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    二氧化硅的作用及用途

    二氧化硅的作用及用途
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    二氧化硅的作用及用途
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    編輯時間 : 2020-07-29

      二氧化硅的作用及用途


      二氧化硅基本用途:

      二氧化硅是制造玻璃、石英玻璃、水玻璃、光導纖維、電子工業的重要部件、光學儀器、工藝品和耐火材料的原料,是科學研究的重要材料。


      二氧化硅的用途:平板玻璃,玻璃制品,鑄造砂,玻璃纖維,陶瓷彩釉,防銹用噴砂,過濾用砂,熔劑,耐火材料以及制造輕量氣泡混凝土(AutoclavedLightweightConcrete)。二氧化硅的用途很廣。自然界里比較稀少的水晶可用以制造電子工業的重要部件、光學儀器和工藝品。二氧化硅是制造光導纖維的重要原料。一般較純凈的石英,可用來制造石英玻璃。石英玻璃膨脹系數很小,相當于普通玻璃的1/18,能經受溫度的劇變,耐酸性能好(除HF外),因此,石英玻璃常用來制造耐高溫的化學儀器。石英砂常用作玻璃原料和建筑材料。


      二氧化硅理化性質:

      二氧化硅又稱硅石,化學式SiO?。自然界中存在有結晶二氧化硅和無定形二氧化硅兩種。


      結晶二氧化硅因晶體結構不同,分為石英、鱗石英和方石英三種。純石英為無色晶體,大而透明棱柱狀的石英叫水晶。若含有微量雜質的水晶帶有不同顏色,有紫水晶、茶晶、墨晶等。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、較純凈)。二氧化硅晶體中,硅原子的4個價電子與4個氧原子形成4個共價鍵,硅原子位于正四面體的中心,4個氧原子位于正四面體的4個頂角上,許多個這樣的四面體又通過頂角的氧原子相連,每個氧原子為兩個四面體共有,即每個氧原子與兩個硅原子相結合。SiO?是表示組成的最簡式,僅是表示二氧化硅晶體中硅和氧的原子個數之比。二氧化硅是原子晶體。


      SiO?中Si—O鍵的鍵能很高,熔點、沸點較高(熔點1723℃,沸點2230℃)。折射率大約為1.6.

      各種二氧化硅產品的折射率為: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、質輕、松軟的固體,吸附性強。


      二氧化硅化學性質

      化學性質比較穩定。不溶于水也不跟水反應。是酸性氧化物,不跟一般酸反應。氣態氟化氫跟二氧化硅反應生成氣態四氟化硅。跟熱的濃強堿溶液或熔化的堿反應生成硅酸鹽和水。跟多種金屬氧化物在高溫下反應生成硅酸鹽。用于制造石英玻璃、光學儀器、化學器皿、普通玻璃、耐火材料、光導纖維,陶瓷等。二氧化硅的性質不活潑,它不與除氟、氟化氫以外的鹵素、鹵化氫以及硫酸、硝酸、高氯酸作用(熱濃磷酸除外)。常見的濃磷酸(或者說焦磷酸)在高溫下即可腐蝕二氧化硅,生成雜多酸[2],高溫下熔融硼酸鹽或者硼酐亦可腐蝕二氧化硅,鑒于此性質,硼酸鹽可以用于陶瓷燒制中的助熔劑,除此之外氟化氫也可以可使二氧化硅溶解的酸,生成易溶于水的氟硅酸:SiO?+4HF=SiF4↑+2H?O


        二氧化硅不與水反應,即與水接觸不生成硅酸,但人為規定二氧化硅為硅酸的酸酐。




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