Apa Itu Silikon Dioksida [Silika] Yang Terdapat di dalam Bebatuan Kapur
Silikon dioksida atau silika adalah salah satu senyawa kimia paling melimpah di kerak bumi dan banyak ditemukan di dalam bebatuan kapur.
Senyawa ini memiliki peran penting dalam pembentukan berbagai jenis batuan, termasuk batu kapur, granit, dan pasir kuarsa.
Dalam dunia industri, silikon dioksida juga dikenal sebagai bahan utama pembuatan kaca, keramik, dan bahkan digunakan dalam bidang teknologi seperti semikonduktor.
Namun, tahukah kamu bahwa silika yang tampak sederhana ini memiliki struktur dan sifat kimia yang sangat kompleks dan menarik untuk dipelajari?
Artikel ini akan membahas secara lengkap tentang apa itu silikon dioksida [silika], bagaimana senyawa ini terbentuk di dalam bebatuan kapur, serta mengapa keberadaannya begitu penting bagi bumi dan kehidupan manusia.
Dengan memahami kandungan silika pada batuan kapur, kita dapat mengetahui manfaatnya dalam geologi, konstruksi, hingga kesehatan.
Yuk, simak penjelasan lengkapnya agar kamu lebih mengenal peran besar silikon dioksida dalam kehidupan sehari-hari.
Silikon Dioksida [Silika] Menurut Wikipedia
Pengertian Silikon Dioksida [Silika] Menurut Wikipedia, adalah senyawa kimia alami dengan rumus SiO₂ yang banyak ditemukan di alam, terutama pada bebatuan seperti pasir, kuarsa, dan batu kapur.
Silika terbentuk secara alami dari unsur silikon dan oksigen serta silika koloid yang merupakan elemen paling melimpah di kerak bumi.
Selain menjadi bagian penting dari batuan, senyawa ini juga terdapat pada dinding sel diatom (ganggang mikroskopis), serta banyak digunakan dalam berbagai industri karena sifatnya yang kuat, stabil, dan tahan panas.
Dalam kehidupan sehari-hari, silika memiliki beragam manfaat. Senyawa ini digunakan dalam pembuatan kaca jendela, botol minuman, dan serat optik untuk jaringan telekomunikasi.
Di dunia industri, silika menjadi bahan utama pembuatan keramik, porselen, dan semen Portland.
Tak hanya itu, silika juga sering dipakai sebagai bahan tambahan makanan untuk mencegah penggumpalan, serta dalam produk farmasi, kosmetik, dan pasta gigi karena kemampuannya menyerap air dan menghilangkan plak.
Bahkan, dalam bidang teknologi modern, lapisan tipis silika digunakan sebagai isolator listrik pada chip semikonduktor.
Dari batu kapur hingga pesawat ruang angkasa, silikon dioksida memiliki peran penting yang tak tergantikan di berbagai bidang kehidupan manusia.
Struktur Kristal Silikon Dioksida (Silika)
Struktur dasar dari silikon dioksida (SiO₂) tersusun dalam bentuk tetrahedral SiO₄, di mana satu atom silikon dikelilingi oleh empat atom oksigen.
Susunan ini menjadi blok penyusun utama dari berbagai bentuk kristal silika, termasuk kuarsa yang merupakan bentuk paling umum dan stabil secara termodinamika.
Dalam setiap kristal silika, keempat atom oksigen pada struktur tetrahedral saling berbagi dengan atom silikon lainnya, sehingga menghasilkan rumus kimia bersih SiO₂.
Dalam kristal alfa-kuarsa, setiap tetrahedron SiO₄ berbagi seluruh atom oksigennya dengan tetrahedron lain.
Kombinasi ini menghasilkan struktur yang sangat rapat dan stabil. Silika sendiri memiliki berbagai bentuk kristal (disebut polimorf), termasuk tridimit, kristobalit, coesit, dan stishovit.
Semua bentuk tersebut tersusun dari unit tetrahedral SiO₄ yang saling terhubung, hanya berbeda pada cara atom-atomnya tersusun dan jarak antar-ikatan silikon-oksigen.
Sebagai contoh, pada α-kuarsa panjang ikatan Si–O sekitar 161 pm, sementara pada bentuk tridimit bisa mencapai 154–171 pm, tergantung pada kondisi tekanan dan suhu pembentukannya.
Bentuk stishovit, yang terbentuk di bawah tekanan tinggi, memiliki struktur mirip rutil dengan enam koordinasi atom silikon (bukan empat seperti biasanya).
Akibatnya, densitasnya jauh lebih tinggi, yaitu sekitar 4,28 g/cm³, dibandingkan dengan α-kuarsa yang hanya 2,65 g/cm³.
Perbedaan ini terjadi karena tekanan ekstrem menyebabkan atom-atom silikon dan oksigen tersusun lebih rapat.
Sementara itu, bentuk amorf seperti kaca silika tidak memiliki susunan kristal yang teratur, sehingga disebut juga sebagai silika vitreous.
Pada kondisi alami, bentuk silika yang paling stabil dan umum dijumpai adalah α-kuarsa. Warna-warna berbeda pada kuarsa sering kali disebabkan oleh keberadaan unsur pengotor di dalam strukturnya.
Sedangkan pada suhu tinggi, bentuk lain seperti kristobalit dan tridimit muncul dengan kerapatan serta indeks bias yang lebih rendah dibandingkan kuarsa karena atom-atomnya saling menjauh akibat peningkatan energi getaran.
Selain itu, ada juga bentuk silika kristalin lain yang disebut faujasit silika. Bentuk ini diperoleh melalui proses penghilangan aluminium (dealuminasi) dari zeolit Y menggunakan asam dan pemanasan.
Hasilnya adalah silika murni dengan kadar lebih dari 99%, memiliki luas permukaan yang sangat besar (lebih dari 800 m²/g), serta ketahanan tinggi terhadap panas dan asam.
Karena sifatnya yang stabil, faujasit silika banyak dimanfaatkan dalam industri katalis dan penyaringan molekul.
