二氧化硅（SiO₂）是一种由硅和氧元素组成的无机化合物，具有以下特性和应用：

一、基本性质

化学组成与结构

- 化学式为SiO₂，属于酸性氧化物，对应水化物为硅酸（H₂SiO₃）。 - 硅原子以四面体结构与四个氧原子配位，形成晶态二氧化硅；非晶态二氧化硅则呈现短程有序或长程无序排列。

物理特性

- 常温下为固体，熔点约1650℃，沸点2230℃，密度2.2g/cm³。 - 具有高硬度、耐高温、耐腐蚀等特性，且热膨胀系数小。

溶解性

- 不溶于水、酸（除氢氟酸、热浓磷酸外），但可溶于氢氟酸及熔融碱类。

二、自然与工业应用

自然存在

- 是地壳中含量第二丰富的元素（约27.7%），主要存在于石英、沙子、水晶等矿物中。 - 在生物体中也有应用，如珊瑚礁和某些植物的骨骼。

工业用途

- 玻璃制造：

作为主要原料，用于生产玻璃、水玻璃等。 - 电子工业：用于制造半导体芯片、光纤等器件。 - 食品工业：作为抗结剂、澄清剂和载体，改善食品加工性能。

三、安全性

毒性：无毒且不可被人体吸收，但长期吸入微细颗粒（如PM2.5）可能引发硅肺病。- 食品添加剂：符合食品安全标准，使用前需通过安全性评估。

四、其他形态

游离与非游离：根据结合状态分为游离二氧化硅（如石英）和非游离二氧化硅（如合成无定形硅）。- 晶体与非晶态：前者具有长程有序结构，后者则无序。

综上，二氧化硅是自然界中分布广泛的化合物，兼具工业应用价值与生态意义，但需注意其颗粒形态对健康的影响。