Metal Silicon

سیلیسیم - Silicon با نماد Si عنصری شیمیایی از خانوادهٔ شبه فلزها است که در گروه چهارم و دورهٔ سوم جدول تناوبی عنصرها جای دارد. عدد اتمی این عنصر ۱۴ است و چهار الکترون در لایهٔ ظرفیت دارد.

تاریخچه:

نخستین بار سیلیسیم در سال ۱۸۲۴ به صورت پالوده (خالص) فراوری شد. نام آن از واژهٔ لاتین silicis سیلیس به معنی سنگ چخماق گرفته شدهاست و ium که در انتهای آن گذاشته شده برای اشاره به ویژگیهای فلزی آن است، پسوندی که در بسیاری زبانهای غیر انگلیسی کاربرد دارد. البته نامی که در انگلیسی برای آن بکار میرود Silicon است که برای همانندی با دیگر نافلزها مانند کربن برگزیده شدهاست. این تغییر نام در سال ۱۸۳۱ پیشنهاد شد.

مشخصات :

سیلیسیم از دید فراوانی برپایهٔ جرم، هشتمین عنصر فراوان در جهان است. البته به سختی میتوان آن را به صورت خالص و آزاد در طبیعت پیدا کرد. سیلیسیم را بیشتر میتوان در گرد و غبار، ماسه، سیارکها و سیارهها و در قالب سیلیسیم دی اکسید و یا سیلیکاتها پیدا کرد. بیش از ۹۰٪ پوستهٔ زمین از کانیهای سیلیکات ساخته شدهاست به همین دلیل سیلیس پس از اکسیژن فراوان ترین ماده در پوستهٔ زمین است (نزدیک به ۲۸٪ بر پایهٔ جرم)

کاربرد:

بیشتر سیلیسیمی که به صورت تجاری کاربرد دارد بدون هیچ گونه جداسازی مورد بهره برداری قرار میگیرد و خیلی کم بر روی ترکیب طبیعی آن فراوری صورت میگیرد.

در بخش صنعت ساختمان و تولید سرامیک هم هنگام کاربرد رس، ماسه و سنگهای سیلیسی همین رویکرد وجود دارد. سیلیکاتها برای ملات و اندود گچ و سیمان به سیمان پورتلند میروند و پس از آنکه با شن و ماسههای سیلیسی آمیخته شدند از آنها بتُن ساخته میشود. کاربرد دیگر ماده در سرامیک برخی ابزارهای خانگی مانند پرسلان، شیشههای سنتی آهک سوددار با پایهٔ کوارتز و... است. سیلیسیم کاربید از ترکیبهای امروزی تر سیلیسیم است که از آن سرامیکهای پرمقاومت ساخته میشود. پلیمرهای با پایهٔ سیلیسیم را سیلیکون مینامند.

بیشتر سیلیسیم آزاد در صنعتهای پالایش فولاد، ریخته گری آلومینیم و بسیاری صنعتهای حساس شیمی (مانند سیلیس دودی) کاربرد دارد. کمتر از ۱۰ درصد سیلیسیم در ساخت نیمه رساناها به کار میرود. این سیلیسیم که بسیار پالوده شده (درجهٔ خلوص بالا دارد) شاید مهم ترین نقش را در اقتصاد دنیا داشته باشد چون صنعت الکترونیک، ساخت تراشههای مدار و درنتیجه ساخت بیشتر رایانهها وابسته به آن است.

سیلیسیم در زیست شناسی هم عنصری بسیار مهم است هرچند که به نظر میرسد اندازههای بسیار کمی از آن در بدن جانوران مورد نیاز باشد. بسیاری از گونههای اسفنجهای دریایی برای ساختار بدنشان نیازمند سیلیسیم اند همچنین سیلیسیم و سیلیسیک اسید در سوخت و ساز بدن گیاهان بویژه بسیاری از علفها نقشی حیاتی دارند.