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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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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。0 o- t o B% o! q/ l/ h
) k6 o9 @/ A; Y1 b: D# L( p silicon dioxide0 E3 }, _' L8 D
, {. V& L- `0 y& j; j CAS号:7631-86-9分子形状:四方晶系2 a) a9 |0 f+ O J% @4 p
+ C/ \! @: z, r3 R) d 摩尔质量:60.1 g mol-1( i; Q# b- X0 _& i' s; \+ m% X
1 Q h& V7 l- |8 l! \9 b 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 。
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SiO2 + 4HF = SiF4↑ + 2H2O
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二氧化硅与碱性氧化物
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: @' s: k4 |5 l- `( W SiO2 + CaO =(高温) CaSiO3 ) U" _( G, L+ x- ]& v
: }: H2 D3 B0 ^( F9 E6 y% m 二氧化硅能溶于浓热的强碱溶液:
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/ |- b) @5 W7 m; A! h7 V# Z SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O$ l! o/ {' z5 _6 x4 R
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(盛碱的试剂瓶不能用玻璃塞而用橡胶塞)# a6 c- l* N: J. @
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在高温下,二氧化硅能被碳、镁、铝还原:
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SiO2+2C=Si+2CO↑
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二氧化硅结构( O8 q. ~# g$ G2 T- u
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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。
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+ l+ Z& L2 p$ ]5 ?) c3 r- \- Y. k$ ? 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。 6 f% w5 D: ~2 w8 i$ A- v7 b
3 J, m4 z+ C D3 v 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/ x8 {+ b6 I8 r, H 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。2 `+ o! w p! W6 M: y
5 I" f; Q6 Z/ q1 { 应用领域\用途 ; z7 S) F+ N. W/ `$ S
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玻璃 + `) v* n2 {* n
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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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/ L0 |3 @7 e7 S/ o$ S- T 陶瓷及耐火材料 0 I5 e9 T( V( G0 G* c9 @' ]; i5 p
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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 1 b, |, W/ J3 b8 W
0 E8 e) r' d" h5 ^, M- o4 M 冶金
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' v# j5 l9 |) p# t* N( X( m3 r 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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0 u' O8 U7 w' _: s: u2 z% ^ 建筑 - D5 [. ]# ^( k6 A
+ d1 Z1 @1 P, p$ c3 Y9 Q2 E 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
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" [8 F& z3 a. Z5 d$ F 化工 % A+ i$ I9 @) T# C, h3 j. c) L
2 _2 h0 G9 h! f 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 ( D; {$ r1 v6 s
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机械
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铸造型砂的主要原料,研磨材料(喷砂、硬研磨纸、砂纸、砂布等) % U# `" S1 p" D% X+ W
* V7 H4 V" O5 k0 z- w6 A 电子
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4 {: s2 Z7 b: Y& Y5 B2 g: w' H 高纯度金属硅、通讯用光纤等
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8 Y+ ?( j+ U' k4 N; F9 t 橡胶、塑料 / \8 c K7 w3 S
2 i( P" A4 i6 U0 t' K/ \ 填料(可提高耐磨性) ( k1 }( \) h0 |5 R$ K' b
: [4 V5 }4 Y( n2 Y1 y 涂料
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- j; x7 U0 h* ?' @+ w 填料(可提高涂料的耐候性)
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二氧化硅粉尘的危害2 ~% x; g- D' R' W4 d& u
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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。. u* t0 @) C" J: u! I3 B9 c5 Q) q
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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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" M7 `( x: ` K3 k 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。7 r3 w% {. k2 P% Q/ T+ @
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$ z8 O+ Y* f6 P" ~4 ^/ ?; `" i3 q本资料来源于百度百科 |
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