Кремний — один из самых распространенных элементов в земной коре и второй по распространенности после кислорода. Он обладает множеством удивительных свойств и имеет широкий спектр применений. Наряду с его различными соединениями он используется в самых разных областях промышленности, включая металлические сплавы, схемы, мыло и стекло. Он, вероятно, наиболее известен своим использованием в компьютерных чипах.
Кремний — это химический элемент с символом Si и атомным номером 14. Он относится к группе 14 периодической таблицы элементов, известной как углеродные группы. В своей чистой форме кремний является серовато-серебристым полуметаллом с характерным металлическим блеском. Он обладает высокой химической стабильностью и инертностью.
Этот элемент был впервые выделен в 1824 году шведским химиком Йонсом Якобом Берцелиусом. В чистом виде он имеет кристаллическую структуру и занимает 14-е место в таблице Менделеева, где записывается как Si. Кремний чаще появляется в виде соединения, такого как кремнезем (SiO2), где он соединяется с кислородом , который обычно принимает форму песка. Соединения можно обрабатывать для высвобождения связанного кремния или использовать в чистом виде, чтобы воспользоваться уникальными свойствами соединения. Карбид кремния (SiC), например, имеет твердость, сравнимую с алмазом.
Когда кремний смешивают с другими элементами, соединение часто называют силикатом. Силикаты чрезвычайно распространены и используются в широком спектре промышленных процессов. Их можно нагревать или обрабатывать другими химическими соединениями для высвобождения кремния или связывания с другими материалами для различных целей. В сплаве с металлом этот элемент увеличивает прочность и твердость металла. Большинство отраслей промышленности используют силикаты в своих продуктах, чтобы сделать их более прочными и долговечными. Этот элемент также широко используется в качестве основного материала для герметиков, герметиков и некоторых типов синтетических масел.
Некоторые потребители путают чистый элемент с силиконом, представляющим собой химическое соединение. Силикон содержит кремний и обладает многими его минеральными свойствами. Соединение используется в мыле и медицинских имплантатах, изоляторах и синтетических материалах. Антипригарные принадлежности для выпечки, герметики и экраны для электрических компонентов также изготавливаются из силикона, который отличается высокой прочностью и гибкостью.
Изобилие кремния и множество применений делают его широко собираемым элементом. Производство исчисляется сотнями тонн по всему миру, причем основную часть составляют такие страны, как Китай и США. Элемент экспортируется в чистом виде для производства, а также реализуется в виде готовой товарной продукции. Производители постоянно ищут новые способы использования имеющегося в изобилии и дешевого элемента, и ожидается, что рост его продаж будет продолжаться бесконечно.
Применение кремния:
1. Электроника и полупроводники: Одним из главных применений кремния является его использование в производстве полупроводниковых материалов. Кремниевые чипы и микропроцессоры широко применяются в компьютерах, мобильных устройствах, телевизорах, автомобильной электронике и других электронных устройствах. Кремниевые материалы обладают свойством изменять электрическую проводимость при воздействии различных внешних факторов, что делает их незаменимыми для современных технологий.
2. Солнечные батареи: Кремний является ключевым материалом для производства солнечных батарей. Фотоэлектрические ячейки на основе кремния преобразуют солнечный свет в электрическую энергию. Благодаря возобновляемой энергии, солнечные батареи на основе кремния становятся все более популярными и играют важную роль в снижении зависимости от ископаемых топлив и сокращении выбросов парниковых газов.
3. Строительные материалы: Кремний содержится в различных строительных материалах, таких как стекло, керамика и бетон. Кремний добавляется в эти материалы для придания им прочности, прозрачности и термической стабильности.
4. Косметика и уход за кожей: Кремний также широко используется в косметической и фармацевтической промышленности. Он присутствует во многих косметических продуктах, таких как лосьоны, кремы и шампуни, и известен своими свойствами улучшать качество кожи, волос и ногтей.
Кремний — это удивительный химический элемент с широким спектром применений. Его свойства и возможности делают его незаменимым в современных технологиях, электронике, солнечной энергетике, строительстве и косметике. Благодаря своей распространенности и уникальным химическим свойствам, кремний продолжает играть важную роль в нашей современной жизни.