二氧化硅（化學(xué)式：SiO2）是一種酸性氧化物，對應(yīng)水化物為硅酸（H2SiO3）。它自古便為人所知。 二氧化硅在自然界中最常見的是石英，以及在各種生物體中。在世界的許多地方，二氧化硅是砂的主要成分。二氧化硅是最復(fù)雜和最豐富的材料家族之一，既是多種礦物質(zhì)，又是被合成生產(chǎn)的。應(yīng)用范圍從結(jié)構(gòu)材料到微電子學(xué)到食品工業(yè)中使用的成分。

結(jié)構(gòu)

SiO2晶體有多種晶型，其基本結(jié)構(gòu)單元是四面體，每個Si周圍結(jié)合4個O，Si在中心，O在四個頂角；最小環(huán)上有6個硅原子和六個氧原子。許多這樣的四面體又通過頂角的O相連接，每個O為兩個四面體所共有，即每個O與2個Si相結(jié)合。實際上，SiO2晶體是由Si和O按1：2的比例所組成的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。因此，通常用SiO2來表示二氧化硅的組成。SiO4四面體不僅存在于SiO2晶體中，而且存在于所有硅酸鹽礦石中，是構(gòu)成多姿多彩的硅酸鹽世界的基本骨架。 

化學(xué)性質(zhì)

二氧化硅是酸性氧化物，對應(yīng)的最高價水化物為硅酸（H2SiO3）。 二氧化硅化學(xué)性質(zhì)不活潑，不容易與水和大部分酸發(fā)生反應(yīng)。通常只能與堿性氧化物反應(yīng)生成鹽。氫氟酸（HF）和濃熱的磷酸（H3PO4）是可以與之反應(yīng)的酸。

其與氫氟酸反應(yīng)生成氟化硅的化學(xué)方程式為：

SiO2+4HF→SiF4+2H2O

通常只能與堿性氧化物反應(yīng)生成鹽。例如：

SiO2+CaO→CaSiO3

與強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽。例如：

SiO2+2NaOH→Na2SiO3+H2O

空氣中若存在一定濃度的二氧化硅粉粒時，會經(jīng)人類呼吸進(jìn)入肺部，引發(fā)呼吸器官的相關(guān)疾病，例如塵肺癥。 

用途

二氧化硅于食品工業(yè)用作抗結(jié)劑，屬食品添加劑之列。膠態(tài)，沉淀或熱解法氣相二氧化硅是食品生產(chǎn)中的常見添加劑。 它主要用作粉狀食品（例如香料和非乳制咖啡奶精）中的流動劑或防結(jié)塊劑，或制成片劑的粉劑。它可以在吸濕性應(yīng)用中吸收水。 膠態(tài)二氧化硅用作葡萄酒，啤酒和果汁的澄清劑，E編號為E551。 

健康危害

經(jīng)口攝取的二氧化硅基本上是無毒的，LD50為5000mg / kg，因此完全可以用于食品。然而，吸入細(xì)分散的結(jié)晶二氧化硅粉塵可能導(dǎo)致矽肺病，支氣管炎或癌癥，因為灰塵停留在肺中并持續(xù)刺激組織，從而降低肺容量。研究顯示，暴露于結(jié)晶二氧化硅的工人比一般人群的狼瘡和其他自體免疫性疾病的預(yù)期高出10倍。在2013年發(fā)布新規(guī)范之前，職業(yè)安全與健康管理局（OSHA）允許每立方米空氣含100μg二氧化硅，而新規(guī)定將含量減少至50μg/m3。建筑業(yè)的暴露限值也設(shè)定為從250 μg/m3下降至50 μg/m3。