Giới thiệu silicon

Silicon là một nguyên tố hóa học có ký hiệu là Si và số nguyên tử 14. Nó là chất rắn kết tinh cứng, giòn, có ánh kim loại màu xám xanh, là chất bán dẫn và kim loại tứ bội . Nó là thành viên của nhóm 14 trong bảng tuần hoàn: cacbon ở trên nó; và gecmani , thiếc , chì , và Fl nằm bên dưới nó. Nó tương đối không hoạt động.

Bởi vì nó có ái lực hóa học cao với oxy, mãi đến năm 1823, Jöns Jakob Berzelius mới lần đầu tiên có thể điều chế nó và mô tả nó ở dạng tinh khiết. Các oxit của nó tạo thành một họ anion được gọi là silicat . Điểm nóng chảy và sôi của nó tương ứng là 1414 ° C và 3265 ° C, cao thứ hai trong số tất cả các kim loại và phi kim, chỉ sau boron .

Silicon là nguyên tố phổ biến thứ tám trong vũ trụ tính theo khối lượng, nhưng rất hiếm khi xuất hiện dưới dạng nguyên tố tinh khiết trong vỏ Trái đất. Nó phân bố rộng rãi trong không gian dưới dạng bụi vũ trụ , các hành tinh và các hành tinh dưới dạng nhiều dạng khác nhau của silic điôxít (silica) hoặc silicat . Hơn 90% vỏ Trái đất được cấu tạo từ các khoáng chất silicat , làm cho silic trở thành nguyên tố phong phú thứ hai trong vỏ Trái đất (khoảng 28% khối lượng), sau ôxy .

Hầu hết silic được sử dụng cho mục đích thương mại mà không được phân tách, thường là rất ít quá trình xử lý các khoáng chất tự nhiên. Việc sử dụng như vậy bao gồm xây dựng công nghiệp với đất sét , cát silica và đá . Silicat được sử dụng trong xi măng poóc lăng để làm vữa và vữa , trộn với cát và sỏi silica để làm bê tông cho lối đi, nền và đường. Chúng cũng được sử dụng trong đồ gốm sứ trắng như sứ , và trong thủy tinh soda-vôi truyền thống có gốc silicat và nhiều loại ly chuyên dụng khác. Các hợp chất silic như cacbua silic được sử dụng làm chất mài mòn và các thành phần của gốm có độ bền cao. Silicon là cơ sở của polyme tổng hợp được sử dụng rộng rãi được gọi là silicon .

Cuối thế kỷ 20 đến đầu thế kỷ 21 được gọi là Kỷ nguyên Silicon (còn được gọi là Thời đại kỹ thuật số hoặc Thời đại thông tin ) vì tác động lớn mà silicon nguyên tố gây ra đối với nền kinh tế thế giới hiện đại. Một phần nhỏ silicon nguyên tố rất tinh khiết được sử dụng trong thiết bị điện tử bán dẫn (<10%  ) rất cần thiết cho các bóng bán dẫn và chip mạch tích hợp được sử dụng trong hầu hết các công nghệ hiện đại như điện thoại thông minh và các máy tính khác. Vào năm 2019, 32,4% phân khúc thị trường chất bán dẫn là dành cho mạng và thiết bị truyền thông, và ngành công nghiệp chất bán dẫn được dự báo sẽ đạt 726,73 tỷ đô la vào năm 2027.

Silicon là một nguyên tố thiết yếu trong sinh học. Hầu hết các loài động vật chỉ cần có dấu vết, nhưng một số loài bọt biển và vi sinh vật, chẳng hạn như tảo cát và mùn xạ , tiết ra cấu trúc bộ xương làm bằng silica. Silica được lắng đọng trong nhiều mô thực vật