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二氧化硅又称硅石，化学式SiO2，SiO2中Si—O键的键能很高，熔点、沸点较高(熔点1723℃，沸点2230℃)。自然界中存在有结晶二氧化硅和无定形二氧化硅两种。
结晶二氧化硅因晶体结构不同，分为石英、鳞石英和方石英三种。纯石英为无色晶体，大而透明棱柱状的石英叫水晶。若含有微量杂质的水晶带有不同颜色，有紫水晶、茶晶、墨晶等。普通的砂是细小的石英晶体，有黄砂(较多的铁杂质)和白砂(杂质少、较纯净)。二氧化硅晶体中，硅原子的4个价电子与4个氧原子形成4个共价键，硅原子位于正四面体的中心，4个氧原子位于正四面体的4个顶角上，整个晶体是一个巨型分子，SiO2是表示组成的最简式不表示单个二氧化硅分子，仅是表示二氧化硅晶体中硅和氧的原子个数之比。
无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遗体，为白色固体或粉末状，多孔、质轻、松软的固体，吸附性强。
硅石的用途有如下九个方面：
【用途一】
广泛用于冶金、耐火材料、化工、磨料和建筑等行业
【用途二】
白炭黑约70%用作天然橡胶和合成橡胶的补强填料，其它用于合成树脂的填料、油墨增稠剂、涂料中颜料的防沉淀剂、消光剂、车辆及金属软质抛光剂以及乳化剂中的防沉降剂。还可用作农药载体和轻量新闻纸的填料。由于白炭黑电绝缘性好、生热低、制品颜色浅和不污染等优点，也广泛用于胶管、胶带、耐热垫片、胶辊和医疗制品中。
【用途三】
用作彩电电缆、电线套管、橡胶透明底的填料。还用作增稠剂、触变剂、抗沉淀剂、消光剂，塑料开口剂，液体药物吸附剂，化妆品及造纸填料。
【用途四】
作抗结剂，我国规定可用于作粉末香精，最大使用量为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】
用作橡胶的补强剂、防止塑料薄膜粘结的开口剂、颜料的防沉降剂、涂料的消光剂、黏度调节剂、医药的赋形剂、催化剂载体及用于化妆品等。
【用途六】
抗结剂；悬混剂；消泡剂；载体；增稠剂；麦精饮料、果酒、酱油、醋、清凉饮料等助滤剂、澄清剂、香精香料吸附干燥剂。
GB 2760-90规定为加工助剂
【用途七】
用作天然橡胶和合成橡胶的补强填料、合成树脂的填料、油墨增稠剂、涂料中颜料的防沉淀剂、消光剂、车辆及金属软质抛光剂以及乳化剂中的防沉降剂。还可用作农药载体和轻量新闻纸的填料。
【用途八】
用于显像管、投影管、视波管等玻璃平面与荧光粉之间的粘结。
【用途九】
防潮吸附剂。用于食品的防潮；工业发酵过程中吸附发酵品中的高分子蛋白质；各种工业气体(CO2、H2、O2等)的干燥和净化剂。
硅石的制备包括如下方法：
【方法一】
1.湿法
硅酸钠与硫酸或盐酸反应，并凝固成硅胶，再经水洗、干燥、粉碎得产品。
Na2O·xSiO2+H2SO4→xSiO2+Na2SO4+H2O
2气相法
在铁硅合金中通人氯化氢制成四氯化硅，然后在氢、氧火焰(1000℃以上)中水解而得；
SiCl4+2H2O→SiO2+4HCl
生成的二氧化硅颗粒极细，与空气形成气溶胶。在聚集器中聚集成较大颗粒，然后经旋风分离器收集，再送入脱酸炉，用含氨空气吹洗气相二氧化硅至Ph值4～6即为成品。
【方法二】
盐酸法将稀释的水玻璃溶液加入中和槽，在搅拌下加入盐酸，并加入晶种进行中和反应，经过滤、洗涤、喷雾干燥制得活性二氧化硅。
【方法三】
燃烧法将净化后的四氯化硅、氢气与空气的均匀混合气体送人燃烧室，在1000：左右由于氢气在空气中燃烧产生的水使四氯化硅高温水解而生成二氧化硅，将含气溶胶状二氧化硅的燃烧气送入冷凝室，二氧化硅凝集成粒子，经旋风分离器分离，尾气经水洗排放，得到的二氧化硅经氨或干空气脱酸制得气相二氧化硅。其
SiCl4+2H2+O2[燃烧]→SiO2+4HCl
【方法四】
硝酸法水玻璃溶液和硝酸反应生成二氧化硅，经漂洗、酸洗、去离子水漂洗、脱水制得电子级二氧化硅。
Na2O?mSiO2+HNO3→SiO2?Nh2o+NaNO3
【方法五】
盐酸分解法先将13°Bé的水玻璃溶液和8°Bé的氯化钠水溶液进行盐析，再用31%的盐酸(也可用硫酸，则称硫酸分解法)分解，沉淀出微粒硅胶，经水漂洗，脱水，干燥，粉碎，过筛，制得沉淀二氧化硅。
碳化法由硅砂与纯碱高温熔融，将熔融物溶解，通入二氧化碳气(含CO2 30%～35%)进行碳化中和6～8h，用水洗涤，加入硫酸调节至Ph值为6～8进行第二次洗涤，脱水，干燥至含水量≤6%，粉碎至200～350目得沉淀二氧化硅成品。
稻壳法将稻壳在严格控制温度的条件下炭化，以除去稻壳中的有机物，并使稻壳中的水合二氧化硅不被破坏。炭化后的稻壳在一定浓度的碳酸钠水溶液中，在常压一定温度下溶煮，使炭化后稻壳中水合二氧化硅溶出，溶出率可达90%，溶出的水合二氧化硅经过滤，洗涤，喷雾干燥，得到沉淀二氧化硅成品。
【其他方法】
分干式法和湿式法两种。
干式法在铁硅合金中通入氯化氢制成四氯化硅，然后在氢、氧焰中加热分解而得。
湿法由硅酸钠和硫酸或盐酸分解、凝固形成硅胶，再用水洗涤、除去杂质、干燥而成：
【其他方法】
将水玻璃的水溶液与稀硫酸混合，在一定的pH值下，于20～30℃下凝胶成型，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，用筛子捞出，烘干至含水量≤10%，筛选后再烘干至含水量≤2%而成。
【其他方法】
盐酸分解法。
Na2O·xSiO2+HCl+H2O→SiO2·nH2O+NaCl
操作方法：先将相对密度为1.100的水玻璃溶液（其中Na2O与SiO2质量比在1:2.4～1:3.4，浓度在4%～10%为宜）和相对密度为1.060的氯化钠水溶液进行盐析，再用31%的盐酸（也可用硫酸，则称硫酸分解法）分解，控制pH=6～9.5，沉淀出微粒硅胶，经水漂洗、脱水、干燥、粉碎、过筛，制得沉淀二氧化硅。
炭化法。由硅砂与纯碱高温熔融，将熔融物溶解，通入二氧化碳气（含CO2 30%～35%）进行碳化中和6～8h，用水洗涤，加入硫酸调节至pH值为6～8进行第二次洗涤，脱水，干燥至含水量≤6%，粉碎于200～350目得沉淀二氧化硅成品。
稻壳法。将稻壳在严格控制温度的条件下炭化，以除去稻壳中的有机物，并使稻壳中的水合二氧化硅不被破坏。炭化后的稻壳在一定浓度的碳酸钠水溶液中，在常压一定温度下溶煮，使炭化后稻壳中水合二氧化硅溶出，溶出率可达90%，溶出的水合二氧化硅经过滤，洗涤，喷雾干燥，得到沉淀二氧化硅成品。
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