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二氧化矽

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Yao Heng/Brouillon2
英文名 Silicon dioxide
識別
CAS號 [1] 14808-60-7(α-石英、β-石英)[1]
15468-32-3(鱗石英)[1]
14464-46-1(方石英)[1]
60676-86-0(玻璃體)[1]
性質
化學式 SiO2
莫耳質量 60.085[1] g·mol⁻¹
外觀 無色六方晶體(α-石英、β-石英、鱗石英、方石英)[1]

無色無定形固體(玻璃體)

密度 2.648 g/cm3(α-石英)[1]

2.533 g/cm3(β-石英,600 ℃時)[1]

2.265 g/cm3(鱗石英)[1]

2.334 g/cm3(方石英)[1]

2.196 g/cm3(玻璃體)[1]

熔點 573 ℃(α-石英轉化為β-石英)[1]

867 ℃(β-石英轉化為鱗石英)[1]

1470 ℃(鱗石英轉化為方石英)[1]

1722 ℃(方石英)[1]

1713 ℃(玻璃體)[1]

沸點 2950 °C[1]
溶解性 難溶於水[1]
溶解性 難溶於一般酸,但溶於氫氟酸[1]
結構
晶體結構 六方(α-石英、β-石英、鱗石英、方石英)[1]

無定形體(玻璃體)[1]

危險性
警示術語 R:R42-R43-R49
安全術語 S:S22-S36-S37-S45-S53
NFPA 704
0
0
0
 
閃點 不可燃
相關物質
其他陽離子 二氧化碳
二氧化鍺
二氧化錫
二氧化鉛
相關化學品 矽酸
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。


簡介

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二氧化矽不溶於,不溶於,但溶於氫氟酸熱濃磷酸,能和熔融鹼類起作用,能用於製造玻璃,耐火材料等等。二氧化矽在自然界中存在廣泛,與其他礦物構成了岩石。天然二氧化矽稱為矽石,約占地殼質量的百分之一十二,其存在形式有結晶態和無定形態兩種。石英晶體是結晶的二氧化矽,具有不同的晶型和色彩。石英中無色透明的晶體是通常所說的水晶。具有彩色環帶狀或層狀的稱為瑪瑙(含有雜質)。

性質

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結構

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二氧化矽的晶體,是以矽原子和氧原子以共價鍵形成的立體網狀晶體,其中不存在單獨的二氧化矽的分子,矽原子存在於正四面體的中心,以共價鍵分別與四個頂角的氧原子結合成SiO4的正四面體,Si-O鍵在空間重複,形成體型大分子。在晶體中,最小的環上有6個矽原子和6個氧原子,總共12個原子,矽氧個數比1:2,因此最簡式為SiO2.


物理性質

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大自然中存在結晶二氧化矽和無定形二氧化矽兩種。結晶的二氧化矽因晶體結構不同,分為石英、鱗石英和方石英三種。純石英為無色晶體,大而透明稜柱狀的石英叫水晶。含有微量雜質的水晶帶有不同顏色,有紫水晶、茶晶等。普通的砂是細小的石英晶體,有黃砂(較多的鐵雜質)和白砂(雜質少、較純淨)。自然界存在的硅藻土是無定形二氧化矽,是低等水生植物硅藻的遺體,為白色固體或粉末狀,多孔、質輕、鬆軟的固體,吸附性強。 不溶於水。

化學性質

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二氧化矽的化學性質比較穩定,由於是酸性氧化物,不跟一般的酸反應,具有較好的抗酸性,但能被氫氟酸腐蝕,所以常用氫氟酸來雕刻玻璃,不與水反應。二氧化矽和氣態的氟化氫反應生成氣態四氟化矽;跟濃強鹼反應生成矽酸鹽和水;跟多種金屬氧化物生成矽酸鹽。用於製造石英,化學器皿以及陶瓷等等。二氧化矽的化學性質不活潑。 二氧化矽一般情況下不與水反應,與水接觸不生成矽酸。由於矽氧鍵比較牢固,化學性質很穩定。 有關反應: SiO2+4HF= SiF4↑+2H2O

SiO2+2NaOH= Na2SiO3+2H2O

SiO2+Ca(OH)2=CaSiO3+H2O

SiO2+CaO ==高溫== CaSiO3

SiO2+2C ==高溫== Si+2CO↑

SiO2+ Na2CO3 ==高溫== Na2SiO3+CO2↑

用途

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1.二氧化矽可用於製作光導纖維,當前網際網路發展十分迅速,二氧化矽的應用巨大 2.水晶用來製作電子設備,光學儀器等等 3.石英常用作製造石英手錶,石英鐘等等

新式材料

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納米技術發展迅速,納米二氧化矽因其比表面積大,粒徑小,表面吸附性能強,純度高,熱阻以及電阻性能優異,並且穩定性高,在很多領域應用十分廣泛,用於各行業作為添加劑、催化劑載體,石油化工,脫色劑,消光劑,橡膠補強劑,塑料充填劑,油墨增稠劑,金屬軟性磨光劑,絕緣絕熱填充劑,高級日用化妝品填料及噴塗材料、醫藥、環保等各種領域。

lien connexe

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http://xk.7cxk.net/Article/huaxue/cankao/201312/6903.html

  1. ^ 1.00 1.01 1.02 1.03 1.04 1.05 1.06 1.07 1.08 1.09 1.10 1.11 1.12 1.13 1.14 1.15 1.16 1.17 1.18 1.19 1.20 CRC Handbook of Chemistry and Physics 97th Edition. 2016-06-24: 4–84. ISBN 1-4987-5428-7 (英語).