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二氧化硅

实习编辑 • 2023-11-24 11:34:05 • 用户投稿 • 阅读 3

[拼音]：eryanghuagui

[外文]：silicondioxide

化学式sio2。自然界存在的二氧化硅叫做硅石，约占地壳总重量的12％。硅石常以石英、鳞石英和方石英三种变体出现。除晶体外，还有无定形（或微晶体）二氧化硅矿石，如蛋白石和硅藻土，它们都是含不定量结晶水的二氧化硅sio2·nh2o。某些石英矿有特殊的名称，如大而透明的石英晶体叫水晶，含微量杂质而呈紫色的叫紫水晶，浅黄、金黄和褐色的叫烟水晶，黑色几乎不透明的叫墨晶。微晶体石英与其他物质混合的矿石有玛瑙和碧玉等。常见的砂子是含杂质的石英。

物理性质

石英、鳞石英和方石英在高温和低温下有两种变体，它们的关系如下：

二氧化硅

在所有变体的结构中，每个硅原子都同周围4个氧原子结合成sio4四面体，而每个氧原子都被两个四面体所共用。由于这些四面体在空间的排布不同，使这些变体具有不同的无限三维结构，如石英具有一种螺旋状排布，所以有旋光异构体（见旋光异构）存在。

硅石的物理性质见表。晶态二氧化硅的硬度都很高，如石英的莫氏硬度为7；无定形二氧化硅硬度较低，其中较硬的蛋白石为5.5～6.5。

化学性质

二氧化硅的化学性质不活泼。在高温下氢不能还原二氧化硅。除单质氟、氟化氢和氢氟酸以外，二氧化硅与其他卤素、卤化氢和氢卤酸都不起作用。二氧化硅与硫酸、硝酸和高氯酸也不起作用。

在高温下，二氧化硅能被碳、镁或铝还原：

在微量水存在下，氟化氢与二氧化硅发生如下反应：

4hf+sio2─→sif4+2h2o

二氧化硅溶于氢氟酸，生成易溶于水的氟硅酸：

sio2+6hf─→h2sif6+2h2o

二氧化硅能溶于热的浓强碱溶液，也能溶于熔融的强碱或碳酸钠：

应用

二氧化硅是制造水玻璃、耐火材料、普通玻璃、光学玻璃、导光纤维、石英玻璃仪器的原料，也是制造金刚砂sic及其他硅化合物的原料。具有压电性的单晶石英可制做超声波元件。硅藻土可做工业用吸附剂和保温、隔音材料。水晶可制作镜片或光学仪器，玛瑙和碧玉可做装饰宝石。

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