Silicon – Những điều bạn nên biết

Số nguyên tử: 14

Kí hiệu nguyên tử: Si

Trọng lượng nguyên tử: 28,0855

Điểm nóng chảy: 1414 C

Điểm sôi: 3265 C

Nguồn gốc tên gọi: Từ silicon có xuất xứ từ tiếng Latin silex, silicis (đá lửa-flint).

Khám phá: Jöns Jacob Berzelius thường được tôn vinh là người khám phá ra silicon. Vào năm 1824, ông là người đầu tiên tạo ra một dạng nguyên chất silicon vô định hình bằng cách đun nóng potassium với silicon tetraflouride sau đó giội rửa nhiều lần sản phẩm thu được để loại bỏ fluosilicate. Tuy nhiên, silicon tinh khiết vô định hình đã được khám phá ra vào năm 1811 bởi Gay Lussac và Louis Jacques Thénard. Vào năm 1854, Henri Etienne Sainte-Claire Deville lần đầu tiên tạo ra silicon kết tinh, dạng thù hình thứ hai của nguyên tố này.

Tính chất của silicon

Silicon là một nguyên tố tương đối trơ, và đa số các acid không ảnh hưởng đến nó. Acid hydrofluoric là ngoại lệ. Silicon còn bị tác dụng bởi halogen và chất kiềm loãng.

Silicon kết tinh có ánh kim và màu hơi xám. Silicon cho truyền qua 95% bước sóng hồng ngoại.

Những ai từng hít phải lượng lớn silicon sẽ bị mắc một chứng bệnh gọi là bụi phổi. Thợ mỏ và thợ cắt đá là những người có nguy cơ cao.

Các nguồn silicon

Silicon là nguyên tố dồi dào thứ hai trên thế giới, chỉ xếp sau oxygen. Nó chiếm 25,7% trọng lượng của lớp vỏ Trái đất, và nó được tìm thấy trên mặt trời và các ngôi sao. Nó là một thành phần chính của một họ thiên thạch gọi là aerolite. Nó còn là thành phần của tektite, một dạng thủy tinh thiên nhiên có xuất xứ không rõ.

Silicon kết tinh

Silicon kết tinh

Silicon không được tìm thấy tự do trong thiên nhiên, nó xuất hiện dưới dạng oxide và silicate trong một số khoáng chất. Silicon oxide có mặt dưới dạng cát, thạch anh, đá tinh thể, thạch anh tím, mã não, đá lửa, ngọc jasper và ngọc opal... Một số khoáng chất silicate bao gồm granite, hornblende, asbestos, feldspar, đất sét và mica.

Có thể sản xuất silicon thương mại bằng cách đun nóng silica và carbon trong một lò điện, sử dụng các điện cực carbon. Silicon còn được tạo ra theo nhiều cách khác. Silicon vô định hình có thể được tạo ra dưới dạng một chất bột nâu, dễ nóng chảy hoặc bốc hơi. Các đơn tinh thể silicon có thể được tạo ra và sử dụng cho các dụng cụ bán dẫn. Silicon siêu tinh khiết có thể được tạo ra bằng cách nhiệt phân trichlorosilane cực kì tinh khiết trong khí hydrogen, và bằng quá trình vùng nổi chân không.

Công dụng của silicon

Con người khai thác nhiều công dụng của silicon. Ở dạng cát và đất sét, nó được dùng nung thành gạch; ở dạng silicate nó có thể được dùng để sản xuất men, gốm, vân vân; và là chất chịu nhiệt nó có thể được dùng trong các thiết bị nhiệt độ cao. Nó là một thành phần căn bản của thép. Silicon carbide là một chất mài quan trọng và được dùng trong các laser để tạo ra ánh sáng kết hợp có bước sóng 4560 angstrom.

Silica, dưới dạng cát, là thành phần chính của thủy tinh, một trong những vật liệu rẻ tiền nhất thế giới với các đặc điểm cơ, nhiệt, điện, quang tuyệt vời. Silicon tetrachloride có thể dùng để mạ iridium cho thủy tinh.

Silicon siêu tinh khiết có thể dùng kết hợp với boron, gallium, phosphorus, và arsenic để tạo ra silicon bán dẫn dùng trong transistor, pin mặt trời, máy chỉnh lưu, và những dụng cụ khác được sử dụng rộng rãi trong điện tử học và công nghiệp hàng không vũ trụ.

Silicon vô định hình đã hydrate hóa có triển vọng tốt trong xu hướng chế tạo pin kinh tế dùng biến đổi năng lượng mặt trời thành điện năng.

Silicone là sản phẩm của silicon, chế tạo bằng cách thủy phân silicon chloride hữu cơ. Quá trình này có thể dùng để tạp ra một lượng lớn sản phẩm trùng hợp, hay silicone, từ dạng lỏng đến dạng rắn như thủy tinh, với nhiều công dụng.

Con người không phải là sinh vật duy nhất biết sử dụng silicon; nó còn quan trọng đối với đời sống động thực vật. Tảo cát nước ngọt và nước mặn đều khai thác silica từ nước để tạo ra màng tế bào. Silica có mặt trong tro thực vật và trong xương người.

Nguồn: Los Alamos National Laboratory

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Downlaod video thí nghiệm

Các bài khác


250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 92)
05/07/2020
Hiệu ứng Doppler 1842 Christian Andreas Doppler (1803–1853), Christophorus Henricus Diedericus Buys Ballot (1817–1890) “Khi viên sĩ quan cảnh
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 91)
05/07/2020
Quang học sợi 1841 Jean-Daniel Colladon (1802–1893), Charles Kuen Kao (sinh 1933), George Alfred Hockham (sinh 1938)   Khoa học về sợi
Thời gian có thật sự trôi không?
28/06/2020
Các định luật vật lí hàm ý rằng sự trôi qua của thời gian là một ảo giác. Để né tránh kết luận này, chúng ta phải suy
Chuyện kể của một hạt muon
19/06/2020
Khám phá muon từng khiến các nhà vật lí bối rối. Ngày nay, các thí nghiệm quốc tế sử dụng hạt vốn từng khó hiểu này để
Vì sao lực hấp dẫn khác với những lực còn lại?
17/06/2020
Chúng tôi hỏi bốn nhà vật lí tại sao lực hấp dẫn lạc lõng trong số các lực của tự nhiên. Và chúng tôi nhận được bốn
Cấp độ trong vật lí học
13/06/2020
Không giống triết học, logic học, hay toán học thuần túy, vật lí là một khoa học vừa mang tính kinh nghiệm vừa mang tính định
Tương lai của tâm trí - Michio Kaku (Phần cuối)
13/06/2020
TRIẾT HỌC VÀ KHOA HỌC THẦN KINH Cuộc tranh luận giữa Nguyên lý Copernican và Nguyên lý Nhân loại cũng tạo ra tiếng vang trong khoa
Các nghịch lí Zeno
09/06/2020
ACHILLES VÀ CON RÙA “Mọi chuyển động đều là ảo giác.” Xếp thứ nhất trong chín nghịch lí của chúng ta có từ hai thiên

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com