Kisel är atomnummer 14-elementet i den tredje perioden av kolfamiljen, och på grund av det har det flera kolliknande egenskaper. Det är till exempel ett hårt fast ämne, vars kristallstruktur liknar den hos diamant, som endast bildas av bindningar mellan kol. Dess kemiska reaktioner liknar också detta element.
Denna solida har en grå färg och en metallisk glans, och dess namn kommer från flinta eller silis, som betyder "hård sten".
Det är väldigt rikligt i naturen, i hela universum är han den 7: e mest förekommandesom står bakom följande element: väte, helium, neon, syre, kväve och kol. I jordskorpan är det den andra i största kvantiteten (27,7%),andra bara syre.
Det finns dock aldrig naturligt i isolerad form, det kombineras alltid med något annat element. Av denna anledning framställdes den först i laboratoriet 1824 av den svenska kemisten Jöns Jacob Berzelius genom att värma kiseltetrafluorid med kalium.
han finns i praktiskt taget all sand, sten, lera och jord. Det finns också i alla naturligt vatten, i atmosfären (som damm), i många växter och i skelett, vävnader och kroppsvätskor hos vissa djur.
I kombination med syre bildar den kiseldioxid (kiseldioxid - SiO2), och när det kombineras med syre och andra element bildas det silikater, de viktigaste är kvarts, asbest, zeolit och glimmer.
Namnet "asbest" kommer från grekiska asbest, vilket betyder ”icke-brännbart”, och är mest känt för sin synonym "asbest", som kommer från latin asbest, vilket betyder "oförstörbar". Asbest är det generiska namnet på de naturliga fibrösa silikaterna som finns i jorden i mer än 30 sorter, varav endast 6 är av kommersiellt intresse. De två huvudgrupperna av asbeststenar är:
1. Streamers (vit asbest - 95%):bestående av krysotilmineral (Mg3Ja2O5(ÅH)4);
2. Amfiboler (brun, blå och annan asbest - 5%):bestående av tremolitmineraler (Ca2mg5Ja8O22(ÅH)2), amosit ((Fe, Mg, Ca) OSiO2. n H2O) och krokidolit (NaFe2(SiO3)3).
Eftersom den har flera viktiga fysikalisk-kemiska egenskaper, såsom hög mekanisk beständighet vid höga temperaturer, är den isolerande, flexibel, motstår angrepp av syror, bakterier, alkalier etc., detta gör att denna fiber används vid tillverkning av plattor, tankar, i olika civila byggprodukter och att värmeisolera maskiner och Utrustning. Användningen av asbest orsakar dock mycket kontroverser och är förbjudet i flera länder, som asbestmikrolintet kan absorberas i lungorna och orsaka en sjukdom som kallas silikos, liksom andra sjukdomar i kroppen.
I industriell skala produceras kisel genom reaktion mellan oxid och koks. Men för att erhålla ett ultrarent kisel utförs silannedbrytningen (SiH).4) eller kiseltetrahalider vid höga temperaturer.
Detta ultrarena kisel är viktigt för tillverkning av halvledare för användning i elektronisk utrustning, Till exempel:
- Dioder:elektronisk komponent som är en utmärkt ledare när den utsätts för spänning i direkt riktning, men en dålig ledare när den utsätts för spänning i motsatt riktning;
- Transistorer:elektronisk komponent som förstärker elektriska signaler;
- Mikroprocessorer:elektronisk komponent som tolkar en uppsättning instruktioner och utför logiska och matematiska operationer.
Med rent kisel är det möjligt att få extremt tunna ark som används vid tillverkning av pommes frites med mindre och mindre dimensioner, används i dator och andra integrerade kretsar.
Kisel används för detta ändamål eftersom det har 4 elektroner i sitt valensskal och dess atomer kombineras för att bilda kristaller. Vid rumstemperatur får dessa elektroner tillräckligt med energi för att röra sig fritt runt kristallen och lämnar hål som kan fyllas av elektroner från närliggande atomer. Således rör sig gapet från en atom till en annan och bildar kontinuerligt nya par elektronhål.
Detta gör det dock inte till en bra ledare, eftersom den har få fria elektroner, så det kallas a halvledare. Det är med kombinationen av halvledare vi får de elektroniska komponenter som nämns ovan.
Eftersom detta element är det viktigaste råmaterialet i produktionen av de flesta kretsar och pommes frites elektronik, en region belägen i Kalifornien, USA, där ett industricentrum är koncentrerat med flera bland annat informationsteknik och datorföretag började det få namnet i Silicon Valley, för att hedra det elementet.
En sista viktig tillämpning av detta element är som polymerer av silikon, med sin huvudkedja som består av kiselatomer alternerande med syreatomer. Av de silikonvarianter som används för närvarande är diklo-dimetyl-silan eller diklor-difenyl-silan. För att förstå hur deras bildningsprocesser sker från kisel, läs texten "Silikon - konstitution och tillämpningar”.
Av Jennifer Fogaça
Examen i kemi
