二氧化硅與天然的巖石石英玻璃微觀分析顯微鏡
二氧化硅
二氧化硅與天然的巖石中極為常見(jiàn)。常見(jiàn)的二氧化硅形態(tài)多數(shù)是不同
純度的石英、石英砂、砂巖等等。這種二氧化硅非常穩(wěn)定。它不溶于水，
除氫氟酸外也不受酸的侵蝕。二氧化硅加熱時(shí)，其結(jié)晶結(jié)構(gòu)發(fā)生÷系列的
變化，有時(shí)這一過(guò)程還伴隨著明顯的體積變化，但其化學(xué)組成仍保持不變
。如果加熱到1900℃，二氧化硅熔融為玻璃態(tài)物質(zhì)，這就是石英玻璃。石
英玻璃能穿透紫外線，所以利用這一性能生產(chǎn)紫外線燈泡。在經(jīng)受溫度變
化中，石英玻璃的體積是非常穩(wěn)定的。例如將紅熱狀態(tài)的石英玻璃坩堝投
入冷水中，不致發(fā)生粉碎的危險(xiǎn)，這是因?yàn)槎趸杓訜釙r(shí)的巒脹以及冷
卻時(shí)的收縮非常之小。 ；
雖然石英形態(tài)的二氧化硅是：-種穩(wěn)定的，非活性的固體材料，但它的
某些其他形態(tài)并不表明具有這種特性。這些其他形態(tài)主要是高分散性和含
水可變性，為燧石，旦白石，恃別是硅藻土。硅藻土是一種叫“硅藻”的
含水植物的非常細(xì)的硅質(zhì)骨架的風(fēng)化殘?jiān)�。由于它們的�?xì)分散狀態(tài)，使二
氧化硅的所有這些形態(tài)，其活性遠(yuǎn)比一般的石英高。二氧化硅的不同活性
形態(tài)在敘述火山灰質(zhì)的一章中還將詳細(xì)討論。
當(dāng)加熱到高溫時(shí)，甚至一般石英中的硅也會(huì)變?yōu)榛瘜W(xué)上活性的。例如
強(qiáng)堿即氫氧化鉀或氫氧化鈉，在高溫下能與石英反應(yīng)生成一種水溶性產(chǎn)物
。用這種方法來(lái)制造水玻璃(一種粘性的、無(wú)色的液體，家庭主婦喜歡用它
來(lái)調(diào)蛋)。水玻璃在工業(yè)上用于增濕劑，易燃物的防火劑以及用作膠粘成分
等等。
作為含硅的水溶液，水玻璃特別適于說(shuō)明氧化鈣與二氧化硅間的反應(yīng)
過(guò)程，這是水硬性硬化的基本的重要過(guò)程。由于氧化鈣和二氧化硅的化合
物，屬于在水中有限溶解的物質(zhì)，因此，當(dāng)混合分別含有石灰和二氧化硅
的溶液時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生沉淀。大多數(shù)的沉淀反應(yīng)都發(fā)生在高濃度的溶液中，
形成的沉淀很快而且或多或少的沉積在反應(yīng)杯的底部，然而它并不是硅酸
鈣。當(dāng)混合這兩種溶液時(shí)，就形成一種固體物質(zhì)，雖然叫做“固體”，實(shí)
際是夸大的說(shuō)法，我們稱(chēng)之為凝膠狀(gel like)的物質(zhì)。但是它的抗拉強(qiáng)
度和粘結(jié)性，總是阻礙玻璃棒的攪動(dòng)
