Křemík - Silicium

Další názvy: Silica, Hydrated silica, oxid křemičitý 

V přírodě je křemík modrošedým prvkem, který je na jednu stranu velmi pevný, ale současně je i křehký. Nachází se zde výhradně ve sloučeninách, z nichž tou nejznámější je křemen.
Křemík je v našem těle zastoupen v množství okolo jednoho gramu, a to hlavně ve tkáních a v cévách. Je důležitý pro pružnost a pevnost cév. Bez dostatku křemíku se neobejdou ani naše kosti, zuby, pokožka a nehty a je také nezbytné pro růst vlasů a jejich celkově zdravý vzhled.
Rovněž podporuje hojení pokožky a je vhodné ho doplňovat při akné a dalších zánětlivých stavech. Spolu s dalšími minerálními látkami a vitaminy také ovlivňuje vstřebávání vápníku z přijaté potravy, zajišťuje správnou látkovou výměnu a posiluje činnost našeho imunitního systému.
Křemík má ale i tu schopnost snižovat hladinu špatného cholesterolu v krvi, čímž pozitivně působí na celý kardiovaskulární systém.

Denně bychom měli přijmout přibližně 20-30 miligramů křemíku.
Mezi jeho nejlepší zdroje patří kromě obilovin a celozrnných výrobků také některé druhy zeleniny a ovoce. Nejvíce se ho však nachází k ovsu, ječmeni a také bylince jménem přeslička.

Deficit křemíku v organismu se projeví úbytkem dásní, oslabenými vazy, vyšší tendencí ke vzniku zubního kazu a dále pak i vypadáváním vlasů.

Naopak předávkování křemíkem je poměrně vzácným jevem, který by se mohl projevit tendencí k tvorbě ledvinových kamenů.

Křemík je také ingrediencí pro kosmetický průmysl. Má podobu bílé krystalické látky a běžně používaném množství není zdraví škodlivý. Avšak ve vyšších dávkách může způsobit záněty či podráždění pokožky. Křemík může fungovat jako abrazivní látka a také má výborné absorbční účinky.
Pohlcuje nadbytečný pot i kožní maz. Najdeme ho ve složení dekorativní kosmetiky, vlasových přípravků, deodorantů, v produktech do koupele, ale třeba i v lacích na nehty.

Křemík ani jeho běžné anorganické sloučeniny nejsou toxické, jsou natolik inertní, že projdou trávicím traktem zcela neporušeny. Problémy nastávají spíše při dlouhodobém vdechování mikroskopických částeček, vznikajících při broušení za použití silikátových materiálů nebo při mechanickém opracovávání silikátových výrobků. Vzniká tak choroba silikóza, která se projevuje snížením plicní kapacity a dušností.

Přísná bezpečnostní opatření ovšem musí být dodržována při průmyslové výrobě a zpracování silanů a jejich chlorovaných derivátů. Jejich reakce s kyslíkem nebo vlhkostí může způsobit explozi, únik toxického a žíravého chlorovodíku a jiných nebezpečných sloučenin.

Sklo

V současné době se vyrábí stovky druhů skla pro nejrůznější praktické aplikace, které se liší fyzikálními vlastnostmi i vzhledem. Základní surovinou pro výrobu skloviny je směs, nazývaná sklářský kmen o přibližném složení: 50% písek (křemen nebo oxid křemičitý), 16% soda (uhličitan sodný), 12% vápenec (uhličitan vápenatý), 18% odpadní sklo (drcené střepy). Tato směs taví při teplotě kolem 1 500 °C a dále zpracovává především na výrobu lahví litím nebo foukáním.

• Přídavkem potaše, uhličitanu draselného se získává tabulové sklo pro výrobu oken, výkladních skříní apod. Sklovina přitom tuhne na vrstvě roztaveného cínu a vzniklé tabule mají zvlášť hladký povrch – plavené sklo.
• Sklo s vyšším obsahem olova se vyznačuje vysokým indexem lomu a je zvláště těžké. Olovnaté sklo se používá pro výrobu lustrů, bižuterie, ozdobných karaf a sklenic.
• Sklo pro výrobu optických přístrojů (čočky, hranoly, optické filtry) obsahuje kromě olova i baryum, zinek a titan.
• Skla borosilikátová mají část sklotvorného SiO₂ nahrazenu oxidem boritým. Přísada oxidu hlinitého zvyšuje jejich pevnost a zlepšuje zpracovatelnost skloviny. Borosilikátová skla jsou žáruvzdorná a chemicky odolná. Slouží jako sklo laboratorní a varné využívané v domácnostech.
• Chemicky nejjednodušší je křemenné sklo, tavený čistý oxid křemičitý SiO₂. Propouští ultrafialové záření, má výbornou chemickou tepelnou odolnost a snese prudké ochlazení, aniž popraská. Vysoká tavicí teplota kolem 1 800 °C a s tím spojená cena křemenného skla omezuje jeho praktické využití na výrobu laboratorních potřeb a speciálních žárovek.
• Na optické kabely se používá obzvlášť čisté a průhledné sklo.

Keramika a stavební hmoty 
Keramika je obecný název pro výrobky zhotovené vypalováním keramických směsí, jejichž hlavními složkami jsou kaolíny, jíly a hlíny. Keramické směsi získají po prohnětení s vodou plastické vlastnosti, v tom stavu je lze tvarovat a naopak po vypálení při teplotě 800 až 1500 °C plastické vlastnosti ztrácejí a mění se v trvale tvrdou látku zvanou střep.

Nejvíce ceněnou keramickou hmotou je porcelán, jehož vstupní suroviny tvoří směs, která obsahuje průměrně 50 % nejčistšího kaolínu, 25 % křemenného písku a 25 % živce. Velmi známý a ceněný je například míšeňský porcelán, u nás se výroba porcelánu koncentruje v západních Čechách, světově proslulý je karlovarský porcelán.

Cihlářské hlíny jako méně hodnotné keramické suroviny slouží pro výrobu cihel, střešních tašek a jiných stavebních materiálů. Z jílů nebo méně hodnotného kaolinu, živce a křemene se vypalováním při teplotě okolo 1300 °C vyrábí buď obyčejná kamenina (potrubí, dlaždice) nebo jemná bílá kamenina (talíře, umyvadla, kachlíky, sošky).

Další uplatnění ve stavebnictví nachází křemenný písek jako složka malty a pojivých materiálů a především při výrobě betonu.