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发表于 2009-3-6 08:20:15
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来自: 中国安徽芜湖
二氧化硅
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& a$ V/ ?, x, H7 P; a 性质:SiO2又称硅石。在自然界分布很广,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℃。不溶于水微溶于酸,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。
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silicon dioxide
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0 V" ]9 Z! r# L0 Q CAS号:7631-86-9分子形状:四方晶系
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$ @0 \" F% J; W* Q7 G7 H 摩尔质量:60.1 g mol-1
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化学式SiO2,式量60.08。也叫硅石,是一种坚硬难溶的固体。它常以石英、鳞石英、方石英三种变体出现。从地面往下16千米几乎65%为二氧化硅的矿石。天然的二氧化硅分为晶态和无定形两大类,晶态二氧化硅主要存在于石英矿中。纯石英为无色晶体,大而透明的棱柱状石英为水晶。二氧化硅是硅原子跟四个氧原子形成的四面体结构的原子晶体,整个晶体又可以看作是一个巨大分子,SiO2是最简式,并不表示单个分子。密度2.32g/cm3,熔点1723±5℃,沸点2230℃。无定形二氧化硅为白色固体或粉末。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。气态氟化氢或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、卤化氢和氢卤素以及硫酸、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。则使用全自动BET比表面积测试仪F-Sorb 2400 。3 U8 [% H, A$ P
. Q0 ^" U8 p& m4 e SiO2 + 4HF = SiF4↑ + 2H2O
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二氧化硅与碱性氧化物( r2 x' [0 L2 D" W# Z2 n1 h5 h4 N
9 l2 V d5 h" _. m" h SiO2 + CaO =(高温) CaSiO3 8 \+ ^, q/ @% d. e
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二氧化硅能溶于浓热的强碱溶液:
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2 W- t) u5 k0 ~9 a2 m8 e' D SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O
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(盛碱的试剂瓶不能用玻璃塞而用橡胶塞)
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在高温下,二氧化硅能被碳、镁、铝还原:- ^0 J `$ G- H( z ]0 m4 h3 ]
) Z0 q/ \3 P, g; A' s SiO2+2C=Si+2CO↑
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二氧化硅结构
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在大多数微电子工艺感兴趣的温度范围内,二氧化硅的结晶率低到可以被忽略。尽管熔融石英不是长范围有序,但她却表现出短的有序结构,它的结构可认为是4个氧原子位于三角形多面的脚上。多面体中心是一个硅原子。这样,每4个氧原子近似共价键合到硅原子,满足了硅的化合价外壳。如果每个氧原子是两个多面体的一部分,则氧的化合价也被满足,结果就成了称为石英的规则的晶体结构。在熔融石英中,某些氧原子,成为氧桥位,与两个硅原子键合。某些氧原子没有氧桥,只和一个硅原子键合。可以认为热生长二氧化硅主要是由人以方向的多面体网络组成的。与无氧桥位相比,有氧桥的部分越大,氧化层的粘合力就越大,而且受损伤的倾向也越小。干氧氧化层的有氧桥与无氧桥的比率远大于湿氧氧化层。因此,可以认为,SiO2与其说是原子晶体,却更近似于离子晶体。氧原子与硅原子之间的价键向离子键过渡。: O! t7 l5 m9 `, Y4 u. W4 N
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二氧化硅是制造玻璃、石英玻璃、水玻璃、光导纤维和耐火材料的原料。 2 D5 C) j& T* n3 i! \! A
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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。
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. c O9 l- A, r: s- E 物理性质和化学性质均十分稳定的矿产资源,晶体属三方晶系的氧化物矿物,即低温石英(a-石英),是石英族矿物中分布最广的一个矿物种。广义的石英还包括高温石英(b-石英)。石英块又名硅石, 主要是生产石英砂(又称硅砂)的原料, 也是石英耐火材料和烧制硅铁的原料。
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应用领域\用途
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玻璃
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- m6 Q6 ^& R4 }7 S% l 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
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陶瓷及耐火材料 % W9 K, u) B* q* k9 c- a* a& c7 |
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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
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冶金
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硅金属、硅铁合金和硅铝合金等的原料或添加剂、熔剂
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建筑
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" U$ { t% P2 [8 b 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 ; U. P9 L @3 H3 \1 O; A9 I
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化工 " t. R4 b T: q
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硅化合物和水玻璃等的原料,硫酸塔的填充物,无定形二氧化硅微粉 3 J' f9 ^. q& T- R! ~( T
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/ `/ I- I8 c. r g _# V 铸造型砂的主要原料,研磨材料(喷砂、硬研磨纸、砂纸、砂布等) ! I7 L! A6 Z3 C) D4 K. K
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电子
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高纯度金属硅、通讯用光纤等
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橡胶、塑料
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" `4 v3 H" m2 H+ f$ s+ M! h" I 填料(可提高耐磨性)
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6 B ^ W( w5 m- `- }( R 涂料 : L8 \) _8 H) v! D6 c; P9 ~5 c: r/ x. i
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填料(可提高涂料的耐候性) + b4 M# @; Q# |; H, n! y6 E) k
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二氧化硅粉尘的危害
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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。4 O- a; ^% Q1 f& A" t! m( v& k; E. P
8 \2 d: A) C0 a6 P 二氧化硅的粉尘极细,比表面积达到100m2/g以上(全自动F-Sorb 2400氮吸附BET比表面积测试仪),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)。
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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。
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. S) L9 \" n; s$ k% J0 {3 V0 A 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。$ H3 @' P J+ P/ E
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+ T1 y3 q# }) k( |; U$ n本资料来源于百度百科 |
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