硅(中国大陆以外称矽)是一种化学元素,它的化学符号是Si,它的原子序数是14,属于元素周期表上IVA族的类金属元素。硅原子有四个外围电子,与同族的碳相比,硅的化学性质更为稳定。硅是极为常见的一种元素,然而它极少以单质的形式在自然界出现,它以复杂的硅酸盐或二氧化硅的形式,广泛存在于岩石、砂砾、尘土之中。硅在宇宙中的储量排在第八位。在地壳中,它是第二丰富的元素,构成地壳总质量的25.7%,仅次于第一位的氧(49.4%)。
性状 1787年,拉瓦锡首次发现硅存在于岩石中。然而在1800年,戴维将其错认为一种化合物。1811年,盖-吕萨克和Thénard可能已经通过将单质钾和四氟化硅混合加热的方法制备了不纯的无定形硅。1823年,硅首次作为一种元素被贝采利乌斯发现,并于一年后提炼出了无定形硅,其方法与盖-吕萨克使用的方法大致相同。他随后还用反复清洗的方法将单质硅提纯。
发现 英文silicon,来自拉丁文的silex,silicis,意思为燧石(火石)。在中国大陆,该元素原称为矽,1953年2月中国科学院召开了一次全国性的化学物质命名扩大座谈会,通过并公布了重新命名为硅,原因是矽与另外的化学元素锡和硒同音,而且汉字中xi的同音字太多。在台湾,原称为硅,后改称矽。
名称由来 硅主要以化合物的形式,作为仅次于氧的最丰富的元素存在于地壳中,约占地表岩石的四分之一,广泛存在于硅酸盐和硅石中。
分布 工业上,通常是在电炉中由碳还原二氧化硅而制得。 化学反应方程式: SiO2 + 2C → Si + 2CO 这样制得的硅纯度为97~98%,叫做金属硅。再将它融化后重结晶,用酸除去杂质,得到纯度为99.7~99.8%的金属硅。如要将它做成半导体用硅,还要将其转化成易于提纯的液体或气体形式,再经蒸馏、分解过程得到多晶硅。如需得到高纯度的硅,则需要进行进一步的提纯处理。
制备 已发现的硅的同位素共有12种,包括硅25至硅36,其中只有硅28,硅29,硅30是稳定的,其他同位素都带有放射性。
同位素 硅是一种半导体材料,可用于制作半导体器件和集成電路。还可以合金的形式使用(如硅铁合金),用于汽车和机械配件。也与陶瓷材料一起用于金属陶瓷中。还可用于制造玻璃、混凝土、砖、耐火材料、矽氧烷、硅烷。
用途
元素 元素周期表 同位素列表 放射性 濃縮鈾 类金属 |