硅藻土含有少量的Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、P2O5和有机质。SiO2通常占80%以上，最高可达94%，优质硅藻土的氧化铁含量一般为1~1.5%，氧化铝含量为3~6%。 硅藻土的矿物成份主要是蛋白石及其变种，其次是粘土矿物—水云母、高岭石和矿物碎屑。
矿物碎屑有石英、长石、黑云母及有机质等，有机物含量从微量到30%以上。 硅藻土的颜色为白色、灰白色、灰色和浅灰褐色等，有细腻、松散、质轻、多孔、吸水性和渗透性强的物性，硅藻土的氧化硅多数是非晶体，碱中可溶性硅酸含量为50~80%。非晶型SiO2加热到800~1000°C时变为晶型，碱中可溶性硅酸可减少到20~30%。
一、筛分作用
这是一种表面过滤作用，当流体流经硅藻土时，硅藻土的孔隙小于杂质粒子的粒径，这样杂质粒子不能通过而被截留下来，这种作用被称之为筛分作用。
二、深度效应
深度效应是深层过滤的阻留作用。在深层过滤时，分离过程只发生在介质的“内部”，部分穿过滤饼表面的比较小的杂质粒子，被硅藻土内部而曲折的微孔沟道和滤饼内部更细小的孔隙所阻留，这种微粒往往小于硅藻土的微孔，当微粒撞到通道的壁上时，这就有可能脱离液流，但它是否能达到这一点，决定于微粒受到的惯性力和阻力的平衡，这种截留与筛分作用在性质上是类似的，都属于机械作用。滤除固体粒子的能力基本上仅与固体粒子和孔隙的相对大小及形状有关。
三、吸附作用
吸附作用与以上两种过滤机理截然不同，这一作用实际上也可以看成是动电吸引作用，它主要取决于固体粒子与硅藻土本身的表面性质。当那些硅藻土内部孔隙还小的颗粒碰撞在多孔硅藻土内部表面上时，被相反电荷所吸引，还有一种是粒子间的相互吸引形成链团而粘附在硅藻土上，这些都属于吸附作用，吸附作用比前两种作用复杂，一般认为，比孔隙直径小的固体微粒之所以被截留，主要是由于：
1、分子间力，包括永久偶极作用、诱导偶极作用和瞬间偶极作用。
2、Zeta电位的存在。
3、离子交换过程。
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