二氧化硅
[CAS# 7631-86-9]

基本信息

• 产品分类: 无机化工 >> 无机盐 >> 氧化物和过氧化物 >> 非金属氧化物和过氧化物
• 英文名: Silicon dioxide
• 别名: Silica
• 产品名称: 二氧化硅
• 分子式: SiO₂
• 分子量: 60.08
• CAS 登录号: 7631-86-9
• EC 号码: 231-545-4
• 分子行输入简码SMILES: O=[Si]=O

物理化学性质

• 密度: 1.10-1.20 g/cm³ (实验值), 2.2 - 2.6 g/mL (实验值)
• 熔点: 1709.4 - 1710.6 ºc (实验值)
• 沸点: 2229.4 - 2230.6 ºc (实验值)
• 溶解度: 不溶 (water, acid), 溶解 (hf) (实验值)

安全数据

• 危险品标志: Pictogram(s)
• 危险类别码: R36/37
• 安全说明: S26;S37/39

危害分类

危害	分类	类别码	危害标签
特定目标器官毒性—单次接触	STOT SE	3	H335
眼刺激	Eye Irrit.	2	H319
皮肤刺激	Skin Irrit.	2	H315
急性毒性	Acute Tox.	4	H332
特定目标器官毒性—重复接触	STOT RE	1	H372
特定目标器官毒性—重复接触	STOT RE	2	H373
急性毒性	Acute Tox.	4	H302
特定目标器官毒性—单次接触	STOT SE	2	H371
特定目标器官毒性—单次接触	STOT SE	1	H370
皮肤腐蚀	Skin Corr.	1C	H314
对水生环境长期有害	Aquatic Chronic	3	H412
急性毒性	Acute Tox.	4	H312
生殖细胞致突变性	Muta.	1B	H340
致癌性	Carc.	1A	H350
特定目标器官毒性—重复接触	STOT RE	1	H373
特定目标器官毒性—单次接触	STOT SE	2	H335
与水接触会释放易燃气体的物质或混合物	Water-react.	1	H260
与水接触会释放易燃气体的物质或混合物	Water-react.	3	H261
易燃液体	Flam. Liq.	2	H225
致癌性	Carc.	1B	H350
皮肤腐蚀	Skin Corr.	1	H314
吸入危险	Asp. Tox.	1	H304
皮肤致敏	Skin Sens.	1	H317

发现和应用

二氧化硅，也称为硅石，是一种天然存在的化合物，由硅和氧组成，化学式为SiO₂。它是地壳中最丰富的矿物之一，以各种形态存在，包括晶体和非晶体。晶体形态包括石英、方石英和鳞石英，而非晶体形态的二氧化硅则存在于蛋白石和合成硅胶等材料中。

二氧化硅的发现和早期认知可以追溯到古代。早期文明就已发现石英晶体，并因其透明度和硬度而备受珍视。尽管这种化合物本身直到很久以后才被化学界所理解，但其物理表现形式却被广泛应用。随着分析化学技术的发展，二氧化硅及其成分的现代科学鉴定方法始于19世纪。

二氧化硅凭借其独特的物理和化学特性，在众多行业中发挥着重要作用。二氧化硅在大多数情况下呈化学惰性，熔点高（约1710ºC），并具有优异的机械强度和热稳定性。这些特性使其成为广泛应用中的必备材料。

二氧化硅最广泛的用途之一是玻璃生产。当二氧化硅与碳酸钠和氧化钙一起加热时，会形成钠钙玻璃，这是窗户、瓶子和容器中最常用的玻璃类型。高纯度熔融石英因其高透明度和耐热冲击性而用于生产光学玻璃和实验室玻璃器皿。

在电子工业中，二氧化硅是半导体制造的关键材料。在集成电路制造的光刻工艺中，它用作绝缘层和掩模。硅晶片是大多数电子设备的基础材料，通常会涂上一层薄薄的二氧化硅，以保护和隔离组件。

二氧化硅在建筑领域也有许多应用。它是沙子的主要成分，沙子用于制造混凝土、砂浆和砖块。在水泥生产中，二氧化硅充当粘合剂，有助于提高材料的强度和耐久性。

在食品工业中，无定形二氧化硅用作粉状食品和补充剂的抗结块剂。它可以防止结块，并改善加工和包装过程中物料的流动性。通常认为少量食用是安全的。

在制药工业中，二氧化硅具有多种功能，包括在片剂生产中用作助流剂以增强粉末流动性，作为活性成分的载体，以及在包装中用作干燥剂以保护对湿气敏感的产品。

合成无定形二氧化硅也广泛用于化妆品和个人护理产品中，用作增稠剂、研磨剂或吸收剂。它有助于改善牙膏、粉剂和护肤霜等产品配方的质地和性能。

在环境和过滤技术中，二氧化硅以硅胶的形式使用，硅胶是一种多孔材料，能够吸附水分和其他物质。硅胶通常用作包装中的干燥剂，以防潮。在色谱分析中，硅胶作为固定相，根据分子特性分离混合物。

随着用于药物输送、DNA纯化和生物传感器的硅基材料的发展，二氧化硅在生物技术和生命科学中的作用不断扩大。功能化的二氧化硅表面可以选择性地结合生物分子，从而促进先进的诊断和治疗技术的发展。

尽管结晶二氧化硅用途广泛，但长期吸入细颗粒物会危害健康。职业暴露，尤其是在采矿、建筑和陶瓷行业，可能导致呼吸系统疾病，例如硅肺病。工作场所已实施安全准则和防护措施，以降低此类风险。

由于二氧化硅的可用性、多功能性和稳定性，它仍然是现代材料科学的基石。它在传统和尖端技术中的持续应用凸显了其在科学和工业发展中的持久重要性。

参考文献

2025 Recurrence of Cerebral Arteriovenous Malformation Following Complete Obliteration Through Endovascular Embolization. Translational Stroke Research, 16(2).
DOI: 10.1007/s12975-023-01215-8

2025 Bioactive mesoporous silica materials-assisted cancer immunotherapy. Biomaterials, 312.
DOI: 10.1016/j.biomaterials.2024.122919

2025 Self-propelling intelligent nanomotor: A dual-action photothermal and starvation strategy for targeted deep tumor destruction. Biomaterials, 312.
DOI: 10.1016/j.biomaterials.2024.122968