تاریخ کشف سیلیسیوم

سیلیسیوم از نظر وفور در طبیعت مقام دوم پس از اکسیژن را داراست، با وجود اینکه عنصر مزبور 28 درصد پوسته‌ی زمین را تشکیل می‌دهد، فراوانی‌اش باعث کشف زود هنگام آن نگردید. دلیل این امر مشکل بودن احیاء سلیس و آزاد کردن سیلیسیوم بوده است.
شاید از بسیاری جهات بتوان سیلیسیوم را جزو عناصر شناخته شده در عهد باستان به شمار آورد. ترکیبات این عنصر قرنها پیش کشف و به کار گرفته شده است (نمونه‌ی مشخص از این‌گونه ترکیبات، ابزارهای سنگی انسانهای اولیه است). ما کربن را عنصری از عهد باستان می‌دانیم، زیر این غیر فلز مشهور از هزاران سال پیش برای بشر شناخته شده است. اما تنها دو قرن از تثبیت کربن به عنوان عنصری شیمیایی می‌گذرد. به طوری که می‌دانید، شیشه هم ترکیبی از سیلیسیوم است. به هر صورت، تاریخ کشف سیلیسیوم تاریخی است که این غیر فلز به شکل خالص تهیه گردید و این موضوع در تاریخ علم به ثبت رسیده است.
در آغاز قرن هجدهم، بسیاری از دانشمندان عقیده داشتند که سیلیس یا خاک سیلیس حاوی یک عنصر شیمیایی ناشناخته است و، بر این اساس، تلاش کردند این عنصر را به شکل آزاد از سیلیس جدا کنند. دیوی کوشید این ترکیب را به کمک جریان برق تجزیه کند. روش مزبور برای استخراج تعدادی از فلزات قلیایی نیز به کار گرفته شده بود بدون آنکه موقعیتی حاصل شود. تلاش این دانشمند برای تهیه‌ی سیلیسیوم خالص، با عبور دادن بخار پتاسیوم از روی سیلیسیوم که تا درجه حرارت سرخ شدن گرم شده بود. نیز با شکست مواجه شد. گیلوساک و تنار، در سال 1811، برای حل این مسئله همت گماشتند. آنان واکنش شدیدی بین تترافلوئورید سیلیسیوم و پتاسیوم فلزی مشاهده کردند. در این فعل و انفعال ترکیبی به رنگ قرمز مایل به قهوه‌ای تشکیل شد. دو شیمیدان یاد شده نتوانستند به خواص محصول حاصل پی ببرند. به احتمال قوی، این محصول سیلیسیوم ناخالص و بی‌شکل بوده است.
سرانجام، در سال 1833، برزلیوس در این مورد به موفقیت نزدیک شد. شیمیدان سوئدی مخلوطی از اکسید سیلیسیوم، آهن، و زغال را تا درجه حرارت بالایی گرم کرد و آلیاژی از سیلیسیوم و آهن (فروسیلیسیوم) تهیه کرد. برزلیوس بخوبی قادر بود ترکیب این آلیاژ را توجیه کند. وی برای جدا کردن سیلیسیوم خالص آزمایشات تنار و گیلوساک را تکرار کرد و مانند آن دو ماده‌ی قهوه‌ای رنگی به دست آورد. از این ترکیب، تحت تأثیر آب، حبابهای ئیدروژن آزاد شد و سیلیسیوم بی‌شکل به صورت پودری به رنگ قهوه‌ای تیره و نامحلول، که حاوی ناخالصی سیلیکو فلوئورید پتاسیوم بود، به دست آمد. برزلیوس با شستشوی متوالی رسوب، ناخالصی را از آن خارج کرد.
روش دیگری نیز توسط برزلیوس ارائه گردید. در این روش فلوئورسیلیکات پتاسیوم با مقدار اضافی پتاسیوم تکلیس می‌شود. بعدها ثابت شد که روش دوم عملی‌تر و موفقیت‌آمیزتر است. ترکیب ممزوج به وسیله‌ی آب تجزیه می‌شود و، در نتیجه، سیلیسیوم خالص و بی‌شکل حاصل می‌گردد. برزلیوس نشان داد که سیلیسیوم در اثر تکلیس به سیلیس تبدیل می‌شود. با همین روش بود که برزلیوس موفق به کشف سیلیسیوم گردید. سیلیسیوم بلوری، در سال 1854، توسط سنت کلر دویل (1)، در اثنای جدا کردن آلومینیوم به دست آمد. نام لاتین سیلیسیوم از کلمه‌ی سیلکس (2) به معنی «سنگ سخت» مشتق شده است.

پی‌نوشت‌:

1. Saint Claire Deville.
2. Silex.

منبع مقاله :
تریفونوف، دیمیتری نیکولایویچ؛ تریفونوف، ولادیمیر؛ (1390)، تاریخچه‌ی کشف عناصر شیمیایی، برگردان: عبدالله زرافشان، تهران: شرکت انتشارات علمی و فرهنگی، چاپ چهارم