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二氧化硅的化學式為SiO2。二氧化硅有晶態和無定形兩種形態。自然界中存在的二氧化硅如石英、石英砂等統稱硅石。純石英為無色晶體，大而透明的棱柱狀石英晶體叫做水晶，含微量雜質而呈紫色的叫紫水晶，淺黃、金黃和褐色的稱煙水晶。玉髓、瑪瑙和碧玉都是含有雜質的有色石英晶體。沙子是混有雜質的石英細粒。蛋白石、硅藻土則是無定形二氧化硅。二氧化硅用途很廣泛，主要用于制玻璃、水玻璃、陶器、搪瓷、耐火材料、氣凝膠氈、硅鐵、型砂、單質硅、水泥等，在古代，二氧化硅也用來制作瓷器的釉面和胎體。一般的石頭主要由二氧化硅、碳酸鈣構成。

晶態二氧化硅的熔點1723℃，沸點2230℃，不溶于水。除氟氣和氫氟酸外，二氧化硅跟鹵素、鹵化氫和無機酸均不反應，但能溶于熱的濃堿、熔融的強堿或碳酸鈉中。此外，高溫時二氧化硅能被焦炭、鎂等還原。常溫時強堿溶液與SiO2會緩慢反應生成硅酸鹽，故貯存強堿溶液的玻璃瓶不能用磨口玻璃塞（玻璃中含SiO2），否則會生成有黏性的硅酸鈉Na2SiO3，使瓶塞和瓶口黏結在一起。由于SiO2能與氫氟酸反應，因此不能用玻璃容器盛放氫氟酸。