Silice.

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La silice

La silice, ou dioxyde de silicium, composé chimique formé de deux atomes d'oxygène liés à un atome de silicium, et de formule SiO2, est un minéral de la classe des silicates. Il s'agit d'un corps à la fois très léger et très réfractaire : aussi la silice est-elle très abondante dans les terrains formés par la solidification de l'écorce terrestre. Elle existe principalement sous deux états structuraux : cristallin et amorphe.

La forme cristalline la plus répandue et la plus stable à la surface de la Terre est le quartz, mais on trouve également la tridymite et la cristobalite, qui se forment à des températures plus élevées.

• Le quartz est de la silice pure cristallisée. Les cristaux de quartz ont la forme de prismes hexagonaux terminés par des pyramides à six faces. Le quartz n'est pas entamé par la pointe d'acier : il raie l'acier et le verre. Le cristal de roche est le quartz le plus commun il est tantôt hyalin, ou transparent comme le verre; tantôt enfumé, ou coloré en noir; tantôt chloriteux, ou coloré en vert; tantôt ferrugineux, ou coloré en rouge par un oxyde de fer.

La forme amorphe, dépourvue d'ordre cristallin à longue distance, inclut des variétés naturelles comme l'opale ou la terre de diatomées, ainsi que des formes synthétiques comme la silice fondue ou les gels de silice.

• L'opale comprend toutes les variétés où la silice est combinée avec de l'eau : on l'appelle aussi silice gélatineuse, à cause de l'aspect laiteux que l'eau lui communique. Outre son éclat gras, elle se distingue par la propriété qu'elle a de devenir blanche et pulvérulente sous l'action du feu. Certaines opales présentent de remarquables jeux de lumière, comme l'opale noble et l'opale de feu, du Mexique; les autres, colorées ou non, manquent de reflets, comme la résinite, la ménilite, la geysérite, le silex nectique, le tripoli.

A ces deux groupes, on peut ajouter le quartz microcristallin (fibreux ou granulaire) qui correspond à la calcédoine. et une vautre ariété microcristalline de quartz qui en est proche, le silex.

La calcédoine n'est jamais limpide comme le cristal de roche; néanmoins, elle est parfois un peu translucide. Elle présente des variétés de prix, souvent travaillées comme joyaux :

+ La cornaline est une calcédoine rouge;
+ La sardoine, une calcédoine brune; le jaspe sanguin offre des taches rouge-sang dans une pâte verte;
+ L'agate est une calcédoine divisée en couches concentriques de colorations diverses, et elle porte le nom d'onyx lorsque les couches colorées sont régulières, assez épaisses et bien nuancées.
La calcédoine guttulaire a l'aspect sale de gouttes de suif sur certaines roches du Massif Central.
• Le silex est gris, brun, jaune ou noir. Ses variétés sont nombreuses :
+ Le silex pyromaque, presque noir, donne des étincelles lorsqu'il est frappé par l'acier;
+ Le silex meulière, remarquable par ses nombreuses vacuoles, donne une excellente pierre à bâtir;
+ Les jaspes sont des silex impurs très mêlés d'argile : le jaspe noir sert de pierre de touche dans la joaillerie pour faire l'essai des bijoux en or.

D'un point de vue physique et chimique, la silice est reconnue pour sa grande dureté (elle atteint 7 sur l'échelle de Mohs pour le quartz), ainsi que pour son point de fusion très élevé, qui dépasse les 1600 °C. Chimiquement, elle est extrêmement stable et inerte, résistant à la plupart des agents corrosifs et des acides, à la notable exception de l'acide fluorhydrique. Elle constitue également un excellent isolant électrique et thermique.

En raison de ces propriétés remarquables, la silice est omniprésente dans de nombreux secteurs industriels. Elle est la matière première fondamentale pour la fabrication du verre, des céramiques et des émaux. Sous forme de sable, elle est un composant essentiel du béton, des mortiers et des matériaux de construction. Dans le domaine des hautes technologies, le silicium ultra-pur, extrait de la silice, est la base absolue des semi-conducteurs, des panneaux photovoltaïques et des composants électroniques modernes. On la retrouve aussi sous forme de poudre fine comme charge, agent épaississant ou anti-agglomérant (additif alimentaire E551) dans les industries alimentaire, pharmaceutique et cosmétique.

Un aspect sanitaire majeur est cependant lié à ce matériau : l'inhalation prolongée de poussières fines de silice cristalline, générées lors de travaux de découpe, de meulage, de sablage ou d'extraction minière, peut provoquer des maladies respiratoires graves et irréversibles, notamment la silicose. Cette pathologie professionnelle a conduit à l'instauration de normes strictes de protection, de ventilation et de surveillance médicale dans les environnements de travail exposés à ce risque.