المكون الرئيسي للكوارتز هو ثاني أكسيد السيليكون ، وكريستاله هو عمود سداسي شفاف طبيعي. ثاني أكسيد السيليكون الكريستالي عبارة عن بلورة ذرية من ثلاثة- الأبعاد تتشكل من روابط تساهمية بين ذرات السيليكون وذرات الأكسجين.
في بلورات ثاني أكسيد السيليكون ، يتم ربط كل ذرة السيليكون تساهميًا بـ 4 ذرات الأكسجين ، ويتم ربط كل ذرة الأكسجين بذرتين من ذرات السيليكون. نسبة السيليكون إلى ذرات الأكسجين هي 1: 2 ، وبالتالي تشكل بلورة شبكة مكانية. تشكل كل ذرة السيليكون و 4 ذرات الأكسجين رباعي السطوح العادية ، مع السيليكون في وسط رباعي السطوح العادية والأكسجين في قمة رباعي السطوح. في الوقت نفسه ، يتم مشاركة كل ذرة الأكسجين من قبل اثنين من رباعي الستراهيدرون العاديين. زاوية الرابطة التي تشكلت بواسطة Oxygen - السيليكون - في رباعي السطوح العادية هي 109 درجة 28 ′ ، في حين أن السيليكون - Axygen - زاوية رابطة السيليكون بين tetrahedrons حوالي 104.5. تحتل كل رباعي السطوح العادية ذرة سيليكون كاملة وذرات أكسجين أربع ونصف. تتكون أصغر حلقة في بلورة ثاني أكسيد السيليكون من 12 ذرة ، وهي ليست في نفس الطائرة. لا يوجد جزيء واحد ثاني أكسيد السيليكون في بلورة ثاني أكسيد السيليكون ، ولكن بلورة مع نسبة عدد ذرات السيليكون والأكسجين.
البلورات الذرية هي بلورات تساهمية ، أي أن لديها تشبع الروابط التساهمية واتجاهها. في البلورات الذرية ، يتم تحديد عدد التنسيق للجزيئات من خلال عدد الروابط المشبعة ، ويجب أن يتخذ الاتصال بين الذرات اتجاهًا معينًا ، والذي يحدد بشكل أساسي التكوين المكاني للبنية البلورية. بلورات الذرية عمومًا لها نقاط ذوبان عالية ونقاط غليان وصياغة كبيرة. يصعب حلها في المذيبات العامة ؛ البلورات الذرية غير موصلة بشكل عام-. ثاني أكسيد السيليكون مقاوم للغاية للتآكل الحمضي ، والأحماض القوية العامة لا يمكن أن تفعل أي شيء لها. فقط حمض الهيدروفلوريك يمكنه تآكله. ثاني أكسيد السيليكون هو أيضًا المكون الرئيسي للزجاج. في الوقت نفسه ، تحتوي السيراميك والأسمنت بشكل شائع في البناء على كمية كبيرة من ثاني أكسيد السيليكون.
يحتوي ثاني أكسيد السيليكون على مجموعة واسعة من الاستخدامات ، ويستخدم بشكل أساسي لتصنيع الألياف البصرية ، والأدوات البصرية أو كمواد خام زجاجية ومواد البناء ، ولكن في الوقت نفسه ، سيؤدي ثاني أكسيد السيليكون أيضًا إلى الكثير من الغبار ، وتلويث البيئة ويؤثر على صحة الإنسان.