Silice

Le dioxyde de silicium, appelé silice est un minéral ayant pour formule SiO2. C’est un minéral très dur que l’on peut facilement trouver dans la croûte terrestre ou en surface. On trouve la silice sous plusieurs formes : la tridymite, le quartz, la cristobalite et sous forme de silice vitreuse. La silice n’est pas soluble dans l’eau, les sables les plus purs contiennent jusqu’à 99,5% de silice (le plus recherché étant le sable de Fontainebleau).

La silice est l’élément de base du verre, elle est contenue dans le sable, on y associe de la potasse, de la chaux ou de la soude pour faire baisser sa température de fonte ainsi que de l’eau et des débris de verre, le tout est enfourné à 1550°C pour obtenir du verre fondu. Si on augmente la quantité de silice on augmente la dureté du verre. L’homme fabrique du verre depuis plus de 5000 ans et il a perfectionné ses techniques au fil du temps afin de réduire au maximum les imperfections dues à la présence de bulles et de cristaux. Un température de chauffe à plus de 1500°C permet de pallier à ce problème mais demande une quantité d’énergie importante.

Les verres avec une base de silice sont généralement utilisés en optique pour la fabrication de lunettes ou de lentilles, cela dit leur transparence est un atout pour l’utilisation de l’énergie solaire. Le verre à base de silice est également parfait pour le confinement de matières radioactives puisque sa constitution lui confère une bonne résistance aux radiations sur un temps long.

En fonction du pourcentage de silice, le verre obtenu n’est pas le même : avec 72% de silice on obtient un verre sodocalcique sensible aux chocs thermiques utilisé principalement pour la fabrication des ampoules, des verres plats, des bouteilles. Avec 80% de silice on obtient un verre borosilicate qui résiste bien aux chocs thermiques (verres Pyrex par exemple), il est utilisé pour la fabrication d’ustensiles de cuisine, l’isolation, pour stocker les déchets radioactifs. Avec 62% de silice on obtiendra un verre au plomb (téléviseurs, électronique, etc.). Avec plus de 96% de silice on fabrique du verre de silice très recherché pour sa pureté, sa résistance aux variations thermiques, à des températures élevées et à la corrosion.