Warna silikon. Silikon di alam (25,8% di kerak bumi)
Tanda kimia silikon adalah Si, berat atom 28.086, muatan inti +14. , seperti , terletak di subgrup utama grup IV, pada periode ketiga. Ini adalah analog dari karbon. Konfigurasi elektronik lapisan elektronik atom silikon ls 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 . Struktur lapisan elektronik luar
Struktur lapisan elektronik terluar mirip dengan struktur atom karbon.
terjadi dalam bentuk dua modifikasi alotropik - amorf dan kristal.
Amorf - bubuk kecoklatan dengan aktivitas kimia sedikit lebih besar daripada kristal. Pada suhu normal ia bereaksi dengan fluor:
Si + 2F2 = SiF4 pada 400° - dengan oksigen
Si + O2 = SiO2
dalam lelehan - dengan logam:
2Mg + Si = Mg2Si
Silikon kristal adalah zat yang keras dan rapuh dengan kilau logam. Ia memiliki konduktivitas termal dan listrik yang baik dan mudah larut dalam logam cair, membentuk. Paduan silikon dengan aluminium disebut silumin, paduan silikon dengan besi disebut ferrosilicon. Kepadatan silikon adalah 2,4. Titik lebur 1415°, titik didih 2360°. Silikon kristal adalah zat yang agak lembam dan sulit masuk ke dalam reaksi kimia. Dengan asam, meski terlihat jelas sifat logam, silikon tidak bereaksi, tetapi bereaksi dengan basa, membentuk garam asam silikat dan:
Si + 2KOH + H2O = K2SiO2 + 2H2
■ 36. Apa persamaan dan perbedaan antara struktur elektronik atom silikon dan karbon?
37. Bagaimana kita dapat menjelaskan dari sudut pandang struktur elektronik atom silikon mengapa sifat logam lebih merupakan karakteristik silikon daripada karbon?
38. Sebutkan sifat kimia silikon.
Silikon di alam. silika
Di alam, silikon tersebar luas. Sekitar 25% kerak bumi terdiri dari silikon. Sebagian besar silikon alami diwakili oleh silikon dioksida SiO2. Dalam keadaan kristal yang sangat murni, silikon dioksida muncul sebagai mineral yang disebut kristal batu. Silikon dioksida dan karbon dioksida secara kimia serupa, tetapi karbon dioksida adalah gas dan silika adalah padatan. Berbeda dengan kisi kristal molekul CO2, silikon dioksida SiO2 mengkristal dalam bentuk kisi kristal atom, yang setiap selnya berbentuk tetrahedron dengan atom silikon di tengah dan atom oksigen di sudut. Hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa atom silikon memiliki jari-jari yang lebih besar daripada atom karbon, dan bukan 2, melainkan 4 atom oksigen yang dapat ditempatkan di sekitarnya. Perbedaan struktur kisi kristal menjelaskan perbedaan sifat zat tersebut. Pada Gambar. Gambar 69 menunjukkan penampakan kristal kuarsa alami yang terdiri dari silikon dioksida murni dan rumus strukturnya.
Beras. 60. Rumus struktur silikon dioksida (a) dan kristal kuarsa alami (b)
Silika kristal paling sering muncul dalam bentuk pasir yang memiliki warna putih, jika tidak terkontaminasi dengan kotoran tanah liat warna kuning. Selain pasir, silika juga sering ditemukan dalam bentuk mineral yang sangat keras yaitu silika (silika terhidrasi). Silikon dioksida kristal, diwarnai dengan berbagai kotoran, membentuk berharga dan batu semi mulia- batu akik, kecubung, jasper. Silikon dioksida yang hampir murni juga terdapat dalam bentuk kuarsa dan kuarsit. Silikon dioksida bebas di kerak bumi berjumlah 12%, dalam komposisi berbagai batuan - sekitar 43%. Secara total, lebih dari 50% kerak bumi terbuat dari silikon dioksida.
Silikon adalah bagian dari berbagai macam batuan dan mineral - tanah liat, granit, syenit, mika, feldspar, dll.
Karbon dioksida padat, tanpa meleleh, menyublim pada -78,5°. Titik leleh silikon dioksida adalah sekitar 1,713°. Dia cukup tahan api. Kepadatan 2,65. Koefisien muai silikon dioksida sangat kecil. Ini sangat sangat penting saat menggunakan peralatan gelas kuarsa. Silikon dioksida tidak larut dalam air dan tidak bereaksi dengannya, meskipun faktanya ia adalah oksida asam dan asam silikatnya adalah H2SiO3. Karbon dioksida diketahui larut dalam air. Silikon dioksida tidak bereaksi dengan asam, kecuali asam fluorida HF, dan menghasilkan garam dengan basa.
Beras. 69. Rumus struktur silikon dioksida (a) dan kristal kuarsa alam (b).
Ketika silikon dioksida dipanaskan dengan batu bara, silikon tereduksi, kemudian bergabung dengan karbon dan terbentuk karborundum menurut persamaan:
SiO2 + 2C = SiC + CO2. Carborundum memiliki kekerasan yang tinggi, tahan terhadap asam, dan mudah rusak oleh basa.
■ 39. Berdasarkan sifat silikon dioksida apa seseorang dapat menilai kisi kristalnya?
40. Dalam mineral apa silikon dioksida terdapat di alam?
41. Apa itu karborundum?
Asam silikat. Silikat
Asam silikat H2SiO3 merupakan asam yang sangat lemah dan tidak stabil. Saat dipanaskan, secara bertahap terurai menjadi air dan silikon dioksida:
H2SiO3 = H2O + SiO2
Asam silikat praktis tidak larut dalam air, tetapi mudah terbentuk.
Asam silikat membentuk garam yang disebut silikat. banyak ditemukan di alam. Yang alami cukup rumit. Komposisinya biasanya digambarkan sebagai kombinasi beberapa oksida. Jika silikat alami mengandung aluminium oksida, maka disebut aluminosilikat. Ini adalah tanah liat putih, (kaolin) Al2O3 2SiO2 2H2O, feldspar K2O Al2O3 6SiO2, mika
K2O · Al2O3 · 6SiO2 · 2Н2O. Banyak yang alami bentuk murni adalah batu mulia, misalnya aquamarine, zamrud, dll.
Dari silikat buatan, natrium silikat Na2SiO3 harus diperhatikan - salah satu dari sedikit silikat yang larut dalam air. Ini disebut gelas larut, dan larutannya disebut gelas cair.
Silikat banyak digunakan dalam teknologi. Kaca larut digunakan untuk menghamili kain dan kayu untuk melindunginya dari api. Cairan tersebut termasuk dalam dempul tahan api untuk merekatkan kaca, porselen, dan batu. Silikat merupakan bahan dasar dalam produksi kaca, porselen, gerabah, semen, beton, batu bata dan berbagai produk keramik. Dalam larutan, silikat mudah terhidrolisis.
■ 42. Apa itu ? Apa bedanya dengan silikat?
43. Apa itu cairan dan untuk tujuan apa digunakan?
Kaca
Bahan baku pembuatan kaca adalah soda Na2CO3, batu kapur CaCO3 dan pasir SiO2. Semua komponen muatan kaca dibersihkan secara menyeluruh, dicampur dan dilebur pada suhu sekitar 1400°. Selama proses fusi terjadi reaksi berikut:
Na2CO3 + SiO2= Na2SiO3 + CO2
CaCO3 + SiO2 = CaSiO 3+ CO2
Padahal kaca mengandung natrium dan kalsium silikat, serta kelebihan SO2, sehingga komposisi kaca jendela biasa adalah: Na2O · CaO · 6SiO2. Campuran kaca dipanaskan pada suhu 1500° sampai karbon dioksida benar-benar hilang. Kemudian didinginkan hingga suhu 1200°, sehingga menjadi kental. Seperti zat amorf lainnya, kaca melunak dan mengeras secara bertahap, sehingga merupakan bahan plastik yang baik. Massa kaca kental dilewatkan melalui celah, menghasilkan lembaran kaca. Lembaran kaca panas ditarik keluar dengan rol, dibawa ke ukuran tertentu dan didinginkan secara bertahap oleh aliran udara. Kemudian dipotong sepanjang tepinya dan dipotong menjadi lembaran-lembaran dengan format tertentu.
■ 44. Berikan persamaan reaksi yang terjadi selama produksi kaca dan komposisi kaca jendela.
Kaca- zat ini amorf, transparan, praktis tidak larut dalam air, tetapi jika dihancurkan menjadi debu halus dan dicampur dengan sedikit air, alkali dapat dideteksi dalam campuran yang dihasilkan menggunakan fenolftalein. Selama penyimpanan alkali dalam jangka panjang barang pecah belah kelebihan SiO2 dalam kaca bereaksi sangat lambat dengan alkali dan kaca secara bertahap kehilangan transparansinya.
Kaca mulai dikenal orang lebih dari 3000 SM. Pada zaman dahulu, kaca diperoleh dengan komposisi yang hampir sama dengan saat ini, namun para empu zaman dahulu hanya berpedoman pada intuisinya sendiri. Pada tahun 1750 M.V dasar ilmiah memperoleh kaca. Selama 4 tahun, M.V. mengumpulkan banyak resep pembuatan berbagai macam gelas, terutama yang berwarna. Pabrik kaca yang dibangunnya menghasilkan sampel kaca dalam jumlah besar yang bertahan hingga saat ini. Kaca yang saat ini digunakan komposisi yang berbeda, memiliki properti yang berbeda.
Kaca kuarsa terdiri dari silikon dioksida yang hampir murni dan dicairkan dari kristal batu. Ciri yang sangat penting adalah koefisien muainya tidak signifikan, hampir 15 kali lebih kecil dari kaca biasa. Piring yang terbuat dari kaca tersebut dapat dipanaskan hingga membara di atas api kompor dan kemudian diturunkan ke dalamnya air dingin; dalam hal ini, tidak ada perubahan yang terjadi pada kaca. Kaca kuarsa tidak menghalangi sinar ultraviolet, dan jika Anda mengecatnya hitam dengan garam nikel, semuanya akan tertahan sinar tampak spektrum, tetapi akan tetap transparan terhadap sinar ultraviolet.
Kaca kuarsa tidak terpengaruh oleh asam dan basa, tetapi basa dapat menimbulkan korosi. Kaca kuarsa lebih rapuh dibandingkan kaca biasa. Gelas laboratorium mengandung sekitar 70% SiO2, 9% Na2O, 5% K2O, 8% CaO, 5% Al2O3, 3% B2O3 (komposisi gelas tidak diberikan untuk keperluan hafalan).
Kaca Jena dan Pyrex digunakan dalam industri. Gelas Jena mengandung sekitar 65% Si02, 15% B2O3, 12% BaO, 4% ZnO, 4% Al2O3. Ini tahan lama, tahan terhadap tekanan mekanis, memiliki koefisien muai yang rendah, dan tahan terhadap alkali.
Gelas Pyrex mengandung 81% SiO2, 12% B2O3, 4% Na2O, 2% Al2O3, 0,5% As2O3, 0,2% K2O, 0,3% CaO. Ia memiliki sifat yang sama dengan kaca Jena, tetapi pada tingkat yang lebih tinggi, terutama setelah temper, tetapi kurang tahan terhadap alkali. Kaca Pyrex digunakan untuk membuat barang-barang rumah tangga yang terkena panas, serta beberapa bagiannya instalasi industri, beroperasi pada suhu rendah dan tinggi.
Bahan tambahan tertentu memberikan kualitas berbeda pada kaca. Misalnya, campuran oksida vanadium menghasilkan kaca yang sepenuhnya menghalangi sinar ultraviolet.
Kaca yang dicat dengan berbagai warna juga diperoleh. M.V. juga memproduksi beberapa ribu sampel kaca berwarna warna yang berbeda dan corak untuk lukisan mosaik mereka. Saat ini metode pengecatan kaca telah dikembangkan secara detail. Senyawa mangan mewarnai kaca ungu, kobalt - biru. , terdispersi dalam massa kaca dalam bentuk partikel koloid, memberinya warna rubi, dll. Senyawa timbal memberi kaca kilau yang mirip dengan kristal batu, itulah sebabnya disebut kristal. Kaca jenis ini mudah diolah dan dipotong. Produk yang dibuat darinya membiaskan cahaya dengan sangat indah. Dengan mewarnai kaca ini dengan berbagai bahan tambahan, diperoleh kaca kristal berwarna.
Jika kaca cair dicampur dengan zat yang, ketika terurai, membentuk sejumlah besar gas, gas tersebut, ketika dilepaskan, akan membuat kaca berbusa, membentuk kaca busa. Kaca ini sangat ringan, dapat diproses dengan baik, dan merupakan isolator listrik dan termal yang sangat baik. Ini pertama kali diperoleh oleh Prof. I.I.Kitaygorodsky.
Dengan menarik benang dari kaca, Anda bisa mendapatkan apa yang disebut fiberglass. Jika Anda menghamili fiberglass yang dilapisi dengan resin sintetis, Anda akan mendapatkan bahan yang sangat tahan lama, tahan busuk, dan dapat dikerjakan dengan sempurna bahan konstruksi, yang disebut fiberglass. Menariknya, semakin tipis fiberglassnya, semakin tinggi kekuatannya. Fiberglass juga digunakan untuk membuat pakaian kerja.
Wol kaca adalah bahan berharga yang dapat digunakan untuk menyaring asam kuat dan alkali yang tidak disaring melalui kertas. Selain itu, wol kaca adalah insulator panas yang baik.
■ 44. Apa yang menentukan sifat-sifat berbagai jenis kaca?
Keramik
Dari aluminosilikat, tanah liat putih sangat penting - kaolin, yang merupakan dasar produksi porselen dan gerabah. Produksi porselen adalah industri yang sangat kuno. Tempat kelahiran porselen adalah Cina. Di Rusia, porselen diproduksi pertama kali pada abad ke-18. D, I. Vinogradov.
Bahan baku pembuatan porselen dan gerabah, selain kaolin, adalah pasir dan. Campuran kaolin, pasir dan air digiling halus secara menyeluruh di ball mill, kemudian kelebihan air disaring dan massa plastik yang tercampur dengan baik dikirim untuk mencetak produk. Setelah dicetak, produk dikeringkan dan dibakar dalam tanur terowongan kontinu, di mana produk dipanaskan terlebih dahulu, kemudian dibakar, dan akhirnya didinginkan. Setelah itu, produknya lolos proses lebih lanjut- lapisan glasir, gambar cat keramik. Setelah setiap tahap, produk dipecat. Hasilnya adalah porselen yang berwarna putih, halus dan berkilau. DI DALAM lapisan tipis itu bersinar. Tembikar berpori dan tidak tembus cahaya.
Tanah liat merah digunakan untuk membuat batu bata, ubin, tembikar, cincin keramik untuk pengepakan di menara penyerapan dan pencucian berbagai pabrik kimia, pot bunga. Mereka juga dibakar agar tidak melunak oleh air dan menjadi kuat secara mekanis.
Semen. Konkret
Senyawa silikon berfungsi sebagai dasar produksi semen - bahan pengikat, sangat diperlukan dalam konstruksi. Bahan baku pembuatan semen adalah tanah liat dan batu kapur. Campuran ini dibakar dalam tanur putar berbentuk tabung miring yang besar di mana bahan mentah diumpankan secara terus menerus. Setelah pembakaran pada suhu 1200-1300°, massa sinter - klinker - terus menerus muncul dari lubang yang terletak di ujung lain tungku. Setelah digiling, klinker berubah menjadi. Komposisi semen sebagian besar terdiri dari silikat. Jika dicampur dengan air hingga membentuk bubur kental kemudian dibiarkan di udara beberapa saat, maka akan bereaksi dengan zat semen membentuk kristal hidrat dan senyawa padat lainnya, yang menyebabkan pengerasan (“pengaturan”) semen. Ini tidak bisa lagi dikembalikan ke keadaan semula, jadi sebelum digunakan, mereka berusaha melindungi semen dari air. Proses pengerasan semen memakan waktu lama, dan baru memperoleh kekuatan nyata setelah satu bulan. Benar, ada varietas yang berbeda semen. Semen biasa yang kami pertimbangkan disebut silikat, atau semen Portland. Semen alumina yang mengeras cepat terbuat dari alumina, batu kapur, dan silikon dioksida.
Jika Anda mencampurkan semen dengan batu pecah atau kerikil, Anda akan mendapatkan beton, yang sudah menjadi bahan bangunan mandiri. Batu pecah dan kerikil disebut pengisi. Beton mempunyai kekuatan yang tinggi dan mampu menahan beban yang berat. Ini tahan air dan tahan api. Ketika dipanaskan, ia hampir tidak kehilangan kekuatannya, karena konduktivitas termalnya sangat rendah. Beton tahan beku, melemah radiasi radioaktif, oleh karena itu digunakan sebagai bahan bangunan untuk struktur hidrolik, untuk cangkang pelindung reaktor nuklir. Boiler dilapisi dengan beton. Jika Anda mencampur semen dengan bahan pembusa, beton busa yang ditembus banyak sel akan terbentuk. Beton semacam itu merupakan isolator suara yang baik dan menghantarkan panas bahkan lebih sedikit dibandingkan beton biasa.
Sebagai unsur kimia yang independen, silikon baru dikenal umat manusia pada tahun 1825. Hal ini, tentu saja, tidak menghalangi penggunaan senyawa silikon di banyak area sehingga lebih mudah untuk membuat daftar di mana unsur tersebut tidak digunakan. Artikel ini akan menjelaskan sifat fisik, mekanik dan kimia yang berguna dari silikon dan senyawanya, aplikasinya, dan kita juga akan berbicara tentang bagaimana silikon mempengaruhi sifat baja dan logam lainnya.
Pertama, mari kita lihat karakteristik umum silikon. Dari 27,6 hingga 29,5% massa kerak bumi adalah silikon. Dalam air laut, konsentrasi unsur ini juga cukup besar - hingga 3 mg/l.
Dalam hal kelimpahan di litosfer, silikon menempati urutan kedua setelah oksigen. Namun, bentuknya yang paling terkenal, silika, adalah dioksida, dan sifat-sifatnya inilah yang menjadi dasar penggunaannya secara luas.
Video ini akan memberi tahu Anda apa itu silikon:
Konsep dan fitur
Silikon bukan logam, tapi kondisi yang berbeda dapat menunjukkan sifat asam dan basa. Ini adalah semikonduktor yang khas dan sangat banyak digunakan dalam teknik kelistrikan. Sifat fisik dan kimianya sangat ditentukan oleh keadaan alotropiknya. Paling sering mereka berurusan dengan bentuk kristal, karena kualitasnya lebih diminati dalam perekonomian nasional.
- Silikon adalah salah satu unsur makro dasar dalam tubuh manusia. Kekurangannya berdampak buruk pada kondisi jaringan tulang, rambut, kulit, dan kuku. Selain itu, silikon mempengaruhi kinerja sistem kekebalan tubuh.
- Dalam pengobatan, unsur, atau lebih tepatnya senyawanya, menemukan penerapan pertamanya dalam kapasitas ini. Air dari sumur yang dilapisi silikon tidak hanya bersih, tetapi juga memiliki efek positif terhadap ketahanan terhadap penyakit menular. Saat ini, senyawa dengan silikon berfungsi sebagai dasar obat melawan tuberkulosis, aterosklerosis, dan radang sendi.
- Secara umum, bukan logam memiliki aktivitas rendah, namun sulit menemukannya dalam bentuk murni. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa di udara ia dengan cepat dipasivasi oleh lapisan dioksida dan berhenti bereaksi. Saat dipanaskan, aktivitas kimia meningkat. Akibatnya, umat manusia lebih akrab dengan senyawa materi dibandingkan dengan dirinya sendiri.
Jadi, silikon membentuk paduan dengan hampir semua logam - silisida. Semuanya dicirikan oleh sifat tahan api dan kekerasannya dan digunakan di area yang sesuai: turbin gas, pemanas tungku.
Non-logam ditempatkan dalam tabel D.I. Mendeleev di golongan 6 bersama dengan karbon dan germanium, yang menunjukkan kesamaan tertentu dengan zat-zat ini. Jadi, kesamaannya dengan karbon adalah kemampuannya membentuk senyawa tipe organik. Pada saat yang sama, silikon, seperti germanium, dapat menunjukkan sifat-sifat logam pada beberapa bagian reaksi kimia, yang digunakan dalam sintesis.
Keuntungan dan kerugian
Seperti bahan lainnya dari sudut pandang kegunaannya dalam perekonomian nasional, silikon memiliki kualitas tertentu yang berguna atau tidak terlalu berguna. Mereka penting untuk menentukan area penggunaan.
- Keuntungan signifikan dari zat ini adalah sifatnya ketersediaan. Di alam memang tidak ditemukan dalam bentuk bebas, namun tetap saja teknologi pembuatan silikon tidak begitu rumit, meski memakan energi.
- Keuntungan terpenting kedua adalah pembentukan banyak senyawa dengan khasiat yang luar biasa bermanfaat. Ini termasuk silan, silisida, dioksida, dan, tentu saja, berbagai macam silikat. Kemampuan silikon dan senyawanya untuk membentuk larutan padat kompleks hampir tidak terbatas, sehingga memungkinkan diperolehnya berbagai macam variasi kaca, batu, dan keramik tanpa henti.
- Sifat semikonduktor non-logam memberinya tempat sebagai bahan dasar dalam teknik kelistrikan dan radio.
- Bukan logam adalah tidak beracun, yang memungkinkan untuk digunakan di industri apa pun, dan pada saat yang sama tidak berubah proses teknologi hingga berpotensi berbahaya.
Kerugian dari bahan tersebut hanya mencakup kerapuhan relatif dengan kekerasan yang baik. Silikon tidak digunakan untuk struktur penahan beban, namun kombinasi ini memungkinkan permukaan kristal diproses dengan benar, yang penting untuk pembuatan instrumen.
Sekarang mari kita bicara tentang sifat dasar silikon.
Sifat dan karakteristik
Karena silikon kristal paling sering digunakan dalam industri, sifat-sifatnyalah yang lebih penting, dan sifat-sifat itulah yang diberikan dalam spesifikasi teknis. Sifat fisika suatu zat adalah sebagai berikut:
- titik leleh – 1417 C;
- titik didih – 2600 C;
- kepadatannya adalah 2,33 g/cu. cm, yang menunjukkan kerapuhan;
- kapasitas panas, serta konduktivitas termal, tidak konstan bahkan pada sampel paling murni: 800 J/(kg K), atau 0,191 kal/(g derajat) dan 84-126 W/(m K), atau 0,20-0, masing-masing 30 kal/(cm·detik·derajat);
- radiasi infra merah transparan hingga gelombang panjang, yang digunakan dalam optik inframerah;
- konstanta dielektrik – 1,17;
- kekerasan pada skala Mohs – 7.
Sifat listrik suatu bukan logam sangat bergantung pada pengotor. Dalam industri, fitur ini digunakan dengan memodulasi jenis semikonduktor yang diinginkan. Pada suhu normal silikon rapuh, tetapi bila dipanaskan di atas 800 C, deformasi plastis dapat terjadi.
Sifat-sifat silikon amorf sangat berbeda: ia sangat higroskopis dan bereaksi lebih aktif bahkan pada suhu normal.
Struktur dan komposisi kimia, serta sifat-sifat silikon dibahas dalam video di bawah ini:
Komposisi dan struktur
Silikon terdapat dalam dua bentuk alotropik, yang sama-sama stabil pada suhu normal.
- Kristal memiliki penampilan bubuk abu-abu gelap. Zat tersebut, meskipun memiliki kisi kristal seperti berlian, namun rapuh karena ikatan antar atom yang terlalu panjang. Yang menarik adalah sifat semikonduktornya.
- Sangat tekanan tinggi tersedia heksagonal modifikasi dengan kepadatan 2,55 g/cu. cm. Namun, fase ini belum menemukan signifikansi praktisnya.
- Amorf– bubuk coklat kecoklatan. Berbeda dengan bentuk kristalnya, ia bereaksi jauh lebih aktif. Hal ini bukan disebabkan oleh kelembaman bentuk pertama, melainkan karena fakta bahwa di udara zat tersebut ditutupi dengan lapisan dioksida.
Selain itu, perlu diperhatikan jenis klasifikasi lain yang berkaitan dengan ukuran kristal silikon, yang bersama-sama membentuk zat tersebut. Kisi kristal, seperti diketahui, mengandaikan keteraturan tidak hanya atom, tetapi juga struktur yang dibentuk oleh atom-atom ini - yang disebut keteraturan jangka panjang. Semakin besar ukurannya, semakin homogen sifat-sifat zat tersebut.
- Monokristalin– sampelnya adalah satu kristal. Strukturnya tertata secara maksimal, sifat-sifatnya homogen dan dapat diprediksi dengan baik. Inilah material yang paling banyak diminati di bidang teknik elektro. Namun, ia juga merupakan salah satu spesies yang paling mahal, karena proses mendapatkannya rumit dan laju pertumbuhannya rendah.
- Multikristalin– sampel terdiri dari sejumlah butiran kristal besar. Batasan di antara keduanya membentuk tingkat cacat tambahan, yang mengurangi kinerja sampel sebagai semikonduktor dan menyebabkan keausan lebih cepat. Teknologi untuk menumbuhkan multikristal lebih sederhana, sehingga bahannya lebih murah.
- Polikristalin– terdiri dari sejumlah besar butir yang disusun secara acak relatif satu sama lain. Ini adalah jenis silikon industri paling murni, yang digunakan dalam mikroelektronika dan energi surya. Cukup sering digunakan sebagai bahan baku untuk menumbuhkan kristal multi dan tunggal.
- Silikon amorf juga menempati posisi tersendiri dalam klasifikasi ini. Di sini urutan atom dipertahankan hanya pada jarak terpendek. Namun dalam bidang teknik elektro masih digunakan dalam bentuk film tipis.
Produksi non-logam
Tidak mudah untuk mendapatkan silikon murni, mengingat kelembaman senyawanya dan suhu tinggi melelehkan sebagian besar dari mereka. Dalam industri, mereka paling sering melakukan reduksi dengan karbon dioksida. Reaksi dilakukan dalam tungku busur pada suhu 1800 C. Dengan cara ini diperoleh non-logam dengan kemurnian 99,9%, yang tidak cukup untuk penggunaannya.
Bahan yang dihasilkan diklorinasi untuk menghasilkan klorida dan hidroklorida. Koneksi kemudian dibersihkan oleh semua metode yang mungkin dari pengotor dan direduksi dengan hidrogen.
Zat tersebut juga dapat dimurnikan dengan memperoleh magnesium silisida. Silisida terkena asam klorida atau asam asetat. Silana diperoleh, dan yang terakhir dimurnikan dengan berbagai metode - penyerapan, rektifikasi, dan sebagainya. Kemudian silan diurai menjadi hidrogen dan silikon pada suhu 1000 C. Dalam hal ini diperoleh zat dengan fraksi pengotor 10 -8 -10 -6%.
Penerapan substansi
Bagi industri, karakteristik elektrofisika suatu bukan logam merupakan hal yang paling menarik. Bentuk kristal tunggalnya adalah semikonduktor celah tidak langsung. Sifat-sifatnya ditentukan oleh pengotor, yang memungkinkan diperolehnya kristal silikon dengan sifat tertentu. Jadi, penambahan boron dan indium memungkinkan pertumbuhan kristal dengan konduktivitas lubang, dan penambahan fosfor atau arsenik memungkinkan pertumbuhan kristal dengan konduktivitas elektronik.
- Silikon secara harfiah berfungsi sebagai dasar teknik kelistrikan modern. Transistor, fotosel, sirkuit terpadu, dioda, dan sebagainya dibuat darinya. Selain itu, fungsionalitas perangkat hampir selalu hanya ditentukan oleh lapisan kristal dekat permukaan, yang menentukan persyaratan yang sangat spesifik untuk perawatan permukaan.
- Dalam metalurgi, silikon teknis digunakan baik sebagai pengubah paduan - memberikan kekuatan yang lebih besar, dan sebagai komponen - misalnya, dan sebagai zat deoksidasi - dalam produksi besi tuang.
- Bahan metalurgi ultra murni dan murni membentuk dasar energi matahari.
- Dioksida non-logam terjadi secara alami di sangat bentuk yang berbeda. Varietas kristalnya - opal, batu akik, akik, batu kecubung, kristal batu - telah menemukan tempatnya dalam perhiasan. Modifikasi yang tampilannya tidak begitu menarik - batu api, kuarsa - digunakan dalam metalurgi, konstruksi, dan radio-elektronik.
- Senyawa non-logam dengan karbon, karbida, digunakan dalam metalurgi, pembuatan instrumen, dan industri kimia. Ini adalah semikonduktor celah lebar, ditandai dengan kekerasan tinggi - 7 skala Mohs, dan kekuatan, yang memungkinkannya digunakan sebagai bahan abrasif.
- Silikat - yaitu garam asam silikat. Tidak stabil, mudah terurai di bawah pengaruh suhu. Keistimewaan mereka yang luar biasa adalah bahwa mereka membentuk garam yang banyak dan beragam. Tapi yang terakhir adalah dasar untuk produksi kaca, keramik, gerabah, kristal, dll. Kami dapat mengatakan itu dengan aman konstruksi modern didasarkan pada berbagai silikat.
- Kaca mewakili kasus paling menarik di sini. Basisnya adalah aluminosilikat, tetapi sedikit campuran zat lain - biasanya oksida - memberikan banyak sifat berbeda pada material, termasuk warna. -, gerabah, porselen sebenarnya memiliki formula yang sama, meskipun dengan perbandingan komponen yang berbeda, dan keanekaragamannya juga luar biasa.
- Non-logam mempunyai satu kemampuan lagi: ia membentuk senyawa seperti karbon, dalam bentuk rantai panjang atom silikon. Senyawa yang demikian disebut senyawa organosilikon. Ruang lingkup penerapannya juga tidak kalah terkenalnya - ini adalah silikon, sealant, pelumas, dan sebagainya.
Silikon adalah elemen yang sangat umum dan sangat penting di banyak bidang perekonomian nasional. Selain itu, tidak hanya zat itu sendiri, tetapi semua senyawanya yang beragam dan banyak digunakan secara aktif.
Video ini akan memberi tahu Anda tentang sifat dan kegunaan silikon:
Silikon (Si) merupakan non-logam yang menempati urutan ke-2 setelah oksigen dalam hal cadangan dan keberadaannya di Bumi (25,8% di kerak bumi). Ia praktis tidak pernah ditemukan dalam bentuk murni; ia terutama terdapat di planet ini dalam bentuk senyawa.
Karakteristik silikon
Properti fisik
Silikon adalah bahan metalik berwarna abu-abu muda yang rapuh atau bahan berbentuk tepung Cokelat. Struktur kristal silikon mirip dengan intan, namun karena perbedaan panjang ikatan antar atom, kekerasan intan jauh lebih tinggi.
Silikon adalah non-logam yang mudah terkena radiasi elektromagnetik. Karena beberapa kualitas, ia berada di tengah-tengah antara non-logam dan logam:
Ketika suhu meningkat hingga 800 °C, ia menjadi fleksibel dan plastis;
Ketika dipanaskan hingga 1417 °C ia meleleh;
Mulai mendidih pada suhu di atas 2600 °C;
Mengubah kepadatan pada tekanan tinggi;
Memiliki sifat magnet terhadap arah luar Medan gaya(diamagnet).
Silikon adalah semikonduktor, dan pengotor yang termasuk dalam paduannya menentukan hal ini Karakteristik listrik koneksi masa depan.
Sifat kimia
Ketika dipanaskan, Si bereaksi dengan oksigen, brom, yodium, nitrogen, klor dan berbagai logam. Ketika dikombinasikan dengan karbon, diperoleh paduan keras dengan ketahanan termal dan kimia.
Silikon tidak berinteraksi dengan hidrogen dengan cara apa pun, sehingga semua kemungkinan campuran dengannya diperoleh dengan cara yang berbeda.
Pada kondisi normal ia bereaksi lemah dengan semua zat kecuali gas fluor. Silikon tetrafluorida SiF4 terbentuk dengannya. Ketidakaktifan ini dijelaskan oleh fakta bahwa, karena reaksi dengan oksigen, air, uapnya, dan udara, lapisan silikon dioksida terbentuk pada permukaan non-logam dan menyelimutinya. Oleh karena itu, efek kimianya lambat dan tidak signifikan.
Untuk menghilangkan lapisan ini, gunakan campuran asam fluorida dan asam nitrat atau larutan berair alkali. Beberapa cairan khusus untuk ini memerlukan penambahan kromat anhidrida dan zat lainnya.
Menemukan silikon di alam
Silikon sama pentingnya bagi bumi seperti halnya karbon bagi tumbuhan dan hewan. Keraknya mengandung hampir setengah oksigen, dan jika Anda menambahkan silikon ke dalamnya, Anda mendapatkan 80% massanya. Hubungan ini sangat penting untuk pergerakan unsur-unsur kimia.
75% litosfer mengandung berbagai garam asam silikat dan mineral (pasir, kuarsit, batu api, mika, feldspar, dll.). Selama pembentukan magma dan berbagai batuan beku, Si terakumulasi di granit dan batuan ultrabasa (plutonik dan vulkanik).
Ada 1 g silikon dalam tubuh manusia. Kebanyakan ditemukan di tulang, tendon, kulit dan rambut, kelenjar getah bening, aorta dan trakea. Ini terlibat dalam pertumbuhan jaringan ikat dan tulang, dan juga menjaga elastisitas pembuluh darah.
Tingkat asupan harian untuk orang dewasa adalah 5 - 20 mg. Kelebihan menyebabkan silikosis.
Aplikasi silikon dalam industri
Nonlogam ini telah dikenal manusia sejak Zaman Batu dan masih banyak digunakan hingga saat ini.
Aplikasi:
Ini adalah zat pereduksi yang baik, sehingga digunakan dalam metalurgi untuk menghasilkan logam.
Dalam kondisi tertentu, silikon dapat menghantarkan listrik, itulah sebabnya silikon digunakan dalam elektronik.
Silikon oksida digunakan dalam pembuatan gelas dan bahan silikat.
Paduan khusus digunakan untuk produksi perangkat semikonduktor.
DEFINISI
Silikon- unsur keempat belas dari tabel periodik. Sebutannya - Si dari bahasa Latin "silicium". Bertempat di periode ketiga, grup IVA. Mengacu pada non-logam. Muatan inti adalah 14.
Silikon adalah salah satu unsur paling umum di kerak bumi. Karbon merupakan 27% (berat) dari bagian kerak bumi yang dapat diakses oleh penelitian kami, dan menduduki peringkat kedua dalam kelimpahan setelah oksigen. Di alam, silikon hanya terdapat dalam senyawa: berupa silikon dioksida SiO 2, disebut silikon anhidrida atau silika, dalam bentuk garam asam silikat (silikat). Aluminosilikat adalah yang paling tersebar luas di alam, yaitu. silikat yang mengandung aluminium. Ini termasuk feldspar, mika, kaolin, dll.
Seperti karbon, sebagai bagian dari semua zat organik, silikon juga demikian elemen yang paling penting kingdom tumbuhan dan hewan.
Dalam kondisi normal, silikon adalah zat berwarna abu-abu gelap (Gbr. 1). Sepertinya logam. Tahan api - titik leleh 1415 o C. Ditandai dengan kekerasan yang tinggi.
Beras. 1. Silikon. Penampilan.
Massa atom dan molekul silikon
Massa molekul relatif suatu zat (M r) adalah angka yang menunjukkan berapa kali massa suatu molekul lebih besar dari 1/12 massa atom karbon, dan massa atom relatif suatu unsur (A r) adalah berapa kali Rata-rata berat badan atom suatu unsur kimia lebih dari 1/12 massa atom karbon.
Karena silikon dalam keadaan bebas ada dalam bentuk molekul Si monoatomik, nilai atomnya dan berat molekul sesuai. Mereka sama dengan 28.084.
Modifikasi alotropi dan alotropik silikon
Silikon bisa ada dalam bentuk dua modifikasi alotropik: seperti intan (kubik) (stabil) dan seperti grafit (tidak stabil). Silikon seperti berlian ditemukan dalam bentuk padat keadaan agregasi, dan seperti grafit - dalam bentuk amorf. Mereka juga berbeda dalam penampilan dan aktivitas kimianya.
Silikon kristal adalah zat abu-abu gelap dengan kilau logam, dan silikon amorf adalah bubuk coklat. Modifikasi kedua lebih reaktif dibandingkan yang pertama.
Isotop silikon
Diketahui bahwa di alam silikon dapat ditemukan dalam bentuk tiga isotop stabil 28 Si, 29 Si dan 30 Si. Nomor massanya masing-masing adalah 28, 29 dan 30. Inti atom isotop silikon 28 Si mengandung empat belas proton dan empat belas neutron, dan isotop 29 Si dan 30 Si mengandung jumlah proton yang sama, masing-masing lima belas dan enam belas neutron.
Ada isotop silikon buatan dengan nomor massa 22 hingga 44, di antaranya yang berumur paling lama adalah 32 Si dengan waktu paruh 170 tahun.
Ion silikon
Pada tingkat energi terluar atom silikon terdapat empat elektron, yaitu valensi:
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 .
Akibat interaksi kimia, silikon dapat melepaskan elektron valensinya, mis. menjadi donornya dan berubah menjadi ion bermuatan positif, atau menerima elektron dari atom lain, mis. menjadi akseptor, dan berubah menjadi ion bermuatan negatif:
Si 0 -4e → Si 4+ ;
Si 0 +4e → Si 4- .
Molekul silikon dan atom
Dalam keadaan bebas, silikon ada dalam bentuk molekul Si monoatomik. Berikut beberapa sifat yang menjadi ciri atom dan molekul silikon:
Paduan silikon
Silikon digunakan dalam metalurgi. Ini berfungsi sebagai komponen dari banyak paduan. Yang paling penting di antaranya adalah paduan berbahan dasar besi, tembaga dan aluminium.
Contoh pemecahan masalah
CONTOH 1
| Latihan | Berapa banyak silikon (IV) oksida yang mengandung 0,2 massa pengotor yang diperlukan untuk memperoleh 6,1 g natrium silikat. |
| Larutan | Mari kita tuliskan persamaan reaksi untuk memperoleh natrium silikat dari silikon (IV) oksida: SiO 2 + 2NaOH = Na 2 SiO 3 + H 2 O. Mari kita cari jumlah natrium silikat: n(Na 2 SiO 3) = m (Na 2 SiO 3) / M(Na 2 SiO 3); n(Na 2 SiO 3) = 6,1 / 122 = 0,05 mol. Menurut persamaan reaksi n(Na 2 SiO 3) : n(SiO 2) = 1:1, yaitu n(Na 2 SiO 3) = n(SiO 2) = 0,05 mol. Massa silikon (IV) oksida (tanpa pengotor) akan sama dengan: M(SiO 2) = Ar(Si) + 2×Ar(O) = 28 + 2×16 = 28 + 32 = 60 g/mol. m murni (SiO 2) = n(SiO 2) ×M(SiO 2) = 0,05 × 60 = 3 g. Maka massa silikon (IV) oksida yang diperlukan untuk reaksi adalah: m(SiO 2) =m murni (SiO 2)/w pengotor = 3 / 0,2 = 15 g. |
| Menjawab | 15 gram |
CONTOH 2
| Latihan | Berapa massa natrium silikat yang dapat diperoleh dengan menggabungkan silikon (IV) oksida dengan 64,2 g soda, fraksi massa pengotor yang mana 5%? |
| Larutan | Mari kita tuliskan persamaan reaksi untuk memperoleh natrium silikat dengan menggabungkan soda dan silikon (IV) oksida: SiO 2 + Na 2 CO 3 = Na 2 SiO 3 + CO 2 -. Mari kita tentukan massa teoritis soda (dihitung menggunakan persamaan reaksi): n(Na 2 CO 3) = 1 mol. M(Na 2 CO 3) = 2×Ar(Na) + Ar(C) + 3×Ar(O) = 2×23 + 12 + 3×16 = 106 g/mol. m(Na 2 CO 3) = n(Na 2 CO 3) ×M(Na 2 CO 3) = 1 × 106 = 106g. Mari kita cari massa soda yang praktis: w murni (Na 2 CO 3) = 100% - w pengotor = 100% - 5% = 95% = 0,95. m murni (Na 2 CO 3) = m (Na 2 CO 3) ×w murni (Na 2 CO 3); m murni (Na 2 CO 3) = 64,2 × 0,95 = 61 g. Mari kita hitung massa teoritis natrium silikat: n(Na 2 SiO 3) = 1 mol. M(Na 2 SiO 3) = 2×Ar(Na) + Ar(Si) + 3×Ar(O) = 2×23 + 28 + 3×16 = 122 g/mol. m(Na 2 SiO 3) = n(Na 2 SiO 3) ×M(Na 2 SiO 3) = 1 × 122 = 122g. Misalkan massa praktis natrium silikat adalah x g. Mari kita buat perbandingannya: 61 g Na 2 CO 3 - x g Na 2 SiO 3; 106 gram Na 2 CO 3 - 122 gram Na 2 SiO 3. Oleh karena itu x akan sama dengan: x = 122 × 61/106 = 70,2 gram. Artinya massa natrium silikat yang dilepaskan adalah 70,2 g. |
| Menjawab | 70,2 gram |
CPU? Pasir? Asosiasi apa yang Anda miliki dengan kata ini? Atau mungkin Lembah Silikon?
Bagaimanapun, kita menemukan silikon setiap hari, dan jika Anda tertarik untuk mengetahui apa itu Si dan apa yang dimakannya, silakan merujuk ke kucing.
Perkenalan
Sebagai mahasiswa di salah satu universitas Moskow dengan spesialisasi Nanomaterials, saya ingin memperkenalkan Anda, pembaca yang budiman, tentang unsur kimia terpenting di planet kita. Saya menghabiskan waktu lama memilih di mana untuk memulai, karbon atau silikon, dan masih memutuskan untuk berhenti di Si, karena jantung dari setiap gadget modern didasarkan pada itu, tentu saja. Saya akan mencoba mengungkapkan pemikiran saya dengan cara yang sangat sederhana dan mudah diakses. Dengan menulis materi ini, saya terutama mengandalkan pemula, tetapi orang yang lebih mahir juga akan dapat mempelajari sesuatu yang menarik ditulis semata-mata untuk memperluas wawasan mereka yang tertarik. Jadi mari kita mulai.silikat
Silikon (lat. Silicium), Si, unsur kimia golongan IV tabel periodik Mendeleev; nomor atom 14, massa atom 28.086.Di alam, unsur ini diwakili oleh tiga isotop stabil: 28Si (92,27%), 29Si (4,68%) dan 30Si (3,05%).
Massa jenis (pada no.) 2,33 g/cm³
Titik lebur 1688 K
Bubuk Si
Referensi sejarah
Senyawa silikon yang tersebar luas di bumi telah dikenal manusia sejak Zaman Batu. Penggunaan peralatan batu untuk bekerja dan berburu berlanjut selama beberapa milenium. Penggunaan senyawa Silikon yang terkait dengan pengolahannya - produksi kaca - dimulai sekitar 3000 SM. e. (V Mesir Kuno). Senyawa silikon paling awal yang diketahui adalah SiO2 oksida (silika). Pada abad ke-18, silika dianggap sebagai benda padat sederhana dan diklasifikasikan sebagai “bumi” (seperti tercermin dalam namanya). Kompleksitas komposisi silika ditetapkan oleh I. Ya. Untuk pertama kalinya, pada tahun 1825, ia memperoleh unsur silikon dari silikon fluorida SiF4, mereduksinya dengan logam kalium. Unsur baru tersebut diberi nama “silikon” (dari bahasa Latin silex - batu api). nama Rusia diperkenalkan oleh G.I.Hess pada tahun 1834.
Silikon sangat umum di alam sebagai bagian dari pasir biasa.
Distribusi Silikon di alam
Silikon merupakan unsur terbanyak kedua di kerak bumi (setelah oksigen), rata-rata kandungannya di litosfer adalah 29,5% (berdasarkan massa). Di kerak bumi, Silikon memainkan peran utama yang sama seperti karbon pada hewan dan tumbuhan. Untuk geokimia silikon, hubungannya yang sangat kuat dengan oksigen sangatlah penting. Sekitar 12% litosfer merupakan silika SiO2 dalam bentuk mineral kuarsa dan ragamnya. 75% litosfer terdiri dari berbagai silikat dan aluminosilikat (feldspar, mika, amfibol, dll.). Jumlah keseluruhan mineral yang mengandung silika melebihi 400.Sifat fisik Silikon
Saya rasa tidak ada gunanya berhenti di sini, itu saja properti fisik tersedia secara gratis, tetapi saya akan mencantumkan yang paling dasar.Titik didih 2600 °C
Silikon transparan terhadap sinar infra merah gelombang panjang
Konstanta dielektrik 11.7
Kekerasan silikon Mohs 7.0
Saya ingin mengatakan bahwa silikon adalah bahan yang rapuh; deformasi plastik yang nyata dimulai pada suhu di atas 800°C.
Silikon adalah semikonduktor, oleh karena itu silikon banyak digunakan. Sifat listrik silikon sangat bergantung pada pengotor.
Sifat kimia Silikon
Tentu saja ada banyak hal yang dapat dikatakan di sini, tetapi saya akan fokus pada hal yang paling menarik. Dalam senyawa Si (mirip dengan karbon) 4-valentene.Di udara, silikon stabil bahkan pada suhu tinggi karena pembentukan lapisan oksida pelindung. Dalam oksigen, ia teroksidasi mulai pada 400 °C, membentuk silikon oksida (IV) SiO2.
Silikon tahan terhadap asam dan hanya larut dalam campuran asam nitrat dan asam fluorida, dan mudah larut dalam larutan alkali panas dengan pelepasan hidrogen.
Silikon membentuk 2 kelompok silan yang mengandung oksigen - siloksan dan siloksen. Silikon bereaksi dengan nitrogen pada suhu di atas 1000 °C. Yang sangat penting secara praktis adalah nitrida Si3N4, yang tidak teroksidasi di udara bahkan pada suhu 1200 °C, tahan terhadap asam (kecuali nitrat) dan alkali, serta terhadap logam cair dan terak, yang menjadikannya bahan berharga untuk industri kimia, serta untuk produksi refraktori. Senyawa silikon dengan karbon (silikon karbida SiC) dan boron (SiB3, SiB6, SiB12) dicirikan oleh kekerasan yang tinggi, serta ketahanan termal dan kimia.
Memperoleh Silikon
Menurut saya ini bagian yang paling menarik, mari kita lihat lebih dekat di sini.Tergantung pada tujuannya, ada:
1. Silikon berkualitas elektronik(disebut "silikon elektronik") - silikon kualitas tertinggi dengan kandungan silikon lebih dari 99,999% berat, resistivitas listrik silikon kualitas elektronik dapat berkisar antara 0,001 hingga 150 Ohm cm, tetapi nilai resistansinya harus dipastikan secara eksklusif pengotor tertentu, yaitu, masuknya pengotor lain ke dalam kristal, meskipun pengotor tersebut memberikan resistivitas listrik tertentu, biasanya tidak dapat diterima.
2. Silikon kelas surya(disebut "silikon surya") - silikon dengan kandungan silikon lebih dari 99,99% beratnya, digunakan untuk produksi konverter fotovoltaik (baterai surya).
3. Silikon teknis- blok silikon berstruktur polikristalin yang diperoleh dengan reduksi karbotermik dari pasir kuarsa murni; mengandung 98% silikon, pengotor utamanya adalah karbon, ditandai dengan kandungan unsur paduan yang tinggi - boron, fosfor, aluminium; terutama digunakan untuk memproduksi silikon polikristalin.
Silikon dengan kemurnian teknis (95-98%) diperoleh di busur listrik reduksi silika SiO2 antara elektroda grafit. Sehubungan dengan perkembangan teknologi semikonduktor, telah dikembangkan metode untuk memperoleh kemurnian dan khususnya silikon murni. Hal ini memerlukan sintesis awal senyawa silikon awal yang paling murni, dari mana silikon diekstraksi melalui reduksi atau dekomposisi termal.
Silikon polikristalin (“polisilikon”) adalah bentuk paling murni dari silikon yang diproduksi secara industri - produk setengah jadi yang diperoleh dengan memurnikan silikon teknis menggunakan metode klorida dan fluorida dan digunakan untuk produksi silikon mono dan multikristalin.
Secara tradisional, silikon polikristalin diperoleh dari silikon teknis dengan mengubahnya menjadi silan yang mudah menguap (monosilana, klorosilan, fluorosilan), diikuti dengan pemisahan silan yang dihasilkan, pemurnian rektifikasi silan yang dipilih dan reduksi silan menjadi silikon logam.
Silikon semikonduktor murni diperoleh dalam dua bentuk: polikristalin(reduksi SiCl4 atau SiHCl3 dengan seng atau hidrogen, dekomposisi termal SiI4 dan SiH4) dan monokristalin(zona bebas wadah yang melelehkan dan “menarik” kristal tunggal dari silikon cair - metode Czochralski). 
Di sini Anda dapat melihat proses penanaman silikon menggunakan metode Czochralski.
Metode Czochralski- metode menumbuhkan kristal dengan menariknya ke atas dari permukaan bebas sejumlah besar lelehan dengan inisiasi kristalisasi dengan membawa kristal benih (atau beberapa kristal) dari struktur tertentu dan orientasi kristalografi ke dalam kontak dengan permukaan bebas dari lelehan tersebut. meleleh.
Penerapan Silikon
Silikon yang diolah secara khusus banyak digunakan sebagai bahan pembuatan perangkat semikonduktor (transistor, termistor, penyearah daya, thyristor; sel fotovoltaik surya yang digunakan dalam pesawat ruang angkasa, dan banyak hal lainnya).Karena silikon transparan terhadap sinar dengan panjang gelombang 1 hingga 9 mikron, silikon digunakan dalam optik inframerah.
Silikon memiliki aplikasi yang beragam dan berkembang. Dalam metalurgi Si
digunakan untuk menghilangkan oksigen terlarut dalam logam cair (deoksidasi).
Silikon merupakan bagian integral jumlah besar paduan besi dan logam non-besi.
Biasanya, Silikon memberikan peningkatan ketahanan terhadap korosi pada paduan, meningkatkan sifat pengecorannya dan meningkatkan kekuatan mekanik; namun, pada tingkat yang lebih tinggi, Silikon dapat menyebabkan kerapuhan.
Yang paling penting adalah besi, tembaga dan paduan aluminium, mengandung silikon.
Silika diolah oleh industri kaca, semen, keramik, listrik dan lainnya.
Silikon ultra murni terutama digunakan untuk produksi perangkat elektronik tunggal (misalnya, prosesor komputer Anda) dan sirkuit mikro chip tunggal.
Silikon murni, limbah silikon ultra murni, silikon metalurgi murni dalam bentuk silikon kristalin merupakan bahan baku utama energi surya.
Silikon monokristalin - selain elektronik dan energi matahari, digunakan untuk membuat cermin laser gas.
Silikon ultra murni dan produknya