Křemík je atomové číslo 14 prvku třetí periody rodiny uhlíků, a proto má několik vlastností podobných uhlíku. Je to například tvrdá pevná látka, jejíž krystalová struktura je podobná jako u diamantu, který je tvořen pouze vazbami mezi uhlíky. Jeho chemické reakce jsou také podobné tomuto prvku.
Tato pevná látka má šedou barvu a kovový lesk a její název pochází z pazourek nebo silicis, což znamená "těžký kámen".
Má velmi bohatou povahu, v celém vesmíru je 7. nejhojnějším, stojící za těmito prvky: vodík, hélium, neon, kyslík, dusík a uhlík. V zemské kůře je to druhé největší množství (27,7%),hned za kyslíkem.
Nikdy se však nenachází přirozeně v izolované formě, vždy se kombinuje s nějakým jiným prvkem. Z tohoto důvodu jej poprvé připravil v laboratoři švédský chemik Jöns Jacob Berzelius v roce 1824 zahříváním tetrafluoridu křemičitého draslíkem.
On je přítomen prakticky ve všem písku, kameni, jílu a půdě. Lze ji také najít ve všech přírodní vody, v atmosféře (jako prach), v mnoha rostlinách a v kostrech, tkáních a tělních tekutinách některých zvířat.
V kombinaci s kyslíkem tvoří oxid křemičitý (oxid křemičitý - SiO2), a když je kombinován s kyslíkem a dalšími prvky, tvoří se křemičitany, z nichž hlavní jsou křemen, azbest, zeolit a slída.
Název "azbest" pochází z řečtiny azbest, což znamená „nehořlavý“ a je nejlépe známý svým synonymem "azbest", který pochází z latiny azbest, což znamená „neporušitelný“. Azbest je obecný název pro přírodní vláknité silikáty nacházející se v půdě ve více než 30 odrůdách, z nichž pouze 6 je komerčně zajímavých. Dvě hlavní skupiny azbestových hornin jsou:
1. Streamery (bílý azbest - 95%):sestávající z minerálu chrysotilu (Mg3Ano2Ó5(ACH)4);
2. Amfiboly (hnědý, modrý a jiný azbest - 5%):sestávající z tremolitových minerálů (Ca2mg5Ano8Ó22(ACH)2), amosit ((Fe, Mg, Ca) OSiO2. n H2O) a krocidolit (NaFe2(SiO3)3).
Protože má několik důležitých fyzikálně-chemických vlastností, jako je vysoká mechanická odolnost při vysokých teplotách, izolace, pružnost, odolnost proti působení kyselin, bakterií, zásady, atd., to způsobí, že se toto vlákno používá při výrobě dlaždic, nádrží, různých stavebních výrobků a pro tepelnou izolaci strojů a zařízení. Použití azbestu však způsobuje mnoho kontroverzí a je v několika zemích zakázáno azbestový mikrolint může být absorbován do plic a způsobit onemocnění zvané silikóza a další onemocnění těla.
V průmyslovém měřítku se křemík vyrábí reakcí oxidu s koksem. Aby se však získal ultračistý křemík, provádí se rozklad silanu (SiH).4) nebo tetrahalogenidy křemíku při vysokých teplotách.
Tento ultra čistý křemík je důležitý pro výroba polovodičů pro použití v elektronických zařízeních, jako:
- Diody:elektronická součást, která je vynikajícím vodičem, když je vystavena napětí v přímém směru, ale špatným vodičem, když je vystavena napětí v opačném směru;
- Tranzistory:elektronická součástka, která zesiluje elektrické signály;
- Mikroprocesory:elektronická součást, která interpretuje soubor pokynů a provádí logické a matematické operace.
S čistým křemíkem je možné získat extrémně tenké plechy, které se používají při výrobě bramborové hranolky s menšími a menšími rozměry, používané v počítačích a jiných integrovaných obvodech.
K tomuto účelu se používá křemík, protože má ve valenčním plášti 4 elektrony a jeho atomy se spojují a tvoří krystaly. Při pokojové teplotě získávají tyto elektrony dostatek energie pro volný pohyb kolem krystalu a zanechávají otvory, které mohou být vyplněny elektrony ze sousedních atomů. Mezera se tak pohybuje od jednoho atomu k druhému a neustále vytváří nové páry elektronových děr.
To z něj však nedělá dobrého dirigenta, protože má málo volných elektronů, proto se mu říká a polovodič. Právě s kombinací polovodičů získáváme výše zmíněné elektronické součástky.
Protože tento prvek je hlavní surovinou při výrobě většiny obvodů a bramborové hranolky elektronika, region nacházející se v Kalifornii ve Spojených státech, kde je soustředěno průmyslové centrum s několika společnostmi v oblasti informačních technologií a výpočetní techniky, mimo jiné, začalo dostávat jméno v Silicon Valley, na počest tohoto prvku.
Poslední důležitá aplikace tohoto prvku je jako polymerů silikon, jehož hlavní řetězec je tvořen atomy křemíku střídajícími se s atomy kyslíku. Ze silikonových odrůd jsou v současné době nejpoužívanější dichlo-dimethyl-silan nebo dichlor-difenyl-silan. Chcete-li pochopit, jak jejich procesy formování probíhají od křemíku, přečtěte si textSilikon - složení a aplikace”.
Autor: Jennifer Fogaça
Vystudoval chemii
