User:Yao Heng/Brouillon2
 | 此條目需要补充更多来源。 (2017年10月14日) |
 | 此條目或其章節需要精通或熟悉相关主题的编者参与及协助编辑。 (2017年10月22日) |
| Yao Heng/Brouillon2 | |
|---|---|
| |
| 英文名 | Silicon dioxide |
| 识别 | |
| CAS号 | [1] 14808-60-7（α-石英、β-石英）[1] 15468-32-3（鳞石英）[1] 14464-46-1（方石英）[1] 60676-86-0（玻璃体）[1] |
| 性质 | |
| 化学式 | SiO2 |
| 摩尔质量 | 60.085[1] g·mol⁻¹ |
| 外观 | 无色六方晶体（α-石英、β-石英、鳞石英、方石英）[1]
无色无定形固体（玻璃体） |
| 密度 | 2.648 g/cm3（α-石英）[1]
2.533 g/cm3（β-石英，600 ℃时）[1] 2.265 g/cm3（鳞石英）[1] 2.334 g/cm3（方石英）[1] 2.196 g/cm3（玻璃体）[1] |
| 熔点 | 573 ℃（α-石英转化为β-石英）[1]
867 ℃（β-石英转化为鳞石英）[1] 1470 ℃（鳞石英转化为方石英）[1] 1722 ℃（方石英）[1] 1713 ℃（玻璃体）[1] |
| 沸点 | 2950 °C[1] |
| 溶解性（水） | 难溶于水[1] |
| 溶解性 | 难溶于一般酸，但溶于氢氟酸中[1] |
| 结构 | |
| 晶体结构 | 六方（α-石英、β-石英、鳞石英、方石英）[1] |
| 危险性 | |
| 警示术语 | R：R42-R43-R49 |
| 安全术语 | S：S22-S36-S37-S45-S53 |
| NFPA 704 |
 0
0
0
|
| 闪点 | 不可燃 |
| 相关物质 | |
| 其他阳离子 | 二氧化碳 二氧化鍺 二氧化錫 二氧化鉛 |
| 相关化学品 | 矽酸 |
| 若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。 | |
简介[编辑]
二氧化硅不溶于水，不溶于酸,但溶于氢氟酸及热浓磷酸，能和熔融碱类起作用，能用于制造玻璃，耐火材料等等。二氧化硅在自然界中存在广泛，与其他矿物构成了岩石。天然二氧化硅称为硅石，约占地壳质量的百分之一十二，其存在形式有结晶态和无定形态两种。石英晶体是结晶的二氧化硅，具有不同的晶型和色彩。石英中无色透明的晶体是通常所说的水晶。具有彩色环带状或层状的称为玛瑙（含有杂质）。
性质[编辑]
结构[编辑]
二氧化硅的晶体，是以硅原子和氧原子以共价键形成的立体网状晶体，其中不存在单独的二氧化硅的分子，硅原子存在于正四面体的中心，以共价键分别与四个顶角的氧原子结合成SiO4的正四面体，Si-O键在空间重复，形成体型大分子。在晶体中，最小的环上有6个硅原子和6个氧原子，总共12个原子，硅氧个数比1:2，因此最简式为SiO2.
物理性质[编辑]
大自然中存在结晶二氧化硅和无定形二氧化硅两种。结晶的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。含有微量杂质的水晶带有不同颜色，有紫水晶、茶晶等。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）。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。 不溶于水。
化学性质[编辑]
二氧化硅的化学性质比较稳定，由于是酸性氧化物，不跟一般的酸反应，具有较好的抗酸性，但能被氢氟酸腐蚀，所以常用氢氟酸来雕刻玻璃，不与水反应。二氧化硅和气态的氟化氢反应生成气态四氟化硅；跟浓强碱反应生成硅酸盐和水；跟多种金属氧化物生成硅酸盐。用于制造石英，化学器皿以及陶瓷等等。二氧化硅的化学性质不活泼。 二氧化硅一般情况下不与水反应，与水接触不生成硅酸。由于硅氧键比较牢固，化学性质很稳定。 有关反应： SiO2+4HF= SiF4↑+2H2O
SiO2+2NaOH= Na2SiO3+2H2O
SiO2+Ca(OH)2=CaSiO3+H2O
SiO2+CaO ==高温== CaSiO3
SiO2+2C ==高温== Si+2CO↑
SiO2+ Na2CO3 ==高温== Na2SiO3+CO2↑
用途[编辑]
1.二氧化硅可用于制作光导纤维，当前互联网发展十分迅速，二氧化硅的应用巨大 2.水晶用来制作电子设备，光学仪器等等 3.石英常用作制造石英手表，石英钟等等
新式材料[编辑]
纳米技术发展迅速，纳米二氧化硅因其比表面积大，粒径小，表面吸附性能强，纯度高，热阻以及电阻性能优异，并且稳定性高，在很多领域应用十分广泛，用于各行业作为添加剂、催化剂载体，石油化工，脱色剂，消光剂，橡胶补强剂，塑料充填剂，油墨增稠剂，金属软性磨光剂，绝缘绝热填充剂，高级日用化妆品填料及喷涂材料、医药、环保等各种领域。