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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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9 I9 g- n4 A4 \0 M" P' ]8 O' C/ 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。5 k$ J/ i/ V+ }' u0 }
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silicon dioxide$ }! f/ O! w7 w/ Q
, E7 I& m6 r4 Y V6 ^& O
CAS号:7631-86-9分子形状:四方晶系; J: q; `) y+ z* z" @/ n7 @
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摩尔质量:60.1 g mol-1
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) b4 f, B7 q: M; o* `6 w 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* I& f( f; e( }5 O# w4 e3 p" Z
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SiO2 + CaO =(高温) CaSiO3 }. {. Y* ~" a. N+ v
% U) D- z1 g( v/ }, ~. J- } 二氧化硅能溶于浓热的强碱溶液:5 @* x7 ?$ |/ E, b
+ G- x: k3 ]) J' Q* y SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O& R8 c& t6 g) u, F( ?* R9 H# d
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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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8 U% }5 V; `% Q2 [6 x 在高温下,二氧化硅能被碳、镁、铝还原:7 L U- o* H* H7 l2 _! x L! a# n' t+ J
+ |/ q- a8 [* J+ z; ]8 L SiO2+2C=Si+2CO↑
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二氧化硅结构6 j& d+ }1 D9 | m$ a
; Q; @" G( ^- U# |' P& A" m/ X 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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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。
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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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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。 {, k! {( U5 _& c( C/ i) L# h# u
) [7 [+ @: X8 o. |4 M7 r6 T8 i$ R 应用领域\用途
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玻璃 ! V- `/ P, @1 }' p
0 H4 `+ V( W. g; N# _5 M2 p 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 & T0 b0 M# q. \1 D- j+ L$ V
! `( w& e1 n: [! ` 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 ; n: |8 t: ?9 z; S" d5 p
4 B4 B: ^5 z, [9 R1 v6 N7 H. i S 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 + I- c, m* p. H% _
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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 9 _4 U, Y3 G: Z+ V4 d
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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 4 M2 {% j' M9 C8 a# v
( I: ]$ _7 J, e" d 机械 5 S& p9 Y" k+ [
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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) + `) K' s8 R0 L) J! S7 s6 j2 W
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电子 # p0 E# y# F Z4 e' t6 L
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高纯度金属硅、通讯用光纤等
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橡胶、塑料 " T* t4 T6 u& j& D+ u/ c
* q0 Z2 b; S( L0 o 填料(可提高耐磨性) ; k- v; ?, t |# Q
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涂料
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填料(可提高涂料的耐候性) - v8 `+ A3 B7 K: U; f
1 Q8 J* X- r/ x$ c$ u" z 二氧化硅粉尘的危害
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, D2 E& ` O4 p" k, C* [ 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。
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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)。7 r+ ?4 i9 {/ j' x( m8 }& w
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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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$ i! M: a: [ ]* H0 F6 R4 ]# Y 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。- W; k9 i4 B- f' S( j
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8 h, ^% t0 G# T本资料来源于百度百科 |
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