什么是结晶二氧化硅（结晶二氧化硅的特性与用途）

投稿专栏 • 2022年9月9日 08:20 • 阅读 8383

结晶二氧化硅是一种化合物SiO 2的学名，发现于地球的所有区域和地质记录中的所有地层。数千年来，它已被用于许多行业，可追溯到古埃及。最常见的结晶二氧化硅是石英。

二氧化硅不应与硅、硅酸盐或有机硅混淆。硅是元素Si，它与氧一起构成二氧化硅。硅是地球上第二丰富的元素，仅次于氧。硅酸盐也是通过结合硅和氧形成的，但在它们的化学组成中也包括一种金属。有机硅是聚合物，是合成的化合物。

从两种形式来看，二氧化硅可以是结晶的或无定形的。二氧化硅要结晶，其分子必须以三维重复模式排列。无定形二氧化硅不具有晶体结构。蛋白石是一种非结晶二氧化硅。

由于它是多晶型的，因此可以发现结晶二氧化硅不止一种状态。SiO 2有七种多晶型物或形式。其中四种类型极为罕见。其他三种——石英、方石英和鳞石英——是常见的。

Quartz也有两种状态，alpha和beta。阿尔法石英通常是天然存在的。当石英被加热到超过1,063.4°F(573°C)时，它会变成β石英。制造过程创造了这种变化，但闪电或流星也可以完成这个过程。

作为土壤和沙子的一种成分，结晶二氧化硅常用于玻璃制造。加热时，含有SiO 2的沙子会硬化成玻璃。大约5000年前，第一次有记录的玻璃制造是在埃及。

除沙子外，在每种类型的岩层中都发现了结晶二氧化硅。与沉积岩或变质岩相比，火成岩的石英含量最少。由熔岩制成的火成岩含有硅、氧和金属，因此通常会形成硅。如果在金属耗尽后仍然存在过量的硅和氧，也会形成石英。大约12%的火成岩是SiO 2。

结晶二氧化硅用于许多制造业，以及陶瓷、玻璃制造以及塑料和橡胶填料。此外，它存在于混凝土、花岗岩、砂岩和其他类型的石头中。许多著名的建筑，例如华盛顿特区的白宫，都含有结晶二氧化硅。

使用结晶二氧化硅可能很危险。钻孔或切割石英产生的灰尘很容易被吸入，并会导致矽肺，从而在肺部形成疤痕组织，使患者更容易患上其他肺部疾病，例如肺结核。使用这种材料时应格外小心。