石英中主要的杂质元素有Al、Fe、Ca、Mg、Li、Na、K、Ti、B、H，杂质元素对高纯石英产品的质量影响很大，碱金属、过渡金属、Al及P等元素含量是高纯石英原料的关键指标。杂质元素的含量要求根据制备的石英玻璃用途不同而不同，但总的趋势是越低越好。
　　

　　
　　（1）碱金属元素Li、K、Na
　　
　　降低石英玻璃的使用温度和机械强度，在高温下对石英玻璃的析晶起催化作用，导致石英玻璃出现失透、高温变形等现象。降低碱金属元素的含量有利于提高高纯石英坩埚的软化点，增强石英坩埚的抗变形性，提高单晶的成品率。
　　
　　IOTA标准砂要求碱金属元素总和2.4×10-6，用于工艺管、硅片处理、石英块、提单晶硅用的半导体坩埚所需高纯石英要求其总和＜1.4×10-6，CZ型坩埚要求其总和＜0.5×10-6，而用于12英寸或更大尺寸硅片所需超高纯石英砂要求其总和＜0.08×10-6。
　　
　　（2）过渡金属元素Cr、Cu、Fe
　　
　　使石英玻璃产生色斑或引起石英玻璃的高温变色，影响光透过率，降低仪器的可靠性和稳定性能，在光纤应用中，会引起微观不均匀、增加光纤损耗，甚至导致信号失真，但在半导体应用中，产品中微小含量的过渡金属元素可以促进结晶生长。
　　
　　（3）Al和P
　　进入石英晶格，会产生较强的化学键，影响石英制品的导电性，同时，增强了石英玻璃的析晶作用，降低了使用寿命。少量的Al不会影响到高纯石英产品的质量，IOTA标准砂要求Al元素含量(12~18)×10-6，但光导纤维中微量的Al便会降低石英玻璃的光传导。P元素的存在会严重影响单晶硅的拉制，故高纯石英坩埚对P要求高，要求P元素含量＜0.04×10-6。
　　
　　资料来源：《张海啟,马亚梦,谭秀民,等.高纯石英中杂质特征及深度化学提纯技术研究进展[J].矿产保护与利用:2022》，由【粉体技术网】编辑整理，转载请注明出处！