Specifična težina silicija, svojstva, primjena i tablica mase
Silicij je kemijski element i jedan od najrasprostranjenijih sastojaka Zemljine kore. U prirodi se obično ne pojavljuje slobodan, nego u sastavu silicijeva dioksida, kvarca, pijeska i različitih silikatnih minerala.
Tehnički silicij dobiva se uglavnom redukcijom silicijeva dioksida ugljikom u električnim pećima. Čišći oblici silicija upotrebljavaju se u elektronici, solarnoj energetici, metalurgiji i kemijskoj industriji.
Gdje se silicij pojavljuje i kako se dobiva
Silicij se u prirodi gotovo ne pojavljuje u slobodnom obliku jer je obično vezan u mineralima. Glavni prirodni oblici jesu kvarc, pijesak, silicijev dioksid, feldspati, tinjci i drugi silikati. Silicij zato pripada osnovnim elementima mineralnih sirovina, iako se metalni silicij dobiva industrijskom preradom.
U laboratorijskim uvjetima silicij se može dobivati redukcijom silicijevih spojeva aktivnim metalima, primjerice magnezijem ili aluminijem. U industriji se tehnički silicij proizvodi u električnim pećima redukcijom silicijeva dioksida ugljikom. Za elektroniku i solarne ćelije poslije je potrebno dodatno pročišćavanje do polikristalnog ili monokristalnog silicija visoke čistoće.
Tablica specifične težine silicija
Silicij je čvrsta kristalna tvar, pa se njegova točna gustoća određuje prema referentnim podacima ili laboratorijskim mjerenjima. Za proračune se obično upotrebljava vrijednost od približno 2,33 g/cm³. To znači da 1 m³ silicija teži oko 2330 kg.
Specifična težina i masa 1 m³ silicija
| Materijal | Specifična težina (g/cm³) | Masa 1 m³ (kg) |
|---|---|---|
| Silicij | 2,33 | 2330 |
Svojstva silicija
Silicij je tvrda i krta tvar tamnosive boje s metalnim sjajem. Kristalni silicij ima rešetku sličnu dijamantnoj i pripada poluvodičkim materijalima.
U uobičajenim je uvjetima silicij prilično postojan, ali pri zagrijavanju reagira s kisikom i stvara silicijev dioksid. Pri visokim temperaturama reagira i s nizom metala i nemetala, stvarajući silicide i druge spojeve.
Zahvaljujući kombinaciji kemijske postojanosti, poluvodičkih svojstava i sposobnosti stvaranja čvrstih spojeva silicij se široko upotrebljava u industriji. Glavna područja primjene obuhvaćaju:
- metalurgiju, gdje se silicij upotrebljava kao dezoksidans, legirajući dodatak i sastojak ferolegura;
- proizvodnju tehničkog i polikristalnog silicija;
- izradu poluvodičkih elemenata, integriranih krugova i solarnih ćelija;
- proizvodnju silana, silikona i drugih organosilicijevih materijala;
- proizvodnju stakla, keramike, vatrostalnih materijala i posebnih legura;
- primjenu u plastici i premazima kao funkcionalnog dodatka.
Česta pitanja
Kolika je specifična težina silicija?
Za kristalni silicij u članku se upotrebljava vrijednost od približno 2,33 g/cm³. Preračunano, to je oko 2330 kg/m³.
Koliko teži 1 m³ silicija?
Jedan kubični metar silicija teži približno 2330 kg. Masa dijela može se izračunati množenjem njegova obujma s gustoćom silicija.
Jesu li silicij, kvarc i pijesak ista tvar?
Nisu. Silicij je kemijski element, dok se kvarc i pijesak obično sastoje od silicijeva dioksida i silikatnih minerala. Njihova gustoća i svojstva razlikuju se od čistog silicija.