二氧化硅

二氧化硅SiO₂晶体无色，不溶于水，熔点高，硬度大。自然界中的石英就是二氧化硅，属原子晶体。

二氧化硅的结构都以硅氧四面体作为基本结构单元，硅氧四面体的不同联结方式则形成了不同的晶型，如-石英和β-石英。硅氧四面体也有混乱排列的，如在石英玻璃和硅胶中。石英在1700℃左右熔化，冷却即变成石英玻璃。石英玻璃已应用于制造光学仪器。

多孔硅胶可用作干燥剂。以NaSiO₃溶液为原料，酸化使SiO₃^2-逐步缩合，并形成硅酸胶体。胶体经静置、老化进一步缩聚则形成凝胶。用热水洗去可溶盐，将凝胶烘干、脱水，即得到多孔硅胶。在300℃下活化后，得到硅胶干燥剂。将多孔硅胶用CoCl₂溶液浸泡，干燥、活化后加工成型，得变色硅胶。无水CoCl₂为蓝色，而水合CoCl₂·6H₂O为粉红色，因此根据硅胶的颜色可以判断硅胶的吸水程度。吸水的硅胶干燥剂在300℃脱水后即可重复使用。

常温下SiO₂较为惰性，但可以与氢氟酸反应生成SiF₄或H₂SiF₆。

SiO₂可与热的强碱溶液及熔融的碳酸钠等反应，生成可溶性硅酸盐。

碳化硅和氮化硅

1. 碳化硅

碳化硅SiC俗称金刚砂，纯晶体为无色，含有不同杂质则颜色不同。SiC为原子晶体，C和Si均以四面体键连，有几十种变体。

SiC有许多优异的性能，如硬度高(介于金刚石和刚玉之间)、耐高温(1500℃以上)、稳定性高(2700℃以上分解)、抗氧化、抗腐蚀、高热导率等，广泛用于磨料、耐火材料、电热元件、密封件等。

工业上由高纯石英砂与焦炭等在电阻炉内于1900～2400℃反应得到碳化硅：

SiO₂+3C=SiC+2CO

2.氮化建

氮化硅Si₃N₄，纯晶体为无色(粉末为白色)，含有杂质时为灰色。Si₃N₄硬度高(介于金刚石和刚玉之间)、耐高温、抗氧化能力强，室温时为绝缘体。利用它来制造轴承、气轮机叶片、机械密封环、永久性模具等机械构件。

在1300～1400℃条件下用单质硅和氮气直接进行化合反应得到氮化硅：

3Si+2N₂=Si₃N₄

文章来源：《无机化学核心教程（第二版）》

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