Силицијум је атомски број 14 елемента трећег периода породице угљеника и због тога има неколико својстава сличних угљенику. На пример, то је тврда чврста супстанца чија је кристална структура слична структури дијаманта, који настаје само везама између угљеника. Његове хемијске реакције су такође сличне овом елементу.
Овај чврсти материјал има сиву боју и метални сјај, а његово име потиче из кремен или силицис, што значи "тврди камен".
У природи је врло пуно, у читавом свемиру је 7. најбројнији, који стоји иза следећих елемената: водоник, хелијум, неон, кисеоник, азот и угљеник. У Земљиној кори је друга по највећој количини (27,7%),на другом месту након кисеоника.
Међутим, никада се природно не налази у изолованом облику, увек се комбинује са неким другим елементом. Из тог разлога, први пут га је у лабораторији, 1824. године, припремио шведски хемичар Јонс Јацоб Берзелиус, загревањем силицијум тетрафлуорида са калијумом.
Он је присутан у практично свим песковима, стенама, глини и земљишту. Такође се може наћи у свима
природне воде, у атмосфери (као прашина), у многим биљкама и у скелетима, ткивима и телесним течностима неких животиња.У комбинацији са кисеоником, он ствара силицијум диоксид (силицијум диоксид - СиО2), а када се комбинује са кисеоником и другим елементима настаје силикати, од којих су главни кварц, азбест, зеолит и сљуда.
Име "азбест" потиче из грчког азбест, што значи „незапаљив“, а најпознатији је по свом синониму "азбест", који потиче из латинског азбест, што значи „непоткупљив“. Азбест је генерички назив за природне влакнасте силикате који се налазе у земљишту у више од 30 сорти, од којих је само 6 комерцијално интересантно. Две главне групе азбестних стена су:
1. Стреамери (бели азбест - 95%):који се састоји од минерала хризотила (Мг3да2О.5(ОХ)4);
2. Амфиболи (смеђи, плави и остали азбест - 5%):који се састоји од минерала тремолита (Ца2мг5да8О.22(ОХ)2), амозит ((Фе, Мг, Ца) ОСиО2. н Х.2О) и кроцидолит (НаФе2(СиО3)3).
Будући да има неколико важних физичко-хемијских својстава, попут високе механичке отпорности на високе температуре, изолативности, флексибилности, отпорности на напад киселина, бактерија, алкалија, итд., ово доводи до тога да се ово влакно користи у производњи плочица, резервоара, у разним грађевинским производима и за топлотну изолацију машина и опрема. Међутим, употреба азбеста изазива много контроверзи и забрањена је у неколико земаља, као азбестни микролинт се може апсорбовати у плућа и изазвати болест која се назива силикоза, као и друге болести тела.
Не заустављај се сада... После оглашавања има још;)
У индустријским размерама, силицијум се добија реакцијом оксида са коксом. Али, да би се добио ултрачисти силицијум, врши се разградња силана (СиХ).4) или силицијум тетрахалиди на високим температурама.
Овај изузетно чисти силицијум је важан за производња полупроводника за употребу у електронској опреми, као такав:
- Диоде:електронска компонента која је одличан проводник када је подвргнут напону у директном смеру, али лош проводник када је подвргнута напону у супротном смеру;
- Транзистори:електронска компонента која појачава електричне сигнале;
- Микропроцесори:електронска компонента која тумачи скуп упутстава и изводи логичке и математичке операције.
Чистим силицијумом могуће је добити изузетно танке лимове који се користе у производњи чипс са све мањим димензијама, користи се у рачунару и другим интегрисаним колима.
У ту сврху се користи силицијум јер у својој валентној љусци има 4 електрона, а његови атоми се комбинују у кристале. На собној температури, ови електрони добијају довољно енергије да се слободно крећу око кристала, остављајући рупе које електрони могу да попуне из суседних атома. Дакле, јаз се креће од једног атома до другог, континуирано формирајући нове парове електронских рупа.
Међутим, то га не чини добрим проводником, јер има мало слободних електрона, па се назива а полупроводник. Комбинацијом полупроводника добијамо горе поменуте електронске компоненте.
Пошто је овај елемент главна сировина у производњи већине кола и чипс електроника, регион смештен у Калифорнији, САД, где је концентрисан индустријски центар са неколико компанија за информациону технологију и рачунарством, између осталих, почело је да добија име у Силиконска долина, у част тог елемента.
Последња важна примена овог елемента је као полимери од силикон, чији је главни ланац састављен од атома силицијума наизменично са атомима кисеоника. Тренутно се најчешће користе дихло-диметил-силан или дихлоро-дифенил-силан. Да бисте разумели како се њихови процеси формирања јављају из силицијума, прочитајте текст „Силикон - састав и примене”.
Јеннифер Фогаца
Дипломирао хемију
