水合二氧化硅，英文名称Hydrated Silica；Silicondioxidehydrate，又名白炭黑（White carbon black），主要成分是二氧化硅， 它质轻而松散，能溶于苛性碱和氢氟酸，不溶于水、有机溶剂和酸（氢氟酸除外）。水合二氧化硅具有耐高温、不燃、无味、无嗅和很好的电绝缘性，其性能与炭黑相似，该物质在工业生产领域中主要用作橡胶工业优良的浅色补强剂，润滑剂、绝缘材料等。
图1 水合二氧化硅的性状图
化学性质
水合二氧化硅为非晶态的二氧化硅，其化学性质较晶态二氧化硅活泼，用为具有较大的表面积，特别是表面结合的OH根，增到了非晶态二氧化硅的化学活性。例如水合二氧化硅可在常温下与苛性碱反应生成硅酸盐;与氢氟酸反应生成氟硅酸。
制备方法
水合二氧化硅（即沉淀法白炭黑）在合成二氧化硅中的重要性居首位。该产品最早于1939年出现在美国市场，是为满足橡胶工业需求而生产，商品名称为“Silene”。中国最早于1958年开始研制开发水合二氧化硅，由广州人民化工厂以“WC—5801”品牌生产；目前国内有几十家生产厂主要采用沉淀法生产水合二氧化硅。水合二氧化硅的SiO₂含量约为90%，市场需求量大，主要用作橡胶补强填料。该生产技术及设备简单，但产品活性不高、颗粒不易控制、亲和力差、补强性能低，且颗粒表面亲水性基团键合严重，削弱了产品的结合力。为解决这些问题，在沉淀法生产技术基础上发展了二次结晶生产超细水合二氧化硅的改良技术，通过二次晶种处理，可实现全自动控制的工业化生产。该产品SiO₂含量达94%以上，比表面积为269～320 m²/g，最大粒径为1000目，最细可达纳米级。水合二氧化硅广泛用作橡胶、塑料的填充补强剂，合成树脂（聚酯树脂、弹性聚氨酯）的添加剂，聚丙烯及无毒聚氯乙烯塑料薄膜的开口剂，以及电子电气工业中的绝缘绝热填料等。
化学应用
水合二氧化硅是极其重要的高科技超微细无机新材料之一。由于其粒径很小，水合二氧化硅因此具有比表面积大、表面吸附力强、表面能大等特点，并在化学纯度高、稳定性、分散性能好、热阻、电阻等方面表现出特异的性能。水合二氧化硅可作为添加剂、催化剂载体，并广泛应用于石油化工、脱色剂、消光剂、橡胶补强剂、塑料充填剂、油墨增稠剂、金属软性磨光剂、绝缘绝热填充剂、电子封装材料、树脂复合材料、高级日用化妆品填料及喷涂材料、医药、环保等各种领域。
改善颜料性能
通过液相化学沉淀法采用水合二氧化硅对TiO₂进行了表面包覆，并系统研究了包覆过程中的温度、pH值以及包覆量对产品颜料性能的影响，同时对其机理进行了分析。结果表明，水合二氧化硅的沉积量（质量分数）随温度的升高而增加，膜层形态也发生变化，且在碱性环境下的沉积量明显高于酸性环境。水合二氧化硅适宜的沉积条件为：pH=9.5、温度80 °C、沉积量为2%-3%，在此条件下沉积率可达77%，产品的综合颜料性能较好。[1]
安全性说明
水合二氧化硅本身无毒，且合成的水合二氧化硅为无定形物质，通常不会导致矽肺病。其粉末可作为防结块剂添加于食品和药品中。有报道称，水合二氧化硅的粉末可能刺激皮肤及粘膜，因此生产过程中必须严格采取防尘措施。此外，其生产环节所产生的废水和废弃物对环境具有潜在危害，需予以严格治理。
参考文献
[1] 李洁,孙体昌,王勇,等.水合二氧化硅在TiO2上的沉积及颜料性能影响[J].化学工程, 2010, 38(6):53-56.