الوزن النوعي للسيليكون وخصائصه واستخداماته وجدول حساب الوزن

السيليكون عنصر كيميائي وأحد أكثر مكونات القشرة الأرضية انتشارًا. ويوجد في الطبيعة غالبًا ضمن ثاني أكسيد السيليكون والكوارتز والرمل ومعادن السيليكات المختلفة، لا في الحالة الحرة.

يُنتج السيليكون التقني أساسًا باختزال السيليكا بالكربون في الأفران الكهربائية. وتُستخدم أشكاله الأعلى نقاء في الإلكترونيات والطاقة الشمسية وعلم المعادن والصناعة الكيميائية.

أين يوجد السيليكون وكيف يُنتج؟

يكاد لا يوجد حرًا في الطبيعة لأنه يكون مرتبطًا في المعادن. وأهم أشكاله الطبيعية الكوارتز والرمل والسيليكا والفلسبار والميكا والسيليكات الأخرى. لذلك هو عنصر أساسي في الخامات المعدنية، مع أن السيليكون الفلزي يُنتج بالمعالجة الصناعية.

يمكن تحضيره مخبريًا باختزال مركباته بفلزات نشطة مثل المغنيسيوم أو الألومنيوم. ويُنتج صناعيًا في الأفران الكهربائية باختزال ثاني أكسيد السيليكون بالكربون. ثم تتطلب الإلكترونيات والخلايا الشمسية تنقية إضافية للحصول على سيليكون متعدد البلورات أو أحادي البلورة عالي النقاء.

جدول الوزن النوعي للسيليكون

السيليكون مادة بلورية صلبة، ولذلك تُحدد كثافته الدقيقة من المراجع أو القياسات المخبرية. وتُستخدم قيمة نحو 2.33 غ/سم³ في الحسابات، أي إن مترًا مكعبًا يزن نحو 2330 كغ.

الوزن النوعي ووزن 1 م³ من السيليكون

خصائص السيليكون

السيليكون مادة صلبة وهشة رمادية داكنة ذات بريق معدني. وللسيليكون البلوري شبكة شبيهة بالألماس، وهو من مواد أشباه الموصلات.

يكون مستقرًا نسبيًا في الظروف العادية، لكنه يتفاعل عند التسخين مع الأكسجين مكوّنًا ثاني أكسيد السيليكون. كما يتفاعل في درجات الحرارة العالية مع عدد من الفلزات واللافلزات مكوّنًا السيليسيدات وغيرها من المركبات.

يُستخدم على نطاق واسع بفضل مقاومته الكيميائية وخصائصه شبه الموصلة وقدرته على تكوين مركبات متينة. ومن أهم استخداماته:

• علم المعادن، بوصفه مزيلًا للأكسدة وعنصرًا سبائكيًا ومكوّنًا للسبائك الحديدية؛
• إنتاج السيليكون التقني ومتعدد البلورات؛
• تصنيع عناصر أشباه الموصلات والدوائر المتكاملة والخلايا الشمسية؛
• إنتاج السيلانات والسيليكونات وغيرها من المواد العضوية السيليكونية؛
• صناعة الزجاج والسيراميك والمواد الحرارية والسبائك الخاصة؛
• إضافات وظيفية في البلاستيك والطلاءات.