二氧化硅(化学式:SiO2)是一种酸性氧化物,对应水化物为硅酸(H2SiO3)。它是一种常见的物质,存在于自然界中的石英和各种生物体中。在许多地方,二氧化硅是砂的主要成分。它是一种复杂且丰富的材料,被广泛应用于结构材料、微电子学和食品工业。
SiO2晶体具有多种晶型,其基本结构单元是四面体,每个Si周围结合4个O。SiO2晶体由Si和O按1:2的比例组成的立体网状结构。SiO4四面体不仅存在于SiO2晶体中,而且存在于所有硅酸盐矿石中,构成了硅酸盐世界的基本骨架。
二氧化硅是酸性氧化物,对应的最高价水化物为硅酸(H2SiO3)。它不容易与水和大部分酸发生反应,通常只能与碱性氧化物反应生成盐。与氢氟酸和浓热的磷酸等酸反应,会生成氟化硅等化合物。与碱性氧化物反应生成盐,例如与CaO反应生成CaSiO3。二氧化硅粉粒在空气中存在时,可能会引发呼吸器官相关疾病。
二氧化硅在食品工业中被用作抗结剂,常见于粉状食品中的流动剂或防结块剂。它还可以作为葡萄酒、啤酒和果汁的澄清剂。二氧化硅在食品生产中起到重要的作用。
经口摄取的二氧化硅基本上是无毒的,但吸入细分散的结晶二氧化硅粉尘可能导致矽肺病、支气管炎或癌症。因此,在工作环境中需要注意防护措施,避免长时间暴露于二氧化硅粉尘中。