عنصر سیلیکون

سیلیکون عنصری بوده که به وفور در دسترس می‏باشد و ویژگی‏های یک نیمه هادی را دارد.
شنبه، 24 مهر 1395
تخمین زمان مطالعه:
پدیدآورنده: علی اکبر مظاهری
موارد بیشتر برای شما
عنصر سیلیکون
عنصر سیلیکون

 

مترجم: سهیلا حاجی‏زاده
منبع:راسخون




 

سیلیکون عنصری بوده که به وفور در دسترس می‏باشد و ویژگی‏های یک نیمه هادی را دارد.
عنصر سیلیکون یک ماده‏ی شبه فلز می‏باشد. این بدین معنی است که آن‏ها خواص ‏بین فلزات و نیمه فلزات را دارا می‏باشند. برخی مواقع، آن‏ها به عنوان نیمه فلزات نامیده می‏شوند. این عنصر از کلمه‏ی لاتین سیلیکوم مشتق شده است. سیلیکون برای اولین بار در سال 1787 توسط پدر شیمی مدرن، آنتونی لاوازیه کشف شد.
این عنصر تقریبا یک چهارم پوسته‏ی زمین را تشکیل می‏دهد. با وجود فراوانی آن بر روی سطح زمین، این عنصر به ندرت در حالت عنصر آزاد وجود دارد. این عنصر اغلب در مواد معدنی مختلف مانند سیلیکون دی اکسید یا سیلیکا و سیلیکات‏ها در دسترس می‏باشد. سنگ چخماق، کوارتز، یاقوت و عقیق دارای مقدار کمی مواد معدنی حاوی سیلیکا هستند. پیروکسن، میکا و فلدسپات برخی از مواد معدنی سیلیکاته ی مهم می‏باشند. ما می‏توانیم این مواد معدنی را از تخته سنگ‏هایی مانند گرانیت و در ماسه و رس به دست آوریم.
خواص
سیلیکا در شکل کریستالی یافت می‏شود. فرم خالص این عنصر خاکستری رنگ با درخشش فلزی می‏باشد. برخی از خواص سیلیکون مانند شیشه می‏باشد. این عنصر ماهیت قوی و در عین حال شکننده دارد.
از نظر شیمیایی، این عنصر توسط نماد Si مشخص می‏شود. عدد اتمی آن 14 و وزن اتمی آن 08/28 می‏باشد. چهار ظرفیتی بوده و حاوی چهار الکترون در بیرونی‏ترین لایه‏ی خود می‏باشد. سیلیکون از نظر شیمیایی عنصری با واکنش‏پذیری بالا نمی‏باشد. این ماده با اکثر ترکیبات اسیدی واکنش نمی‏دهد. با این حال، با ترکیبات قلیایی رقیق و هالوژن‏ها واکنش می‏دهد. به واسطه‏ی حضور چهار الکترون در لایه‏ی بیرونی آن، قادر به پیوند با برخی عناصر و ترکیبات دیگر تحت شرایط خاص می‏باشد.
ترکیبات
هنگامی که سیلیکون با برخی عناصر فلزی مانند منیزیم واکنش می‏دهد، منیزیم سیلیسید تشکیل می‏شود، که ترکیبی با واکنش‏پذیری بالا می‏باشد. در واکنش با کربن، سیلیکون کاربید (SiC) تولید شده که ماده‏ای ساینده با نقطه‏ی ذوب بالا می‏باشد. سیلان (SiH4) به واسطه‏ی واکنش هیدروژن و سیلیکون تشکیل شده و این ترکیب بسیار قابل اشتعال می‏باشد. سیلیکون دی اکسید یکی از چنین ترکیباتی بوده که در انواعی از اشکال کریستالی یافت می‏شود.
مصارف
سیلیکون به طور گسترده‏ای به منظور ایجاد آلیاژهای سیلیکون – آلومینیوم مورد استفاده قرار گرفته که در صنعت خودرو کاربرد دارد. این ماده به عنوان یک جزء از فولاد الکتریکی به منظور تغییر مقاومت الکتریکی آن و خواص مغناطیسی مورد استفاده قرار می‏گیرد. هنگامی که به آهن مذاب اضافه می‏شود، به بهبود کیفیت و عملکرد آهن کمک می‏کند. ترکیباتی مانند سیلیکا و سیلیکات در صنعت شیشه، سرامیک و سیمان مورد استفاده قرار می‏گیرند.
این عنصر در تهیه‏ی سیلیکون‏ها، یک ترکیب ساخته شده از پیوندهای سیلیکون – اکسیژن و سیلیکون – کربن مورد استفاده قرار می‏گیرد. این ترکیب قادر به تشکیل پلیمرها بوده و به آب غیر قابل نفوذ می‏باشد. سیلیکون دارای مصارف متعددی از جمله تیمارهای ضد آب، ایجاد مهر و موم مکانیکی، گریس‏های با دمای بالا، واکس‏ها و غیره می‏باشند.
این عنصر در خالص‏ترین فرم خود، یک عنصر باارزش در صنعت نیمه هادی می‏باشد. سیلیکون به دلیل اینکه می‏تواند خواص نیمه هادی را حتی در دمای خیلی بالا برخلاف عناصر دیگر مانند گرانیوم حفظ کند، بسیار محبوب می‏باشد. این ترکیب برای ساخت برش‏های نازک از ویفرهای سیلیکا که در تجهیزات الکترونیکی مورد نیاز است نیز استفاده می‏شود. سیلیکون با خلوص بالا اغلب با عناصر خاصی به منظور تنظیم هدایت الکتریکی آن ترکیب می‏شود. این نوع از تنظیم در سلول‏های خورشیدی، ترانزیستورها، مدارهای مجتمع یا ریزتراشه‏ها، میکروپروسسورها و چند دستگاه نیمه هادی دیگر مورد استفاده در مواد الکترونیکی مورد نیاز می‏باشد.
سیلیکون یا ترکیبات آن هیچ گونه اثرات مضر عمده‏ای بر روی گیاهان، حیوانات و محیط زیست ندارند و این عنصر یک عنصر مهم در متابولیسم انواع خاصی از چمن‏ها می‏باشد.

 

ارسال نظر
با تشکر، نظر شما پس از بررسی و تایید در سایت قرار خواهد گرفت.
متاسفانه در برقراری ارتباط خطایی رخ داده. لطفاً دوباره تلاش کنید.
مقالات مرتبط
موارد بیشتر برای شما
تجلیل از ۵۸ نخبه علمی کشور در شصت‌وچهارمین جایزه البرز
تجلیل از ۵۸ نخبه علمی کشور در شصت‌وچهارمین جایزه البرز
وضعیت موجود وقف و امور خیریه در سوئیس؛ تحلیل آماری بنیادها، هزینه‌ها و مشارکت مردمی
وضعیت موجود وقف و امور خیریه در سوئیس؛ تحلیل آماری بنیادها، هزینه‌ها و مشارکت مردمی
مفهوم وقف و امور خیریه در سوئیس؛ ساختار بنیادها، انجمن‌ها و شرایط عام‌المنفعه بودن
مفهوم وقف و امور خیریه در سوئیس؛ ساختار بنیادها، انجمن‌ها و شرایط عام‌المنفعه بودن
سقوط پهپاد بمب‌گذاری‌شده رژیم صهیونی در جنوب لبنان
play_arrow
سقوط پهپاد بمب‌گذاری‌شده رژیم صهیونی در جنوب لبنان
افشای سند جنگی دشمن به روایت سیمیاری
play_arrow
افشای سند جنگی دشمن به روایت سیمیاری
جابه‌جایی قلعه ۳۶۰ تنی با نیروی ۱۸۰۰ نفر در ژاپن
play_arrow
جابه‌جایی قلعه ۳۶۰ تنی با نیروی ۱۸۰۰ نفر در ژاپن
سند محرمانه‌ای که از اتاق جنگ دشمن لو رفت
play_arrow
سند محرمانه‌ای که از اتاق جنگ دشمن لو رفت
پزشک قلابی که با سرم بیهوشی وارد خانه‌ها می‌شد!
play_arrow
پزشک قلابی که با سرم بیهوشی وارد خانه‌ها می‌شد!
اژه‌ای: نگوییم نمی‌شود بگوییم می‌شود می‌توانیم و انجام می‌دهیم
play_arrow
اژه‌ای: نگوییم نمی‌شود بگوییم می‌شود می‌توانیم و انجام می‌دهیم
وزیرخارجه سابق آمریکا: نتانیاهو به تصویر اسرائیل در آمریکا و جهان ضربه زد
play_arrow
وزیرخارجه سابق آمریکا: نتانیاهو به تصویر اسرائیل در آمریکا و جهان ضربه زد
پوکر لژیونر ایرانی در لیگ مالزی
play_arrow
پوکر لژیونر ایرانی در لیگ مالزی
آزمایش سیستم چتر نجات رزمی و نظامی هند
play_arrow
آزمایش سیستم چتر نجات رزمی و نظامی هند
سعید اسماعیلی بدون دادن حتی یک امتیاز قهرمان شد
play_arrow
سعید اسماعیلی بدون دادن حتی یک امتیاز قهرمان شد
‏ادعای ترامپ: اگر من نبودم ایران اسرائیل را نابود می کرد
play_arrow
‏ادعای ترامپ: اگر من نبودم ایران اسرائیل را نابود می کرد
بی‌ارزش‌ترین ویدیوهایی که در یوتیوب بازدیدهای میلیونی داشته‌اند!
play_arrow
بی‌ارزش‌ترین ویدیوهایی که در یوتیوب بازدیدهای میلیونی داشته‌اند!