矽（Si）是地殼中含量第二豐富的元素，僅次於氧，約佔地殼總品質的27.7%。它最早由瑞典化學家貝采利烏斯在19世紀初分離出來，並因其廣泛的工業應用而成為現代科技和工業不可或缺的材料。矽在自然界中幾乎總是以化合物的形式出現，最常見的形式是二氧化矽（SiO₂）和矽酸鹽礦物。

二氧化矽（SiO₂）可以根據其化學結合狀態分為非遊離二氧化矽和遊離二氧化矽。其中的非遊離二氧化矽是二氧化矽與其他元素或化合物相互結合而形成複雜的礦物或化合物。常見的如具有良好耐磨性和化學穩定性的長石，可用於陶瓷工業、玻璃製造。再比如具有良好光學反射性的雲母，可用做塗料、化妝品的珠光顏料。而遊離二氧化矽可以根據其晶體結構和微觀形態分為結晶型遊離二氧化矽、隱晶型遊離二氧化矽和無定型遊離二氧化矽。無定型遊離二氧化矽是沒有固定晶體結構的二氧化矽，分子排列隨機，硬度較低、表面積較大，通常具有良好的吸附性，常用於矽膠、牙膏的製造。隱晶型遊離二氧化矽的晶體結構非常細小，密度較高，毒性較低，常被廣泛用於珠寶、雕刻領域，常見的有玉髓、蛋白石等。結晶型遊離二氧化矽與隱晶型遊離二氧化矽結構相似，但物理性質不同。最常見的結晶型遊離二氧化矽是石英，由於其硬度較高且在常溫下非常穩定，因此在很多領域可以見到它的身影，如通信網路的光纖，建築材料中的花崗岩等。

當然結晶型遊離二氧化矽也是三種晶型中毒性最高的，是已知的致癌物質，職業活動中長期吸入其粉塵可導致職業性塵肺病，如職業性矽肺，因此許多國家和地區對工作場所空氣中結晶型遊離二氧化矽的濃度有嚴格限制。二氧化矽，作為地球上最常見的化合物之一，以其多樣的形態和卓越的性能，在我們的日常生活中扮演著不可或缺的角色。從建築中的水泥、玻璃，到家居用品中的瓷器、牙膏；從電子設備中的石英晶體振蕩器，到醫療領域的藥片輔料和醫療器械，二氧化矽無處不在，默默地為現代社會的發展和人們的生活品質提供著堅實的支援。

然而，儘管二氧化矽在眾多行業中有著不可替代的重要性，我們也不能忽視它可能帶來的健康風險。特別是結晶型遊離二氧化矽，在職業環境中，如礦山、石料加工、建築施工等場所，當它以細小粉塵的形式存在時，工人如果不採取有效的防護措施，長期吸入這些微粒就有可能會對肺部造成嚴重損害，就會患矽肺病（因矽舊稱為矽，矽肺舊稱為矽肺）。這種類型的二氧化矽，特別是α-石英，已被國際癌症研究機構列為人類致癌物，與矽肺病、慢性阻塞性肺疾病以及其他呼吸系統疾病的發生密切相關。因此，瞭解二氧化矽廣泛應用的同時，我們也需要瞭解它所帶來的健康風險。這樣一來，對於從事相關行業的人員來說，才可以採取更加科學、有效的預防措施來平衡利用這一重要材料，實現利益與健康並重的雙重目標。