លក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្ត និងគីមីមួយចំនួននៃស៊ីលីកុន និងសមាសធាតុរបស់វា។ ការប្រើប្រាស់ស៊ីលីកុនសុទ្ធ

ស៊ីលីកុន (ស៊ី) -ស្ថិតក្នុងដំណាក់កាលទី 3 ក្រុម IV នៃក្រុមរងសំខាន់នៃតារាងតាមកាលកំណត់។ លក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្ត៖ស៊ីលីកុនមាននៅក្នុងការកែប្រែពីរ៖ អាម៉ូញ៉ូម និងគ្រីស្តាល់។ Amorphous silicon គឺជាម្សៅពណ៌ត្នោតដែលមានដង់ស៊ីតេ 2.33 g/cm3 រលាយក្នុងរលាយលោហៈ។ គ្រីស្តាល់ស៊ីលីកុនគឺជាគ្រីស្តាល់ប្រផេះងងឹតជាមួយនឹងដែករលោង រឹង និងផុយ ជាមួយនឹងដង់ស៊ីតេ 2.4 ក្រាម/cm3។ ស៊ីលីកុនមានអ៊ីសូតូបចំនួនបី៖ ស៊ី (28), ស៊ី (29), ស៊ី (30) ។

លក្ខណៈសម្បត្តិគីមី៖ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិច៖ 1s22s22p63 ស២៣ ភី ២ . ស៊ីលីកុនគឺជាលោហៈមិនមែនលោហធាតុ។ នៅកម្រិតថាមពលខាងក្រៅស៊ីលីកុនមានអេឡិចត្រុង 4 ដែលកំណត់ស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មរបស់វា: +4, -4, -2 ។ Valency - 2.4 ស៊ីលីកុន Amorphous មានប្រតិកម្មខ្លាំងជាងស៊ីលីកុនគ្រីស្តាល់។ នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌធម្មតាវាមានអន្តរកម្មជាមួយ fluorine: Si + 2F2 = SiF4 ។ នៅ 1000 ° C Si ប្រតិកម្មជាមួយមិនមែនលោហធាតុ: CL2, N2, C, S ។

ក្នុង​ចំណោម​អាស៊ីត ស៊ីលីកុន​មាន​ប្រតិកម្ម​តែ​ជាមួយ​នឹង​ល្បាយ​នៃ​អាស៊ីត​នីទ្រីក និង​អ៊ីដ្រូហ្វ្លុយអូរីក​ប៉ុណ្ណោះ៖

វាមានឥរិយាបទខុសគ្នាទាក់ទងនឹងលោហធាតុ: នៅក្នុងរលាយ Zn, Al, Sn, Pb វារលាយល្អប៉ុន្តែមិនមានប្រតិកម្មជាមួយពួកវាទេ។ ស៊ីលីកុនមានអន្តរកម្មជាមួយនឹងការរលាយលោហៈផ្សេងទៀត - ជាមួយ Mg, Cu, Fe - ដើម្បីបង្កើតសារធាតុស៊ីលីកុន: Si + 2Mg = Mg2Si ។ ស៊ីលីកុនដុតក្នុងអុកស៊ីសែន៖ Si + O2 = SiO2 (ខ្សាច់) ។

ស៊ីលីកុនឌីអុកស៊ីតឬស៊ីលីកា- ការតភ្ជាប់មានស្ថេរភាព ស៊ី, ចែកចាយយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងធម្មជាតិ។ វាមានប្រតិកម្មដោយការលាយវាជាមួយអាល់កាឡាំង និងអុកស៊ីដមូលដ្ឋាន បង្កើតជាអំបិលអាស៊ីតស៊ីលីកិក - ស៊ីលីកេត។ បង្កាន់ដៃ៖នៅក្នុងឧស្សាហកម្ម ស៊ីលីកុននៅក្នុងទម្រង់ដ៏បរិសុទ្ធរបស់វាត្រូវបានទទួលដោយកាត់បន្ថយស៊ីលីកុនឌីអុកស៊ីតជាមួយនឹងកូកាកូឡានៅក្នុងឡភ្លើង៖ SiO2 + 2C = Si + 2CO?

នៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ ស៊ីលីកុនត្រូវបានទទួលដោយការកិនខ្សាច់ពណ៌សជាមួយម៉ាញេស្យូម ឬអាលុយមីញ៉ូម៖

SiO2 + 2Mg = 2MgO + Si ។

3SiO2 + 4Al = Al2O3 + 3Si ។

ស៊ីលីកុនបង្កើតជាអាស៊ីត៖ H2 SiO3 - អាស៊ីតមេតាស៊ីលីក; H2 Si2O5 គឺជាអាស៊ីតឌីមេតាស៊ីលីកុន។

ការរកឃើញនៅក្នុងធម្មជាតិ៖រ៉ែថ្មខៀវ - SiO2 ។ គ្រីស្តាល់ Quartz មានរាងដូចព្រីមប្រាំមួយ គ្មានពណ៌ និងថ្លា ហើយត្រូវបានគេហៅថា គ្រីស្តាល់ថ្ម។ អាមេទីស គឺជាគ្រីស្តាល់ថ្មពណ៌ស្វាយ ជាមួយនឹងភាពមិនបរិសុទ្ធ។ topaz ជក់បារីមានពណ៌ត្នោត; agate និង jasper គឺជាប្រភេទគ្រីស្តាល់នៃរ៉ែថ្មខៀវ។ ស៊ីលីកា Amorphous គឺមិនសូវមានទេ ហើយមាននៅក្នុងទម្រង់នៃសារធាតុរ៉ែ opal - SiO2 nH2O ។ Diatomite, tripoli ឬ kieselguhr (diatomaceous earth) គឺជាទម្រង់ផែនដីនៃស៊ីលីកុនអាម៉ូហ្វ។

42. គំនិតនៃដំណោះស្រាយ colloidal

ដំណោះស្រាយ colloidal- ប្រព័ន្ធពីរដំណាក់កាលដែលបែកខ្ចាត់ខ្ចាយខ្លាំង រួមមានឧបករណ៍ផ្ទុកបែកខ្ចាត់ខ្ចាយ និងដំណាក់កាលបែកខ្ញែក។ ទំហំភាគល្អិតគឺមធ្យមរវាងដំណោះស្រាយពិត ការព្យួរ និងសារធាតុ emulsion ។ យូ ភាគល្អិត colloidalសមាសធាតុម៉ូលេគុលឬអ៊ីយ៉ុង។

មានបីប្រភេទនៃរចនាសម្ព័ន្ធខាងក្នុងនៃភាគល្អិតបឋម។

1. Suspensoids (ឬ colloids មិនអាចត្រឡប់វិញបាន)- ប្រព័ន្ធតំណពូជ លក្ខណៈសម្បត្តិដែលអាចត្រូវបានកំណត់ដោយផ្ទៃអន្តរដំណាក់កាលដែលបានអភិវឌ្ឍ។ បើប្រៀបធៀបទៅនឹងការព្យួរ ពួកវាមានការបែកខ្ញែកខ្លាំងជាង។ ពួកវាមិនអាចមានរយៈពេលយូរបានទេបើគ្មានស្ថេរភាពបែកខ្ញែក។ ពួកគេត្រូវបានគេហៅថា កូឡាជែនដែលមិនអាចត្រឡប់វិញបាន។ដោយសារតែការពិតដែលថាដីល្បាប់របស់ពួកគេមិនបង្កើតជាសូលុយស្យុងម្តងទៀតបន្ទាប់ពីការហួត។ ការផ្តោតអារម្មណ៍របស់ពួកគេគឺទាប - 0,1% ។ ពួកវាខុសគ្នាបន្តិចបន្តួចពី viscosity នៃឧបករណ៍ផ្ទុកដែលបែកខ្ចាត់ខ្ចាយ។

Suspensoids អាចទទួលបាន៖

1) វិធីសាស្រ្តនៃការបំបែក (កំទេចសាកសពធំ);

2) វិធីសាស្រ្ត condensation (ការផលិតនៃសមាសធាតុ insoluble ដោយប្រើប្រតិកម្មផ្លាស់ប្តូរ, hydrolysis, ល) ។

ការថយចុះដោយឯកឯងនៃការបែកខ្ញែកនៅក្នុងការព្យួរអាស្រ័យលើថាមពលផ្ទៃទំនេរ។ ដើម្បីទទួលបានការព្យួរយូរអង្វែងលក្ខខណ្ឌគឺចាំបាច់ដើម្បីធ្វើឱ្យវាមានស្ថេរភាព។

ប្រព័ន្ធបំបែកមានស្ថេរភាព៖

1) ឧបករណ៍ផ្ទុកចែកចាយ;

2) ដំណាក់កាលបែកខ្ញែក;

3) ស្ថេរភាពនៃប្រព័ន្ធបែកខ្ញែក។

ស្ថេរភាពអាចជាអ៊ីយ៉ុង ម៉ូលេគុល ប៉ុន្តែភាគច្រើនមានម៉ូលេគុលខ្ពស់។

កូឡាជែនការពារ- សមាសធាតុម៉ូលេគុលខ្ពស់ដែលត្រូវបានបន្ថែមសម្រាប់ស្ថេរភាព (ប្រូតេអ៊ីន peptides ជាតិអាល់កុល polyvinyl ។ល។)

2. Associative (ឬ micellar colloids) – semicolloids ដែលកើតឡើងនៅពេលដែលមានកំហាប់គ្រប់គ្រាន់នៃម៉ូលេគុលដែលមានរ៉ាឌីកាល់អ៊ីដ្រូកាបូន (ម៉ូលេគុលឌីហ្វីលីក) នៃសារធាតុទម្ងន់ម៉ូលេគុលទាប នៅពេលដែលពួកវាភ្ជាប់ទៅក្នុងបណ្តុំនៃម៉ូលេគុល (មីសែល)។ មីសែលត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងដំណោះស្រាយ aqueous នៃ detergents (សាប៊ូ), ថ្នាំជ្រលក់សរីរាង្គ។

3. កូឡាជែនម៉ូលេគុល (កូឡាជែនបញ្ច្រាស ឬលីអូហ្វីលីក) –សារធាតុម៉ូលេគុលខ្ពស់ធម្មជាតិ និងសំយោគដែលមានទម្ងន់ម៉ូលេគុលខ្ពស់។ ម៉ូលេគុលរបស់ពួកគេមានទំហំនៃភាគល្អិត colloidal (macromolecules) ។

ដំណោះស្រាយរលាយនៃសារធាតុ colloids នៃសមាសធាតុទម្ងន់ម៉ូលេគុលខ្ពស់គឺជាដំណោះស្រាយដូចគ្នា។ នៅពេលដែល diluted ខ្លាំង ដំណោះស្រាយទាំងនេះគោរពច្បាប់នៃដំណោះស្រាយ dilute ។

ម៉ាក្រូម៉ូលេគុលមិនប៉ូល រលាយក្នុងអ៊ីដ្រូកាបូន ប៉ូល-ក្នុងសារធាតុរំលាយប៉ូល

កូឡាជែនដែលអាចបញ្ច្រាស់បាន។- សារធាតុ សំណល់ស្ងួតដែលនៅពេលដែលផ្នែកថ្មីនៃសារធាតុរំលាយត្រូវបានបន្ថែម ត្រឡប់ទៅជាដំណោះស្រាយវិញ។

ស៊ីលីកុន(ឡាតាំងស៊ីលីស្យូម), ស៊ី, ធាតុគីមីនៃក្រុម IV នៃប្រព័ន្ធតាមកាលកំណត់នៃ Mendeleev; អាតូមិកលេខ 14 ម៉ាស់អាតូម 28.086 ។ នៅក្នុងធម្មជាតិ ធាតុត្រូវបានតំណាងដោយអ៊ីសូតូបស្ថិរភាពចំនួនបី៖ 28 si (92.27%), 29 si (4.68%) និង 30 si (3.05%) ។

ឯកសារយោងប្រវត្តិសាស្ត្រ . សមាសធាតុ K ដែលរីករាលដាលនៅលើផែនដី ត្រូវបានគេស្គាល់ចំពោះមនុស្សចាប់តាំងពីយុគសម័យថ្ម។ ការប្រើប្រាស់ឧបករណ៍ថ្មសម្រាប់កម្លាំងពលកម្ម និងការបរបាញ់បានបន្តអស់រយៈពេលជាច្រើនពាន់ឆ្នាំ។ ការប្រើប្រាស់សមាសធាតុ K ដែលទាក់ទងនឹងដំណើរការ - ផលិតកម្ម កញ្ចក់ -បានចាប់ផ្តើមនៅប្រហែល 3000 មុនគ។ អ៊ី (នៅអេហ្ស៊ីបបុរាណ)។ សមាសធាតុ K. ដែលគេស្គាល់ដំបូងបំផុតគឺ sio 2 dioxide (silica) ។ នៅសតវត្សទី 18 ស៊ីលីកាត្រូវបានគេចាត់ទុកថាជារូបកាយដ៏សាមញ្ញមួយហើយត្រូវបានគេហៅថា "ផែនដី" (ដូចដែលបានឆ្លុះបញ្ចាំងនៅក្នុងឈ្មោះរបស់វា) ។ ភាពស្មុគស្មាញនៃសមាសធាតុស៊ីលីកាត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយ I. Ya ។ ប៊ឺហ្សេលីស។ជាលើកដំបូងនៅឆ្នាំ 1825 គាត់បានទទួលជាតិកាល់ស្យូមពីស៊ីលីកុនហ្វ្លុយអូរី ស៊ីហ្វ 4 ដោយកាត់បន្ថយសារធាតុប៉ូតាស្យូម។ ធាតុថ្មីត្រូវបានគេដាក់ឈ្មោះថា "ស៊ីលីកុន" (ពីឡាតាំង silex - flint) ។ ឈ្មោះរុស្ស៊ីត្រូវបានណែនាំដោយ G.I. ហេសនៅឆ្នាំ 1834 ។

ប្រេវ៉ាឡង់នៅក្នុងធម្មជាតិ . នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃភាពប្រេវ៉ាឡង់នៃសំបកផែនដី អុកស៊ីសែនគឺជាធាតុទីពីរ (បន្ទាប់ពីអុកស៊ីសែន) មាតិកាជាមធ្យមរបស់វានៅក្នុងលីចូស្ពែរគឺ 29.5% (ដោយម៉ាស់)។ នៅក្នុងសំបកផែនដី កាបូនដើរតួនាទីចម្បងដូចគ្នានឹងកាបូននៅក្នុងពិភពសត្វ និងរុក្ខជាតិ។ សម្រាប់ធរណីមាត្រនៃអុកស៊ីសែន ការតភ្ជាប់ដ៏រឹងមាំរបស់វាជាមួយអុកស៊ីសែនមានសារៈសំខាន់។ ប្រហែល 12% នៃ lithosphere គឺ silica sio 2 ក្នុងទម្រង់រ៉ែ រ៉ែថ្មខៀវនិងពូជរបស់វា។ 75% នៃ lithosphere មានច្រើនប្រភេទ ស៊ីលីកេតនិង អាលុយមីណូស៊ីលីត(feldspars, micas, amphiboles ជាដើម) ។ ចំនួនសរុបនៃសារធាតុរ៉ែដែលមានស៊ីលីកាលើសពី 400 .

ក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការ magmatic ភាពខុសគ្នាខ្សោយនៃជាតិកាល់ស្យូមកើតឡើង: វាប្រមូលផ្តុំទាំងនៅក្នុង granitoids (32.3%) និងនៅក្នុងថ្ម ultrabasic (19%) ។ នៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់និងសម្ពាធខ្ពស់ការរលាយនៃ sio 2 កើនឡើង។ ការធ្វើចំណាកស្រុករបស់វាជាមួយនឹងចំហាយទឹកក៏អាចធ្វើទៅបានដែរ ដូច្នេះ pegmatites នៃសរសៃ hydrothermal ត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយការប្រមូលផ្តុំសំខាន់ៗនៃរ៉ែថ្មខៀវ ដែលជារឿយៗត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងធាតុរ៉ែ (មាស-រ៉ែថ្មខៀវ រ៉ែថ្មខៀវ រ៉ែថ្មខៀវ ជាដើម)។

លក្ខណៈសម្បត្តិរូបវិទ្យា និងគីមី។ កាបូនបង្កើតជាគ្រីស្តាល់ប្រផេះងងឹតជាមួយនឹងពន្លឺលោហធាតុ មានបន្ទះឈើប្រភេទពេជ្រគូបដែលចំកណ្តាលមុខ ជាមួយនឹងរយៈពេល a = 5.431 a និងដង់ស៊ីតេ 2.33 ក្រាម/cm 3 ។ នៅសម្ពាធខ្ពស់ ការកែប្រែថ្មី (ជាក់ស្តែងជាឆកោន) ដែលមានដង់ស៊ីតេ 2.55 ក្រាម / សង់ទីម៉ែត្រ 3 ត្រូវបានទទួល។ K. រលាយនៅ 1417 ° C, ឆ្អិននៅ 2600 ° C ។ សមត្ថភាពកំដៅជាក់លាក់ (នៅ 20-100 ° C) 800 J / (kg? K) ឬ 0.191 cal / (g? deg); ចរន្តកំដៅសូម្បីតែសំណាកដ៏បរិសុទ្ធបំផុតគឺមិនថេរ ហើយស្ថិតក្នុងចន្លោះ (25°C) 84-126 W/(m?K) ឬ 0.20-0.30 cal/(cm? sec? deg)។ មេគុណសីតុណ្ហភាពនៃការពង្រីកលីនេអ៊ែរ 2.33? 10 -6 K -1 ; ក្រោម 120k វាក្លាយជាអវិជ្ជមាន។ K. មានតម្លាភាពចំពោះកាំរស្មីអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដរលកវែង; សន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរ (សម្រាប់ l = 6 µm) 3.42; ថេរ dielectric 11.7 ។ K. diamagnetic ភាពងាយនឹងម៉ាញ៉េទិចអាតូម -0.13? ១០ -៦. ភាពរឹងរបស់ K. យោងតាម ​​Mohs 7.0 យោងទៅតាម Brinell 2.4 Gn/m2 (240 kgf/mm2) ម៉ូឌុលយឺត 109 Gn/m2 (10890 kgf/mm2) មេគុណបង្ហាប់ 0.325? 10 -6 សង់ទីម៉ែត្រ 2 / គីឡូក្រាម។ K. សម្ភារៈផុយស្រួយ; ការខូចទ្រង់ទ្រាយប្លាស្ទិកគួរឱ្យកត់សម្គាល់ចាប់ផ្តើមនៅសីតុណ្ហភាពលើសពី 800 អង្សាសេ។

K. គឺជា semiconductor ដែលកំពុងស្វែងរកការប្រើប្រាស់កើនឡើង។ លក្ខណៈសម្បត្តិអគ្គិសនីនៃទង់ដែងគឺពឹងផ្អែកយ៉ាងខ្លាំងទៅលើភាពមិនបរិសុទ្ធ។ ភាពធន់នៃចរន្តអគ្គិសនីជាក់លាក់ខាងក្នុងនៃកោសិកានៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់ត្រូវបានគេយកជា 2.3? ១០ ៣ អូម? ម(2,3 ? 10 5 អូម? សង់​ទី​ម៉ែ​ត) .

សៀគ្វី semiconductor ជាមួយ conductivity រប្រភេទ (សារធាតុបន្ថែម B, al, in ឬ ga) និង ន-type (សារធាតុបន្ថែម P, bi, as ឬ sb) មានភាពធន់ទ្រាំទាបជាងយ៉ាងខ្លាំង។ គម្លាតក្រុមយោងទៅតាមការវាស់វែងអគ្គិសនីគឺ 1.21 evនៅ 0 TOនិងថយចុះដល់ 1.119 evនៅ 300 TO.

ដោយអនុលោមតាមទីតាំងនៃចិញ្ចៀននៅក្នុងប្រព័ន្ធតាមកាលកំណត់របស់ Mendeleev អេឡិចត្រុង 14 នៃអាតូមចិញ្ចៀនត្រូវបានចែកចាយលើសំបកចំនួន 3: នៅក្នុងទីមួយ (ពីស្នូល) 2 អេឡិចត្រុងនៅក្នុងទីពីរ 8, នៅក្នុងទីបី (valence) 4; ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធសែលអេឡិចត្រុង 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2. សក្តានុពលអ៊ីយ៉ូដបន្តបន្ទាប់ ( ev): 8.149; ១៦.៣៤; 33.46 និង 45.13 ។ កាំអាតូមិក 1.33 a, កាំ covalent 1.17 a, កាំអ៊ីយ៉ុង si 4+ 0.39 a, si 4- 1.98 a ។

នៅក្នុងសមាសធាតុកាបូន (ស្រដៀងទៅនឹងកាបូន) 4-valentene ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ មិនដូចកាបូន ស៊ីលីកា រួមជាមួយនឹងលេខសំរបសំរួលនៃលេខ 4 បង្ហាញលេខសំរបសំរួលនៃ 6 ដែលត្រូវបានពន្យល់ដោយបរិមាណដ៏ធំនៃអាតូមរបស់វា (ឧទាហរណ៍នៃសមាសធាតុបែបនេះគឺ silicofluorides ដែលមានក្រុម 2) ។

ចំណងគីមីនៃអាតូមកាបូនជាមួយអាតូមផ្សេងទៀត ជាធម្មតាត្រូវបានអនុវត្តដោយសារតែ hybrid sp 3 orbitals ប៉ុន្តែវាក៏អាចរួមបញ្ចូលពីរក្នុងចំណោម 5 (ទំនេរ) 3 របស់វាផងដែរ។ ឃ-គន្លង ជាពិសេសនៅពេលដែល K. គឺប្រាំមួយ-coordinate ។ មានតម្លៃអេឡិចត្រូនីតទាប 1.8 (ធៀបនឹង 2.5 សម្រាប់កាបូន; 3.0 សម្រាប់អាសូត។ ថាមពលភ្ជាប់ខ្ពស់ជាមួយអុកស៊ីសែន si-o ស្មើនឹង 464 kJ/mol(111 kcal / mol) , កំណត់ស្ថេរភាពនៃសមាសធាតុអុកស៊ីតកម្មរបស់វា (sio 2 និង silicates) ។ ថាមពលភ្ជាប់ Si-si មានកម្រិតទាប 176 kJ/mol (42 kcal / mol) ; មិនដូចកាបូនទេ កាបូនមិនត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយការបង្កើតខ្សែសង្វាក់វែង និងចំណងទ្វេរវាងអាតូម si ទេ។ នៅក្នុងខ្យល់ដោយសារតែការបង្កើតខ្សែភាពយន្តអុកស៊ីដការពារកាបូនមានស្ថេរភាពសូម្បីតែនៅសីតុណ្ហភាពកើនឡើង។ នៅក្នុងអុកស៊ីហ៊្សែនវាកត់សុីចាប់ផ្តើមនៅ 400 ° C បង្កើតបានជា ស៊ី​លី​កូន​ឌីអុកស៊ីតស៊ីអូ ២. Sio monoxide ត្រូវបានគេស្គាល់ផងដែរ, មានស្ថេរភាពនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់នៅក្នុងសំណុំបែបបទនៃឧស្ម័នមួយ; ជាលទ្ធផលនៃការត្រជាក់ភ្លាមៗ ផលិតផលរឹងមួយអាចទទួលបានដែលងាយរលួយទៅជាល្បាយស្តើងនៃ si និង sio 2 ។ K. មានភាពធន់ទ្រាំទៅនឹងអាស៊ីតនិងរលាយតែនៅក្នុងល្បាយនៃអាស៊ីត nitric និង hydrofluoric មួយ; ងាយរលាយក្នុងដំណោះស្រាយអាល់កាឡាំងក្តៅជាមួយនឹងការបញ្ចេញអ៊ីដ្រូសែន។ K. ប្រតិកម្មជាមួយហ្វ្លុយអូរីននៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់ និងជាមួយ halogens ផ្សេងទៀតនៅពេលដែលកំដៅឡើងដើម្បីបង្កើតជាសមាសធាតុនៃរូបមន្តទូទៅប្រាំមួយ 4 . អ៊ីដ្រូសែនមិនមានប្រតិកម្មដោយផ្ទាល់ជាមួយកាបូន និង ស៊ីលីកា(silanes) ត្រូវបានទទួលដោយការបំបែកសារធាតុ silicides (សូមមើលខាងក្រោម)។ អ៊ីដ្រូសែនស៊ីលីកុនត្រូវបានគេស្គាល់ពី sih 4 ទៅ si 8 h 18 (សមាសភាពគឺស្រដៀងទៅនឹងអ៊ីដ្រូកាបូនឆ្អែត) ។ K. បង្កើតជា 2 ក្រុមនៃសារធាតុ silanes ដែលមានអុកស៊ីសែន - ស៊ីឡុកសែននិង siloxenes ។ K មានប្រតិកម្មជាមួយអាសូតនៅសីតុណ្ហភាពលើសពី 1000°C។ សារៈសំខាន់ជាក់ស្តែងដ៏អស្ចារ្យគឺ si 3 n 4 nitride ដែលមិនអុកស៊ីតកម្មក្នុងខ្យល់សូម្បីតែនៅ 1200 ° C មានភាពធន់នឹងអាស៊ីត (លើកលែងតែ nitric) និងអាល់កាឡាំងក៏ដូចជាលោហធាតុរលាយនិង slags ដែលធ្វើឱ្យវាក្លាយជាវត្ថុធាតុដើមដ៏មានតម្លៃសម្រាប់ ឧស្សាហកម្មគីមី សម្រាប់ការផលិត refractories ។ល។ សមាសធាតុនៃកាបូនដែលមានកាបូនត្រូវបានសម្គាល់ដោយភាពរឹងខ្ពស់របស់ពួកគេ ក៏ដូចជាភាពធន់នឹងកម្ដៅ និងគីមី ( ស៊ីលីកុនកាបូន sic) និងជាមួយ boron (sib 3, sib 6, sib 12)។ នៅពេលកំដៅ ក្លរីនមានប្រតិកម្ម (នៅក្នុងវត្តមាននៃកាតាលីករដែក ដូចជាទង់ដែង) ជាមួយនឹងសមាសធាតុ organochlorine (ឧទាហរណ៍ ch 3 cl) ដើម្បីបង្កើតជា organohalosilanes [ឧទាហរណ៍ si (ch 3) 3 ci] ដែលត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការសំយោគ នៃជាច្រើន។ សមាសធាតុ organosilicon ។

K. បង្កើតសមាសធាតុជាមួយលោហៈស្ទើរតែទាំងអស់ - ស៊ីលីកុន(ការតភ្ជាប់តែជាមួយ bi, tl, pb, hg មិនត្រូវបានរកឃើញទេ) ។ ស៊ីលីកុនជាង 250 ត្រូវបានគេទទួលបាន ដែលសមាសភាព (មេស៊ី មេស៊ី 2 ខ្ញុំ 5 ស៊ី 3 ខ្ញុំ 3 ស៊ី ខ្ញុំ 2 ស៊ី។ Silicides គឺ refractory និងរឹង; Ferrosilicon និង molybdenum silicide mosi 2 មានសារៈសំខាន់ជាក់ស្តែងបំផុត (ម៉ាស៊ីនកំដៅចង្ក្រានអគ្គិសនី ដាវទួរប៊ីនឧស្ម័ន។ល។)។

បង្កាន់ដៃនិងពាក្យសុំ។ K. ភាពបរិសុទ្ធបច្ចេកទេស (95-98%) ត្រូវបានទទួលនៅក្នុងធ្នូអគ្គិសនីដោយការកាត់បន្ថយនៃស៊ីលីកា sio 2 រវាងអេឡិចត្រូតក្រាហ្វីត។ នៅក្នុងការតភ្ជាប់ជាមួយនឹងការអភិវឌ្ឍនៃបច្ចេកវិទ្យា semiconductor វិធីសាស្រ្តត្រូវបានបង្កើតឡើងសម្រាប់ការទទួលបានទង់ដែងសុទ្ធ និងជាពិសេស នេះតម្រូវឱ្យមានការសំយោគបឋមនៃសមាសធាតុចាប់ផ្តើមសុទ្ធនៃទង់ដែង ដែលទង់ដែងត្រូវបានស្រង់ចេញដោយការកាត់បន្ថយ ឬការរលាយកម្ដៅ។

ស្ពាន់សុទ្ធ semiconductor ទទួលបានជាពីរទម្រង់៖ polycrystalline (ដោយកាត់បន្ថយ sici 4 ឬ sihcl 3 ជាមួយស័ង្កសី ឬអ៊ីដ្រូសែន ការរលាយកំដៅនៃ sil 4 និង sih 4) និង single-crystalline (ការរលាយតំបន់គ្មាន crucible និង "ទាញ" គ្រីស្តាល់តែមួយ។ ពីទង់ដែងរលាយ - វិធីសាស្ត្រ Czochralski) ។

ទង់ដែងពិសេសត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយជាសម្ភារៈសម្រាប់ផលិតឧបករណ៍ semiconductor (ត្រង់ស៊ីស្ទ័រ ទែម៉ូស្ទ័រ ឧបករណ៍កែតម្រូវថាមពល ឌីយ៉ូតដែលបានគ្រប់គ្រង - thyristors; photocells ពន្លឺព្រះអាទិត្យដែលប្រើក្នុងយានអវកាស។ល។)។ ចាប់តាំងពី K. មានតម្លាភាពចំពោះកាំរស្មីដែលមានចម្ងាយរលកពី 1 ដល់ 9 µm,វាត្រូវបានប្រើនៅក្នុងអុបទិកអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ .

K. មាន​ផ្នែក​ចម្រុះ​និង​មិន​ធ្លាប់​មាន​ការ​ពង្រីក​នៃ​ការ​អនុវត្ត។ នៅក្នុងលោហធាតុ អុកស៊ីសែនត្រូវបានប្រើដើម្បីយកអុកស៊ីហ្សែនដែលរលាយក្នុងលោហធាតុរលាយ (deoxidation)។ K. គឺជាធាតុផ្សំនៃយ៉ាន់ស្ព័រមួយចំនួនធំនៃដែក និងលោហធាតុដែលមិនមានជាតិដែក។ ជាធម្មតា កាបូនផ្តល់ឱ្យយ៉ាន់ស្ព័រ បង្កើនភាពធន់ទ្រាំទៅនឹងការ corrosion ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវលក្ខណៈសម្បត្តិនៃការខាស និងបង្កើនកម្លាំងមេកានិច។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ជាមួយនឹងមាតិកាខ្ពស់នៃ K. វាអាចបណ្តាលឱ្យមានភាពផុយស្រួយ។ សំខាន់បំផុតគឺដែក ទង់ដែង និងអាលុយមីញ៉ូយ៉ាន់ស្ព័រដែលមានជាតិកាល់ស្យូម បរិមាណកាបូនកើនឡើងត្រូវបានប្រើប្រាស់សម្រាប់ការសំយោគសមាសធាតុសរីរាង្គ និងស៊ីលីកុន។ ស៊ីលីកា និងសារធាតុ silicates ជាច្រើន (ដីឥដ្ឋ feldspars mica talc ។

V. P. Barzakovsky ។

ស៊ីលីកុន ត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងរាងកាយក្នុងទម្រង់ជាសមាសធាតុផ្សេងៗ ដែលភាគច្រើនចូលរួមនៅក្នុងការបង្កើតផ្នែករឹង និងជាលិកា។ រុក្ខជាតិសមុទ្រមួយចំនួន (ឧទាហរណ៍ diatoms) និងសត្វ (ឧទាហរណ៍ អេប៉ុង siliceous, radiolarians) អាចកកកុញជាពិសេសបរិមាណដ៏ច្រើននៃ silicon ដែលបង្កើតជាស្រទាប់ក្រាស់នៃ silicon dioxide នៅលើបាតសមុទ្រនៅពេលដែលពួកវាស្លាប់។ នៅក្នុងសមុទ្រត្រជាក់ និងបឹង ដីល្បាប់ដែលសំបូរទៅដោយប៉ូតាស្យូម គ្របដណ្ដប់លើសមុទ្រត្រូពិច ដីល្បាប់ដែលមានសារធាតុប៉ូតាស្យូមទាប គ្របដណ្តប់ក្នុងចំណោមរុក្ខជាតិដី គ្រាប់ធញ្ញជាតិ ស្លឹកត្នោត និងកន្ទុយសេះ ប្រមូលផ្តុំប៉ូតាស្យូមច្រើន។ នៅក្នុងសត្វឆ្អឹងខ្នងមាតិកានៃស៊ីលីកុនឌីអុកស៊ីតនៅក្នុងសារធាតុផេះគឺ 0,1-0,5% ។ ក្នុងបរិមាណដ៏ធំបំផុត K. ត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងជាលិកាភ្ជាប់ក្រាស់ ក្រលៀន និងលំពែង។ របបអាហារប្រចាំថ្ងៃរបស់មនុស្សមានរហូតដល់ 1 ជី K. នៅពេលដែលមានមាតិកាខ្ពស់នៃធូលីស៊ីលីកុនឌីអុកស៊ីតនៅក្នុងខ្យល់ វាចូលទៅក្នុងសួតរបស់មនុស្ស និងបង្កជាជំងឺ - ស៊ីលីកូស៊ីស។

V.V. Kovalsky ។

ពន្លឺ៖ Berezhnoy A.S., Silicon និងប្រព័ន្ធគោលពីររបស់វា។ K., 1958; Krasyuk B.A., Gribov A. I., Semiconductors - germanium និង silicon, M. , 1961; Renyan V.R., បច្ចេកវិទ្យានៃស៊ីលីកុន semiconductor, trans ។ ពីភាសាអង់គ្លេស M. , 1969; Sally I.V., Falkevich E.S., ការផលិតស៊ីលីកុន semiconductor, M., 1970; ស៊ីលីកុននិង germanium ។ សៅរ៍ សិល្បៈ។ , ed ។ E. S. Falkevich, D. I. Levinzon, V. 1-2, M. , 1969-70; Gladyshevsky E.I., គីមីវិទ្យាគ្រីស្តាល់នៃ silicides និង germanides, M., 1971; wolf N. f., ទិន្នន័យស៊ីលីកុន semiconductor, oxf ។ - ន. ឆ្នាំ 1965 ។

ទាញយកអរូបី

លក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្ត
ស៊ីលីកុនគឺជាធាតុនៃក្រុមទី IV ចំនួនអាតូមិករបស់វាគឺ 14 ហើយម៉ាស់អាតូមរបស់វាគឺ 28.06 ។ ចំនួនអាតូមក្នុងមួយសង់ទីម៉ែត្រគូបគឺ 5 * 10 ក្នុង 22 ។
Silicon ដូចជា germanium បង្កើតជាគ្រីស្តាល់នៅក្នុងបន្ទះឈើប្រភេទពេជ្រគូបជាមួយនឹងថេរ a = 5.4198 A នៅក្នុងថ្នាំងនៃកោសិកាឯកតាដែលមានអាតូមស៊ីលីកុនចំនួន 8 ដែលមានលេខសំរបសំរួល 4 ។ ចម្ងាយអប្បបរមារវាងអាតូមជិតខាង និង ស្ថេរភាពបន្ទះឈើនៃស៊ីលីកុនគឺតិចជាង germanium ។ ដូច្នេះ ចំណង tetrahedral covalent ក្នុងស៊ីលីកុនគឺខ្លាំងជាង ដែលមានគម្លាតក្រុមធំនៃស៊ីលីកុន និងចំណុចរលាយខ្ពស់ជាង germanium ។
ស៊ីលីកុនគឺជាសារធាតុពណ៌ប្រផេះងងឹតដែលមានពណ៌ខៀវ។ ដោយសារតែភាពរឹងខ្ពស់របស់វា ដែលយោងទៅតាម Moocy គឺ 7 វាផុយខ្លាំង។ វាខ្ទេចខ្ទាំលើផលប៉ះពាល់ ដូច្នេះវាពិបាកក្នុងការដំណើរការមិនត្រឹមតែក្នុងអាកាសធាតុត្រជាក់ប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាក៏ស្ថិតក្នុងសភាពក្តៅផងដែរ។
ចំណុចរលាយនៃស៊ីលីកុនដែលមានភាពបរិសុទ្ធ 99.9% Si ត្រូវបានកំណត់ថាជា 1413-1420 ° C. ស៊ីលីកុននៃកម្រិតខ្ពស់នៃភាពបរិសុទ្ធមានចំណុចរលាយនៃ 1480-1500 ° C ។
ចំណុចរំពុះនៃស៊ីលីកុនស្ថិតនៅចន្លោះ 2400-2630°C។ ដង់ស៊ីតេស៊ីលីកុននៅសីតុណ្ហភាព 25°C គឺ 2.32-2.49 g/cm3។ ក្នុងអំឡុងពេលរលាយដង់ស៊ីតេនៃស៊ីលីកុនកើនឡើងដែលត្រូវបានពន្យល់ដោយការរៀបចំរចនាសម្ព័ន្ធឡើងវិញនៃលំដាប់លំដោយខ្លីក្នុងទិសដៅនៃការបង្កើនចំនួនសំរបសំរួល។ ដូច្នេះនៅពេលដែលត្រជាក់វាបង្កើនបរិមាណហើយនៅពេលដែលរលាយវាថយចុះ។ ការថយចុះបរិមាណស៊ីលីកុនកំឡុងពេលរលាយគឺ 9-10% ។
ចរន្តកំដៅនៃគ្រីស្តាល់ស៊ីលីកុននៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់គឺ 0.2-0.26 cal/sec * cm * deg ។ សមត្ថភាពកំដៅក្នុងចន្លោះ 20-100°C គឺ 0.181 cal/g*deg។ ការពឹងផ្អែកនៃសមត្ថភាពកំដៅនៃស៊ីលីកូនរឹងពី 298 ° K ដល់ចំណុចរលាយត្រូវបានពិពណ៌នាដោយសមីការ

ថ្ងៃពុធ = 5.70+1.02*10v-3T-1.06*10v-5T-2 cal/deg*mol។

នៅក្នុងស្ថានភាពរាវរហូតដល់ចំណុចរំពុះសមត្ថភាពកំដៅគឺ 7.4 cal / ដឺក្រេ * mol ។ សមត្ថភាពកំដៅនៃស៊ីលីកុនដែលមានភាពបរិសុទ្ធ> 99.99% នៅសីតុណ្ហភាពពី 1200 ° C ដល់ចំណុចរលាយគឺ 6.53 cal / ដឺក្រេ * mol និងពីចំណុចរលាយទៅ 1500 ° C 6.12 cal / ដឺក្រេ * mol ។ កំដៅនៃការលាយស៊ីលីកុនសុទ្ធគឺ 12095 ± 100 cal/g * អាតូម។
ការផ្លាស់ប្តូរសម្ពាធចំហាយនៃស៊ីលីកុនរឹងពី 1200 ° K ទៅចំណុចរលាយត្រូវបានបង្ហាញដោយសមីការ

Ig р mmHg សិល្បៈ។ = -18000/T - 1.022 IgT + 12.83,

និងសម្រាប់ស៊ីលីកុនរាវ

Ig р mmHg សិល្បៈ។ = -17100/T - 1.022 Ig T + 12.31 ។

សម្ពាធចំហាយនៃស៊ីលីកុននៅសីតុណ្ហភាពរលាយគឺ ~ 10v-2 mm Hg ។ សិល្បៈ។
ភាពតានតឹងលើផ្ទៃនៃស៊ីលីកុនរលាយដែលវាស់វែងដោយវិធីសាស្ត្រទម្លាក់ sessile នៅលើស្រទាប់ខាងក្រោម ZrO2, TiO2 និង MgO នៅក្នុងបរិយាកាសអេលីយ៉ូមនៅ 1450 ° C គឺ 730 dynes/cm ។
លក្ខណៈសម្បត្តិអគ្គិសនី
នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃលក្ខណៈសម្បត្តិអគ្គិសនីរបស់វាស៊ីលីកុនគឺជា semiconductor ធម្មតា។ ជាមួយនឹងការកើនឡើងសីតុណ្ហភាព ភាពធន់នឹងអគ្គិសនីនៃស៊ីលីកុនថយចុះយ៉ាងខ្លាំង។ នៅពេលដែលរលាយវាមានចរន្តអគ្គិសនីលក្ខណៈនៃលោហៈរាវ។
នៅ 300 ° K ភាពធន់នឹងអគ្គិសនីនៃស៊ីលីកុន (p) អាស្រ័យលើមាតិកានៃភាពមិនបរិសុទ្ធនៅក្នុងវា។
ស៊ីលីកុនដែលមានភាពបរិសុទ្ធ 98.5% មាន p = 0.8 ohm*cm, 99.97% -12.6 ohm*cm, spectral pure silicon 30 ohm*cm ។ គំរូស៊ីលីកុនសុទ្ធបំផុតមាន p = 16,000 ohm*cm ។
ខាងក្រោមនេះគឺជាលក្ខណៈអគ្គិសនីដែលបានគណនាតាមទ្រឹស្តីមួយចំនួននៃស៊ីលីកុនជាមួយនឹងចរន្តខាងក្នុង (នៅ 300°C)៖

កំហាប់ទាបបំផុតនៃភាពមិនបរិសុទ្ធដែលសកម្មដោយអគ្គិសនីដែលបច្ចុប្បន្នសម្រេចបានជាលទ្ធផលនៃការបន្សុតស៊ីលីកុនយ៉ាងជ្រៅគឺ 10-13 សង់ទីម៉ែត្រ-3 ។
ភាពចល័តនៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនបច្ចុប្បន្ននៅក្នុងស៊ីលីកុននៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ត្រូវបានកំណត់ដោយការខ្ចាត់ខ្ចាយនៅលើរំញ័របន្ទះឈើនិងនៅសីតុណ្ហភាពទាប - ដោយអ៊ីយ៉ុងមិនបរិសុទ្ធ។
ការផ្លាស់ប្តូរនៃការចល័តនៃអេឡិចត្រុងនិងរន្ធនៅក្នុងស៊ីលីកុនអាស្រ័យលើសីតុណ្ហភាពត្រូវបានកំណត់ដោយសមីការដូចខាងក្រោម:

μn = 1.2*10v8*T-2 cm2/v*sec;
μр = 2.9*10v9*T-2.7 cm2/v*វិ។

ការថយចុះគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៃការចល័តអេឡិចត្រុងនៅក្នុងស៊ីលីកុននៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់កើតឡើងនៅកំហាប់ក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនដែលត្រូវគ្នាទៅនឹង p = 1.0 ohm * សង់ទីម៉ែត្រ និងការចល័តរន្ធនៅ p = 10 ohm * សង់ទីម៉ែត្រ។
អាយុកាលរបស់ឧបករណ៍ផ្ទុកបន្ទុកនៅក្នុងស៊ីលីកុនប្រែប្រួលក្នុងជួរដ៏ធំទូលាយមួយ: ជាមធ្យម t = 200 μsec។
សម្រាប់បច្ចេកវិទ្យា semiconductor យ៉ាន់ស្ព័រនៃស៊ីលីកុនជាមួយនឹងធាតុផ្សេងទៀត ជាចម្បង ក្រុម III និង V គឺមានសារៈសំខាន់ណាស់។ ធាតុទាំងនេះត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងស៊ីលីកុនដែលបានបន្សុតយ៉ាងជ្រៅក្នុងបរិមាណតិចតួចដើម្បីផ្តល់ឱ្យវានូវលក្ខណៈសម្បត្តិអគ្គិសនីជាក់លាក់។
ប្រតិបត្តិការនៃឧបករណ៍ semiconductor - diodes, triodes, photocells, thermoelements គឺផ្អែកលើលក្ខណៈសម្បត្តិនៃចំនុចប្រសព្វនៃអេឡិចត្រុង - រន្ធដែលត្រូវបានទទួលដោយសារធាតុស៊ីលីកុនដែលមានសារធាតុមួយចំនួន។ ដើម្បីបង្កើត n-conductivity នៅក្នុងស៊ីលីកុន វាត្រូវបាន doped ជាមួយ phosphorus, arsenic ឬ antimony ហើយដើម្បីទទួលបាន p-conductivity វាត្រូវបាន doped ភាគច្រើនជាមួយនឹង boron ។ ធាតុជំនួយដ៏សំខាន់បំផុតរួមមានផូស្វ័រ និងអាសេនិច។
ស៊ីលីកុនរលាយបានយ៉ាងល្អនៅក្នុងលោហធាតុរលាយជាច្រើនដូចជា អាលុយមីញ៉ូម សំណប៉ាហាំង សំណ និងស័ង្កសី។ ភាពរលាយនៃលោហធាតុនៅក្នុងស៊ីលីកុនរឹងជាក្បួនគឺទាបណាស់។
បច្ចុប្បន្ននេះ ដ្យាក្រាមរដ្ឋជាងសាមសិបនៃស៊ីលីកូនជាមួយធាតុផ្សេងទៀតត្រូវបានគេស្គាល់។ ស៊ីលីកុនបង្កើតជាសមាសធាតុគីមីដែលមានធាតុជាច្រើន ជាពិសេសជាមួយផូស្វ័រ អាសេនិច បូរ៉ុន លីចូម ម៉ង់ហ្គាណែស ជាតិដែក cobalt នីកែល កាល់ស្យូម ម៉ាញេស្យូម ស្ពាន់ធ័រ សេលេញ៉ូម ជាដើម ជាមួយនឹងធាតុផ្សេងទៀតឧទាហរណ៍ អាលុយមីញ៉ូម បេរីលញ៉ូម សំណប៉ាហាំង។ gallium, indium, antimony ជាដើម បង្កើតជាប្រព័ន្ធប្រភេទ eutectic ។
លក្ខណៈសម្បត្តិគីមី
ស៊ីលីកុនមានភាពធន់នឹងការកត់សុីនៅក្នុងខ្យល់រហូតដល់ 900 ° C ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយនៅសីតុណ្ហភាពនេះចំហាយទឹកអុកស៊ីតកម្មស៊ីលីកុនហើយនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ចំហាយទឹកត្រូវបានបំផ្លាញទាំងស្រុងដោយស៊ីលីកុន។
នៅសីតុណ្ហភាព 1000°C និងខ្ពស់ជាងនេះ ស៊ីលីកុនត្រូវបានកត់សុីយ៉ាងខ្លាំងដោយអុកស៊ីសែនបរិយាកាសដើម្បីបង្កើតជាស៊ីលីកុនអ៊ីដ្រូអ៊ីត ឬស៊ីលីកា SiO2។ ស៊ីលីកុនមានប្រតិកម្មជាមួយអ៊ីដ្រូសែនតែនៅសីតុណ្ហភាពធ្នូ បង្កើតជាសមាសធាតុស៊ីលីកុន-អ៊ីដ្រូសែន។
នៅក្នុងវត្តមាននៃអាសូតនៅ 1300 ° C ស៊ីលីកុនបង្កើតជា nitride Si3N4 ។ វា​គឺ​ជា​ម្សៅ​ជ័រ​ពណ៌​ស ដែល​មាន​សំណើម​នៅ​សីតុណ្ហភាព​ប្រហែល 2000°C។
ស៊ីលីកុនធ្វើអន្តរកម្មយ៉ាងងាយស្រួលជាមួយ halides ឧទាហរណ៍ជាមួយ fluorine - នៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់ជាមួយក្លរីន - នៅ 200-300 ° C ជាមួយ bromine - នៅ 450-500 ° C និងជាមួយ iodine - នៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ជាង 700-750 ° C ។
ស៊ីលីកុនមិនមានប្រតិកម្មជាមួយផូស្វ័រ អាសេនិច និងអង់ទីម៉ូនីរហូតដល់ចំណុចរំពុះរបស់ពួកគេ; វាផ្សំជាមួយកាបូន និងបូរ៉ុនតែនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ខ្លាំង (-2000°C)។
ស៊ីលីកុនត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយភាពធន់នឹងអាស៊ីតទាំងអស់នៃកំហាប់ណាមួយ រួមទាំងស៊ុលហ្វួរី អ៊ីដ្រូក្លរ នីទ្រីក និងអ៊ីដ្រូហ្វ្លុយអូរី។ ស៊ីលីកុនរលាយតែនៅក្នុងល្បាយនៃអាស៊ីត hydrofluoric និង nitric (HF + HNO3) ។ ស៊ីលីកុនរលាយតិចនៅក្នុងអាស៊ីតនីទ្រីកដែលមានសារធាតុបន្ថែមនៃអ៊ីដ្រូសែន peroxide និង bromine ។
ផ្ទុយទៅនឹងអាស៊ីត ដំណោះស្រាយអាល់កាឡាំងរំលាយស៊ីលីកុនបានយ៉ាងល្អ; ក្នុងករណីនេះអុកស៊ីហ្សែនត្រូវបានបញ្ចេញហើយអំបិលអាស៊ីតស៊ីលីកត្រូវបានបង្កើតឡើងឧទាហរណ៍

Si + 2KOH + H2O = K2SiO3 + 2H2 ។

នៅក្នុងវត្តមាននៃអ៊ីដ្រូសែន peroxide ការរំលាយស៊ីលីកុននៅក្នុងអាល់កាឡាំងត្រូវបានពន្លឿន។
សារធាតុ etchants អាល់កាឡាំង និងអាស៊ីតត្រូវបានប្រើសម្រាប់ etching ស៊ីលីកូន។ សារធាតុ etchants អាល់កាឡាំងគឺខ្លាំងជាង ដូច្នេះពួកវាត្រូវបានប្រើដើម្បីលុបភាពកខ្វក់លើផ្ទៃ ស្រទាប់ដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធខូចខាតជាលទ្ធផលនៃដំណើរការមេកានិក និងដើម្បីកំណត់អត្តសញ្ញាណ macrodefects។ ចំពោះគោលបំណងនេះស៊ីលីកុនត្រូវបានឆ្លាក់នៅក្នុងដំណោះស្រាយទឹករំពុះនៃ KOH ឬ NaOH ។
ដើម្បីកំណត់អត្តសញ្ញាណការផ្លាស់ទីលំនៅនៅលើគ្រីស្តាល់ស៊ីលីកុន សារធាតុ etchants អាស៊ីតត្រូវបានប្រើឧទាហរណ៍ CP-4 ជាមួយនឹងការបន្ថែមនៃ nitrate បារត។
ស៊ីលីកុនបង្កើតជាសមាសធាតុគីមីដែលមាន valences 2 និង 4 ។ សមាសធាតុនៃ silicon divalent មិនមានស្ថេរភាពខ្លាំងទេ។ ជាមួយនឹងអុកស៊ីហ៊្សែនស៊ីលីកុនបង្កើតសមាសធាតុពីរ: SiO - monoxide និង SiO2 - ស៊ីលីកុនឌីអុកស៊ីត។
ស៊ីលីកុនម៉ូណូអុកស៊ីត SiO មិនកើតឡើងក្នុងធម្មជាតិទេ ប៉ុន្តែវាត្រូវបានបង្កើតឡើងយ៉ាងងាយស្រួលនៅពេលដែល SiO2 ត្រូវបានកាត់បន្ថយជាមួយនឹងកាបូននៅ 1500 ° C:

SiO2 + C → SiO + CO,

ឬនៅពេលដែលស៊ីលីកុនធ្វើអន្តរកម្មជាមួយរ៉ែថ្មខៀវនៅ 1350 ° C:

Si + SiO2 ⇔ 2SiO ។

នៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ លំនឹងនៃប្រតិកម្មនេះផ្លាស់ប្តូរទៅខាងស្តាំ ដោយសារស៊ីលីកុនម៉ូណូអុកស៊ីតត្រូវបានទទួលក្នុងស្ថានភាពឧស្ម័ន។ នៅពេលដែលកំដៅដល់ 1700 អង្សាសេ ស៊ីលីកុនម៉ូណូអុកស៊ីតនឹងរលាយសាបសូន្យទាំងស្រុង ហើយនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ វាមិនសមាមាត្រទៅនឹង Si និង SiO2 ។
ស៊ីលីកុនម៉ូណូអុកស៊ីត SiO គឺជាម្សៅពណ៌លឿងងងឹតដែលមានដង់ស៊ីតេ 2.13; មិនដំណើរការចរន្តសូម្បីតែនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ដូច្នេះវាត្រូវបានគេប្រើជាសម្ភារៈអ៊ីសូឡង់។
សមាសធាតុគីមីដ៏សំខាន់បំផុតនៃស៊ីលីកុនគឺឌីអុកស៊ីតរបស់វា (រ៉ែថ្មខៀវ) ។ សមាសធាតុនេះមានស្ថេរភាពណាស់ការបង្កើតរបស់វាត្រូវបានអមដោយការបញ្ចេញកំដៅដ៏ធំមួយ:

Si + O2 = SiO2 + 203 kcal ។

រ៉ែថ្មខៀវគឺជាសារធាតុគ្មានពណ៌ដែលមានចំណុចរលាយ ~1713°C និងចំណុចរំពុះ 2590°C។
នៅពេលដែលរ៉ែថ្មខៀវរលាយត្រជាក់ កញ្ចក់រ៉ែថ្មខៀវថ្លាត្រូវបានបង្កើតឡើង ដែលដើរតួជាវត្ថុធាតុដើមដ៏សំខាន់បំផុតមួយសម្រាប់ផលិតឧបករណ៍ដែលប្រើក្នុងបច្ចេកវិទ្យាផលិតស៊ីលីកុន និងសម្ភារៈ semiconductor ផ្សេងទៀត។
នៅពេលដែល SiO2 ត្រូវបានកំដៅដោយធ្យូងថ្មនៅ 2000-2200 ° C ស៊ីលីកុន carbide SiC ត្រូវបានបង្កើតឡើងដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិ semiconductor ។
ស៊ីលីកុនបង្កើតជាសមាសធាតុរឹងមាំដោយស្មើភាពជាមួយ halogens លក្ខណៈសម្បត្តិរូបវិទ្យានៃសមាសធាតុទាំងនេះត្រូវបានផ្តល់ឱ្យក្នុងតារាង។ ៥៧.

សមាសធាតុ Silicon halide SiF4, SiCl4, SiBr4 និង SiI3 អាចទទួលបានដោយការសំយោគសាមញ្ញពីធាតុ ឬដោយប្រតិកម្ម SiO2 ជាមួយនឹង halide នៅក្នុងវត្តមាននៃកាបូន:

Si + 2Cl2 → SiCl4,
SiO2 + 2Cl2 + C → SiCl4 + CO2,
Si + 2I2 → SiI4,
SiO2 + 2Br2 + C → SiBr4 + CO2 ។

សមាសធាតុ Silicon halide-silane ត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងប្រតិកម្មនៃ hydrochlorination ឬ hydrobromination នៃ silicon:

Si + 3HCl → SiHCl3 + H2,
Si + 3HBr → SiHBr3 + H2,

ដែលកើតឡើងនៅសីតុណ្ហភាពទាបប្រហែល 300 ° C ។
Silicon tetrachloride SiCl4 គឺជាអង្គធាតុរាវថ្លាគ្មានពណ៌ ដែលបញ្ចេញផ្សែងយ៉ាងខ្លាំងនៅក្នុងខ្យល់ ដោយសារអ៊ីដ្រូសែន និងការបង្កើតអ៊ីដ្រូសែនក្លរួ។ រលាយ​ដោយ​ទឹក​ដើម្បី​បង្កើត​ជា​ស៊ីលីកាជែល៖

SiCli + 4H2O → 4HCl + Si(OH) ៤.

Silicon tetraiodide SiI4 គឺជាសារធាតុគ្រីស្តាល់គ្មានពណ៌។ នៅពេលដែលកំដៅក្នុងខ្យល់ ចំហាយ tetraiodide ងាយឆេះ។
Trichlorosilane SiHCl3 គឺជាអង្គធាតុរាវងាយឆេះដែលមានសម្ពាធចំហាយខ្ពស់ខ្លាំងនៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់។ ដូច្នេះ trichlorosilane ជាធម្មតាត្រូវបានរក្សាទុកនៅក្នុងធុងដែកបិទជិតដែលអាចទប់ទល់នឹងសម្ពាធខ្ពស់។
ស៊ីលីកុនអាចជំនួសកាបូននៅក្នុងសមាសធាតុសរីរាង្គដោយហេតុនេះបង្កើតសមាសធាតុស៊ីលីកុនអ៊ីដ្រូសែន - ស៊ីលីន។ Silanes មានលក្ខណៈសម្បត្តិស្រដៀងគ្នាទៅនឹងអ៊ីដ្រូកាបូន។ លក្ខណៈសម្បត្តិមួយចំនួនរបស់ silanes ត្រូវបានផ្តល់ឱ្យក្នុងតារាង។ ៥៨.

សមាសធាតុនៃប្រភេទនេះអាចត្រូវបានរៀបចំនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ឧទាហរណ៍ដោយការរំលាយម៉ាញ៉េស្យូមស៊ីលីកនៅក្នុងអាស៊ីត hydrochloric ខ្លាំង៖

Mg2Si + 4HCl → 2MgCl2 + SiH4 ។

ប្រតិកម្មនេះមានភាពស្មុគស្មាញ។ រួមជាមួយនឹង monosilane, polysilanes ជាច្រើនអាចត្រូវបានបង្កើតឡើងហើយអ៊ីដ្រូសែនអាចត្រូវបានបញ្ចេញ។
silanes ទាំងអស់ត្រូវបានកត់សុីយ៉ាងងាយស្រួលនៅក្នុងខ្យល់។ ប្រតិកម្មរបស់ពួកគេកើនឡើងជាមួយនឹងការកើនឡើងទម្ងន់ម៉ូលេគុល។ វាមានគ្រោះថ្នាក់ខ្លាំងណាស់ប្រសិនបើខ្យល់ចូលក្នុងកប៉ាល់ដែលមានស៊ីលីន។
Monosilane SiH4 គឺជាឧស្ម័នគ្មានពណ៌ មានលំនឹងក្នុងអវត្ដមាននៃខ្យល់ និងសំណើម។ Monosilane បង្កើតជាល្បាយផ្ទុះជាមួយខ្យល់; អាចអុកស៊ីតកម្មដោយប្រើពន្លឺសូម្បីតែនៅ -180 ° C ។
Monosilane ត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយស្ថេរភាពកំដៅខ្លាំងជាងបើប្រៀបធៀបទៅនឹង polysilane ។ នៅពេលដែលកំដៅលើសពី 400 ° C, monosilane decompose ទៅជាធាតុ, បញ្ចេញ amorphous silicon:

SiH4 → Si + 2H2 ។

ប្រតិកម្មនេះត្រូវបានប្រើក្នុងការផលិតស៊ីលីកូនដោយវិធីសាស្ត្រស៊ីលីន។ Silanes ឆាប់​រលួយ​ទាំង​ស្រុង​ដោយ​ទឹក​បង្កើត​ជា SiO2៖

SiH4 + 2H2O = SiO2 + 4H2,
Si3H8 + 6H2O = 3SiO2 + 10H2 ។

Silanes ក៏ត្រូវបានរលួយយ៉ាងឆាប់រហ័ស និងទាំងស្រុងដោយដំណោះស្រាយ aqueous នៃ alkalis:

SiH4 + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 4H2 ។

ស្ថេរភាពនៃ silanes កើនឡើងយ៉ាងខ្លាំងនៅពេលដែល halogens ត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងម៉ូលេគុលរបស់ពួកគេដោយជំនួសអាតូមអ៊ីដ្រូសែន។ ក្នុងចំណោម silanes ជំនួស, គួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍បំផុតគឺ trichlorosilane SiHCl3, ការកាត់បន្ថយនៃការដែលផលិតស៊ីលីកូនសុទ្ធ។
កម្មវិធីស៊ីលីកុន
Silicon ជា semiconductor ត្រូវបានគេស្គាល់មុនពេល germanium ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការលំបាកក្នុងការទទួលបានស៊ីលីកុនក្នុងទម្រង់ដ៏បរិសុទ្ធបំផុតរបស់វា បានពន្យារពេលការប្រើប្រាស់របស់វានៅក្នុងបច្ចេកវិទ្យា។
ថ្មីៗនេះ វិធីសាស្រ្តដ៏មានប្រសិទ្ធភាពសម្រាប់ការបន្សុតស៊ីលីកូនឱ្យមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ត្រូវបានបង្កើតឡើង និងស្ទាត់ជំនាញ ដូច្នេះស៊ីលីកុនត្រូវបានប្រើប្រាស់កាន់តែខ្លាំងឡើងនៅក្នុងឧបករណ៍ semiconductor ។ ដូច្នេះឧបករណ៍កែតម្រូវបច្ចុប្បន្ន (diodes) និង amplifiers រលកវិទ្យុ (triodes) ត្រូវបានផលិតចេញពីស៊ីលីកុន។ ក្នុងករណីនេះ អេឡិចត្រូតស៊ីលីកុនដែលមានផ្ទៃធំបំបែកផ្នែកអេឡិចត្រូនិច និងរន្ធនៃសារធាតុ semiconductor ត្រូវបានបង្កើតឡើងសម្រាប់ amplifier ដែលមានថាមពលខ្ពស់។
ស៊ីលីកុនក៏ជាសម្ភារៈដ៏ល្អសម្រាប់ឧបករណ៍បំលែង photovoltaic ។ ដូច្នេះដើម្បីបង្កើតកោសិកាពន្លឺព្រះអាទិត្យ ស៊ីលីកុន photocell ត្រូវបានប្រើប្រាស់ ដែលត្រូវបានរចនាឡើងដើម្បីបំប្លែងថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យដោយផ្ទាល់ទៅជាថាមពលអគ្គិសនី។ ឧបករណ៍បំលែងរូបថតស៊ីលីកុនគឺសមស្របជាងនៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃភាពប្រែប្រួលនៃវិសាលគមរបស់ពួកគេសម្រាប់ការប្រើប្រាស់ពន្លឺព្រះអាទិត្យ។
ស៊ីលីកុនមានគុណសម្បត្តិមួយចំនួនលើ germanium: វាមានគម្លាតក្រុមតន្រ្តីធំ ដែលផ្តល់នូវថាមពលទិន្នផលអគ្គិសនីខ្ពស់បំផុត។ ឧបករណ៍ស៊ីលីកុនអាចដំណើរការនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ជាង (ប្រសិនបើសីតុណ្ហភាពប្រតិបត្តិការរបស់ឧបករណ៍ germanium មិនលើសពី 60-80 ° C នោះ diodes ស៊ីលីកូនអាចដំណើរការនៅ 200 ° C) ។
សមាសធាតុស៊ីលីកុនក៏រកឃើញការប្រើប្រាស់នៅក្នុងឧបករណ៍ផងដែរ។ ឧទាហរណ៍ silicon carbide ត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការផលិត diodes ផ្លូវរូងក្រោមដី (ធន់ទ្រាំមិនលីនេអ៊ែរ) ល។

ឈ្មោះ៖*
អ៊ីមែល៖
មតិយោបល់៖

បន្ថែម

15.03.2019

អ្នកឯកទេសមកពី Emirates Global Aluminum បានធ្វើសេចក្តីថ្លែងការណ៍មួយថា ក្រុមហ៊ុនបុត្រសម្ព័ន្ធរបស់ពួកគេ Guinea Alumina Corp សង្ឃឹមថានឹងទាក់ទាញពីប្រាំពីររយទៅប្រាំពីររយ...

15.03.2019

ការរុះរើ gantry crane ពាក់ព័ន្ធនឹងការរុះរើរចនាសម្ព័ន្ធដែក ក៏ដូចជាផ្លូវស្ទូច ការដកឧបករណ៍ និងការផ្តាច់ឧបករណ៍ផ្សេងៗ។ នៅ...

14.03.2019

ប៉ុន្មានឆ្នាំមកនេះ សំណល់អេតចាយបានប្រមូលផ្តុំនៅក្នុងផ្ទះឯកជន និងអាផាតមិន។ អាចត្រូវបានតំណាងដោយឧបករណ៍ចាស់ៗ សំណល់សំណង់ និងជាច្រើន...

14.03.2019

រដូវស្លឹកឈើជ្រុះគឺជាពេលវេលាដែលអ្នកអាចសម្រាកពីកំដៅដ៏គួរឱ្យរំខានដោយទៅប្រទេសរយៈពេលពីរបីថ្ងៃ ដែលអ្នកមិនត្រឹមតែអាចរីករាយនឹងអំណោយនៃធម្មជាតិប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងមានអារម្មណ៍អាឡោះអាល័យទៀតផង។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ដើម្បី...

និយមន័យ

ស៊ីលីកុន- ធាតុទីដប់បួននៃតារាងតាមកាលកំណត់។ ការរចនា - Si មកពីឡាតាំង "ស៊ីលីស្យូម" ។ ស្ថិតនៅក្នុងដំណាក់កាលទីបី ក្រុម IVA ។ សំដៅលើមិនមែនលោហធាតុ។ បន្ទុកនុយក្លេអ៊ែរគឺ 14 ។

ស៊ីលីកុនគឺជាធាតុមួយក្នុងចំណោមធាតុទូទៅបំផុតនៅក្នុងសំបកផែនដី។ វាបង្កើតបាន 27% (wt.) នៃផ្នែកនៃសំបកផែនដីដែលអាចចូលដំណើរការបានក្នុងការសិក្សារបស់យើង ដោយជាប់ចំណាត់ថ្នាក់ទី 2 ក្នុងភាពសម្បូរបែបបន្ទាប់ពីអុកស៊ីសែន។ នៅក្នុងធម្មជាតិ ស៊ីលីកុនត្រូវបានរកឃើញតែនៅក្នុងសមាសធាតុប៉ុណ្ណោះ៖ ក្នុងទម្រង់ស៊ីលីកុនឌីអុកស៊ីត SiO 2 ដែលហៅថា silicon anhydride ឬ silica ក្នុងទម្រង់ជាអំបិលនៃអាស៊ីតស៊ីលីកិក (ស៊ីលីកុន)។ Aluminosilicates គឺរីករាលដាលបំផុតនៅក្នុងធម្មជាតិ, i.e. silicates ដែលមានអាលុយមីញ៉ូម។ ទាំងនេះរួមមាន feldspars, micas, kaolin ជាដើម។

ដូចកាបូនដែលជាផ្នែកមួយនៃសារធាតុសរីរាង្គទាំងអស់ ស៊ីលីកុនគឺជាធាតុសំខាន់បំផុតនៃនគររុក្ខជាតិ និងសត្វ។

នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌធម្មតាស៊ីលីកុនគឺជាសារធាតុពណ៌ប្រផេះងងឹត (រូបភាពទី 1) ។ វាមើលទៅដូចជាលោហៈ។ Refractory - ចំណុចរលាយគឺ 1415 o C. លក្ខណៈដោយភាពរឹងខ្ពស់។

អង្ករ។ 1. ស៊ីលីកុន។ រូបរាង។

ទម្ងន់អាតូម និងម៉ូលេគុលនៃស៊ីលីកុន

ម៉ាស់ម៉ូលេគុលដែលទាក់ទងនៃសារធាតុ (M r) គឺជាចំនួនដែលបង្ហាញពីចំនួនដងនៃម៉ាស់ម៉ូលេគុលដែលបានផ្តល់ឱ្យគឺធំជាង 1/12 នៃម៉ាស់អាតូមកាបូន ហើយម៉ាស់អាតូមដែលទាក់ទងនៃធាតុ (A r) គឺ តើម៉ាស់មធ្យមនៃអាតូមនៃធាតុគីមីគឺធំជាង 1/12 ម៉ាស់អាតូមកាបូនប៉ុន្មានដង។

ដោយសារនៅក្នុងរដ្ឋសេរីស៊ីលីកុនមាននៅក្នុងទម្រង់នៃម៉ូលេគុល Si monatomic តម្លៃនៃម៉ាស់អាតូម និងម៉ូលេគុលរបស់វាស្របគ្នា។ ពួកគេស្មើនឹង 28.084 ។

ការកែប្រែ Allotropy និងការកែប្រែ allotropic នៃស៊ីលីកូន

ស៊ីលីកុនអាចមាននៅក្នុងទម្រង់នៃការកែប្រែ allotropic ពីរ: ដូចពេជ្រ (គូប) (ស្ថិរភាព) និងក្រាហ្វិច (មិនស្ថិតស្ថេរ) ។ ស៊ីលីកូនដូចពេជ្រស្ថិតនៅក្នុងស្ថានភាពប្រមូលផ្តុំដ៏រឹងមាំ ហើយស៊ីលីកុនដូចក្រាហ្វិតស្ថិតក្នុងស្ថានភាពអាម៉ូហ្វ។ ពួកគេក៏ខុសគ្នានៅក្នុងរូបរាងនិងសកម្មភាពគីមី។

ស៊ីលីកុនគ្រីស្តាល់គឺជាសារធាតុប្រផេះខ្មៅដែលមានពន្លឺលោហធាតុ ហើយអាម៉ូហ្វ ស៊ីលីកុនគឺជាម្សៅពណ៌ត្នោត។ ការ​កែប្រែ​ទី​ពីរ​មាន​ប្រតិកម្ម​ខ្លាំង​ជាង​ការ​កែប្រែ​ទី​មួយ​។

អ៊ីសូតូបនៃស៊ីលីកុន

វាត្រូវបានគេដឹងថានៅក្នុងធម្មជាតិស៊ីលីកុនអាចត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងទម្រង់នៃអ៊ីសូតូបស្ថិរភាពចំនួនបី 28 Si, 29 Si និង 30 Si ។ លេខម៉ាស់របស់ពួកគេគឺ 28, 29 និង 30 រៀងគ្នា។ ស្នូលនៃអាតូមមួយនៃអ៊ីសូតូបស៊ីលីកុន 28 Si មានប្រូតុងដប់បួន និងនឺត្រុងដប់បួន ហើយអ៊ីសូតូប 29 ស៊ី និង 30 ស៊ី មានចំនួនប្រូតុងដូចគ្នា ដប់ប្រាំនិងដប់ប្រាំមួយនឺត្រុងរៀងគ្នា។

មានអ៊ីសូតូបសិប្បនិម្មិតនៃស៊ីលីកុនដែលមានចំនួនម៉ាស់ពី 22 ទៅ 44 ដែលក្នុងនោះអាយុវែងបំផុតគឺ 32 Si ជាមួយនឹងពាក់កណ្តាលជីវិត 170 ឆ្នាំ។

អ៊ីយ៉ុងស៊ីលីកុន

នៅកម្រិតថាមពលខាងក្រៅនៃអាតូមស៊ីលីកុន មានអេឡិចត្រុងចំនួន 4 ដែលជា valence:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 ។

ជាលទ្ធផលនៃអន្តរកម្មគីមីស៊ីលីកុនអាចបោះបង់ចោលអេឡិចត្រុងរបស់វាពោលគឺឧ។ ធ្វើជាម្ចាស់ជំនួយរបស់ពួកគេ ហើយប្រែទៅជាអ៊ីយ៉ុងដែលមានបន្ទុកវិជ្ជមាន ឬទទួលយកអេឡិចត្រុងពីអាតូមមួយទៀត ពោលគឺឧ។ ក្លាយជាអ្នកទទួល ហើយប្រែទៅជាអ៊ីយ៉ុងដែលមានបន្ទុកអវិជ្ជមាន៖

Si 0 -4e → Si 4+ ;

Si 0 +4e → Si 4- .

ម៉ូលេគុល Silicon និងអាតូម

នៅក្នុងស្ថានភាពសេរី ស៊ីលីកុនមាននៅក្នុងទម្រង់នៃម៉ូលេគុល Si monatomic ។ នេះគឺជាលក្ខណៈសម្បត្តិមួយចំនួនដែលកំណត់លក្ខណៈនៃអាតូមស៊ីលីកុន និងម៉ូលេគុល៖

យ៉ាន់ស្ព័រស៊ីលីកុន

ស៊ីលីកុនត្រូវបានប្រើនៅក្នុងលោហធាតុ។ វាបម្រើជាធាតុផ្សំនៃយ៉ាន់ស្ព័រជាច្រើន។ សំខាន់បំផុតនៃពួកវាគឺយ៉ាន់ស្ព័រដែលមានមូលដ្ឋានលើដែកទង់ដែងនិងអាលុយមីញ៉ូម។

ឧទាហរណ៍នៃការដោះស្រាយបញ្ហា

ឧទាហរណ៍ ១

លំហាត់ប្រាណ	តើអុកស៊ីដស៊ីលីកុន (IV) ដែលមានផ្ទុកសារធាតុមិនបរិសុទ្ធចំនួន 0.2 ប៉ុន្មាន ត្រូវបានគេតម្រូវឱ្យទទួលបាន 6.1 ក្រាមនៃស៊ីលីកុនសូដ្យូម។
ដំណោះស្រាយ	ចូរយើងសរសេរសមីការប្រតិកម្មសម្រាប់ផលិតសូដ្យូមស៊ីលីតពីស៊ីលីកុន (IV) អុកស៊ីដ៖ SiO 2 + 2NaOH = Na 2 SiO 3 + H 2 O ។ ចូរយើងស្វែងរកបរិមាណសូដ្យូមស៊ីលីតៈ n(Na 2 SiO 3) = m (Na 2 SiO 3) / M(Na 2 SiO 3); n(Na 2 SiO 3) = 6.1 / 122 = 0.05 mol ។ យោងតាមសមីការប្រតិកម្ម n(Na ​​2 SiO 3): n(SiO 2) = 1:1, i.e. n(Na 2 SiO 3) = n(SiO 2) = 0.05 mol ។ ម៉ាស់ស៊ីលីកុន (IV) អុកស៊ីដ (ដោយគ្មានភាពមិនបរិសុទ្ធ) នឹងស្មើនឹង៖ M(SiO 2) = Ar(Si) + 2 × Ar(O) = 28 + 2 × 16 = 28 + 32 = 60 ក្រាម/mol ។ m សុទ្ធ (SiO 2) = n(SiO 2) × M(SiO 2) = 0.05 × 60 = 3 ក្រាម។ បន្ទាប់មកម៉ាស់អុកស៊ីដស៊ីលីកុន (IV) ដែលត្រូវការសម្រាប់ប្រតិកម្មនឹងស្មើនឹង៖ m (SiO 2) = m បរិសុទ្ធ (SiO 2) / w មិនបរិសុទ្ធ = 3 / 0.2 = 15 ក្រាម។
ចម្លើយ	15 ក្រាម។

ឧទាហរណ៍ ២

លំហាត់ប្រាណ	តើម៉ាស់សូដ្យូមស៊ីលីកេតអាចទទួលបានដោយការលាយស៊ីលីកុន (IV) អុកស៊ីដជាមួយសូដា 64,2 ក្រាម ប្រភាគនៃសារធាតុមិនបរិសុទ្ធដែលមាន 5%?
ដំណោះស្រាយ	ចូរ​យើង​សរសេរ​សមីការ​ប្រតិកម្ម​សម្រាប់​ផលិត​សូដ្យូម​ស៊ីលីកេត​ដោយ​ការ​លាយ​សូដា និង​ស៊ីលីកុន (IV) អុកស៊ីដ៖ SiO 2 + Na 2 CO 3 = Na 2 SiO 3 + CO 2 - ។ ចូរកំណត់ម៉ាស់ទ្រឹស្តីនៃសូដា (គណនាដោយប្រើសមីការប្រតិកម្ម)៖ n(Na 2 CO 3) = 1 mol ។ M(Na 2 CO 3) = 2 × Ar(Na) + Ar(C) + 3 × Ar(O) = 2 × 23 + 12 + 3 × 16 = 106 ក្រាម/mol ។ m(Na 2 CO 3) = n(Na ​​2 CO 3) × M(Na 2 CO 3) = 1 × 106 = 106g ។ ចូរយើងស្វែងរកម៉ាស់ជាក់ស្តែងនៃសូដា៖ w សុទ្ធ (Na 2 CO 3) = 100% - w impurity = 100% - 5% = 95% = 0.95 ។ m បរិសុទ្ធ (Na 2 CO 3) = m (Na 2 CO 3) ×w បរិសុទ្ធ (Na 2 CO 3); m សុទ្ធ (Na 2 CO 3) = 64.2 × 0.95 = 61 ក្រាម។ ចូរយើងគណនាម៉ាស់ទ្រឹស្តីនៃស៊ីលីកាតសូដ្យូម៖ n(Na 2 SiO 3) = 1 mol ។ M(Na 2 SiO 3) = 2 × Ar(Na) + Ar(Si) + 3 × Ar(O) = 2 × 23 + 28 + 3 × 16 = 122 ក្រាម/mol ។ m(Na 2 SiO 3) = n(Na ​​2 SiO 3) × M(Na 2 SiO 3) = 1 × 122 = 122g ។ អនុញ្ញាតឱ្យម៉ាស់ជាក់ស្តែងនៃសូដ្យូមស៊ីលីតគឺ x g ចូរធ្វើសមាមាត្រ៖ 61 g Na 2 CO 3 - x g Na 2 SiO 3; 106 g Na 2 CO 3 − 122 g Na 2 SiO ៣. ដូច្នេះ x នឹងស្មើនឹង៖ x = 122 × 61 / 106 = 70.2 ក្រាម។ នេះមានន័យថាម៉ាស់នៃសារធាតុ silicate សូដ្យូមដែលបញ្ចេញគឺ 70.2 ក្រាម។
ចម្លើយ	70.2 ក្រាម។

ធាតុមួយក្នុងចំណោមធាតុទូទៅបំផុតនៅក្នុងធម្មជាតិគឺស៊ីលីកុនឬស៊ីលីកុន។ ការចែកចាយយ៉ាងទូលំទូលាយបែបនេះបង្ហាញពីសារៈសំខាន់ និងសារៈសំខាន់នៃសារធាតុនេះ។ នេះត្រូវបានយល់និងរៀនយ៉ាងឆាប់រហ័សដោយមនុស្សដែលរៀនពីរបៀបប្រើស៊ីលីកូនឱ្យបានត្រឹមត្រូវសម្រាប់គោលបំណងរបស់ពួកគេ។ ការប្រើប្រាស់របស់វាគឺផ្អែកលើលក្ខណៈសម្បត្តិពិសេសដែលយើងនឹងពិភាក្សាបន្ថែមទៀត។

ស៊ីលីកុន - ធាតុគីមី

ប្រសិនបើយើងកំណត់លក្ខណៈធាតុដែលបានផ្តល់ឱ្យដោយទីតាំងនៅក្នុងតារាងតាមកាលកំណត់ យើងអាចកំណត់ចំណុចសំខាន់ៗដូចខាងក្រោមៈ

1. លេខស៊េរី - 14 ។
2. រយៈពេលគឺតូចទីបី។
3. ក្រុម - IV ។
4. ក្រុមរងគឺជាក្រុមសំខាន់។
5. រចនាសម្ព័ន្ធនៃសែលអេឡិចត្រុងខាងក្រៅត្រូវបានបង្ហាញដោយរូបមន្ត 3s 2 3p 2 ។
6. ធាតុស៊ីលីកុនត្រូវបានតំណាងដោយនិមិត្តសញ្ញាគីមី Si ដែលត្រូវបានប្រកាសថា "ស៊ីលីកុន" ។
7. អុកស៊ីតកម្ម​បញ្ជាក់​ថា​វា​បង្ហាញ​ថា​: -4​; +2; +4.
8. វ៉ាល់នៃអាតូមគឺ IV ។
9. ម៉ាស់អាតូមនៃស៊ីលីកុនគឺ 28.086 ។
10. នៅក្នុងធម្មជាតិមានអ៊ីសូតូបស្ថិរភាពចំនួនបីនៃធាតុនេះដែលមានលេខម៉ាស់ 28, 29 និង 30 ។

ដូច្នេះ តាមទស្សនៈគីមី អាតូមស៊ីលីកុន គឺជាធាតុដែលបានសិក្សាដោយយុត្តិធម៌ លក្ខណៈសម្បត្តិផ្សេងៗរបស់វាត្រូវបានពិពណ៌នា។

ប្រវត្តិនៃការរកឃើញ

ចាប់តាំងពីសមាសធាតុជាច្រើននៃធាតុនៅក្នុងសំណួរគឺមានប្រជាប្រិយភាពខ្លាំងណាស់ហើយមានច្រើននៅក្នុងធម្មជាតិចាប់តាំងពីសម័យបុរាណមនុស្សបានប្រើប្រាស់និងស្គាល់អំពីលក្ខណៈសម្បត្តិនៃពួកវាជាច្រើន។ ស៊ីលីកុនសុទ្ធនៅតែហួសពីចំណេះដឹងរបស់មនុស្សក្នុងផ្នែកគីមីសាស្ត្រអស់រយៈពេលជាយូរ។

សមាសធាតុដ៏ពេញនិយមបំផុតដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងជីវិតប្រចាំថ្ងៃ និងឧស្សាហកម្មដោយប្រជាជននៃវប្បធម៌បុរាណ (ជនជាតិអេហ្ស៊ីប រ៉ូម ចិន រុស្ស៊ី ពែរ្ស និងអ្នកដទៃ) គឺជាថ្មដ៏មានតម្លៃ និងលម្អដោយផ្អែកលើស៊ីលីកុនអុកស៊ីដ។ ទាំងនេះ​រួម​បញ្ចូល​ទាំង:

• opal;
• រមាស;
• topaz;
• chrysoprase;
• onyx;
• chalcedony និងអ្នកដទៃ។

វាក៏ជាទម្លាប់ក្នុងការប្រើរ៉ែថ្មខៀវក្នុងការសាងសង់តាំងពីបុរាណកាលមកម្ល៉េះ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ធាតុស៊ីលីកុនខ្លួនឯងនៅតែមិនទាន់រកឃើញរហូតដល់សតវត្សទី 19 ទោះបីជាអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រជាច្រើនបានព្យាយាមដោយឥតប្រយោជន៍ដើម្បីញែកវាចេញពីសមាសធាតុផ្សេងៗ ដោយប្រើកាតាលីករ សីតុណ្ហភាពខ្ពស់ និងសូម្បីតែចរន្តអគ្គិសនីក៏ដោយ។ ទាំងនេះជាគំនិតភ្លឺស្វាងដូចជា៖

• លោក Karl Scheele;
• ហ្គេ-លូសាក;
• ថេណា;
• Humphry Davy;
• លោក Antoine Lavoisier ។

Jens Jacobs Berzelius បានទទួលជោគជ័យក្នុងការទទួលបានស៊ីលីកុននៅក្នុងទម្រង់ដ៏បរិសុទ្ធរបស់វានៅឆ្នាំ 1823 ។ ដើម្បីធ្វើដូចនេះគាត់បានធ្វើការពិសោធន៍លើការលាយចំហាយនៃស៊ីលីកុនហ្វ្លុយអូរី និងលោហៈប៉ូតាស្យូម។ ជាលទ្ធផល ខ្ញុំបានទទួលការកែប្រែអាម៉ូនិកនៃធាតុនៅក្នុងសំណួរ។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រដូចគ្នាបានស្នើឈ្មោះឡាតាំងសម្រាប់អាតូមដែលបានរកឃើញ។

បន្តិចក្រោយមកនៅឆ្នាំ 1855 អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រម្នាក់ទៀតគឺ Sainte-Clair-Deville បានគ្រប់គ្រងដើម្បីសំយោគពូជ allotropic មួយទៀត - ស៊ីលីកុនគ្រីស្តាល់។ ចាប់តាំងពីពេលនោះមក ចំណេះដឹងអំពីធាតុនេះ និងលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់វាបានចាប់ផ្តើមពង្រីកយ៉ាងឆាប់រហ័ស។ មនុស្សបានដឹងថាវាមានលក្ខណៈពិសេសតែមួយគត់ដែលអាចប្រើយ៉ាងឆ្លាតវៃដើម្បីបំពេញតម្រូវការរបស់ពួកគេផ្ទាល់។ ដូច្នេះសព្វថ្ងៃនេះ ធាតុដ៏ពេញនិយមបំផុតមួយនៅក្នុងអេឡិចត្រូនិច និងបច្ចេកវិទ្យាគឺស៊ីលីកុន។ ការប្រើប្រាស់របស់វាគ្រាន់តែពង្រីកព្រំដែនរបស់ខ្លួនជារៀងរាល់ឆ្នាំ។

ឈ្មោះរុស្ស៊ីសម្រាប់អាតូមត្រូវបានផ្តល់ឱ្យដោយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រ Hess ក្នុងឆ្នាំ 1831 ។ នេះគឺជាអ្វីដែលជាប់គាំងរហូតមកដល់សព្វថ្ងៃនេះ។

បើនិយាយពីភាពសម្បូរបែបនៅក្នុងធម្មជាតិ ស៊ីលីកុនជាប់ចំណាត់ថ្នាក់ទីពីរបន្ទាប់ពីអុកស៊ីហ្សែន។ ភាគរយរបស់វានៅក្នុងការប្រៀបធៀបជាមួយនឹងអាតូមផ្សេងទៀតនៅក្នុងសំបកផែនដីគឺ 29.5% ។ លើសពីនេះ កាបូន និងស៊ីលីកុន គឺជាធាតុពិសេសពីរដែលអាចបង្កើតជាខ្សែសង្វាក់ដោយការផ្សារភ្ជាប់គ្នាទៅវិញទៅមក។ នោះហើយជាមូលហេតុដែលសារធាតុរ៉ែធម្មជាតិជាង 400 ផ្សេងគ្នាត្រូវបានគេស្គាល់ថាសម្រាប់ចុងក្រោយនេះ ដែលក្នុងនោះវាត្រូវបានគេរកឃើញនៅក្នុង lithosphere, hydrosphere និង biomass ។

តើស៊ីលីកុនត្រូវបានរកឃើញនៅឯណា?

1. នៅក្នុងស្រទាប់ជ្រៅនៃដី។
2. នៅក្នុងថ្ម ប្រាក់បញ្ញើ និងម៉ាស។
3. នៅផ្នែកខាងក្រោមនៃសាកសពទឹក ជាពិសេសសមុទ្រ និងមហាសមុទ្រ។
4. នៅក្នុងរុក្ខជាតិ និងជីវិតសមុទ្រនៃនគរសត្វ។
5. នៅក្នុងខ្លួនមនុស្ស និងសត្វនៅលើដី។

យើងអាចកំណត់អត្តសញ្ញាណរ៉ែ និងថ្មទូទៅបំផុតមួយចំនួនដែលមានបរិមាណស៊ីលីកុនច្រើន។ គីមីវិទ្យារបស់ពួកគេគឺដូច្នេះថាមាតិកាម៉ាស់នៃធាតុសុទ្ធនៅក្នុងពួកវាឈានដល់ 75% ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយតួលេខជាក់លាក់អាស្រ័យលើប្រភេទនៃសម្ភារៈ។ ដូច្នេះ ថ្ម និងសារធាតុរ៉ែដែលមានស៊ីលីកុន៖

• feldspars;
• មីកា;
• amphiboles;
• opals;
• chalcedony;
• ស៊ីលីកេត;
• ថ្មភក់;
• aluminosilicates;
• ដីឥដ្ឋនិងអ្នកដទៃ។

ការប្រមូលផ្តុំនៅក្នុងសំបក និងគ្រោងឆ្អឹងនៃសត្វសមុទ្រ ស៊ីលីកុននៅទីបំផុតបង្កើតជាស្រទាប់ស៊ីលីកាដ៏មានអានុភាពនៅបាតសាកសពទឹក។ នេះគឺជាប្រភពធម្មជាតិមួយនៃធាតុនេះ។

លើសពីនេះទៀតវាត្រូវបានគេរកឃើញថាស៊ីលីកុនអាចមាននៅក្នុងទម្រង់ដើមរបស់វា - ក្នុងទម្រង់ជាគ្រីស្តាល់។ ប៉ុន្តែប្រាក់បញ្ញើបែបនេះកម្រមានណាស់។

លក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្តនៃស៊ីលីកុន

ប្រសិនបើយើងកំណត់លក្ខណៈនៃធាតុដែលកំពុងពិចារណាដោយយោងទៅតាមសំណុំនៃលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវិទ្យា នោះជាដំបូង ចាំបាច់ត្រូវកំណត់ប៉ារ៉ាម៉ែត្ររូបវន្ត។ នេះ​ជា​ចំណុច​សំខាន់​មួយ​ចំនួន៖

1. វាមាននៅក្នុងទម្រង់នៃការកែប្រែ allotropic ពីរ - amorphous និង crystalline ដែលខុសគ្នានៅក្នុងលក្ខណៈសម្បត្តិទាំងអស់។
2. បន្ទះឈើគ្រីស្តាល់គឺស្រដៀងទៅនឹងពេជ្រ ព្រោះថាកាបូន និងស៊ីលីកុនគឺដូចគ្នាក្នុងរឿងនេះ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយចម្ងាយរវាងអាតូមគឺខុសគ្នា (ស៊ីលីកុនធំជាង) ដូច្នេះពេជ្រគឺរឹងជាងនិងខ្លាំងជាង។ ប្រភេទបន្ទះឈើ - មុខគូប។
3. សារធាតុនេះគឺផុយខ្លាំងណាស់ហើយក្លាយជាប្លាស្ទិកនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។
4. ចំណុចរលាយគឺ 1415˚C ។
5. ចំណុចរំពុះ - 3250˚С។
6. ដង់ស៊ីតេនៃសារធាតុគឺ 2,33 ក្រាម / សង់ទីម៉ែត្រ 3 ។
7. ពណ៌នៃសមាសធាតុគឺប្រផេះ - ប្រាក់ជាមួយនឹងលក្ខណៈលោហធាតុ។
8. វាមានលក្ខណៈសម្បត្តិ semiconductor ល្អ ដែលអាចប្រែប្រួលជាមួយនឹងការបន្ថែមភ្នាក់ងារមួយចំនួន។
9. មិនរលាយក្នុងទឹក សារធាតុរំលាយសរីរាង្គ និងអាស៊ីត។
10. ពិសេសរលាយក្នុងអាល់កាឡាំង។

លក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្តដែលបានកំណត់អត្តសញ្ញាណរបស់ស៊ីលីកុនអនុញ្ញាតឱ្យមនុស្សរៀបចំវា និងប្រើប្រាស់វាដើម្បីបង្កើតផលិតផលផ្សេងៗ។ ឧទាហរណ៍ការប្រើប្រាស់ស៊ីលីកុនសុទ្ធនៅក្នុងអេឡិចត្រូនិចគឺផ្អែកលើលក្ខណៈសម្បត្តិនៃ semiconductivity ។

លក្ខណៈសម្បត្តិគីមី

លក្ខណៈសម្បត្តិគីមីរបស់ស៊ីលីកុនគឺពឹងផ្អែកយ៉ាងខ្លាំងទៅលើលក្ខខណ្ឌប្រតិកម្ម។ ប្រសិនបើយើងនិយាយអំពីប៉ារ៉ាម៉ែត្រស្តង់ដារនោះយើងត្រូវបង្ហាញពីសកម្មភាពទាបបំផុត។ ទាំងគ្រីស្តាល់ និងស៊ីលីកុនអាម៉ូហ្វសគឺអសកម្មខ្លាំងណាស់។ ពួកវាមិនមានអន្តរកម្មជាមួយភ្នាក់ងារអុកស៊ីតកម្មខ្លាំង (លើកលែងតែហ្វ្លុយអូរីន) ឬជាមួយភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយខ្លាំង។

នេះគឺដោយសារតែការពិតដែលថាខ្សែភាពយន្តអុកស៊ីដនៃ SiO 2 ត្រូវបានបង្កើតឡើងភ្លាមៗនៅលើផ្ទៃនៃសារធាតុដែលការពារអន្តរកម្មបន្ថែមទៀត។ វាអាចត្រូវបានបង្កើតឡើងក្រោមឥទ្ធិពលនៃទឹក ខ្យល់ និងចំហាយទឹក។

ប្រសិនបើអ្នកផ្លាស់ប្តូរលក្ខខណ្ឌស្តង់ដារ និងកំដៅស៊ីលីកុនទៅសីតុណ្ហភាពលើសពី 400˚C នោះសកម្មភាពគីមីរបស់វានឹងកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំង។ ក្នុងករណីនេះវានឹងមានប្រតិកម្មជាមួយ៖

• អុកស៊ីសែន;
• គ្រប់ប្រភេទនៃ halogens;
• អ៊ីដ្រូសែន។

ជាមួយនឹងការកើនឡើងបន្ថែមទៀតនៃសីតុណ្ហភាពការបង្កើតផលិតផលដោយអន្តរកម្មជាមួយ boron អាសូតនិងកាបូនគឺអាចធ្វើទៅបាន។ Carborundum - SiC - មានសារៈសំខាន់ជាពិសេសព្រោះវាជាសម្ភារៈសំណឹកដ៏ល្អ។

ដូចគ្នានេះផងដែរលក្ខណៈសម្បត្តិគីមីនៃស៊ីលីកុនគឺអាចមើលឃើញយ៉ាងច្បាស់នៅក្នុងប្រតិកម្មជាមួយលោហធាតុ។ ទាក់ទងទៅនឹងពួកវាវាគឺជាភ្នាក់ងារអុកស៊ីតកម្មដែលជាមូលហេតុដែលផលិតផលត្រូវបានគេហៅថា silicides ។ សមាសធាតុស្រដៀងគ្នាត្រូវបានគេស្គាល់សម្រាប់៖

• អាល់កាឡាំង;
• ដីអាល់កាឡាំង;
• ការផ្លាស់ប្តូរលោហៈ។

សមាសធាតុដែលទទួលបានដោយការលាយដែកនិងស៊ីលីកុនមានលក្ខណៈសម្បត្តិមិនធម្មតា។ វាត្រូវបានគេហៅថាសេរ៉ាមិច ferrosilicon ហើយត្រូវបានប្រើប្រាស់ដោយជោគជ័យនៅក្នុងឧស្សាហកម្ម។

ស៊ីលីកុនមិនមានអន្តរកម្មជាមួយសារធាតុស្មុគ្រស្មាញទេ ដូច្នេះគ្រប់ពូជរបស់វា វាអាចរលាយបានតែនៅក្នុង៖

• aqua regia (ល្បាយនៃអាស៊ីត nitric និង hydrochloric);
• អាល់កាឡាំង caustic ។

ក្នុងករណីនេះសីតុណ្ហភាពនៃដំណោះស្រាយត្រូវតែមានយ៉ាងហោចណាស់ 60˚C ។ ទាំងអស់នេះជាថ្មីម្តងទៀតបញ្ជាក់ពីមូលដ្ឋានរូបវន្តនៃសារធាតុ - បន្ទះឈើគ្រីស្តាល់ដែលមានស្ថេរភាពដូចពេជ្រ ដែលផ្តល់ឱ្យវានូវកម្លាំង និងនិចលភាព។

វិធីសាស្រ្តនៃការទទួលបាន

ការទទួលបានស៊ីលីកុនក្នុងទម្រង់ដ៏បរិសុទ្ធរបស់វាគឺជាដំណើរការដ៏ថ្លៃថ្លាមួយ។ លើសពីនេះ ដោយសារលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់វា វិធីសាស្ត្រណាមួយផ្តល់ផលិតផលសុទ្ធត្រឹមតែ 90-99% ប៉ុណ្ណោះ ខណៈដែលភាពមិនបរិសុទ្ធក្នុងទម្រង់ជាលោហធាតុ និងកាបូននៅតែដូចគ្នាទាំងអស់។ ដូច្នេះ ការ​ទទួល​បាន​សារធាតុ​មិន​គ្រប់​គ្រាន់​ទេ។ វាក៏គួរតែត្រូវបានសម្អាតយ៉ាងហ្មត់ចត់នៃធាតុបរទេស។

ជាទូទៅការផលិតស៊ីលីកុនត្រូវបានអនុវត្តតាមវិធីសំខាន់ពីរ៖

1. ពីខ្សាច់ពណ៌សដែលជាអុកស៊ីដស៊ីលីកុនសុទ្ធ SiO 2 ។ នៅពេលដែលវាត្រូវបាន calcined ជាមួយលោហធាតុសកម្ម (ភាគច្រើនជាញឹកញាប់ម៉ាញ៉េស្យូម) ធាតុឥតគិតថ្លៃត្រូវបានបង្កើតឡើងក្នុងទម្រង់នៃការកែប្រែអាម៉ូញាក់។ ភាពបរិសុទ្ធនៃវិធីសាស្រ្តនេះគឺខ្ពស់ផលិតផលត្រូវបានទទួលជាមួយនឹងទិន្នផល 99.9 ភាគរយ។
2. វិធីសាស្រ្តរីករាលដាលបន្ថែមទៀតនៅលើមាត្រដ្ឋានឧស្សាហកម្មគឺការដុតខ្សាច់រលាយជាមួយកូកាកូឡានៅក្នុងឡដុតកម្ដៅឯកទេស។ វិធីសាស្រ្តនេះត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្ររុស្ស៊ី N. N. Beketov ។

ដំណើរការបន្ថែមពាក់ព័ន្ធនឹងការដាក់ផលិតផលទៅវិធីសាស្ត្របន្សុត។ ចំពោះគោលបំណងនេះអាស៊ីតឬ halogens (chlorine, fluorine) ត្រូវបានប្រើ។

អាម៉ូញាក់ស៊ីលីកុន

លក្ខណៈនៃស៊ីលីកុននឹងមិនពេញលេញទេ ប្រសិនបើការកែប្រែ allotropic នីមួយៗរបស់វាមិនត្រូវបានគេចាត់ទុកថាដាច់ដោយឡែកពីគ្នា។ ទីមួយនៃពួកគេគឺអាម៉ូហ្វ។ នៅក្នុងរដ្ឋនេះ សារធាតុដែលយើងកំពុងពិចារណាគឺម្សៅពណ៌ត្នោត-ត្នោត បំបែកដោយវិចិត្រ។ វាមានកម្រិតខ្ពស់នៃ hygroscopicity និងបង្ហាញសកម្មភាពគីមីខ្ពស់ដោយស្មើភាពនៅពេលដែលកំដៅ។ នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌស្តង់ដារវាអាចធ្វើអន្តរកម្មបានតែជាមួយភ្នាក់ងារអុកស៊ីតកម្មខ្លាំងបំផុត - ហ្វ្លុយអូរីន។

វាមិនត្រឹមត្រូវទាំងស្រុងក្នុងការហៅស៊ីលីកុនអាម៉ូហ្វសថាជាប្រភេទស៊ីលីកុនគ្រីស្តាល់។ បន្ទះឈើរបស់វាបង្ហាញថាសារធាតុនេះគឺគ្រាន់តែជាទម្រង់នៃស៊ីលីកុនដែលបែកខ្ចាត់ខ្ចាយល្អដែលមានស្រាប់ក្នុងទម្រង់ជាគ្រីស្តាល់។ ដូច្នេះ ការកែប្រែទាំងនេះគឺជាសមាសធាតុតែមួយ និងតែមួយ។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់ពួកគេខុសគ្នាដែលជាហេតុផលដែលវាជាទម្លាប់ក្នុងការនិយាយអំពី allotropy ។ Amorphous silicon ខ្លួនវាមានសមត្ថភាពស្រូបយកពន្លឺខ្ពស់។ លើសពីនេះទៀតនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌជាក់លាក់សូចនាករនេះគឺខ្ពស់ជាងច្រើនដងនៃទម្រង់គ្រីស្តាល់។ ដូច្នេះវាត្រូវបានប្រើសម្រាប់គោលបំណងបច្ចេកទេស។ នៅក្នុងទម្រង់នេះ (ម្សៅ) សមាសធាតុត្រូវបានអនុវត្តយ៉ាងងាយស្រួលទៅលើផ្ទៃណាមួយ មិនថាជាប្លាស្ទិក ឬកញ្ចក់។ នេះ​ជា​មូលហេតុ​ដែល​ស៊ី​លី​កូន​អា​ម៉ូ​ហ្វី​ស​ងាយស្រួល​ប្រើ​។ កម្មវិធីផ្អែកលើទំហំផ្សេងៗគ្នា។

ថ្វីត្បិតតែថ្មប្រភេទនេះឆាប់អស់ ដែលត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការបាក់បែកនៃខ្សែភាពយន្តស្តើងនៃសារធាតុក៏ដោយ ការប្រើប្រាស់ និងតម្រូវការរបស់ពួកគេកំពុងកើនឡើងតែប៉ុណ្ណោះ។ យ៉ាងណាមិញ សូម្បីតែក្នុងរយៈពេលខ្លីក៏ដោយ អាគុយសូឡាដែលមានមូលដ្ឋានលើស៊ីលីកុនអាម៉ូហ្វីស អាចផ្តល់ថាមពលដល់សហគ្រាសទាំងមូល។ លើសពីនេះទៀតការផលិតសារធាតុបែបនេះគឺគ្មានកាកសំណល់ដែលធ្វើឱ្យវាសន្សំសំចៃខ្លាំង។

ការកែប្រែនេះត្រូវបានទទួលដោយការកាត់បន្ថយសមាសធាតុជាមួយលោហៈសកម្មឧទាហរណ៍សូដ្យូមឬម៉ាញេស្យូម។

ស៊ីលីកុនគ្រីស្តាល់

ការកែប្រែភ្លឺចាំងពណ៌ប្រផេះប្រាក់នៃធាតុនៅក្នុងសំណួរ។ ទម្រង់នេះគឺជារឿងធម្មតាបំផុត និងច្រើនបំផុតនៅក្នុងតម្រូវការ។ នេះត្រូវបានពន្យល់ដោយសំណុំនៃលក្ខណៈសម្បត្តិគុណភាពដែលសារធាតុនេះមាន។

លក្ខណៈនៃស៊ីលីកុនជាមួយនឹងបន្ទះឈើគ្រីស្តាល់ រួមមានការចាត់ថ្នាក់នៃប្រភេទរបស់វា ដោយសារមានពួកវាជាច្រើន៖

1. គុណភាពអេឡិចត្រូនិច - សុទ្ធនិងគុណភាពខ្ពស់បំផុត។ ប្រភេទនេះត្រូវបានប្រើនៅក្នុងអេឡិចត្រូនិកដើម្បីបង្កើតឧបករណ៍រសើបជាពិសេស។
2. គុណភាពពន្លឺថ្ងៃ។ ឈ្មោះខ្លួនវាកំណត់តំបន់នៃការប្រើប្រាស់។ វាក៏ជាស៊ីលីកូននៃភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ផងដែរ ដែលការប្រើប្រាស់គឺចាំបាច់ដើម្បីបង្កើតកោសិកាពន្លឺព្រះអាទិត្យដែលមានគុណភាពខ្ពស់ និងប្រើប្រាស់បានយូរ។ ឧបករណ៍បំលែង photoelectric ដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅលើមូលដ្ឋាននៃរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់គឺមានគុណភាពខ្ពស់ និងធន់នឹងការពាក់ជាងឧបករណ៍ដែលបានបង្កើតដោយប្រើការកែប្រែអាម៉ូហ្វូសដោយការបាញ់ទៅលើប្រភេទផ្សេងៗនៃស្រទាប់ខាងក្រោម។
3. ស៊ីលីកុនបច្ចេកទេស។ ពូជនេះរួមបញ្ចូលទាំងគំរូនៃសារធាតុដែលមានប្រហែល 98% នៃធាតុសុទ្ធ។ អ្វី​ផ្សេង​ទៀត​ទៅ​លើ​ភាព​មិន​បរិសុទ្ធ​ប្រភេទ​ផ្សេង​ៗ៖

• អាលុយមីញ៉ូម;
• ក្លរីន;
• កាបូន;
• ផូស្វ័រនិងអ្នកដទៃ។

ប្រភេទចុងក្រោយនៃសារធាតុនៅក្នុងសំណួរគឺត្រូវបានប្រើដើម្បីទទួលបាន polycrystals នៃ silicon ។ ចំពោះគោលបំណងនេះ ដំណើរការដំណើរការគ្រីស្តាល់ឡើងវិញត្រូវបានអនុវត្ត។ ជាលទ្ធផលនៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃភាពបរិសុទ្ធផលិតផលត្រូវបានទទួលដែលអាចត្រូវបានចាត់ថ្នាក់ជាគុណភាពថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យនិងអេឡិចត្រូនិច។

តាមធម្មជាតិរបស់វា ប៉ូលីស៊ីលីកុន គឺជាផលិតផលកម្រិតមធ្យមរវាងការកែប្រែអាម៉ូហ្វូស និងគ្រីស្តាល់។ ជម្រើសនេះងាយស្រួលធ្វើការជាមួយ វាត្រូវបានកែច្នៃ និងសម្អាតបានប្រសើរជាងមុនជាមួយនឹងហ្វ្លុយអូរីន និងក្លរីន។

ផលិតផលលទ្ធផលអាចត្រូវបានចាត់ថ្នាក់ដូចខាងក្រោមៈ

• ពហុស៊ីលីកុន;
• monocrystalline;
• គ្រីស្តាល់ profiled;
• សំណល់ស៊ីលីកុន;
• ស៊ីលីកុនបច្ចេកទេស;
• កាកសំណល់ផលិតកម្មក្នុងទម្រង់ជាបំណែក និងសំណល់នៃរូបធាតុ។

ពួកគេម្នាក់ៗស្វែងរកកម្មវិធីនៅក្នុងឧស្សាហកម្ម ហើយត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងពេញលេញដោយមនុស្ស។ ដូច្នេះ អ្នក​ដែល​ប៉ះ​ស៊ីលីកុន​ត្រូវ​បាន​គេ​ចាត់​ទុក​ថា​មិន​ជា​សំណល់។ នេះកាត់បន្ថយការចំណាយសេដ្ឋកិច្ចរបស់ខ្លួនយ៉ាងខ្លាំងដោយមិនប៉ះពាល់ដល់គុណភាព។

ការប្រើប្រាស់ស៊ីលីកុនសុទ្ធ

ការផលិតស៊ីលីកូនឧស្សាហកម្មត្រូវបានបង្កើតឡើងយ៉ាងល្អ ហើយទំហំរបស់វាមានទំហំធំណាស់។ នេះគឺដោយសារតែការពិតដែលថាធាតុនេះទាំងសុទ្ធនិងនៅក្នុងទម្រង់នៃសមាសធាតុផ្សេងគ្នាគឺរីករាលដាលនិងនៅក្នុងតម្រូវការនៅក្នុងសាខាផ្សេងគ្នានៃវិទ្យាសាស្រ្តនិងបច្ចេកវិទ្យា។

តើស៊ីលីកុនគ្រីស្តាល់ និងអាម៉ូហ្វូស ប្រើក្នុងទម្រង់ដ៏បរិសុទ្ធនៅឯណា?

1. នៅក្នុងលោហធាតុ ជាសារធាតុបន្ថែមយ៉ាន់ស្ព័រ ដែលមានសមត្ថភាពផ្លាស់ប្តូរលក្ខណៈសម្បត្តិនៃលោហធាតុ និងយ៉ាន់ស្ព័ររបស់វា។ ដូច្នេះវាត្រូវបានគេប្រើនៅក្នុងការរលាយដែកនិងដែកវណ្ណះ។
2. ប្រភេទផ្សេងគ្នានៃសារធាតុត្រូវបានប្រើដើម្បីធ្វើឱ្យកំណែបរិសុទ្ធ - ប៉ូលីស៊ីលីកុន។
3. សមាសធាតុស៊ីលីកុនគឺជាឧស្សាហកម្មគីមីទាំងមូលដែលបានទទួលការពេញនិយមជាពិសេសនាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ។ សមា្ភារៈ Organosilicon ត្រូវ​បាន​គេ​ប្រើ​ប្រាស់​ក្នុង​ថ្នាំ ផលិត​ចាន ឧបករណ៍ និង​ជា​ច្រើន​ទៀត។
4. ការផលិតបន្ទះស្រូបពន្លឺព្រះអាទិត្យផ្សេងៗ។ វិធីសាស្រ្តនៃការទទួលបានថាមពលនេះគឺជាផ្នែកមួយនៃការសន្យាបំផុតនាពេលអនាគត។ ភាពស្និទ្ធស្នាលនឹងបរិស្ថាន អត្ថប្រយោជន៍សេដ្ឋកិច្ច និងធន់នឹងការពាក់ គឺជាគុណសម្បត្តិចម្បងនៃការបង្កើតអគ្គិសនីប្រភេទនេះ។
5. ស៊ីលីកុនត្រូវបានប្រើប្រាស់សម្រាប់អំពូលភ្លើងអស់រយៈពេលជាយូរមកហើយ។ សូម្បី​នៅ​សម័យ​បុរាណ មនុស្ស​បាន​ប្រើ​ភ្លើង​ដើម្បី​បង្កើត​ជា​ផ្កាភ្លើង​ពេល​ដុត​ភ្លើង។ គោលការណ៍នេះគឺជាមូលដ្ឋានសម្រាប់ការផលិតអំពូលភ្លើងប្រភេទផ្សេងៗ។ សព្វថ្ងៃនេះមានប្រភេទដែល flint ត្រូវបានជំនួសដោយយ៉ាន់ស្ព័រនៃសមាសធាតុជាក់លាក់មួយ ដែលផ្តល់លទ្ធផលលឿនជាងមុន (ការផ្ទុះ)។
6. អេឡិចត្រូនិច និងថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យ។
7. ការផលិតកញ្ចក់នៅក្នុងឧបករណ៍ឡាស៊ែរឧស្ម័ន។

ដូច្នេះស៊ីលីកុនសុទ្ធមានគុណសម្បត្តិនិងលក្ខណៈសម្បត្តិពិសេសជាច្រើនដែលអនុញ្ញាតឱ្យវាប្រើដើម្បីបង្កើតផលិតផលសំខាន់ៗនិងចាំបាច់។

ការអនុវត្តសមាសធាតុស៊ីលីកុន

បន្ថែមពីលើសារធាតុសាមញ្ញ សមាសធាតុស៊ីលីកុនផ្សេងៗក៏ត្រូវបានប្រើប្រាស់ផងដែរ ហើយយ៉ាងទូលំទូលាយ។ មានឧស្សាហកម្មទាំងមូលហៅថា silicate ។ វាត្រូវបានផ្អែកលើការប្រើប្រាស់សារធាតុផ្សេងៗដែលមានធាតុដ៏អស្ចារ្យនេះ។ តើសមាសធាតុទាំងនេះជាអ្វី ហើយផលិតពីអ្វី?

1. រ៉ែថ្មខៀវ ឬខ្សាច់ទន្លេ - SiO ២. ប្រើសម្រាប់ធ្វើសម្ភារៈសំណង់ និងតុបតែងដូចជា ស៊ីម៉ងត៍ និងកញ្ចក់។ មនុស្សគ្រប់គ្នាដឹងពីកន្លែងដែលសម្ភារៈទាំងនេះត្រូវបានប្រើប្រាស់។ គ្មានការសាងសង់ណាមួយអាចត្រូវបានបញ្ចប់ដោយគ្មានសមាសធាតុទាំងនេះដែលបញ្ជាក់ពីសារៈសំខាន់នៃសមាសធាតុស៊ីលីកុន។
2. សេរ៉ាមិចស៊ីលីត ដែលរួមបញ្ចូលសម្ភារៈដូចជា គ្រឿងដី ប៉សឺឡែន ឥដ្ឋ និងផលិតផលដែលមានមូលដ្ឋានលើពួកវា។ សមាសធាតុទាំងនេះត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងវេជ្ជសាស្ត្រ ការផលិតចាន គ្រឿងតុបតែងលម្អ របស់របរប្រើប្រាស់ក្នុងផ្ទះ ក្នុងការសាងសង់ និងផ្នែកផ្សេងៗទៀតនៃសកម្មភាពមនុស្ស។
3. - ស៊ីលីកុន ស៊ីលីកាជែល ប្រេងស៊ីលីកុន។
4. កាវស៊ីលីត - ប្រើជាសម្ភារៈការិយាល័យ ក្នុងការបាញ់ថ្នាំ និងសំណង់។

ស៊ីលីកុន ដែលតម្លៃប្រែប្រួលនៅលើទីផ្សារពិភពលោក ប៉ុន្តែមិនឆ្លងពីកំពូលទៅបាត 100 rubles រុស្ស៊ីក្នុងមួយគីឡូក្រាម (ក្នុងមួយគ្រីស្តាល់) គឺជាសារធាតុដែលស្វែងរក និងមានតម្លៃ។ តាមធម្មជាតិ សមាសធាតុនៃធាតុនេះក៏រីករាលដាល និងអាចអនុវត្តបានផងដែរ។

តួនាទីជីវសាស្រ្តនៃស៊ីលីកុន

តាមទស្សនៈនៃសារៈសំខាន់របស់វាសម្រាប់រាងកាយស៊ីលីកុនមានសារៈសំខាន់។ ខ្លឹមសារ និងការចែកចាយរបស់វានៅក្នុងជាលិកាមានដូចខាងក្រោម៖

• 0.002% - សាច់ដុំ;
• 0.000017% - ឆ្អឹង;
• ឈាម - 3,9 មីលីក្រាម / លីត្រ។

ស៊ីលីកុនប្រហែលមួយក្រាមត្រូវលេបជារៀងរាល់ថ្ងៃ បើមិនដូច្នេះទេជំងឺនឹងចាប់ផ្តើមវិវឌ្ឍន៍។ គ្មានពួកវាណាមួយមានគ្រោះថ្នាក់ដល់ជីវិតនោះទេ ប៉ុន្តែការអត់ឃ្លានស៊ីលីកុនយូរនាំឱ្យ៖

• ជ្រុះសក់;
• រូបរាងនៃមុននិងមុន;
• ភាពផុយស្រួយនិងភាពផុយស្រួយនៃឆ្អឹង;
• ភាពជ្រាបចូលនៃ capillary ងាយស្រួល;
• អស់កម្លាំងនិងឈឺក្បាល;
• រូបរាងនៃស្នាមជាំនិងស្នាមជាំជាច្រើន។

សម្រាប់រុក្ខជាតិ ស៊ីលីកុនគឺជាធាតុសំខាន់មួយ ដែលចាំបាច់សម្រាប់ការលូតលាស់ និងការអភិវឌ្ឍន៍ធម្មតា។ ការពិសោធន៍លើសត្វបានបង្ហាញថា បុគ្គលទាំងនោះដែលប្រើប្រាស់ស៊ីលីកុនក្នុងបរិមាណគ្រប់គ្រាន់ជារៀងរាល់ថ្ងៃ លូតលាស់កាន់តែប្រសើរឡើង។