您是否知道硅是地壳中仅次于氧的最丰富的化学元素？然而，它并不以其纯净状态存在。相反，它以沙子、尘埃、行星和小行星以及各种结构或硅酸盐的形式分布。看看它的起源、谁发现了它、它的特点是什么以及我们如何获得它。
什么是硅？
它是一种准金属或半金属化学元素，位于元素周期表第 14 族。它以结晶和无定形形式出现，第一种呈灰色，第二种呈棕色粉末形式。它几乎没有惯性，这意味着它相对不活跃。此外，大多数酸不会改变它。另一方面，它以矿物形式存在于生物的结构中。
硅符号
Si化学元素硅的符号是 Si，这个符号来自拉丁语中的 silicis 或燧石一词。该术语的意思是燧石，是用各种元素化合物制成的史前工具和武器的名称。
硅特性
其结构呈现出中间性质，即介于金属和非金属之间。一般其化合物为四价，但也有二价的情况。其化学行为呈正电性。发现其他功能：
- 颜色：呈现浅灰色金属光泽。
- 聚集状态：固体。
- 外观：坚硬、结晶、脆、八面体。
- 形态：有金属晶体和粉末两种同素异形体。
- 导线：是电的不良导体。
- 硬度：根据莫氏硬度，其硬度为 7。
- 化合物：其金属间化合物用作各种金属的合金成员。
- 可延展性：它不是可延展元素。
- 溶解度： 微溶。
- 传输能力：超过 95% 的红外辐射波长或空间周期。
硅的化学和物理性质
- 原子序数：14
- 组别：14人
- 周期：3
- 块：p
- 原子量：28,085
- 密度：2330公斤/立方米
- 固体状态
- 铁锈：两性
- 氧化态：+4
- 熔点（℃）：1414
- 沸点（℃）：3265
- 比热：700 J/(K-kg)
- 电负性：1.9
- 无线电平均：120小时
- 共价半径：231小时
- 原子半径：晚上 11:00
- 每个壳层电子数：2、8、4
- 电子排布：[Ne]3 s2 3p2
硅的起源
Antoine Lavoisier 于 1787 年首次发现了硅，但瑞典人 Jöns Jacob Berzelius 于 1823 年发现了纯净且孤立的硅。这位化学家将金属钾与四氟化硅一起加热后制成了非晶硅。然而，在 1811 年，这种化学元素已经以非晶态和不纯的形式被发现。据历史记载，这项工作是由法国人盖·吕萨克和路易·雅克·泰纳德完成的。
硅有什么用？
人类不断、大量地使用这种化学元素，因为它有用且经济。例如，硅的功能之一是它在制造砖块、混凝土、搪瓷、陶瓷和其他建筑产品中的作用。它也用于钢铁和不同类型玻璃的生产过程中。
其他应用包括形成一种元件，该元件构成太阳能电池、晶体管、整流器以及空间技术和电子工业中使用的其他设备（例如芯片）。此外，有机硅还可用于制造润滑剂、玩具、防水膜和整容手术植入物。
硅是如何获得的？
它可以通过铝热法由氧化硅经盐酸处理而获得。另一种方法是在充满碳电极的电弧炉中用碳化钙或碳还原二氧化硅。
同样，我们使用氢元素还原四氯化硅，以便以纯净的方式获得它。最后，通过三氯硅烷的热还原获得超纯硅，称为西门子法。由于巨大的真空室中含有氢气气氛，因此获得了超纯度。
硅与生物学
尽管它很容易以硅酸盐（由硅和氧组成的矿物质）的形式存在，但很少有生物直接利用它。事实上，放射虫、硅藻和玻璃海绵使用生物二氧化硅来构建其骨骼结构。此外，有些植物需要这种元素来获取营养和生长，例如水稻。
硅对健康的影响
这种元素会对肺部和呼吸产生副作用，甚至会导致矽肺。此外，它还会刺激皮肤和眼睛，导致流泪、发红、结痂和瘙痒。各种研究都将肺癌、肾病和分枝杆菌感染与持续接触硅联系起来。
总之，这种类金属类型的化学元素用于制造建筑产品，例如砖、陶瓷、搪瓷等。此外，它还用于电子、航天和化妆品行业，以制造润滑剂、隐形眼镜或乳房植入物。