二酸化ケイ素（読み）にさんかけいそ（英語表記）silicon dioxide

日本大百科全書(ニッポニカ)

二酸化ケイ素
にさんかけいそ
silicon dioxide

ケイ素と酸素の化合物。通称シリカ、また無水ケイ酸、あるいは単にケイ酸と俗称することもある。とくにケイ酸塩を取り扱う分野ではシリカという場合が多い。天然には結晶性の純粋な三変態、すなわち、石英（水晶も含まれる。六方・三方晶系）、鱗珪石(りんけいせき)（トリジマイト、六方・斜方晶系）、クリストバル石（立方・正方晶系）があり、非晶質のもの（石英ガラス）や微結晶質石英として玉髄(ぎょくずい)、碧玉(へきぎょく)、めのう、火打石(ひうちいし)などがある（図A）。水晶にも紫水晶、煙水晶、黄水晶、紅水晶などがある。さらに水和物としてオパールや珪藻土(けいそうど)がある。石英は長石類についでもっとも豊富に存在し地殻の12％を占めていて、地球上に広く分布している。市販品は結晶あるいはガラス状の石英が普通であって、水熱合成によってつくられるものが多い。純粋なものは無色。結晶は、SiO₄四面体のO原子がすべて共有され、三次元につながった巨大分子構造をもち、そのSiO₄の配列の違いで結晶形が異なってくる（図B）。配列が不規則なものが無定形シリカあるいは石英ガラスである。温度、圧力に応じて結晶系の異なるものが安定となる。溶融体を冷却するとガラス状になりやすい。水和物は多くシリカゲルまたはシリカゾルとして市販されている。シリカゲルはケイ酸ナトリウム（水ガラス）水溶液と硫酸または塩酸などとの複分解によって得られるシリカゾルをゲル化させたものである。フッ化水素や融解アルカリ以外の化学薬品に対しては安定である。フッ化水素によって四フッ化ケイ素を生じ、水酸化アルカリや炭酸アルカリと溶融すると、水に可溶性のアルカリケイ酸塩を生じる。石英ガラスは熱膨張係数が小さく、紫外線を通す特性が利用される。最近では光ファイバー用として広く用いられている。水晶、オパールは宝石装飾用、水晶発振器に用いられる。硬いので研摩用に使う。無定形のもの、とくにシリカゲルSiO₂・nH₂Oは吸着剤、乾燥剤として用いられ、とくに食品乾燥用には広く利用されている。そのほか単体ケイ素やケイ素化合物の原料となる。

［守永健一・中原勝儼］

[参照項目] | ケイ酸塩

[補完資料] | 二酸化ケイ素（データノート）

二酸化ケイ素の変態〔図A〕

二酸化ケイ素の結晶構造〔図B〕

二酸化ケイ素（データノート）
にさんかけいそでーたのーと

二酸化ケイ素
　　SiO₂
　式量　　　　60.08
　融点　　　　α石英　1550℃
　　　　　　　β鱗珪石　1703℃
　　　　　　　βクリストバル石　1713℃
　　　　　　　ガラス状シリカ　約1500℃
　沸点　　　　α石英　2950℃
　比重　　　　α石英　2.6507
　　　　　　　β石英　2.533
　　　　　　　β鱗珪石　2.262
　　　　　　　βクリストバル石　2.21
　　　　　　　ガラス状シリカ　2.1957
　屈折率　　　α石英　1.5442（5893Å）
　モース硬さ　α石英　7

[参照項目] | 二酸化ケイ素

出典　小学館　日本大百科全書(ニッポニカ)

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典

二酸化ケイ素
にさんかケイそ
silicon dioxide

化学式 SiO₂ 。シリカ，無水ケイ酸，あるいは単にケイ酸ということもある。天然には石英，鱗ケイ石，クリストバル石の3型のほか，ガラス状，コロイド状としても産出する。無色透明の固体であるが，天然に産する水晶，玉髄，瑪瑙，火打石などは多く着色している。無定形の比重 2.2，結晶の比重 2.6。水，酸に不溶であるが，フッ化水素酸には容易に溶ける。ガラス，水ガラス，セラミックス，耐火材料などの製造，油，石油の脱色精製，フェロシリコン，カーボランダムの製造などに広く利用される。

出典　ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典