二氧化矽的性質

二氧化矽的物理性質：二氧化矽的熔點高，硬度大，不溶於水。化學性質：二氧化矽性質穩定，不能與水及的酸反應。二氧化矽是壹種無色透明至灰色的固體，除了少數屬石英晶體外，大多數均屬無定形二氧化矽或稱二氧化矽玻璃。難溶於水，結晶態二氧化矽熔點是1713攝氏度，沸點259攝氏度，無定形二氧化矽沒有固定的熔點；晶體的軟化溫度為1500攝氏度，密度在2.0至2.3之間；密度越大，折射率也越大；二氧化矽的電阻率，因制備方法不同而存在差異，如熱生長的二氧化矽薄膜的電阻率可達1015至1016歐米伽每厘米，但采用陽極氧化和熱分解澱積生成的二氧化矽膜的電阻率卻只有107至108歐米伽每厘米；二氧化矽也是壹種良好的電介質，其介電強度可以高達106至107伏特每米，介電常數約3.9。二氧化矽其他的壹些物理性質數據如下表所示。二氧化矽的化學性質很不活潑，常溫下很難與其它物質反應。它不溶於水，也不溶於大多數的酸，但能與氫氟酸反應，形成揮發的四氟化矽。如果氫氟酸過量，生成的四氟化矽能進壹步與氫氟酸反應，生成可溶於水的絡合物壹六氟矽酸。因為玻璃的主要成分是二氧化矽，因此當玻璃與氫氟酸接觸時，表面上的二氧化矽被溶解，利用此性質可在玻璃上刻字。氫氟酸也不能存放在玻璃容器中。二氧化矽在高溫下與元素矽反應可制得壹氧化矽，也能和氟化鈣（螢石的主要成分）發生反應生成揮發的四氟化矽。在高溫下二氧化矽還能與少數活潑金屬反應而被還原。二氧化矽在高溫下能與碳反應生成矽。這是制備冶金級矽的方法。在高溫下，二氧化矽與焦炭反應，生成液相的矽沈入電弧爐底部，此時用鐵做催化劑可有效阻止碳化矽的形成。在電弧爐底部開孔可將液相矽收集，凝固後可得冶金級矽。二氧化矽是壹種無色至灰色透明的固體，除了少數屬石英晶體外，大多數均屬無定形二氧化矽或稱二氧化矽玻璃。化學式為SiO2，矽原子和氧原子長程有序排列形成晶態二氧化矽，短程有序或長程無序排列形成非晶態二氧化矽。結晶態二氧化矽熔點是1713攝氏度，沸點2590攝氏度，無定形二氧化矽沒有固定的熔點；晶體的軟化溫度為1500攝氏度；二氧化矽的化學性質很不活潑，常溫下很難與其它物質反應。SiO2的同質多晶變體很多，其中最常見的在地球上分布最廣的是低溫石英，即β石英，稱為石英。而高溫石英則少見，SiO2的高溫變體（鱗石英、方石英等）在自然界少見，而多存在於人造矽酸鹽制品中。在地殼中石英成分占百分之12，僅次於長石。盡管二氧化矽的溶解度很差，但二氧化矽也存在於許多動植物中。二氧化矽的應用廣泛，在半導體領域，二氧化矽可作為掩模、芯片的鈍化和保護膜、電隔離膜、元器件的組成部分等在現代矽基微電子芯片制造中起著十分關鍵的作用；在造紙工業中，二氧化矽作為填料能提高紙張的白度、使紙張質量輕化，適合高速印刷，還是彩噴紙塗料的首選顏料；在建築領域，二氧化矽作為基本材料應用的典型例子就是建築玻璃；在醫藥領域，是良好的藥物輔料；在食品領域，可制作幹燥劑；在阻燃領域，二氧化矽納米顆粒可以層層“組裝”在紡織品上，以延長著火時間，降低織物的熱釋放率峰值；在化妝品領域，把它配在化妝用化妝品中時，可得到柔軟延展性良好的化妝品；在農業領域，對害蟲和蟎類均有較高的殺傷效力。