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La silice amorphe est une forme non cristalline de dioxyde de silicium possédant un réseau tridimensionnel désordonné de silicium et d’oxygène.
La silice amorphe assure des fonctions d’adsorption, de renforcement, de contrôle de la rhéologie, de matage, d’antiagglomération, d’amélioration de l’écoulement et de gestion de l’humidité.
La silice amorphe est disponible sous forme de silice pyrogénée, de silice précipitée, de gel de silice, de silice hydratée, de silice colloïdale, de silice fondue et de fumée de silice.
Numéro CAS : 7631-86-9 est couramment utilisé ; les identifiants propres à chaque forme comprennent 112945-52-5 pour la silice pyrogénée, 112926-00-8 pour la silice précipitée et le gel de silice, et 69012-64-2 pour la fumée de silice
Numéro CE : 231-545-4 pour le dioxyde de silicium
Formule moléculaire : SiO₂
Masse moléculaire : 60,08 g/mol
SYNONYMES
Silice amorphe, Silice amorphe, Dioxyde de silicium amorphe, Silice non cristalline, Silice non cristalline, Dioxyde de silicium amorphe, Silice amorphe synthétique, SAS, Dioxyde de silicium, Silice, Anhydride silicique, Anhydride d’acide silicique, Dioxosilane, Silice hydratée, Silice hydratée, Silice anhydre, Silice colloïdale, Dioxyde de silicium colloïdal, Silica Colloidalis Anhydrica, Silice pyrogénée, Silice fumée, Silice amorphe pyrogénée, Silice amorphe fumée, Silice hautement dispersée, Silice à grande surface spécifique, Silice précipitée, Silice amorphe précipitée, Silice obtenue par voie humide, Gel de silice, Gel de silice amorphe, Silice xérogel, Silice hydrogel, Silice aérogel, Aérogel de silice, Silice fondue, Silice vitreuse, Verre de silice, Verre de quartz, Fumée de silice, Fumée de silice amorphe, Microsilice, Silice micronisée, Poudre fine de silice, Silice poreuse, Silice mésoporeuse, Silice synthétique, Carbone blanc, E551, Dioxyde de silicium E551, Dioxyde de silicium de qualité alimentaire, Dioxyde de silicium colloïdal pharmaceutique, Silice de renforcement pour caoutchouc, Silice de matage pour revêtements, Silice de contrôle de la rhéologie, Gel de silice dessiccant, CAS 7631-86-9, CE 231-545-4, SiO₂
APPLICATIONS
La silice amorphe sert de charge renforçante dans les mélanges pour pneumatiques contenant du caoutchouc naturel, du caoutchouc synthétique et des systèmes de couplage au silane compatibles.
La silice amorphe peut améliorer les propriétés en traction, la résistance à l’abrasion, l’adhérence sur sol mouillé et le comportement au roulement lorsque la dispersion et l’interaction charge-polymère sont optimisées.
La silice amorphe agit comme charge renforçante dans les mélanges de caoutchouc de silicone exigeant une résistance accrue à la traction, à la déchirure et une meilleure stabilité dimensionnelle.
La silice amorphe crée un réseau de charges dont les performances dépendent de la surface spécifique, du traitement de surface, de l’humidité, de la dispersion et de la compatibilité avec le polymère.
La silice amorphe contribue aux produits industriels en caoutchouc tels que les tuyaux, les courroies, les joints, les composants de chaussures, les rouleaux et les articles en élastomère moulés.
La silice amorphe peut modifier la dureté, le module, la résistance à la déchirure, le comportement à l’abrasion, les propriétés électriques et la transformation du mélange.
La silice amorphe sert de modificateur rhéologique thixotrope dans les revêtements à base de solvants, à base d’eau et sans solvants.
La silice amorphe contribue à réduire l’affaissement et la sédimentation en formant des réseaux de particules réversibles dans les formulations liquides compatibles.
La silice amorphe agit comme agent de matage dans les peintures, les vernis, les laques, les finitions pour bois et les revêtements industriels.
La silice amorphe crée des irrégularités microscopiques de surface qui réduisent la réflexion spéculaire et diminuent la brillance apparente du film sec.
La silice amorphe contribue aux encres d’impression en contrôlant la rhéologie, la suspension des pigments, la résistance au frottement et l’aspect de surface.
La silice amorphe doit être sélectionnée en fonction du procédé d’impression, car la taille des particules et l’absorption d’huile influencent l’écoulement, le transfert et la brillance.
La silice amorphe convient aux adhésifs et aux mastics exigeant une thixotropie, un comportement anti-affaissement, un renforcement ou une extrusion contrôlée.
La silice amorphe peut améliorer la stabilité du cordon et la suspension des charges dans les systèmes de liants époxy, polyuréthane, silicone, acrylique et autres systèmes compatibles.
La silice amorphe agit comme charge renforçante ou fonctionnelle dans les composites à résines thermodurcissables.
La silice amorphe peut modifier la viscosité, le retrait, la dureté, la dilatation thermique, le comportement électrique et les performances mécaniques dans les systèmes de résines compatibles.
La silice amorphe apporte des propriétés antiadhérentes et de glissement de surface aux films plastiques et aux composés polymères compatibles.
La silice amorphe crée une rugosité microscopique de surface qui réduit le contact direct entre les couches de film adjacentes.
La silice amorphe convient aux formulations pulvérulentes à écoulement libre en absorbant l’humidité superficielle et en réduisant la cohésion entre les particules.
La silice amorphe peut améliorer le dosage, le transport, l’emballage, le mélange et le comportement au stockage des produits secs compatibles.
La silice amorphe sert d’agent antiagglomérant dans les produits alimentaires en poudre légalement autorisés sous la désignation E551.
La silice amorphe empêche les particules alimentaires sèches d’adhérer fortement les unes aux autres en gérant l’humidité superficielle et le contact entre les particules.
La silice amorphe agit comme auxiliaire de transformation et de stabilisation dans les applications autorisées concernant les boissons et le brassage.
La silice amorphe peut adsorber certaines protéines responsables du trouble pendant la clarification de la bière lorsqu’un matériau de qualité alimentaire approprié et un procédé validé sont utilisés.
La silice amorphe sert d’agent d’écoulement dans les poudres pharmaceutiques destinées à la fabrication de comprimés ou de gélules.
La silice amorphe améliore l’écoulement des poudres en réduisant le frottement interparticulaire et en absorbant de petites quantités d’humidité superficielle.
La silice amorphe convient aux comprimés, gélules, granulés, suspensions et formulations semi-solides pharmaceutiques en tant qu’adsorbant ou excipient de transformation.
La silice amorphe exige une qualité pharmacopéique appropriée, une documentation de pureté, une spécification des particules et une acceptation réglementaire correspondant à la voie d’administration prévue.
La silice amorphe agit comme abrasif doux et composant épaississant dans les formulations de dentifrice.
Le choix de la qualité de silice amorphe permet d’ajuster les performances de nettoyage, la transparence, la rhéologie, la compatibilité avec le fluorure et l’abrasivité pour l’émail.
La silice amorphe apporte une capacité d’absorption, un effet matifiant, une modification de la texture et un contrôle de l’huile aux poudres cosmétiques compatibles.
La silice amorphe peut améliorer les propriétés sensorielles des poudres pour le visage, des produits de maquillage, des shampooings secs et des produits de contrôle du sébum.
La silice amorphe convient aux crèmes, lotions, gels, antitranspirants, écrans solaires et formulations de soins personnels anhydres.
La silice amorphe peut augmenter la viscosité, stabiliser les ingrédients en suspension, absorber les huiles et modifier la sensation du produit appliqué.
La silice amorphe agit comme composant structurel dans les formulations antimousse contenant des huiles compatibles et des ingrédients hydrophobes.
La silice amorphe contribue à déstabiliser les films de mousse lorsque son traitement de surface, la dispersion des particules, la composition du support et le dosage sont appropriés.
Le gel de silice amorphe sert de dessiccant dans les applications d’emballage, de stockage, de laboratoire, pharmaceutiques, électroniques et industrielles.
Le gel de silice amorphe adsorbe la vapeur d’eau dans sa structure poreuse sans se dissoudre ni devenir liquide dans des conditions normales d’utilisation.
La silice amorphe agit comme matériau de phase stationnaire et support dans les technologies de chromatographie et de séparation.
Les groupes silanol de surface de la silice amorphe peuvent être modifiés chimiquement afin de contrôler la polarité, la sélectivité, les caractéristiques des pores et l’interaction avec les analytes.
La silice amorphe sert de support de catalyseur ou de précurseur de support de catalyseur dans les procédés chimiques et pétrochimiques.
La silice amorphe offre une grande surface spécifique, une stabilité thermique, une porosité réglable et des sites accessibles aux espèces catalytiques supportées.
L’aérogel de silice amorphe convient aux systèmes d’isolation thermique exigeant une très faible densité et une faible conductivité thermique.
L’aérogel de silice amorphe peut être incorporé dans des couvertures, des panneaux, des revêtements et des composites isolants spéciaux après la mise en place de contrôles appropriés de la poussière et de la durabilité.
La fumée de silice amorphe agit comme matériau cimentaire complémentaire dans le béton, le mortier, les coulis et les compositions de réparation.
La fumée de silice amorphe réagit de manière pouzzolanique avec l’hydroxyde de calcium et peut améliorer la densité, la résistance, la résistance à la perméabilité et la structure interfaciale.
La silice amorphe contribue aux formulations de séparateurs microporeux utilisées dans certains systèmes de batteries électrochimiques.
La silice amorphe peut apporter une porosité, une mouillabilité par l’électrolyte, une structure dimensionnelle et un renforcement par charge dans les matrices de séparateurs compatibles.
La silice amorphe agit comme support, absorbant, auxiliaire d’écoulement ou support de dispersion dans les formulations agricoles et industrielles.
La silice amorphe doit être sélectionnée en fonction de la pureté, de la taille des particules, du comportement de la poussière, de la capacité d’adsorption, des exigences environnementales et de l’autorisation du produit final.
DESCRIPTION
La silice amorphe est du dioxyde de silicium dans lequel les atomes de silicium et d’oxygène ne forment pas l’organisation répétitive à longue distance présente dans la silice cristalline.
La silice amorphe possède la formule chimique nominale SiO₂ et une masse formulaire d’environ 60,08 g/mol.
La silice amorphe est chimiquement apparentée au quartz, mais elle diffère considérablement par son organisation atomique, sa structure particulaire, son comportement de surface et son profil de risque professionnel.
La silice amorphe ne doit donc pas être décrite comme de la silice cristalline alvéolaire, sauf si des phases cristallines sont réellement présentes.
La silice amorphe constitue une vaste catégorie comprenant des matériaux synthétiques et d’origine naturelle produits par différents procédés.
Les formes courantes de silice amorphe comprennent la silice pyrogénée, la silice précipitée, le gel de silice, la silice hydratée, la silice colloïdale, la silice fondue et la fumée de silice.
La silice amorphe utilise couramment le numéro CAS 7631-86-9, mais les registres modernes des substances appliquent également des identifiants propres à chaque forme.
L’identité de la silice amorphe doit correspondre exactement au procédé de fabrication, au traitement de surface, à l’état d’hydratation et à la qualité commerciale.
La silice amorphe est constituée de tétraèdres silicium-oxygène interconnectés disposés sans ordre cristallin à longue distance.
Les surfaces de la silice amorphe contiennent généralement des groupes silanol qui interagissent avec l’eau, les polymères, les tensioactifs, les pigments, les protéines et d’autres substances polaires.
La silice amorphe produite par hydrolyse à la flamme est généralement qualifiée de silice pyrogénée ou fumée.
La silice amorphe produite par cette voie à haute température forme normalement de très petites particules primaires fusionnées en agrégats ramifiés.
La silice amorphe produite par précipitation en milieu humide peut être fabriquée avec une taille de particules, une porosité, une surface spécifique et une absorption d’huile contrôlées.
Le gel de silice amorphe est également produit par chimie humide et développe un réseau poreux pendant la formation du gel, le lavage, le séchage et le traitement des particules.
La silice amorphe se présente normalement sous la forme d’une poudre, de granulés, de billes, d’un gel, d’un monolithe ou d’une dispersion colloïdale, généralement blanche, inodore et légère.
L’apparence et la masse volumique apparente de la silice amorphe varient considérablement, car les qualités très poreuses contiennent un volume interne de vides important.
La silice amorphe peut présenter une grande surface spécifique et une forte capacité d’adsorption.
La surface spécifique, le volume des pores, l’agrégation des particules, la teneur en humidité et la chimie de surface de la silice amorphe déterminent davantage les performances que la formule seule.
La silice amorphe développe la rhéologie par liaison hydrogène et interaction entre les particules dans les liquides compatibles.
La silice amorphe adsorbe l’eau, les huiles, les arômes, les substances actives, les pigments et les ingrédients de formulation selon la structure des pores et le traitement de surface.
La silice amorphe est incombustible et offre une grande stabilité thermique et chimique dans de nombreuses applications.
La silice amorphe peut réagir avec les alcalis forts et l’acide fluorhydrique et subir des modifications de surface ou de structure lors d’un traitement thermique extrême.
La silice amorphe est pratiquement insoluble dans l’eau en tant que matériau massif, mais peut être dispersée sous forme de particules colloïdales.
La silice amorphe peut se dissoudre lentement pour former des espèces siliciques solubles selon la taille des particules, le pH, la température et la chimie du milieu aqueux.
La qualité de la silice amorphe est couramment contrôlée au moyen de la teneur en dioxyde de silicium, de l’humidité, de la perte à la dessiccation, de la surface spécifique, de la taille des particules, du volume des pores, du pH, de la masse volumique apparente et de la teneur en silice cristalline.
Les qualités alimentaires, pharmaceutiques, cosmétiques, pour caoutchouc, pour revêtements, pour la construction et analytiques de silice amorphe ne sont pas automatiquement interchangeables.
La silice amorphe est distincte de la silice cristalline selon les normes professionnelles relatives à la silice, mais la poussière de silice amorphe en suspension dans l’air doit néanmoins être réduite au minimum.
Les qualités de silice amorphe contenant des impuretés cristallines nécessitent une évaluation supplémentaire de l’exposition, car la contamination cristalline peut modifier sensiblement le risque respiratoire.
PROPRIÉTÉS
Nom chimique : Dioxyde de silicium
Classe chimique : Oxyde inorganique non cristallin
Numéro CAS courant : 7631-86-9
Numéro CE : 231-545-4
Formule moléculaire : SiO₂
Masse moléculaire : 60,08 g/mol
Forme physique : Poudre, granulés, gel, billes, monolithe ou dispersion colloïdale
Apparence : Généralement blanche et inodore
Solubilité dans l’eau : Pratiquement insoluble ; dispersible sous forme colloïdale pour les qualités appropriées
Masse volumique réelle des particules : Généralement environ 2,2 g/cm³
Surface spécifique : Dépend de la qualité
Porosité : De non poreuse à très poreuse, selon la qualité
Fonctions principales : Renforcement, contrôle de la rhéologie, matage, adsorption, antiagglomération et amélioration de l’écoulement
Principales utilisations : Caoutchouc, revêtements, aliments, produits pharmaceutiques, cosmétiques, dessiccants, construction et traitement chimique
Stockage : Au frais, au sec, hermétiquement fermé et protégé de l’humidité et de la contamination
PREMIERS SECOURS
Inhalation
Transporter à l’air frais la personne exposée à la poussière ou à l’aérosol de silice amorphe et lui permettre de respirer confortablement.
Obtenir une assistance médicale si l’exposition à la silice amorphe provoque une toux persistante, une irritation de la gorge, une gêne thoracique, une respiration sifflante ou des difficultés respiratoires.
Contact avec la peau
Laver soigneusement la peau contaminée par la silice amorphe à l’eau et au savon.
Obtenir une assistance médicale si la silice amorphe provoque une sécheresse persistante, une rougeur, une irritation ou une autre réaction cutanée indésirable.
Contact avec les yeux
Rincer immédiatement les yeux exposés à la silice amorphe à l’eau courante propre pendant au moins 15 minutes en maintenant les paupières ouvertes.
Retirer les lentilles de contact lorsqu’il est facile de le faire et obtenir une assistance médicale si l’irritation, la douleur, la rougeur ou les troubles visuels provoqués par la silice amorphe persistent.
Ingestion
Rincer la bouche après l’ingestion accidentelle de silice amorphe et faire boire de petites quantités d’eau si la personne est consciente.
Obtenir un avis médical après l’ingestion d’une quantité importante de silice amorphe ou lorsque des symptômes d’étouffement, une gêne gastro-intestinale ou d’autres symptômes apparaissent.
Remarque à l’attention des médecins
Traiter l’exposition à la silice amorphe de manière symptomatique et fournir les soins de soutien appropriés.
Évaluer l’exposition à la silice amorphe en fonction de la taille des particules, de la concentration de poussière, de la teneur en silice cristalline, du traitement de surface, de la quantité, de la voie d’exposition et des symptômes.
MANIPULATION ET STOCKAGE
Manipulation
Manipuler la silice amorphe en utilisant, dans la mesure du possible, des systèmes de transfert fermés, des méthodes de chargement à faible émission de poussière et une gestion attentive des poudres.
Éviter de produire de la poussière de silice amorphe et empêcher tout contact inutile avec les yeux, la peau, les vêtements, les aliments et les boissons.
Ventilation
Assurer une ventilation générale efficace et une aspiration locale des poussières partout où la silice amorphe est ouverte, transférée, pesée, broyée ou mélangée.
Utiliser une protection respiratoire appropriée contre les particules lorsque les mesures techniques ne permettent pas de maîtriser correctement la poussière de silice amorphe en suspension dans l’air.
Stockage
Stocker la silice amorphe dans des récipients hermétiquement fermés et résistants à l’humidité, dans un endroit frais, sec et bien ventilé.
Protéger la silice amorphe de l’humidité, de la contamination, des emballages endommagés, des alcalis forts, de l’acide fluorhydrique et des produits chimiques incompatibles.
Procédures en cas de déversement et de fuite
Recueillir la silice amorphe déversée à l’aide d’un équipement d’aspiration filtré approprié ou d’une autre méthode de récupération réduisant au minimum la poussière en suspension dans l’air.
Éviter l’utilisation d’air comprimé et le balayage à sec non contrôlé et empêcher la silice amorphe de pénétrer en grandes quantités dans les canalisations ou les eaux de surface.
Précautions de manipulation
Porter des gants appropriés, des vêtements de protection et des lunettes de sécurité bien ajustées lors de la manipulation de la silice amorphe.
Consulter la fiche de données de sécurité propre à la qualité et vérifier la teneur en silice cristalline avant de transporter, de traiter ou d’éliminer la silice amorphe.
