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二氧化硅又稱硅石，化學式SiO2，SiO2中Si—O鍵的鍵能很高，熔點、沸點較高(熔點1723℃，沸點2230℃)。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，整個晶體是一個巨型分子，SiO2是表示組成的最簡式不表示單個二氧化硅分子，僅是表示二氧化硅晶體中硅和氧的原子個數之比。
無定形二氧化硅包括自然界存在的硅藻土，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。
硅石的用途有如下九個方面：
【用途一】
廣泛用于冶金、耐火材料、化工、磨料和建筑等行業
【用途二】
白炭黑約70%用作天然橡膠和合成橡膠的補強填料，其它用于合成樹脂的填料、油墨增稠劑、涂料中顏料的防沉淀劑、消光劑、車輛及金屬軟質拋光劑以及乳化劑中的防沉降劑。還可用作農藥載體和輕量新聞紙的填料。由于白炭黑電絕緣性好、生熱低、制品顏色淺和不污染等優點，也廣泛用于膠管、膠帶、耐熱墊片、膠輥和醫療制品中。
【用途三】
用作彩電電纜、電線套管、橡膠透明底的填料。還用作增稠劑、觸變劑、抗沉淀劑、消光劑，塑料開口劑，液體藥物吸附劑，化妝品及造紙填料。
【用途四】
作抗結劑，我國規定可用于作粉末香精，最大使用量為80g/kg；也可用于奶粉、可可粉、蛋粉、植脂性粉末和速溶咖啡等，最大使用量15.0g/kg。
【用途五】
用作橡膠的補強劑、防止塑料薄膜粘結的開口劑、顏料的防沉降劑、涂料的消光劑、黏度調節劑、醫藥的賦形劑、催化劑載體及用于化妝品等。
【用途六】
抗結劑；懸混劑；消泡劑；載體；增稠劑；麥精飲料、果酒、醬油、醋、清涼飲料等助濾劑、澄清劑、香精香料吸附干燥劑。
GB 2760-90規定為加工助劑
【用途七】
用作天然橡膠和合成橡膠的補強填料、合成樹脂的填料、油墨增稠劑、涂料中顏料的防沉淀劑、消光劑、車輛及金屬軟質拋光劑以及乳化劑中的防沉降劑。還可用作農藥載體和輕量新聞紙的填料。
【用途八】
用于顯像管、投影管、視波管等玻璃平面與熒光粉之間的粘結。
【用途九】
防潮吸附劑。用于食品的防潮；工業發酵過程中吸附發酵品中的高分子蛋白質；各種工業氣體(CO2、H2、O2等)的干燥和凈化劑。
硅石的制備包括如下方法：
【方法一】
1.濕法
硅酸鈉與硫酸或鹽酸反應，并凝固成硅膠，再經水洗、干燥、粉碎得產品。
Na2O·xSiO2+H2SO4→xSiO2+Na2SO4+H2O
2氣相法
在鐵硅合金中通人氯化氫制成四氯化硅，然后在氫、氧火焰(1000℃以上)中水解而得；
SiCl4+2H2O→SiO2+4HCl
生成的二氧化硅顆粒極細，與空氣形成氣溶膠。在聚集器中聚集成較大顆粒，然后經旋風分離器收集，再送入脫酸爐，用含氨空氣吹洗氣相二氧化硅至Ph值4～6即為成品。
【方法二】
鹽酸法將稀釋的水玻璃溶液加入中和槽，在攪拌下加入鹽酸，并加入晶種進行中和反應，經過濾、洗滌、噴霧干燥制得活性二氧化硅。
【方法三】
燃燒法將凈化后的四氯化硅、氫氣與空氣的均勻混合氣體送人燃燒室，在1000：左右由于氫氣在空氣中燃燒產生的水使四氯化硅高溫水解而生成二氧化硅，將含氣溶膠狀二氧化硅的燃燒氣送入冷凝室，二氧化硅凝集成粒子，經旋風分離器分離，尾氣經水洗排放，得到的二氧化硅經氨或干空氣脫酸制得氣相二氧化硅。其
SiCl4+2H2+O2[燃燒]→SiO2+4HCl
【方法四】
硝酸法水玻璃溶液和硝酸反應生成二氧化硅，經漂洗、酸洗、去離子水漂洗、脫水制得電子級二氧化硅。
Na2O?mSiO2+HNO3→SiO2?Nh2o+NaNO3
【方法五】
鹽酸分解法先將13°Bé的水玻璃溶液和8°Bé的氯化鈉水溶液進行鹽析，再用31%的鹽酸(也可用硫酸，則稱硫酸分解法)分解，沉淀出微粒硅膠，經水漂洗，脫水，干燥，粉碎，過篩，制得沉淀二氧化硅。
碳化法由硅砂與純堿高溫熔融，將熔融物溶解，通入二氧化碳氣(含CO2 30%～35%)進行碳化中和6～8h，用水洗滌，加入硫酸調節至Ph值為6～8進行第二次洗滌，脫水，干燥至含水量≤6%，粉碎至200～350目得沉淀二氧化硅成品。
稻殼法將稻殼在嚴格控制溫度的條件下炭化，以除去稻殼中的有機物，并使稻殼中的水合二氧化硅不被破壞。炭化后的稻殼在一定濃度的碳酸鈉水溶液中，在常壓一定溫度下溶煮，使炭化后稻殼中水合二氧化硅溶出，溶出率可達90%，溶出的水合二氧化硅經過濾，洗滌，噴霧干燥，得到沉淀二氧化硅成品。
【其他方法】
分干式法和濕式法兩種。
干式法在鐵硅合金中通入氯化氫制成四氯化硅，然后在氫、氧焰中加熱分解而得。
濕法由硅酸鈉和硫酸或鹽酸分解、凝固形成硅膠，再用水洗滌、除去雜質、干燥而成：
【其他方法】
將水玻璃的水溶液與稀硫酸混合，在一定的pH值下，于20～30℃下凝膠成型，用2%～2.3%硫酸液于25～30℃下浸泡3～5h，用55～65℃水洗至酸含量(4～6)×10。后，用篩子撈出，烘干至含水量≤10%，篩選后再烘干至含水量≤2%而成。
【其他方法】
鹽酸分解法。
Na2O·xSiO2+HCl+H2O→SiO2·nH2O+NaCl
操作方法：先將相對密度為1.100的水玻璃溶液（其中Na2O與SiO2質量比在1:2.4～1:3.4，濃度在4%～10%為宜）和相對密度為1.060的氯化鈉水溶液進行鹽析，再用31%的鹽酸（也可用硫酸，則稱硫酸分解法）分解，控制pH=6～9.5，沉淀出微粒硅膠，經水漂洗、脫水、干燥、粉碎、過篩，制得沉淀二氧化硅。
炭化法。由硅砂與純堿高溫熔融，將熔融物溶解，通入二氧化碳氣（含CO2 30%～35%）進行碳化中和6～8h，用水洗滌，加入硫酸調節至pH值為6～8進行第二次洗滌，脫水，干燥至含水量≤6%，粉碎于200～350目得沉淀二氧化硅成品。
稻殼法。將稻殼在嚴格控制溫度的條件下炭化，以除去稻殼中的有機物，并使稻殼中的水合二氧化硅不被破壞。炭化后的稻殼在一定濃度的碳酸鈉水溶液中，在常壓一定溫度下溶煮，使炭化后稻殼中水合二氧化硅溶出，溶出率可達90%，溶出的水合二氧化硅經過濾，洗滌，噴霧干燥，得到沉淀二氧化硅成品。
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