Kristalinis silicio dioksidas yra mokslinis cheminio junginio SiO2, randamo visuose Žemės regionuose ir visuose geologinių įrašų sluoksniuose, pavadinimas. Jis buvo naudojamas daugelyje pramonės šakų tūkstančius metų, datuojamas senovės Egipte. Labiausiai paplitusi kristalinio silicio dioksido forma yra kvarcas.
Silicio dioksido negalima painioti su siliciu, silikatais ar silikonu. Silicis yra elementas Si, kuris kartu su deguonimi sudaro silicio dioksidą. Silicis yra antras pagal gausumą elementas žemėje, šalia deguonies. Silikatai taip pat susidaro derinant silicį ir deguonį, tačiau jų cheminėje sudėtyje taip pat yra metalo. Silikonai yra polimerai, sintetiniai junginiai.
Dviejų formų silicio dioksidas gali būti kristalinis arba amorfinis. Kad silicio dioksidas būtų kristalinis, jo molekulės turi būti išdėstytos trimačiu pasikartojančiu modeliu. Amorfinis silicio dioksidas neturi kristalinės struktūros. Opalai yra nekristalinio silicio dioksido rūšis.
Kadangi kristalinis silicio dioksidas yra polimorfinis, jį galima rasti daugiau nei vienoje būsenoje. Yra septyni SiO2 polimorfai arba formos. Keturi iš šių tipų yra labai reti. Kiti trys – kvarcas, kristobalitas ir tridimitas – randami dažniausiai.
Kvarcas taip pat turi dvi būsenas – alfa ir beta. Alfa kvarcas paprastai randamas natūraliai. Kai kvarcas įkaista iki 1,063.4 °F (573 °C), jis virsta beta kvarcu. Gamybos procesai sukuria šį pokytį, tačiau žaibas ar meteorai taip pat gali užbaigti procesą.
Grunto ir smėlio sudedamoji dalis, kristalinis silicio dioksidas, dažnai naudojamas stiklui gaminti. Kaitinamas smėlis, kuriame yra SiO2, sukietėja į stiklą. Pirmieji užregistruoti stiklai buvo pagaminti Egipte maždaug prieš 5,000 metų.
Be smėlio, visų tipų uolienose yra kristalinio silicio dioksido. Magminės uolienos turi mažiausiai kvarco, palyginti su nuosėdinėmis ar metamorfinėmis uolienomis. Magminėje uolienoje, pagamintoje iš lavos, yra silicio, deguonies ir metalų, todėl dažniausiai susidaro silicis. Jei išeikvojus metalą liks silicio ir deguonies perteklius, taip pat susidarys kvarcas. Apie 12 procentų magminių uolienų yra SiO2.
Kristalinis silicio dioksidas naudojamas daugelyje gamybos pramonės šakų, taip pat keramikoje, stiklo gamyboje, plastiko ir gumos užpildams. Be to, jo yra betone, granite, smiltainyje ir kitų tipų akmenyse. Daugelyje žinomų struktūrų, tokių kaip Baltieji rūmai Vašingtone, yra kristalinio silicio dioksido.
Darbas su kristaliniu silicio dioksidu gali būti pavojingas. Dulkės, susidarančios gręžiant ar pjaunant kvarcą, lengvai įkvepiamos ir sukels silikozę, dėl kurios plaučiuose susidaro randų audinys, o sergantis žmogus tampa imlesnis kitoms plaučių ligoms, pavyzdžiui, tuberkuliozei. Dirbdami su šia medžiaga reikia būti ypač atsargiems.