce son efficacité dans ces applications, améliorant ainsi la texture et la stabilité des produits. De plus, la silice amorphe est chimiquement inerte et ne réagit pas avec la plupart des substances, ce qui la rend adaptée à une utilisation dans une variété de produits industriels et de consommation.
Par mesure de sécurité, il convient d'éviter l'inhalation de poussières, car la silice amorphe peut provoquer une irritation des voies respiratoires.
En résumé, la silice amorphe est un matériau polyvalent présentant de nombreuses applications dans de multiples secteurs industriels.
Propriétés chimiques de la silice amorphe
Point de fusion : > 1 600 °C
Densité : 2,3 lb/pi³ à 25 °C (densité apparente) (littérature)
Indice de réfraction : n₂₀/D 1,46 (littérature)
Solubilité : Pratiquement insoluble dans les solvants organiques, l'eau et les acides, à l'exception de l'acide fluorhydrique ; soluble dans les solutions chaudes d'hydroxyde alcalin. Forme une dispersion colloïdale avec l'eau. Pour l'Aerosil, la solubilité dans l'eau est de 150 mg/L à 258 °C (pH 7). Forme : poudre
Densité : 2,2
Sensibilité hydrolytique : 5 (forme un hydrate réversible)
InChI : InChI=1S/O2Si/c1-3-2
InChIKey : VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N
Référence CAS : 112945-52-5
Système d'enregistrement des substances de l'EPA : Silice amorphe (112945-52-5)
La silice amorphe, forme non cristalline du SiO₂, est une poudre amorphe transparente à grise, inodore.
Le dioxyde de silicium colloïdal est une silice amorphe submicroscopique dont la taille des particules est d'environ 15 nm.
La silice amorphe est une poudre légère, friable, de couleur blanc bleuâtre, inodore et insipide.
Utilisations
La silice amorphe possède des propriétés épaississantes et thixotropes intéressantes, ainsi qu'une surface spécifique très importante.
Elle est produite par hydrolyse en phase vapeur à partir de chlorosilanes ou de silanes substitués, tels que le tétrachlorure de silicium, dans une flamme d'hydrogène et d'oxygène.
La silice amorphe est formée et recueillie à sec.
Elle ne contient pas de silice cristalline détectable.
La silice amorphe possède un fort pouvoir épaississant.
La taille des particules primaires est de 5 à 50 nm.
Less particules sont non poreuses et présentent une surface spécifique de 50 à 600 m²/g.
Sa densité est de 160 à 190 kg/m³.
La silice amorphe est utilisée comme épaississant et antiagglomérant (agent fluidifiant) pour les poudres.
À l'instar du gel de silice, elle agit comme dessiccant.
En cosmétique, la silice amorphe est utilisée pour ses propriétés de diffusion de la lumière. La silice amorphe est utilisée comme abrasif léger, notamment dans les dentifrices.
Elle sert également de charge dans les élastomères de silicone et permet d'ajuster la viscosité des peintures, revêtements, encres d'imprimerie, adhésifs et résines de polyester insaturées.
La silice amorphe forme facilement une structure réticulaire au sein du bitume et en améliore l'élasticité.
Elle est largement utilisée dans divers revêtements, plastiques, adhésifs et mastics, ainsi que comme agent de renforcement du caoutchouc. Elle est également employée comme déshydratant, agent déshydratant, agent hydrofuge et régulateur d'humidité.
Elle sert aussi au séchage des gaz.
La silice amorphe est également utilisée comme catalyseur et support de catalyseur, agent de renforcement du caoutchouc de silicone et agent d'encollage dans l'industrie textile.
Applications pharmaceutiques
La silice amorphe est largement utilisée dans les produits pharmaceutiques, cosmétiques et alimentaires.
Sa petite taille de particules et sa grande surface spécifique lui confèrent des propriétés d'écoulement intéressantes, exploitées pour améliorer la fluidité des poudres sèches dans de nombreux procédés tels que la compression de comprimés et le remplissage de capsules. La silice amorphe est également utilisée pour stabiliser les émulsions et comme agent épaississant et de suspension thixotrope dans les gels et les préparations semi-solides.
Avec d'autres ingrédients d'indice de réfraction similaire, des gels transparents peuvent être formés.
L'augmentation de la viscosité dépend de la polarité du liquide (les liquides polaires nécessitent généralement une concentration plus élevée de dioxyde de silicium colloïdal que les liquides non polaires).
La viscosité est largement indépendante de la température.
Cependant, les variations de pH d'un système peuvent affecter la viscosité¹.
Dans les aérosols, autres que ceux destinés à l'inhalation, la silice amorphe est utilisée pour favoriser la suspension des particules, éviter la sédimentation et minimiser l'obstruction des buses de pulvérisation.
La silice amorphe est également utilisée comme désintégrant pour comprimés et comme agent dispersant adsorbant pour les liquides dans les poudres.
La silice amorphe est fréquemment ajoutée aux formulations de suppositoires contenant des excipients lipophiles pour augmenter la viscosité, prévenir la sédimentation lors du moulage et diminuer la vitesse de libération. La silice amorphe est également utilisée comme adsorbant lors de la préparation de microsphères de cire, comme agent épaississant pour les préparations topiques, et pour faciliter la lyophilisation de nanocapsules et de suspensions de nanosphères.
Méthodes de production
La silice amorphe est préparée par hydrolyse à la flamme de chlorosilanes, tels que le tétrachlorure de silicium, à 1800 °C à l'aide d'une flamme hydrogène-oxygène.
Le refroidissement rapide à partir de l'état fondu lors de la fabrication permet de conserver l'état amorphe du produit.
Méthodes de purification
La purification de la silice destinée aux applications de haute technologie repose sur la distillation isopiéstique en phase vapeur à partir d'acides volatils concentrés, suivie d'une absorption dans de l'eau ultrapure.
Les impuretés sont ainsi éliminées.
Un nettoyage préliminaire visant à éliminer les contaminants de surface est effectué par immersion dans une solution d'acide fluorhydrique (HF) ou dans un mélange d'acide chlorhydrique (HCl), de peroxyde d'hydrogène (H₂O₂) et d'eau déminéralisée.
