| 结构 | |||
|---|---|---|---|
| SiO2 不是一个分子，而是一组无机聚合物的分子式，其中每个Si原子与4个氧原子键合。 | |||
| 常规 | |||
| 名称 | 二氧化硅 | ||
| 其他名称 | 二氧化硅，二氧化硅 | ||
| 分子式 | SiO2 | ||
| CAS号 | 各种，例如7631-86-9、112945-52-5、112926-00-8、14808-60-7 | ||
| 简短说明 | - | ||
| 属性 | |||
| 摩尔质量 | 60.1 克/摩尔 | ||
| 物质状态 | 固定 | ||
| 密度 | 取决于 1.9 和 4.29 g/cm³ 之间的变化，主要是 2.2（无定形）到 2.65（结晶）g/cm³ | ||
| 折射率 | 1.47 ± 0.015（非晶薄膜） | ||
| 击穿场强 | 4 - 10 MV/cm （取决于制造工艺，例如湿式热氧化 4 - 6 MV/cm，干式更高。） | ||
| 熔点 | 1723 °C | ||
| 沸点 | 2230 °C | ||
| 蒸气压 | - Pa (x °C) | ||
| 溶解度 | - | ||
| 安全说明 | |||
| 危险符号 | |||
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| R 和 S 短语 |
R:? | ||
| MAK | 煅烧硅藻土 0.3 mg/m³ A，沉淀二氧化硅 4 mg/m³ E | ||
| 在可能和常见的情况下使用SI 单位。除非另有说明，否则给出的数据适用于标准条件。 | |||
二氧化硅 （通常还有：二氧化硅 )是分子式为SiO2的化合物的总称 .在德语中，硅酸一词也被错误地用于二氧化硅，尽管二氧化硅只是原硅酸 Si(OH)4 的酸酐 或 H4 SiO4 由二氧化硅加两分子水形成。
二氧化硅是各类玻璃的主要成分。
矿物学和产状
非晶（无定形）SiO2 自然以大部分纯净的形式存在——也存在于火山玻璃和玻璃陨石中——它们的成分非常不均匀且不均匀：
- 生物成因：放射虫、硅藻和海绵的骨骼由蛋白石制成，成岩作用凝固成岩石，例如石板
- Geyserite：来自温泉的无定形烧结产品
- Tachylite：玄武岩成分的火山玻璃，除了SiO2 FeO、MgO、CaO、Al2含量较大 O3 包含
- 黑曜石：花岗岩成分的火山玻璃
- Tektite：由于陨石撞击而熔化岩石形成的岩石玻璃
- Lechatelierite：纯天然SiO2 - 玻璃，例如B. 发生在玻璃陨石中或在雷击时出现在石英砂中（闪电）
- 欧泊
- SiO2 -熔体：温度高于 1727 °C（1 bar）
与无定形SiO2相比 结晶形式对杂质的耐受性非常低。它们仅在结构上有所不同。
- 莫干石（玉髓）：
- α-石英（深石英）：形成条件：温度 T <573 °C，压力 p <20 kbar
- β-石英（高石英）：573 °C
- 鳞石英：867 °C <1470 °C，p <5 kbar
- 方石英：1470 °C <1727 °C
- 柯石英：20 kbar
- Stishovite:75 kbar
二氧化硅作为硅酸盐的一部分形成，例如硅酸盐。 B. 长石、粘土矿物或以游离形式的石英为地壳的主要成分，因而也是最常见的硅化合物。
化学性质
水和酸能够生成 SiO2 几乎不溶解，除了氢氟酸 (HF)，它是由气态四氟化硅 (SiF4 ) 被攻击。碱会熔化，而且在较小程度上，碱水溶液也会溶解特别是无定形二氧化硅。
工程制造
合成SiO2 主要是无定形的，在各种工业过程中大量生产。
合成SiO2的规模化生产 主要通过从水玻璃开始的沉淀过程进行，水玻璃可以通过用碳酸钠或碳酸钾消化石英砂获得。以这种方式生产的SiO2 根据工艺条件，称为沉淀二氧化硅或硅胶。另一个重要的制造变体是生产所谓的热解 SiO2 在氢氧火焰中，从液态氯硅烷开始，例如四氯化硅 (SiCl4 ）。合成二氧化硅的重要制造商有 Degussa、Wacker-Chemie、Rhodia、Grace 等。
技术应用
合成SiO2 在日常生活中扮演着重要的角色，通常不会被注意到。它在油漆和清漆、塑料和粘合剂中的重要性不亚于它在半导体技术的现代制造工艺中或作为喷墨纸涂料中的颜料。作为一种无毒物质，它存在于药品和化妆品中，用于食品加工（例如啤酒澄清）和牙膏中的清洁助剂。就体积而言，主要应用包括用作塑料和密封化合物的填料，特别是在橡胶制品中。现代汽车轮胎受益于特殊 SiO2 的增强 系统，与仅填充烟灰的传统橡胶化合物相比可节省约 5% 的燃料，同时提高安全性能。
就体积而言，二氧化硅当然是玻璃形式的最重要的。它最常与氧化铝、氧化硼、氧化钙和氧化钠等物质混合，以降低熔化温度、促进加工或改善最终产品的性能。纯二氧化硅是石英玻璃，难以熔化，但特别坚固。
石英玻璃以透镜、棱镜等的形式用于光学中。在微系统技术或纳米技术中，它也经常用作掩模载体、MOSFET 中的栅极氧化物和 IC（集成电路）中的绝缘层。石英玻璃在化学实验室中用作仪器玻璃，只要需要特别高的耐温度变化、耐化学性或紫外线渗透性。硼硅酸盐玻璃也比较耐用，通常用于实验室。
也变成SiO2 越来越多地用于食品工业。这就是你找到它的方式，例如B. 在香料和香料混合物中（通常是辣椒粉混合物）。
二氧化硅的另一种可能用途是在烟火中，它用于例如B. 生产防火凝胶。或者作为对抗谷物象鼻虫的一种手段（它会挖空谷物，产生热量，从而促进霉菌侵扰（等））。
- 石英
