Silisium er atomnummer 14-elementet i den tredje perioden av karbonfamilien, og på grunn av det har det flere karbonlignende egenskaper. For eksempel er det et hardt fast stoff, hvis krystallstruktur er lik den for diamant, som bare dannes av bindinger mellom karbonatomer. Dens kjemiske reaksjoner ligner også dette elementet.
Dette solide har en grå farge og en metallisk glans, og navnet kommer fra flint eller silisier, som betyr "hard stein".
Det er veldig rikelig i naturen, i hele universet er han den 7. mest rikelig, som står bak følgende elementer: hydrogen, helium, neon, oksygen, nitrogen og karbon. I jordskorpen er den den nest største i mengde (27,7%),andre bare etter oksygen.
Imidlertid er det aldri funnet naturlig i isolert form, det er alltid kombinert med noe annet element. Av den grunn ble den først utarbeidet i laboratoriet, i 1824, av den svenske kjemikeren Jöns Jacob Berzelius, ved å varme opp silisiumtetrafluorid med kalium.
Han er tilstede i praktisk talt all sand, stein, leire og jord
. Det kan også bli funnet i alle naturlig vann, i atmosfæren (som støv), i mange planter og i skjelett, vev og kroppsvæsker fra noen dyr.Når det kombineres med oksygen, danner det silika (silisiumdioksid - SiO2), og når det kombineres med oksygen og andre elementer, dannes det silikater, de viktigste er kvarts, asbest, zeolit og glimmer.
Navnet "asbest" kommer fra gresk asbest, som betyr "ikke-brennbart", og er best kjent for sitt synonym "asbest", som kommer fra latin asbest, som betyr "uforgjengelig". Asbest er det generiske navnet på de naturlige fibrøse silikatene som finnes i jorden i mer enn 30 varianter, hvorav bare 6 er av kommersiell interesse. De to hovedgruppene av asbestbergarter er:
1. Streamere (hvit asbest - 95%):bestående av krysotilmineral (Mg3Ja2O5(ÅH)4);
2. Amfiboler (brun, blå og annen asbest - 5%):bestående av tremolittmineraler (Ca2mg5Ja8O22(ÅH)2), amositt ((Fe, Mg, Ca) OSiO2. n H2O) og crocidolite (NaFe2(SiO3)3).
Fordi den har flere viktige fysisk-kjemiske egenskaper, slik som høy mekanisk motstand ved høye temperaturer, er isolerende, fleksibel, motstår angrep av syrer, bakterier, alkalier, etc., dette fører til at denne fiberen brukes til fremstilling av fliser, tanker, i forskjellige sivile byggevarer og til varmeisolering av maskiner og utstyr. Imidlertid forårsaker bruk av asbest mye kontrovers og er forbudt i flere land, som asbestmikrolintet kan absorberes i lungene og forårsake en sykdom som kalles silikose, så vel som andre plager i kroppen.
I industriell skala produseres silisium ved omsetning av oksydet med koks. Men for å oppnå et ultrarent silisium utføres silan-spaltning (SiH).4) eller silisiumtetrahalogenider ved høye temperaturer.
Dette ultrarene silisiumet er viktig for produksjon av halvledere for bruk i elektronisk utstyr, som for eksempel:
- Dioder:elektronisk komponent som er en utmerket leder når den utsettes for spenning i fremoverretningen, men en dårlig leder når den utsettes for spenning i motsatt retning;
- Transistorer:elektronisk komponent som forsterker elektriske signaler;
- Mikroprosessorer:elektronisk komponent som tolker et sett med instruksjoner og utfører logiske og matematiske operasjoner.
Med rent silisium er det mulig å oppnå ekstremt tynne ark som brukes til produksjon av chips med mindre og mindre dimensjoner, brukt i datamaskiner og andre integrerte kretser.
Silisium brukes til dette formålet fordi det har 4 elektroner i valensskallet, og dets atomer kombineres for å danne krystaller. Ved romtemperatur får disse elektronene nok energi til å bevege seg fritt rundt krystallen, og etterlater hull som kan fylles av elektroner fra nærliggende atomer. Dermed beveger gapet seg fra det ene atom til det andre og danner kontinuerlig nye par elektronhull.
Dette gjør det imidlertid ikke til en god leder, fordi det har få frie elektroner, så det kalles a halvleder. Det er med kombinasjonen av halvledere vi får tak i de elektroniske komponentene som er nevnt ovenfor.
Siden dette elementet er det viktigste råstoffet i produksjonen av de fleste kretser og chips elektronikk, en region som ligger i California, USA, hvor et industrisenter er konsentrert med flere informasjonsteknologi- og databehandlingsselskaper, blant andre, begynte det å motta navnet i Silicon Valley, til ære for det elementet.
En siste viktig anvendelse av dette elementet er som polymerer av silikon, med hovedkjeden som består av silisiumatomer alternerende med oksygenatomer. Av silikonvarianter er de mest brukte for tiden diklo-dimetyl-silan eller diklor-difenyl-silan. For å forstå hvordan dannelsesprosessene deres oppstår fra silisium, les teksten "Silikon - konstitusjon og applikasjoner”.
Av Jennifer Fogaça
Uteksamen i kjemi
