什麼是矽

矽元素符號Si

舊稱矽

原子序數14

相對原子質量28.09

有無定形和晶體兩種同素異形體。

矽

晶體矽為鋼灰色,無定形矽為黑色,密度2.4g/cm3,熔點1420℃,沸點2355℃,晶體矽屬於原子晶體,硬而有光澤,有半導體性質。矽的化學性質比較活潑,在高溫下能與氧氣等多種元素化合,不溶於水、硝酸和鹽酸,溶於氫氟酸和堿液,用於造制合金如矽鐵、矽鋼等,單晶矽是一種重要的半導體材料,用於制造大功率晶體管、整流器、太陽能電池等。矽在自然界分布極廣,地殼中約含27.6%,主要以二氧化矽和矽酸鹽的形式存在。

造房子用的磚、瓦、砂石、水泥、玻璃,吃飯,喝水用的瓷碗、水杯,洗臉間的潔具,它們看上去截然不同,其實主要成分都是矽的化合物。雖然人們早在遠古時代便使用矽的化合物粘土制造陶器。但直到1823年,瑞典化學家貝采利烏斯才首次分離出矽元素,並將矽在氧氣中燃燒生成二氧化矽,確定矽為一種元素。中國曾稱它為矽,因矽和錫同音,難於分辨,故於1953年將矽改稱為矽。矽是一種非金屬元素,化學符號是Si。它是構成礦物與岩石的主要元素。在自然界矽無遊離狀態,都存在於化合物中。矽的化合物主要是二氧化矽(矽石)和矽酸鹽。例如,花崗岩是由石英、長石、雲母混合組成的,石英即是二氧化矽的一種形式,長石和雲母是矽酸鹽。砂子和砂岩是不純矽石的變體,是天然矽酸鹽岩石風化後的產物。矽約占地殼總重量的27.72%,其豐度僅次於氧。

矽是非金屬元素,有無定形和晶體兩種同素異形體,晶體矽具有金屬光澤和某些金屬特性,因此常被稱為准金屬元素。矽是一種重要的半導體材料,摻微量雜質的矽單晶可用來制造大功率晶體管、整流器和太陽能電池等。二氧化矽(矽石)是最普遍的化合物,在自然界中分布極廣,構成各種礦物和岩石。最重要的晶體矽石是石英。大而透明的石英晶體叫水晶,黑色幾乎不透明的石英晶體叫墨晶。石英的硬度為7。石英玻璃能透過紫外線,可以用來制造汞蒸氣紫外光燈和光學儀器。自然界中還有無定形的矽,叫做矽藻土,常用作甘油炸藥(硝化甘油)的吸附體,也可作絕熱、隔音材料。普通的砂子是制造玻璃、陶瓷、水泥和耐火材料等的原料。矽酸幹燥脫水後的產物為矽膠,它有很強的吸附能力,能吸收各種氣體,因此常用來作吸附劑、幹燥劑和部分催化劑的載體。

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