网络百科新概念
提示
 正文中的蓝色文字是词条,点击蓝色文字可进入该词条页面;
 正文中的红色文字是尚待创建的词条,点击红色文字可进入创建词条页面;
 欢迎参与词条创建或编辑修改!人人为我,我为人人。共同建设中文百科在线,共创知识文明!
zwbkorg
关注微信,获取更多信息
阅读 8644 次 历史版本 0个 创建者:haiyan (2011/5/23 11:58:04)  最新编辑:haiyan (2011/5/23 11:58:04)
二氧化硅
拼音:'èryǎnghuàguī ('eryanghuagui)
英文:silicon dioxide,silica
目录[ 隐藏 ]
二氧化硅
            二氧化硅
 
  二氧化硅,又称硅石,分子式:SiO2。是硅最重要的化合物之一,属酸性氧化物。地球上存在的天然二氧化硅约占地壳质量的12%,如石英、石英砂等。白色或无色,含铁量较高的是淡黄色。密度2.2 ~2.66,熔点1670℃(鳞石英);1710℃(方石英)。沸点2230℃。不溶于水和酸(除氢氟酸),微粒时能与熔融和碱类起作用。用于制玻璃、水玻璃、陶器、搪瓷、耐火材料、硅铁、型砂、单质硅等。
 
 
 
 

基本信息

 
晶体
 二氧化硅晶体有多种晶型
  分子式:SiO2
  分子量:60.09
  密度:2.2~2.66
  熔点:1670℃(鳞石英);1710℃(方石英)
  沸点:2230℃
  性状:白色或无色,含铁较高的是淡黄色。
  溶解情况:不溶于水和酸(除氢氟酸)。
  用途:微粒时能与熔融的碱类起作用。用于制玻璃、水玻璃、陶瓷、耐火材料、硅铁、型砂、单质硅等。
  制备或来源:自然界中分布很广,如石英、石英砂等。
  类别:氧化物

物理性质


  二氧化硅又称硅石,化学式SiO2。自然界中存在有结晶二氧化硅和无定形二氧化硅两种。

  结晶二氧化硅因晶体结构不同,分为石英、鳞石英和方石英三种。纯石英为无色晶体,大而透明棱柱状的石英叫水晶。若含有微量杂质的水晶带有不同颜色,有紫水晶茶晶墨晶等。普通的砂是细小的石英晶体,有黄砂(较多的铁杂质)和白砂(杂质少、较纯净)。二氧化硅晶体中,硅原子的4个价电子与4个氧原子形成4个共价键,硅原子位于正四面体的中心,4个氧原子位于正四面体的4个顶角上,SiO2是表示组成的最简式,仅是表示二氧化硅晶体中硅和氧的原子个数之比。二氧化硅是原子晶体。

  SiO2中Si—O键的键能很高,熔点、沸点较高(熔点1723℃,沸点2230℃)。

  自然界存在的硅藻土是无定形二氧化硅,是低等水生植物硅藻的遗体,为白色固体或粉末状,多孔、质轻、松软的固体,吸附性强。

化学性质


  化学性质很稳定。不溶于水也不跟水反应。是酸性氧化物,不跟一般酸反应。气态氟化氢氢氟酸跟二氧化硅反应生成气态四氟化硅。跟热的强碱溶液或熔化的碱反应生成硅酸盐和水。跟多种金属氧化物在高温下反应生成硅酸盐。用于制造石英玻璃、光学仪器、化学器皿、普通玻璃、耐火材料、光导纤维陶瓷等。二氧化硅的性质不活泼,它不与除氟、氟化氢和氢氟酸以外的卤素、卤化氢和氢卤酸以及硫酸硝酸、高氯酸作用。氟化氢(氢氟酸)是唯一可使二氧化硅溶解的酸,生成易溶于水的氟硅酸:测其二氧化硅的比表面积。
二氧化硅自然分布很广
二氧化硅在自然界中分布很广

  SiO2 + 4HF = SiF4↑ + 2H2O

  二氧化硅与碱性氧化物:

  SiO2 + CaO =(高温) CaSiO3

  二氧化硅能溶于浓热的强碱溶液:

  SiO2+ 2NaOH = Na2SiO3 + H2O

  (盛碱的试剂瓶不能用玻璃塞而用橡胶塞的原因)

  在高温下,二氧化硅能被碳、镁、铝还原:

  SiO2+2C=(高温)Si+2CO↑

晶体结构


  SiO2晶体有多种晶型,其基本结构单元是四面体,每个Si周围结合4个O,Si在中心,O在四个顶角;许多这样的四面体又通过顶角的O相连接,每个O为两个四面体所共有,即每个O与2个Si相结合。实际上,SiO2晶体是由Si和O按1:2的比例所组成的立体网状结构的晶体。因此,通常用SiO2来表示二氧化硅的组成。SiO4四面体不仅存在于SiO2晶体中,而且存在于所有硅酸盐矿石中,是构成多姿多彩的硅酸盐世界的基本骨架。

应用领域

天然水晶的重要成份是二氧化硅
天然水晶的重要成份是二氧化硅

  二氧化硅是制造玻璃、石英玻璃、水玻璃、光导纤维、电子工业的重要部件、光学仪器、工艺品和耐火材料的原料。   
 
  当二氧化硅结晶完美时就是水晶;二氧化硅胶化脱水后就是玛瑙;二氧化硅含水的胶体凝固后就成为蛋白石;二氧化硅晶粒小于几微米时,就组成玉髓、燧石、次生石英岩。

  玻璃:平板玻璃、浮法玻璃、玻璃制品(玻璃罐、玻璃瓶、玻璃管等)、光学玻璃、玻璃纤维、玻璃仪器、导电玻璃、玻璃布及防 射线特种玻璃等的主要原料。

  陶瓷及耐火材料:瓷器的胚料和釉料,窑炉用高硅砖、普通硅砖以及碳化硅等的原料。

  冶金:硅金属、硅铁合金和硅铝合金等的原料或添加剂、熔剂。

  建筑混凝土、胶凝材料、筑路材料、人造大理石、水泥物理性能检验材料(即水泥标准砂)等。

  化工:硅化合物和水玻璃等的原料,硫酸塔的填充物,无定形二氧化硅可作为吸附剂来使用。

  机械:铸造型砂的主要原料,研磨材料(喷砂、硬研磨纸、砂纸、砂布等)。

  电子:高纯度金属硅、通讯用光纤等。

  橡胶、塑料:在橡胶中添加二氧化硅,可提高橡胶的耐磨度。可降低轮胎滚动阻力的同时可改善轮胎的耐磨性和抗湿滑性。使用二氧化硅的胶料拉伸强度、撕裂强度、耐磨性等均有提高。

  涂料:填料(可提高涂料的耐候性)、可用来生产消光剂,亦可以作为涂料增稠剂。

  食品:在食品工业中主要用于防止粉状食品聚集结块,以保持自由流动的一类食品添加剂或用于吸附液态的香料、油脂、维生素等,使之成为粉末状,如粉末油脂、固体香料和固体酒之类制品(例如:奶粉)。  
 
  药品:在药品生产中可作为助流剂、催化剂载体等。

健康危害


  二氧化硅在日常生活、生产和科研等方面有着重要的用途,但有时也会对人体造成危害。二氧化硅的粉尘极细,比表面积达到100m2/g以上可以悬浮在空气中,如果人长期吸入含有二氧化硅的粉尘,就会患硅肺病(因硅旧称为矽,硅肺旧称为矽肺)。硅肺是一种职业病,它的发生及严重程度,取决于空气中粉尘的含量和粉尘中二氧化硅的含量,以及与人的接触时间等。长期在二氧化硅粉尘含量较高的地方,如采矿、翻砂、喷砂、制陶瓷、制耐火材料等场所工作的人易患此病。因此,在这些粉尘较多的工作场所,因采取严格的劳动保护措施,采用多种技术和设备控制工作场所的粉尘含量,以保证工作人员的身体健康。

    2
    1
    申明:1.中文百科在线的词条资料来自网友(一些人是某学科领域的专家)贡献,供您查阅参考。一些和您切身相关的具体问题(特别是健康、经济、法律相关问题),出于审慎起见,建议咨询专业人士以获得更有针对性的答案。2.中文百科的词条(含所附图片)系由网友上传,如果涉嫌侵权,请与客服联系,我们将及时给予删除。3.如需转载本页面内容,请注明来源于www.zwbk.org

    词条保护申请

  • * 如果用户不希望该词条被修改,可以申请词条保护
    * 管理员审核通过后,该词条会被设为不能修改

    注意:只有该词条的创建者才能申请词条保护

    本条目由以下用户参与贡献

  • haiyan
联系我们意见反馈帮助中心免责声明
Copyright © 2010 zwbk.org 中文百科在线 All rights reserved.京ICP证090285号