Piin ominaispaino, ominaisuudet, käyttö ja painotaulukko

Pii on alkuaine ja yksi maankuoren yleisimmistä ainesosista. Luonnossa sitä ei tavallisesti esiinny vapaana vaan piidioksidissa, kvartsissa, hiekassa ja erilaisissa silikaattimineraaleissa.

Teknistä piitä valmistetaan pääasiassa pelkistämällä piidioksidia hiilellä sähköuuneissa. Puhtaampia piimuotoja käytetään elektroniikassa, aurinkoenergiassa, metallurgiassa ja kemianteollisuudessa.

Missä piitä esiintyy ja miten sitä valmistetaan

Vapaata piitä ei juuri esiinny luonnossa, koska se on tavallisesti sitoutunut mineraaleihin. Tärkeimmät luonnolliset muodot ovat kvartsi, hiekka, piidioksidi, maasälvät, kiilteet ja muut silikaatit. Pii kuuluu siksi mineraaliraaka-aineiden perusaineisiin, vaikka metallista piitä valmistetaan teollisella jalostuksella.

Laboratoriossa piitä voidaan valmistaa pelkistämällä piiyhdisteitä aktiivisilla metalleilla, kuten magnesiumilla tai alumiinilla. Teollisuudessa teknistä piitä valmistetaan sähköuuneissa pelkistämällä piidioksidia hiilellä. Elektroniikkaa ja aurinkokennoja varten aine on sen jälkeen puhdistettava erittäin puhtaaksi monikiteiseksi tai yksikiteiseksi piiksi.

Piin ominaispainotaulukko

Pii on kiinteä kiteinen aine, joten sen tarkka tiheys määritetään viitetietojen tai laboratoriomittausten avulla. Laskelmissa käytetään tavallisesti arvoa noin 2,33 g/cm³. Tämä tarkoittaa, että 1 m³ piitä painaa noin 2330 kg.

Piin ominaispaino ja 1 m³:n paino

Piin ominaisuudet

Pii on kovaa ja haurasta, tummanharmaata ja metallinkiiltoista ainetta. Kiteisellä piillä on timantinkaltainen hilarakenne, ja se kuuluu puolijohdemateriaaleihin.

Tavallisissa olosuhteissa pii on melko pysyvää, mutta kuumennettaessa se reagoi hapen kanssa ja muodostaa piidioksidia. Korkeissa lämpötiloissa se reagoi myös useiden metallien ja epämetallien kanssa muodostaen silisidejä ja muita yhdisteitä.

Kemiallisen kestävyyden, puolijohdeominaisuuksien ja lujien yhdisteiden muodostamiskyvyn ansiosta piitä käytetään laajalti teollisuudessa. Tärkeimmät käyttökohteet ovat:

• metallurgia, jossa piitä käytetään hapenpoistajana, seosaineena ja ferroseosten osana;
• teknisen ja monikiteisen piin valmistus;
• puolijohdekomponenttien, mikropiirien ja aurinkokennojen valmistus;
• silaanien, silikonien ja muiden organopiimateriaalien valmistus;
• lasin, keramiikan, tulenkestävien materiaalien ja erikoisseosten valmistus;
• käyttö muoveissa ja pinnoitteissa toiminnallisena lisäaineena.