SILIZIUM: GESCHICHTE, EIGENSCHAFTEN, STRUKTUR, GEWINNUNG, VERWENDUNG - CHEMIE - 2024

Das Silizium ist ein nichtmetallisches und ein metalloides Element, das gleichzeitig durch das chemische Symbol Si dargestellt wird. Es ist ein Halbleiter, der ein wesentlicher Bestandteil von Computern, Taschenrechnern, Mobiltelefonen, Solarzellen, Dioden usw.; Es ist praktisch die Hauptkomponente, die die Etablierung des digitalen Zeitalters ermöglicht hat.

Silizium war schon immer in Quarz und Silikaten enthalten, wobei beide Mineralien etwa 28 Massen-% der gesamten Erdkruste ausmachen. Es ist somit das zweithäufigste Element auf der Erdoberfläche, und die Weite der Wüsten und Strände bietet eine Perspektive, wie häufig es ist.

Wüsten sind neben anderen Mineralien eine reichlich vorhandene natürliche Quelle für Silikapartikel oder Granite. Quelle: Pxhere.

Silizium gehört zur Gruppe 14 des Periodensystems, genau wie Kohlenstoff, der sich darunter befindet. Deshalb wird dieses Element als vierwertiges Metalloid angesehen; es hat vier Valenzelektronen und kann theoretisch alle verlieren, um das Si ⁴⁺ -Kation zu bilden .

Eine Eigenschaft, die es mit Kohle teilt, ist seine Fähigkeit, sich miteinander zu verbinden. Das heißt, ihre Atome sind kovalent verknüpft, um Molekülketten zu definieren. Silizium kann auch seine eigenen "Kohlenwasserstoffe" bilden, die als Silane bezeichnet werden.

Die in der Natur vorherrschenden Siliziumverbindungen sind die berühmten Silikate. In seiner reinen Form kann es als monokristalliner, polykristalliner oder amorpher Feststoff erscheinen. Es ist ein relativ inerter Feststoff und birgt daher keine wesentlichen Risiken.

Geschichte

Silikonstein

Silizium ist vielleicht eines der Elemente, die den größten Einfluss in der Geschichte der Menschheit hatten.

Dieses Element ist der Protagonist der Steinzeit und auch des digitalen Zeitalters. Seine Ursprünge reichen zurück, als Zivilisationen einst mit Quarz arbeiteten und ihre eigenen Gläser herstellten; Und heute ist es die Hauptkomponente von Computern, Laptops und Smartphones.

Silizium war praktisch der Stein zweier klar definierter Epochen in unserer Geschichte.

Isolation

Da Kieselsäure so reichlich vorhanden ist, ein Name, der aus Feuerstein stammt, muss sie ein äußerst reiches Element in der Erdkruste enthalten haben. Dies war der richtige Verdacht von Antoine Lavoisier, der 1787 bei seinen Versuchen, ihn von seinem Rost zu befreien, scheiterte.

Später, im Jahr 1808, machte Humphry Davy seine eigenen Versuche und gab dem Element seinen Vornamen: "Silicium", was übersetzt als "Feuersteinmetall" übersetzt wurde. Das heißt, Silizium wurde zu diesem Zeitpunkt aufgrund seiner mangelnden Charakterisierung als Metall angesehen.

1811 gelang es den französischen Chemikern Joseph L. Gay-Lussac und Louis Jacques Thénard erstmals, amorphes Silizium herzustellen. Dazu reagierten sie das Siliciumtetrafluorid mit metallischem Kalium. Sie reinigten oder charakterisierten das erhaltene Produkt jedoch nicht und kamen daher nicht zu dem Schluss, dass es das neue Element Silicium war.

Erst 1823 erhielt der schwedische Chemiker Jacob Berzelius ein amorphes Silizium von ausreichender Reinheit, um es als Silizium zu erkennen. Name, der 1817 vom schottischen Chemiker Thomas Thomson gegeben wurde, als er es als nichtmetallisches Element betrachtete. Berzelius führte die Reaktion zwischen Kaliumfluorsilikat und geschmolzenem Kalium durch, um dieses Silizium herzustellen.

Kristallines Silizium

Kristallines Silizium wurde erstmals 1854 vom französischen Chemiker Henry Deville hergestellt. Um dies zu erreichen, führte Deville eine Elektrolyse eines Gemisches aus Aluminium- und Natriumchloriden durch und erhielt so Siliziumkristalle, die mit einer Schicht Aluminiumsilizid bedeckt waren, die er (anscheinend) durch Waschen mit Wasser entfernte.

Physikalische und chemische Eigenschaften

Aussehen

Elementares Silizium, das einen metallischen Glanz hat, aber tatsächlich ein Metalloid ist. Quelle: Hochauflösende Bilder chemischer Elemente

Silizium in seiner reinen oder elementaren Form besteht aus einem grauen oder bläulich-schwarzen Feststoff (oberes Bild), der zwar kein Metall ist, aber glänzende Gesichter hat, als ob es wirklich wäre.

Es ist ein harter, aber spröder Feststoff, der auch eine schuppige Oberfläche aufweist, wenn er aus Polykristallen besteht. Amorphes Silizium hingegen sieht aus wie ein dunkelbrauner pulverförmiger Feststoff. Dank dessen ist es einfach, eine Art von Silizium (kristallin oder polykristallin) von einer anderen (amorph) zu identifizieren und zu unterscheiden.

Molmasse

28,085 g / mol

Ordnungszahl (Z)

14 ( ₁₄ Ja)

Schmelzpunkt

1414 ºC

Siedepunkt

3265 ºC

Dichte

- Bei Raumtemperatur: 2,33 g / ml

-Recht am Schmelzpunkt: 2,57 g / ml

Beachten Sie, dass flüssiges Silizium dichter als festes Silizium ist. was bedeutet, dass seine Kristalle auf einer flüssigen Phase derselben schwimmen, wie es beim Eiswassersystem der Fall ist. Die Erklärung beruht auf der Tatsache, dass der interatomare Raum zwischen den Si-Atomen in ihrem Kristall größer (weniger dicht) ist als der entsprechende in der Flüssigkeit (dichter).

Schmelzwärme

50,21 kJ / mol

Verdampfungswärme

383 kJ / mol

Molare Wärmekapazität

19,789 J / (mol K)

Elektronegativität

1,90 auf der Pauling-Skala

Ionisierungsenergien

- Zuerst: 786,5 kJ / mol

- Sekunde: 1577,1 kJ / mol

- Drittens: 3231,6 kJ / mol

Atomradio

111 pm (gemessen an ihren jeweiligen Diamantkristallen)

Wärmeleitfähigkeit

149 W / (m K)

Elektrischer widerstand

2,3 · 10 ³ Ω · m bei 20 ºC

Mohs Härte

6.5

Verkettung

Siliziumatome haben die Fähigkeit, einfache Si-Si-Bindungen zu bilden, die am Ende eine Kette definieren (Si-Si-Si…).

Diese Eigenschaft manifestiert sich auch in Kohlenstoff und Schwefel; Die sp ³ -Hybridisierungen von Silizium sind jedoch schlechter als die der beiden anderen Elemente, und außerdem sind ihre 3p-Orbitale diffuser, so dass die Überlappung der resultierenden sp ³ -Orbitale schwächer ist.

Die durchschnittlichen Energien der kovalenten Si-Si- und CC-Bindungen betragen 226 kJ / mol bzw. 356 kJ / mol. Daher sind die Si-Si-Bindungen schwächer. Aus diesem Grund ist Silizium nicht der Eckpfeiler des Lebens (und Schwefel auch nicht). Tatsächlich ist die längste Kette oder das längste Gerüst, die Silizium bilden kann, normalerweise viergliedrig (Si ₄ ).

Oxidationszahlen

Silizium kann eine der folgenden Oxidationszahlen haben, wobei in jedem von ihnen die Existenz von Ionen mit ihren jeweiligen Ladungen angenommen wird: -4 (Si ^4- ), -3 (Si ^3- ), -2 (Si ^2- ), -1 (Si ^- ), +1 (Si ⁺ ), +2 (Si ²⁺ ), +3 (Si ³⁺ ) und +4 (Si ⁴⁺ ). Von allen sind die -4 und +4 die wichtigsten.

Beispielsweise wird -4 in Siliziden (Mg ₂ Si oder Mg ₂ ²⁺ Si ^4- ) angenommen; während +4 dem von Siliciumdioxid (SiO ₂ oder Si ⁴⁺ O ₂ ^2- ) entspricht.

Reaktivität

Silizium ist in Wasser sowie in starken Säuren oder Basen vollständig unlöslich. Es löst sich jedoch in einem konzentrierten Gemisch aus Salpetersäure und Flusssäure (HNO ₃ -HF). Ebenso löst es sich in einer heißen alkalischen Lösung, die folgende chemische Reaktion tritt auf:

Si (s) + 2 NaOH (aq) + H ₂ O (l) => Na ₂ SiO ₃ (aq) + 2H ₂ (g)

Das Natriummetasilikatsalz Na ₂ SiO ₃ entsteht auch, wenn Silizium in geschmolzenem Natriumcarbonat gelöst wird:

Si (s) + Na ₂ CO ₃ (l) => Na ₂ SiO ₃ (l) + C (s)

Bei Raumtemperatur reagiert es überhaupt nicht mit Sauerstoff, auch nicht bei 900 ºC, wenn sich eine schützende Glasschicht aus SiO ₂ zu bilden beginnt ; und dann reagiert das Silizium bei 1400 ºC mit dem Stickstoff in der Luft unter Bildung eines Gemisches aus Nitriden, SiN und Si ₃ N ₄ .

Silizium reagiert auch bei hohen Temperaturen mit Metallen unter Bildung von Metallsiliziden:

2 mg (s) + Si (s) => Mg ₂ Si (s)

2Cu (s) + Si (s) => Cu ₂ Si (s)

Bei Raumtemperatur reagiert es explosionsartig und direkt mit Halogenen (es gibt keine SiO ₂ -Schicht , um es davor zu schützen). Zum Beispiel haben wir die Bildungsreaktion von SiF ₄ :

Si (s) + 2F ₂ (g) => SiF ₄ (g)

Und obwohl Silizium in Wasser unlöslich ist, reagiert es glühend heiß mit einem Dampfstrom:

Si (s) + H ₂ O (g) => SiO ₂ (s) + 2H ₂ (g)

Struktur und elektronische Konfiguration

Kristalline Struktur oder Elementarzelle aus Silizium, dargestellt durch ein Kugel- und Stabmodell. Quelle: Benjah-bmm27

Das obige Bild zeigt die flächenzentrierte kubische Struktur (fcc), die der von Diamant für Siliziumkristalle entspricht. Die grauen Kugeln entsprechen den Si-Atomen, die, wie zu sehen ist, kovalent aneinander gebunden sind; Darüber hinaus haben sie wiederum tetraedrische Umgebungen, die entlang des Kristalls reproduziert werden.

Der Siliziumkristall ist fcc, weil auf jeder Würfelfläche ein Si-Atom beobachtet wird (6 × 1/2). Ebenso befinden sich acht Si-Atome an den Eckpunkten des Würfels (8 × 1/8) und vier darin (diejenigen, die einen genau definierten Tetraeder um ihn herum zeigen, 4 × 1).

Das heißt, jede Einheitszelle hat insgesamt acht Siliziumatome (3 + 1 + 4, Zahlen im obigen Absatz angegeben); Eine Eigenschaft, die die hohe Härte und Steifigkeit erklärt, da reines Silizium ein kovalenter Kristall wie Diamant ist.

Kovalenter Charakter

Dieser kovalente Charakter beruht auf der Tatsache, dass Silizium wie Kohlenstoff gemäß seiner elektronischen Konfiguration vier Valenzelektronen aufweist:

3s ² 3p ²

Für die Bindung sind die reinen 3s und 2p Orbitale unbrauchbar. Deshalb erzeugt das Atom vier sp ³ -Hybridorbitale , mit denen es vier kovalente Si-Si-Bindungen bilden und auf diese Weise das Valenzoktett für die beiden Siliziumatome vervollständigen kann.

Der Siliziumkristall wird dann als dreidimensionales kovalentes Gitter dargestellt, das aus miteinander verbundenen Tetraedern besteht.

Dieses Netzwerk ist jedoch nicht perfekt, da es Defekte und Korngrenzen aufweist, die einen Kristall von einem anderen trennen und definieren. und wenn solche Kristalle sehr klein und zahlreich sind, spricht man von einem polykristallinen Feststoff, der durch seinen heterogenen Glanz identifiziert wird (ähnlich einem Silbermosaik oder einer schuppigen Oberfläche).

Elektrische Leitfähigkeit

Si-Si-Bindungen mit ihren gut lokalisierten Elektronen unterscheiden sich im Prinzip von dem, was von einem Metall erwartet wird: Ein Meer von Elektronen "benetzt" seine Atome; Zumindest ist dies bei Raumtemperatur so.

Wenn die Temperatur jedoch ansteigt, beginnt das Silizium Elektrizität zu leiten und verhält sich somit wie ein Metall; das heißt, es ist ein Halbleitermetalloidelement.

Amorphes Silizium

Siliziumtetraeder nehmen nicht immer ein Strukturmuster an, sondern können ungeordnet angeordnet sein; und selbst mit Siliciumatomen, deren Hybridisierungen nicht sp ^3, sondern sp ² zu sein scheinen , was dazu beiträgt, den Grad der Störung weiter zu erhöhen. Wir sprechen daher von einem amorphen und nichtkristallinen Silizium.

In amorphem Silizium gibt es elektronische Leerstellen, in denen einige seiner Atome ein Orbital mit einem ungepaarten Elektron haben. Dank dessen kann sein Feststoff hydriert werden, wodurch sich hydriertes amorphes Silizium bildet. das heißt, es hat Si-H-Bindungen, mit denen die Tetraeder in ungeordneten und willkürlichen Positionen vervollständigt werden.

Dieser Abschnitt schließt mit der Aussage, dass Silizium in drei Arten von Feststoffen (ohne Angabe ihres Reinheitsgrades) präsentiert werden kann: kristallin, polykristallin und amorph.

Jeder von ihnen hat seine eigene Produktionsmethode oder sein eigenes Verfahren sowie seine Anwendungen und Kompromisse bei der Entscheidung, welche der drei Methoden verwendet werden sollen, und kennt seine Vor- und Nachteile.

Wo zu finden und zu erhalten

Quarzkristalle sind eines der wichtigsten und außergewöhnlichsten Mineralien, in denen Silizium vorkommt. Quelle: James St. John (https://www.flickr.com/photos/jsjgeology/22437758830)

Silizium ist das siebthäufigste Element im Universum und das zweite in der Erdkruste. Es bereichert auch den Erdmantel mit seiner riesigen Familie von Mineralien. Dieses Element verbindet sich sehr gut mit Sauerstoff und bildet eine breite Palette von Oxiden; darunter Siliciumdioxid, SO ₂ und Silikate (unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung).

Kieselsäure kann in Wüsten und Stränden mit bloßem Auge gesehen werden, da Sand hauptsächlich aus SiO _{2 besteht} . Dieses Oxid kann sich wiederum in einigen wenigen Polymorphen manifestieren, wobei Quarz, Amethyst, Achat, Cristobalit, Tripolis, Coesit, Stishovit und Tridymit am häufigsten vorkommen. Darüber hinaus kann es in amorphen Feststoffen wie Opalen und Kieselgur gefunden werden.

Silikate sind strukturell und chemisch noch reicher. Einige der Silikatmineralien umfassen: Asbest (weiß, braun und bläulich), Feldspat, Tone, Glimmer, Olivine, Aluminosilikate, Zeolithe, Amphibole und Pyroxene.

Praktisch alle Gesteine ​​bestehen aus Silizium und Sauerstoff mit ihren stabilen Si-O-Bindungen und ihren Kieselsäuren und Silikaten, die mit Metalloxiden und anorganischen Spezies gemischt sind.

-Reduktion von Kieselsäure

Das Problem bei der Gewinnung von Silizium besteht darin, die Si-O-Bindung aufzubrechen, für die spezielle Öfen und eine gute Reduktionsstrategie erforderlich sind. Der Rohstoff für diesen Prozess ist Kieselsäure in Form von Quarz, der zuvor gemahlen wird, bis er ein feines Pulver ist.

Aus dieser gemahlenen Kieselsäure kann entweder amorphes oder polykristallines Silizium hergestellt werden.

Amorphes Silizium

In kleinem Maßstab, in einem Labor und mit geeigneten Maßnahmen durchgeführt, wird Kieselsäure in einem Tiegel mit Magnesiumpulver gemischt und in Abwesenheit von Luft verbrannt. Die folgende Reaktion findet dann statt:

SiO ₂ (s) + Mg (s) => 2 mgO (s) + Si (s)

Magnesium und sein Oxid werden mit einer verdünnten Salzsäurelösung entfernt. Dann wird der verbleibende Feststoff mit Flusssäure behandelt, so dass das überschüssige SiO ₂ vollständig reagiert ; Andernfalls begünstigt der Überschuss an Magnesium die Bildung seines jeweiligen Silizids Mg ₂ Si, einer für das Verfahren unerwünschten Verbindung.

SiO ₂ wird in flüchtiges Gas SiF _{4 umgewandelt} , das für andere chemische Synthesen gewonnen wird. Schließlich wird die amorphe Siliciummasse unter einem Wasserstoffgasstrom getrocknet.

Ein weiteres ähnliches Verfahren aus amorphem Silicium zu erhalten , besteht die gleiche SiF der Verwendung von ₄ hergestellt zuvor oder den SiCl ₄ (zuvor erworben). Die Dämpfe dieser Siliciumhalogenide werden in einer inerten Atmosphäre über flüssiges Natrium geleitet, so dass die Reduktion des Gases ohne Anwesenheit von Sauerstoff erfolgen kann:

SiCl ₄ (g) + 4Na (l) => Si (s) + 4NaCl (l)

Interessanterweise wird aus amorphem Silizium energieeffiziente Solarmodule hergestellt.

Kristallines Silizium

Ausgehend von der pulverisierten Kieselsäure oder dem Quarz werden sie zu einem Lichtbogenofen gebracht, wo sie mit Koks reagieren. Auf diese Weise ist das Reduktionsmittel kein Metall mehr, sondern ein kohlenstoffhaltiges Material von hoher Reinheit:

SiO ₂ (s) + 2C (s) => Si (s) + 2CO (g)

Die Reaktion erzeugt auch Siliciumcarbid, SiC, das mit einem Überschuss an SiO ₂ neutralisiert wird (wieder ist der Quarz im Überschuss):

2SiC (s) + SiO ₂ (s) => 3Si (s) + 2CO (g)

Ein anderes Verfahren zur Herstellung von kristallinem Silizium ist die Verwendung von Aluminium als Reduktionsmittel:

3SiO ₂ (s) + 4Al (l) => 3Si (s) + 2Al ₂ O ₃ (s)

Ausgehend vom Kaliumhexafluorurosilicatsalz K ₂ wird es auch mit metallischem Aluminium oder Kalium umgesetzt, um dasselbe Produkt herzustellen:

K ₂ (1) + 4 Al (1) => 3 Si (s) + 6KF (1) + 4 AlF ₃ (g)

Silizium löst sich sofort in geschmolzenem Aluminium auf, und wenn das System abgekühlt wird, kristallisiert das erste und trennt sich vom zweiten; das heißt, es entstehen Siliziumkristalle, die graue Farben haben.

Polykristallines Silizium

Im Gegensatz zu den anderen Synthesen oder Produktionen beginnt man zur Gewinnung von polykristallinem Silizium mit einer Silangasphase, SiH ₄ . Dieses Gas wird oberhalb von 500 ºC einer Pyrolyse unterzogen, so dass eine thermische Zersetzung auftritt und sich somit aus seinen anfänglichen Dämpfen Polykristalle aus Silizium auf einer Halbleiteroberfläche ablagern.

Die folgende chemische Gleichung veranschaulicht die ablaufende Reaktion:

SiH ₄ (g) => Si (s) + H ₂ (g)

Offensichtlich sollte sich kein Sauerstoff in der Kammer befinden, da dieser mit SiH ₄ reagieren würde :

SiH ₄ (g) + 2O ₂ (g) => SiO ₂ (s) + 2H ₂ O (g)

Und die Spontaneität der Verbrennungsreaktion ist so groß, dass sie bei Raumtemperatur schnell auftritt, wenn das Silan nur minimal Luft ausgesetzt wird.

Ein anderer Syntheseweg zur Herstellung dieser Art von Silizium beginnt mit kristallinem Silizium als Rohstoff. Sie lassen es mit Chlorwasserstoff bei einer Temperatur um 300 ºC reagieren, so dass Trichlorsilan entsteht:

Si (s) + 3HCl (g) => SiCl ₃ H (g) + H ₂ (g)

Und das SiCl ₃ H reagiert bei 1100 ºC, um das Silizium zu regenerieren, aber jetzt polykristallin:

4SiCl ₃ H (g) => Si (s) + 3SiCl ₄ (g) + 2H ₂ (g)

Schauen Sie sich einfach die Gleichungen an, um eine Vorstellung von der Arbeit und den strengen Produktionsparametern zu erhalten, die berücksichtigt werden müssen.

Isotope

Silizium kommt auf natürliche Weise und hauptsächlich als ^28- Si- Isotop mit einer Häufigkeit von 92,23% vor.

Darüber hinaus gibt es zwei weitere Isotope, die stabil sind und daher keinen radioaktiven Zerfall erfahren: ²⁹ Si mit einer Häufigkeit von 4,67%; und ³⁰ Ja, mit einer Häufigkeit von 3,10%. ²⁸ Si ist so reichlich vorhanden , dass es nicht verwunderlich ist, dass das Atomgewicht von Silizium 28,084 u beträgt.

Silizium kann auch in verschiedenen Radioisotopen gefunden werden, darunter ³¹ Si (t _1/2 = 2,62 Stunden) und ³² Si (t _1/2 = 153 Jahre). Die anderen ( ²² Si - ⁴⁴ Si) haben eine sehr kurze oder kurze t _1/2 (weniger als Hundertstelsekunden).

Risiken

Reines Silizium ist eine relativ inerte Substanz, daher reichert es sich normalerweise in keinem Organ oder Gewebe an, solange die Exposition gering ist. In Pulverform kann es die Augen reizen und Tränken oder Rötungen verursachen, während das Berühren Hautbeschwerden, Juckreiz und Peeling verursachen kann.

Wenn die Exposition sehr hoch ist, kann Silizium die Lunge schädigen. aber ohne Nachwirkungen, es sei denn, die Menge reicht aus, um Erstickungsgefahr zu verursachen. Dies ist jedoch nicht der Fall bei Quarz, der mit Lungenkrebs und Krankheiten wie Bronchitis und Emphysem assoziiert ist.

Ebenso ist reines Silizium in der Natur sehr selten und seine Verbindungen, die in der Erdkruste so häufig vorkommen, stellen keine Gefahr für die Umwelt dar.

In Bezug auf Organosilicium könnten diese toxisch sein; Da es jedoch viele davon gibt, hängt es davon ab, welcher in Betracht gezogen wird, sowie von anderen Faktoren (Reaktivität, pH-Wert, Wirkmechanismus usw.).

Anwendungen

Bauindustrie

Siliziummineralien bilden den "Stein", aus dem Gebäude, Häuser oder Denkmäler gebaut werden. Beispielsweise bestehen Zemente, Betone, Stucke und Schamottesteine ​​aus festen Gemischen auf Silikatbasis. Aus diesem Ansatz kann man sich den Nutzen dieses Elements in Städten und in der Architektur vorstellen.

Glas und Keramik

In optischen Geräten verwendete Kristalle können aus Siliciumdioxid hergestellt werden, entweder als Isolatoren, Spektrophotometer-Probenzellen, piezoelektrische Kristalle oder bloße Linsen.

Wenn das Material mit mehreren Additiven hergestellt wird, wandelt es sich in einen amorphen Feststoff um, der als Glas bekannt ist. und Sandberge sind normalerweise die Quelle der Kieselsäure oder des Quarzes, die für ihre Herstellung notwendig sind. Zum anderen werden mit Silikaten Keramikmaterialien und Porzellane hergestellt.

Silizium verbindet Ideen und ist auch im Handwerk und in der Verzierung vorhanden.

Legierungen

Siliziumatome können mit einer Metallmatrix kohäsieren und mit dieser mischbar sein, was sie zu einem Additiv für viele Legierungen oder Metalle macht. zum Beispiel Stahl, um Magnetkerne herzustellen; Bronzen zur Herstellung von Telefonkabeln; und Aluminium bei der Herstellung der Aluminium-Silizium-Legierung für leichte Autoteile.

Daher kann es nicht nur im "Stein" von Gebäuden gefunden werden, sondern auch in den Metallen ihrer Säulen.

Trockenmittel

Gelatineartige Kieselgelkugeln, die als Trockenmittel verwendet werden. Quelle: Trockenmittel

Kieselsäure in gelartiger oder amorpher Form ermöglicht die Herstellung von Feststoffen, die als Trockenmittel wirken, indem die in den Behälter eintretenden Wassermoleküle eingefangen und sein Inneres trocken gehalten werden.

Elektronikindustrie

Aus polykristallinem und amorphem Silizium werden Sonnenkollektoren hergestellt. Quelle: Pxhere.

Siliziumschichten unterschiedlicher Dicke und Farbe sind Teil von Computerchips, da mit ihren festen (kristallinen oder amorphen) integrierten Schaltkreisen und Solarzellen entworfen wurden.

Als Halbleiter enthält er Atome mit weniger (Al, B, Ga) oder mehr Elektronen (P, As, Sb), um sie in Halbleiter vom Pon-Typ umzuwandeln. Mit den Übergängen von zwei Silikonen, einem n und dem anderen p, werden Leuchtdioden hergestellt.

Silikonpolymere

Der berühmte Silikonkleber besteht aus einem organischen Polymer, das durch die Stabilität der Ketten von Si-O-Si-Bindungen unterstützt wird. Wenn diese Ketten sehr lang, kurz oder vernetzt sind, ändern sich die Eigenschaften des Silikonpolymers sowie ihre endgültigen Anwendungen. .

Unter seinen unten aufgeführten Verwendungen können die folgenden erwähnt werden:

-Kleber oder Kleber, nicht nur zum Verbinden von Papieren, sondern auch von Bausteinen, Gummis, Glasscheiben, Steinen usw.

-Schmierstoffe in hydraulischen Bremssystemen

- Stärkt Farben und verbessert die Helligkeit und Intensität ihrer Farben, während sie Temperaturänderungen widerstehen können, ohne zu reißen oder zu fressen

-Sie werden als wasserabweisende Sprays verwendet, die einige Oberflächen oder Gegenstände trocken halten

- Sie geben Körperpflegeprodukten (Zahnpasten, Shampoos, Gele, Rasiercremes usw.) das Gefühl, seidig zu sein

-Ihre Beschichtungen schützen die elektronischen Komponenten empfindlicher Geräte wie Mikroprozessoren vor Hitze und Feuchtigkeit

- Mit Silikonpolymeren wurden mehrere Gummibälle hergestellt, die abprallen, sobald sie auf den Boden fallen.

Verweise

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