NLT silica

• Natuur, Leven en Technologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 6

De silicakringloop

Demi Oude Velthuis,

Lisa te Braak en
Tess Koehorst

Wat is silicium?

- Si

- Aardkorst

- Silica is meestal in de vorm van SiO₂ (kwarts) of SiO₄^4- (silicaat-ion)

- Gesteente, glaswerk en voedingsstof voor planten

Vormen van Silicium

Naam	Vorm
Silicium	Si
Silica/kwarts/opaal/fyoliet	SiO 2
Silicaat	SiO 4 4-
Kiezelzuur	H 4 SiO 4

Si

SiO₂

SiO₄^4-

H₄SiO₄

Silicium

Silica

Silicaat

Kiezelzuur

De silicakringloop

- Silica wat in gesteente zit komt door verwering terecht in bodemwater.

- Planten nemen de silica op uit het bodemwater en gebruiken het voor groei

-  De silica uit dode planten kom weer terecht in andere planten of in het water, waar het naar algen toegaat

Fasen kringloop

1. Dode kringloop

Geen planten en dieren 

2. Levende kringloop

Planten en dieren 

3. Menselijke kringloop

De mens en industriële activiteiten 

Gebruik van silica in planten

- SiO₄^4- (silicaat) + CO₂ --> H₄SiO₄ (kiezelzuur) // in bodemwater

- Hoge concentraties kiezelzuur slaat neer als opaal

- H₄SiO₄ (aq) --> SiO₂(s) + 2 H₂O (l)

- In planten vormt opaal fyoliet

- Dit fyoliet gebruiken planten in hun celwanden voor versteviging, fyoliet neemt vorm vd omgeving aan

Rood = uit rode kaders gehaald

Vormen van Silica

- Silicium (Si) + ander element = silica

- SiO₂ (kwarts) is een kristallijne stof 

- SiO₄^4- is een mineraal wat bestaat uit 

tetraëders

- Opaal (ook SiO₂) is de amorfe vorm van
kwarts, het is vast maar niet kristallijn. 

De Dode Kringloop

- Precambrium = ontstaan vd aarde t/m ontstaan van meercellig leven

- 550 Miljoen jaar geleden bestonden geen planten/dieren die silica opnamen

- Geen biologische processen, wel fysische en chemische

- Reservoirs (mol of gram) en fluxen (mol/jaar of gram/jaar)

Rood = gehaald uit rode kaders

1. Verwering

- Verwering = afbraak van gesteentes, bodems en mineralen op aarde als gevolg van contact met de atmosfeer

- Fysische en chemische verwering versterken elkaar (opp vergroten)

- Verwering van gesteente op land

- Kiezelzuur komt vrij in grondwater en rivieren

	Fysisch	Chemisch	Biologisch
Wat	Schurende werking	Chemische reacties (samenstelling verandert)	Activiteit van organismen
Door wat	Wind, water, hitte, kou, druk	Hydrolyse en oxidatie	Mossen, bacteriën, wormen en schimmels
Gevolg	Gesteentes breken af	Mineralen lossen op/veranderen/worden zwakker	Schimmels krijgen suikers, de planten voedingsstoffen uit mineralen

Rood = gehaald uit rode kaders

2. Vulkaanactiviteit

- Vulkanen waren actiever

- Bron van opgelost silica

3. Neerslag

- Neerslag (scheikundig) van opgelost kiezelzuur in de vorm van silicaatmineralen

- Geen planten --> hoge concentraties in bodems en zeewater (1,3mM)

- Neerslag op de zeebodem vormde lagen
(afzettingen) amorf silica

- amorf silica --> chert (vuursteen) // onder druk

- Banded iron: chert, ijzeroxiden,  -mineralen
en -silicaten

Rood = gehaald uit rode kaders