二氧化硅又稱(chēng)硅石,化學(xué)式SiO₂。自然界中存在有結(jié)晶二氧化硅和無(wú)定形二氧化硅兩種。
結(jié)晶二氧化硅因晶體結(jié)構(gòu)不同,分為石英、鱗石英和方石英三種。純石英為無(wú)色晶體,大而透明棱柱狀的石英叫水晶。若含有微量雜質(zhì)的水晶帶有不同顏色,有紫水晶、茶晶、墨晶等。普通的砂是細(xì)小的石英晶體,有黃砂(較多的鐵雜質(zhì))和白砂(雜質(zhì)少、較純凈)。二氧化硅晶體中,硅原子的4個(gè)價(jià)電子與4個(gè)氧原子形成4個(gè)共價(jià)鍵,硅原子位于正四面體的中心,4個(gè)氧原子位于正四面體的4個(gè)頂角上,許多個(gè)這樣的四面體又通過(guò)頂角的氧原子相連,每個(gè)氧原子為兩個(gè)四面體共有,即每個(gè)氧原子與兩個(gè)硅原子相結(jié)合。SiO₂是表示組成的最簡(jiǎn)式,僅是表示二氧化硅晶體中硅和氧的原子個(gè)數(shù)之比。二氧化硅是原子晶體。
SiO₂中Si—O鍵的鍵能很高,熔點(diǎn)、沸點(diǎn)較高(熔點(diǎn)1723℃,沸點(diǎn)2230℃)。折射率大約為1.6.
各種二氧化硅產(chǎn)品的折射率為:石英砂為1.547;粉石英為1.544;脈石英為1.542;硅藻土為1.42~1.48;氣相白炭黑為1.46;沉淀白炭黑為1.46。
自然界存在的硅藻土是無(wú)定形二氧化硅,是低等水生植物硅藻的遺體,為白色固體或粉末狀,多孔、質(zhì)輕、松軟的固體,吸附性強(qiáng)。
二氧化硅的用途非常廣泛,涉及到各個(gè)領(lǐng)域,是一種非常重要的無(wú)機(jī)非金屬材料。
1、在陶瓷領(lǐng)域里在某些陶瓷中添加二氧化硅后,可以提高陶瓷的硬度和耐久性。
2、在橡膠和塑料工業(yè)中二氧化硅可以作為填料增強(qiáng)橡膠和塑料的硬度和耐久性。
3、在電子工業(yè)中二氧化硅被用作制造電子元件、集成電路和太陽(yáng)能電池等的材料。
4、在光學(xué)儀器中,二氧化硅可作為制造各種光學(xué)鏡片、棱鏡和透鏡等的材料。
