Měrná hmotnost křemíku, vlastnosti, použití a tabulka výpočtu hmotnosti

Křemík je chemický prvek a jedna z nejrozšířenějších složek zemské kůry. V přírodě se obvykle nevyskytuje volně, ale jako součást oxidu křemičitého, křemene, písku a různých křemičitanových minerálů.

Technický křemík se získává především redukcí oxidu křemičitého uhlíkem v elektrických pecích. Čistší formy křemíku se používají v elektronice, solární energetice, metalurgii a chemickém průmyslu.

Kde se křemík vyskytuje a jak se získává

Ve volném stavu se křemík v přírodě téměř nevyskytuje, protože je obvykle vázán v minerálech. Hlavními přírodními formami jsou křemen, písek, oxid křemičitý, živce, slídy a další křemičitany. Křemík proto patří mezi základní prvky minerálních surovin, kovový křemík se však získává až průmyslovým zpracováním.

V laboratorních podmínkách lze křemík získávat redukcí sloučenin křemíku aktivními kovy, například hořčíkem nebo hliníkem. V průmyslu se technický křemík vyrábí v elektrických pecích redukcí oxidu křemičitého uhlíkem. Pro elektroniku a solární články je následně nutné další čištění na vysoce čistý polykrystalický nebo monokrystalický křemík.

Tabulka měrné hmotnosti křemíku

Křemík je pevná krystalická látka, proto se jeho přesná hustota určuje z referenčních údajů nebo laboratorním měřením. Pro výpočty se obvykle používá hodnota přibližně 2,33 g/cm³. To znamená, že 1 m³ křemíku váží asi 2330 kg.

Měrná hmotnost a hmotnost 1 m³ křemíku

Vlastnosti křemíku

Křemík je pevná a křehká látka tmavě šedé barvy s kovovým leskem. Krystalický křemík má mřížku podobnou diamantu a patří mezi polovodičové materiály.

Za běžných podmínek je křemík poměrně stálý, při zahřátí však reaguje s kyslíkem za vzniku oxidu křemičitého. Při vysokých teplotách reaguje také s řadou kovů a nekovů a vytváří silicidy a další sloučeniny.

Díky kombinaci chemické odolnosti, polovodičových vlastností a schopnosti tvořit pevné sloučeniny se křemík široce používá v průmyslu. Hlavní oblasti použití:

• metalurgie, kde se křemík používá jako dezoxidační činidlo, legující přísada a složka feroslitin;
• výroba technického a polykrystalického křemíku;
• výroba polovodičových prvků, integrovaných obvodů a solárních panelů;
• výroba silanů, silikonů a dalších organokřemičitých materiálů;
• výroba skla, keramiky, žáruvzdorných materiálů a speciálních slitin;
• použití v plastech a povlacích jako funkční přísada.