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“二氧化硅”的商品鉴定检测（下·进化篇）

仗剑少年游

2021/09/20
埃克斯锐（X-Ray）

私聊

X射线荧光光谱仪（XRF）

看完了上一篇“二氧化硅”的商品鉴定检测（上·天然篇），相信大家对主要成分为二氧化硅的天然矿产品有了一个大概的认识。人类与其他物种最大的区别就是具备认识自然、影响自然的能力。当天然二氧化硅无法满足使用要求时，人工合成二氧化硅就成为一种补充方式。
所以上一篇的疑问在本文中依然有效。

几种常见的人工合成的以二氧化硅为主要成分的商品

1.稻壳灰

稻壳灰高温可以去除游离的碳元素，通过简单水洗及酸洗可以去除稻壳灰中的金属离子（如钾、镁、钙等），最终获得的白炭黑主要成分为无定型二氧化硅。

2.硅胶

通常为半透明球状颗粒

硅胶，化学分子式mSiO_?2·nH_?2O，是具有三维空间网状结构的多孔非晶态物质，具有很大的内表面积。透明或乳白色粒状固体，不溶于水和任何溶剂，无毒无味，化学性质稳定，除强碱、氢氟酸外不与任何物质发生反应。

严格意义上说，硅胶的二氧化硅含量不会达到99.5%，因为硅胶中含有大量的结晶水。需要注意的是，这里的硅胶要与聚硅氧烷橡胶相区分，两者虽然名称一样，但是并不是一回事。

3.未改性的沉淀二氧化硅及气相二氧化硅

人工合成二氧化硅有两个生产路径，一个用到我们中学时期接触到的化学知识，偏硅酸盐与酸反应，获得偏硅酸，加热失去分子内水，得到二氧化硅，这种合成路径叫沉淀法；另外一种路径是燃烧卤代烷烃，获得二氧化硅，这种合成路径叫燃烧法。

沉淀法获得的二氧化硅是白色粉末。

气相二氧化硅是絮状质轻粉末。

4.微硅粉
微硅粉是在冶炼金属硅,硅铁时,通过除尘环保设备回收的粉尘，二氧化硅含量通常在97%以上。微硅粉宏观状态为灰色流动性良好的粉末，微观状态为空心微球（要注意空心二字，后续文章会提到）。

5.活性硅藻土
活性硅藻土使用硅藻土在与氯化钠或碳酸钠等烧结剂相接触下进行煅烧，然后磨成粉末并用适当方法分级。
6.改性二氧化硅
二氧化硅粉末的一个主要用途是填料，为了改善在橡胶和塑料中的分散性能，人们采取了有机改性的办法，在粉末表面进行有机包覆。经有机改性的二氧化硅粉体与未经改性的二氧化硅粉体外观上没有任何区别，二氧化硅含量也相差无几，因为使用少量有机改性包覆就可以达到效果。经过有机改性的二氧化硅会表现出强烈的疏水性，表现为漂浮在水面团聚，但是一旦加入表面活性剂破坏有机包覆层，二氧化硅会迅速分散在水中。
7.显色硅胶

在硅胶中加入少量钴盐，随着硅胶含水量的不同，会产生颜色变化，从而达到指示环境湿度的效果。

不同的以人工合成二氧化硅为主要成分的商品鉴定检测技术路线（空白表示无需此项检测）

商品	稻壳灰	硅胶	显色硅胶	沉淀二氧化硅	气相二氧化硅	改性二氧化硅	微硅粉	活性硅藻土
外观鉴别	白色粉末	半透明球状颗粒	半透明球状颗粒，遇潮显色	白色粉末	质轻絮状白色粉末	质轻絮状白色粉末	灰色粉末	白色粉末，部分为球状白色颗粒
疏水性				亲水	亲水	疏水
红外光谱				可匹配出二氧化硅	可匹配出二氧化硅	可匹配出二氧化硅，同时2800~3300波数有红外吸收峰
X射线衍射光谱	可以不进行此项检测，如实施，检测结果应为无定型
光学显微镜							微球状颗粒，可观察到残破颗粒
电子显微镜	可观察到网状纤维结构						微球状颗粒，可观察到残破颗粒
X射线荧光光谱	除二氧化硅以外，无特征元素		可检出显色金属离子（通常为钴）	除二氧化硅以外，无特征元素			可检出一定量的铁元素	可检出一定量的钠元素或氯元素