二酸化珪素、石英

シリコンは原子番号14の元素で、周期表では炭素のすぐ下の14族に属している。Siという記号で表される。その電子配置は1s2 2s2 2p6 3s2 3p2。4個の帯電した電子は4個の共有結合を形成することができる。自然界では、純粋なシリコンとして存在することはほとんどない。主に酸化物やケイ酸塩の形で存在する。二酸化ケイ素は、シリコンの酸化物である。

二酸化珪素

自然界に存在するシリコンは、酸化物の形で存在する。二酸化ケイ素は、酸化ケイ素の最も一般的な形態で、分子式はSiO2（二酸化ケイ素）である。二酸化ケイ素は、地殻中に豊富に存在する鉱物で、砂や石英など多くの鉱物に含まれています。鉱物の中には純粋なシリコンを含むものもありますが、シリカが他の元素と混ざっている鉱物もあります。シリカは、硫黄原子と酸素原子が共有結合で結びつき、大きな結晶構造を形成している。1個の硫黄原子を4個の酸素原子が取り囲んでいる（四面体）。二酸化ケイ素は、はみ出した電子がないため、電気を通さない。また、熱的安定性も高い。二酸化ケイ素は融点が非常に高いが、これは融解するために多くの硫黄-酸素結合を切断する必要があるためである。非常に高い温度を与え、一定の速度で冷却すると、溶融シリカは固化してガラスになる。シリカはフッ化水素以外の酸とは反応しない。さらに、水やあらゆる有機溶媒に不溶である。シリカは、電気炉で二酸化ケイ素から商業的に調製される。

シリカは地球上に豊富に存在するだけでなく、私たちの体内にも相当量含まれています。シリカは、骨、軟骨、爪、腱、歯、皮膚、血管などの健康維持に不可欠な物質です。水、ニンジン、パン、コーンフレーク、白米、バナナ、サルタナなどに自然に含まれています。また、シリカは、セラミックス、ガラス、セメントなどの産業で広く使用されています。

水晶

水晶は、二酸化ケイ素（SiO2）を主成分とする鉱物です。水晶は、ケイ素の四面体が螺旋状に連なったユニークな結晶構造を持っています。地表に2番目に多く存在する鉱物で、広く分布している。水晶は、変成岩、火成岩、堆積岩の3種類の岩石を構成しています。水晶は、色、透明度、シリカの含有量、大きさ、組成などが異なり、無色、ピンク、赤、黒、青、オレンジ、茶、黄、紫などがあります。水晶の鉱物には、透明なものと半透明なものがあります。シトリン、アメジスト、オパルセントクォーツ、水晶、ローズクォーツ、スモーキークォーツ、プラシオライトなどは、大きな結晶を形成する水晶の一種です。水晶は主にブラジル、メキシコ、ロシアで産出され、石英によって鉱物の形が大きく異なり、観賞用石材として使用されています。半貴石とされ、**宝飾品に使用される。また、石英は熱的・化学的安定性が高いため、セラミックスやセメントに使用されています。