सिलिकॉन का घनत्व और विशिष्ट भार: गुण, उपयोग और वजन सारिणी
सिलिकॉन एक रासायनिक तत्व और पृथ्वी की भूपर्पटी के सबसे सामान्य घटकों में है। प्रकृति में वह आम तौर पर स्वतंत्र रूप में नहीं, बल्कि सिलिकॉन डाइऑक्साइड, क्वार्ट्ज, रेत और विभिन्न सिलिकेट खनिजों में मिलता है।
तकनीकी सिलिकॉन मुख्यतः विद्युत भट्टियों में सिलिका का कार्बन से अपचयन करके बनाया जाता है। अधिक शुद्ध सिलिकॉन इलेक्ट्रॉनिक्स, सौर ऊर्जा, धातुकर्म और रासायनिक उद्योग में इस्तेमाल होता है।
सिलिकॉन कहाँ मिलता और कैसे बनाया जाता है?
प्रकृति में स्वतंत्र सिलिकॉन लगभग नहीं मिलता, क्योंकि वह सामान्यतः खनिजों में बंधा होता है। उसके मुख्य प्राकृतिक रूप क्वार्ट्ज, रेत, सिलिका, फेल्डस्पार, अभ्रक और अन्य सिलिकेट हैं। इसलिए सिलिकॉन खनिज कच्चे माल के मूल तत्वों में है, हालांकि धात्विक सिलिकॉन औद्योगिक प्रसंस्करण से बनता है।
प्रयोगशाला में सिलिकॉन यौगिकों का मैग्नीशियम या एल्युमिनियम जैसी सक्रिय धातुओं से अपचयन करके सिलिकॉन पाया जा सकता है। उद्योग में तकनीकी सिलिकॉन विद्युत भट्टियों में सिलिकॉन डाइऑक्साइड का कार्बन से अपचयन करके बनाया जाता है। इलेक्ट्रॉनिक्स और सौर सेल के लिए उसे आगे शुद्ध करके उच्च शुद्धता वाला पॉलीक्रिस्टलीय या मोनोक्रिस्टलीय सिलिकॉन बनाया जाता है।
सिलिकॉन के विशिष्ट भार की सारिणी
सिलिकॉन ठोस क्रिस्टलीय पदार्थ है, इसलिए उसका सटीक घनत्व संदर्भ आँकड़ों या प्रयोगशाला मापन से तय किया जाता है। गणना में सामान्यतः लगभग 2.33 g/cm³ का मान लिया जाता है। इसका अर्थ है कि 1 m³ सिलिकॉन का वजन करीब 2330 kg होता है।
सिलिकॉन का विशिष्ट भार और 1 m³ का वजन
| सामग्री | विशिष्ट भार (g/cm³) | 1 m³ का वजन (kg) |
|---|---|---|
| सिलिकॉन | 2.33 | 2330 |
सिलिकॉन के गुण
सिलिकॉन धात्विक चमक वाला गहरा धूसर, कठोर और भंगुर पदार्थ है। क्रिस्टलीय सिलिकॉन में हीरे जैसी जालक संरचना होती है और वह अर्धचालक सामग्री है।
सामान्य परिस्थितियों में सिलिकॉन काफी स्थिर होता है, लेकिन गर्म करने पर ऑक्सीजन से अभिक्रिया करके सिलिकॉन डाइऑक्साइड बनाता है। अधिक तापमान पर वह कई धातुओं और अधातुओं से अभिक्रिया करके सिलिसाइड और अन्य यौगिक भी बनाता है।
रासायनिक स्थिरता, अर्धचालक गुण और मजबूत यौगिक बनाने की क्षमता के कारण सिलिकॉन उद्योग में व्यापक रूप से इस्तेमाल होता है। मुख्य उपयोग हैं:
- धातुकर्म में डीऑक्सीडाइज़र, मिश्रधातु योजक और फेरोएलॉय के घटक के रूप में;
- तकनीकी और पॉलीक्रिस्टलीय सिलिकॉन का उत्पादन;
- अर्धचालक घटक, माइक्रोचिप और सौर सेल बनाना;
- सिलेन, सिलिकोन और अन्य ऑर्गेनोसिलिकॉन सामग्री बनाना;
- काँच, सिरेमिक, अग्निरोधी सामग्री और विशेष मिश्रधातुओं का उत्पादन;
- प्लास्टिक और कोटिंग में कार्यात्मक योजक के रूप में उपयोग।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
सिलिकॉन का विशिष्ट भार कितना है?
इस लेख में क्रिस्टलीय सिलिकॉन के लिए लगभग 2.33 g/cm³ का मान लिया गया है। यह करीब 2330 kg/m³ के बराबर है।
1 m³ सिलिकॉन का वजन कितना होता है?
1 m³ सिलिकॉन का वजन लगभग 2330 kg होता है। किसी पुर्जे का द्रव्यमान उसके आयतन को सिलिकॉन के घनत्व से गुणा करके निकाला जा सकता है।
क्या सिलिकॉन, क्वार्ट्ज और रेत एक ही चीज हैं?
नहीं। सिलिकॉन रासायनिक तत्व है, जबकि क्वार्ट्ज और रेत सामान्यतः सिलिकॉन डाइऑक्साइड तथा सिलिकेट खनिजों से बने होते हैं। उनका घनत्व और गुण शुद्ध सिलिकॉन से अलग हैं।