규소. 실리콘의 기원, 특성 및 응용

실리콘은 탄소 계열의 세 번째 기간의 원자 번호 14 원소이며, 그 때문에 여러 탄소와 유사한 특성을 가지고 있습니다. 예를 들어, 탄소 사이의 결합에 의해서만 형성되는 다이아몬드와 비슷한 결정 구조를 가진 단단한 고체입니다. 화학 반응도이 원소와 유사합니다.

이 고체는 회색과 금속 광택이 있으며 그 이름은 부싯돌 또는 실리 시스, 즉 "하드 스톤".

자연이 아주 풍부하고 전 우주에서 그는 7 번째로 가장 풍부합니다, 다음 요소 뒤에 서 있습니다: 수소, 헬륨, 네온, 산소, 질소 및 탄소. 지각에서는 가장 많은 양 (27.7 %)에서 두 번째이며산소에 이어 두 번째입니다.

그러나 그것은 고립 된 형태로 자연적으로 발견되지 않으며 항상 다른 요소와 결합됩니다. 이러한 이유로 1824 년 스웨덴의 화학자 Jöns Jacob Berzelius에 의해 실험실에서 사 불화 규소를 칼륨으로 가열하여 처음으로 준비했습니다.

그 거의 모든 모래, 암석, 점토 및 토양에 존재합니다.. 그것은 또한 모두에서 찾을 수 있습니다 자연수, 대기 (먼지), 많은 식물 및 일부 동물의 골격, 조직 및 체액.

산소와 결합하면 규토 (이산화 규소-SiO₂), 산소 및 기타 원소와 결합하면 규산염, 주요 것들은 석영, 석면, 제올라이트 및 운모.

이름 "석면" 그리스어 출신 석면, "불연성"을 의미하며 동의어로 가장 잘 알려져 있습니다. "석면", 라틴어에서 온 석면, 이는 "부패 할 수 없음"을 의미합니다. 석면은 토양에서 발견되는 30 가지 이상의 품종에서 발견되는 천연 섬유질 규산염의 총칭이며, 그중 6 개만이 상업적 관심 대상입니다. 석면 암의 두 가지 주요 그룹은 다음과 같습니다.

1. 깃발 (백석면-95 %):크리 소 타일 미네랄 (Mg₃예₂영형₅(오)₄);

2. 각섬석 (갈색, 파란색 및 기타 석면-5 %):트레 몰 ​​라이트 미네랄 (Ca₂mg₅예₈영형₂₂(오)₂), 아모 사이트 ((Fe, Mg, Ca) OSiO₂. n H₂O) 및 크로시 돌 라이트 (NaFe₂(SiO₃)₃).

고온에서 높은 기계적 저항성, 절연성, 유연성, 산, 박테리아의 공격에 저항하는 것과 같은 몇 가지 중요한 물리 화학적 특성을 가지고 있기 때문에 알칼리 등을 포함하여이 섬유는 타일, 탱크, 다양한 토목 건축 제품의 제조에 사용되며 기계 및 장비. 그러나 석면 사용은 많은 논란을 불러 일으키며 여러 국가에서 금지되어 있습니다.

석면 마이크로 린트는 폐로 흡수되어 규폐증이라는 질병과 신체에 다른 질병을 유발할 수 있습니다.

산업적 규모에서 실리콘은 산화물과 코크스의 반응에 의해 생산됩니다. 그러나 초순수 실리콘을 얻기 위해 실란 분해 (SiH)가 수행됩니다.₄) 또는 고온에서 실리콘 테트라 할라이드.

이 초순수 실리콘은 전자 장비에 사용되는 반도체 제조, 예 :

• 다이오드 :직접 방향으로 전압을 받으면 우수한 전도체이지만 반대 방향으로 전압을 받으면 불량 전도체 인 전자 부품;
• 트랜지스터 :전기 신호를 증폭하는 전자 부품;
• 마이크로 프로세서 :일련의 명령을 해석하고 논리 및 수학 연산을 수행하는 전자 부품.

순수 실리콘을 사용하면 극히 얇은 시트를 얻을 수 있습니다. 작은 조각 컴퓨터 및 기타 집적 회로에 사용되는 작고 작은 치수로.

실리콘은 원자가 껍질에 4 개의 전자가 있고 원자가 결합하여 결정을 형성하기 때문에 이러한 목적으로 사용됩니다. 실온에서이 전자들은 결정 주위를 자유롭게 움직일 수있는 충분한 에너지를 얻고, 인접한 원자의 전자로 채워질 수있는 구멍을 남깁니다. 따라서 갭은 한 원자에서 다른 원자로 이동하여 지속적으로 새로운 쌍의 전자 구멍을 형성합니다.

그러나 이것은 자유 전자가 거의 없기 때문에 좋은 전도체가 아닙니다. 반도체. 위에서 언급 한 전자 부품을 얻는 것은 반도체의 조합입니다.

이 요소는 대부분의 회로 생산의 주요 원료이기 때문에 작은 조각 전자, 산업 중심지가 밀집된 미국 캘리포니아에 위치한 지역 여러 정보 기술 및 컴퓨팅 회사와 함께 이름을 받기 시작했습니다. 에 실리콘 밸리, 그 요소를 기리기 위해.

이 요소의 마지막 중요한 응용은 실리콘, 주쇄는 실리콘 원자와 산소 원자가 번갈아 가며 구성되어 있습니다. 실리콘 품종 중에서 현재 가장 많이 사용되는 것은 dichlo-dimethyl-silane 또는 dichloro-diphenyl-silane입니다. 실리콘에서 형성 과정이 어떻게 발생하는지 이해하려면 텍스트 "실리콘-구성 및 용도”.

작성자: Jennifer Fogaça
화학 전공