A szilícium fajsúlya, tulajdonságai, felhasználása és tömegtáblázata
A szilícium kémiai elem, és a földkéreg egyik leggyakoribb összetevője. A természetben rendszerint nem elemi állapotban, hanem szilícium-dioxid, kvarc, homok és különféle szilikátásványok alkotórészeként fordul elő.
Az ipari szilíciumot főként szilícium-dioxid szénnel történő redukciójával állítják elő elektromos kemencékben. A tisztább szilíciumformákat az elektronikában, a napenergia-iparban, a kohászatban és a vegyiparban használják.
Hol fordul elő, és hogyan állítják elő a szilíciumot?
A szilícium elemi állapotban szinte egyáltalán nem fordul elő a természetben, mert rendszerint ásványokban kötött formában található. Fő természetes formái a kvarc, a homok, a szilícium-dioxid, a földpátok, a csillámok és más szilikátok. Ezért a szilícium az ásványi nyersanyagok egyik alapvető eleme, noha a fémszilíciumot már ipari feldolgozással állítják elő.
Laboratóriumi körülmények között a szilícium szilíciumvegyületek aktív fémekkel, például magnéziummal vagy alumíniummal végzett redukciójával nyerhető ki. Ipari méretekben az ipari szilíciumot elektromos kemencékben, szilícium-dioxid szénnel történő redukciójával gyártják. Elektronikai eszközökhöz és napelemekhez ezt követően további tisztítás szükséges, hogy nagy tisztaságú polikristályos vagy monokristályos szilíciumot kapjanak.
A szilícium fajsúlyának táblázata
A szilícium szilárd, kristályos anyag, ezért pontos sűrűségét referenciaadatok vagy laboratóriumi mérések alapján határozzák meg. A számításokhoz általában körülbelül 2,33 g/cm³ értéket használnak. Ez azt jelenti, hogy 1 m³ szilícium tömege megközelítőleg 2330 kg.
A szilícium fajsúlya és 1 m³ tömege
| Anyag | Fajsúly (g/cm³) | 1 m³ tömege (kg) |
|---|---|---|
| Szilícium | 2,33 | 2330 |
A szilícium tulajdonságai
A szilícium sötétszürke színű, fémes fényű, szilárd és rideg anyag. A kristályos szilícium gyémánthoz hasonló kristályrácsú, és a félvezető anyagok közé tartozik.
Normál körülmények között a szilícium meglehetősen stabil, hevítéskor azonban oxigénnel reagál, és szilícium-dioxid keletkezik. Magas hőmérsékleten több fémmel és nemfémmel is reakcióba lép, szilicideket és más vegyületeket alkotva.
Vegyi ellenálló képességének, félvezető tulajdonságainak és erős kötések kialakítására való képességének köszönhetően a szilíciumot széles körben használják az iparban. Fő felhasználási területei:
- a kohászat, ahol dezoxidálószerként, ötvözőanyagként és ferroötvözetek összetevőjeként alkalmazzák;
- ipari és polikristályos szilícium gyártása;
- félvezető elemek, mikroáramkörök és napelemek gyártása;
- szilánok, szilikonok és más szerves szilíciumvegyületek előállítása;
- üveg, kerámia, tűzálló anyagok és különleges ötvözetek gyártása;
- funkcionális adalékanyagként műanyagokban és bevonatokban.
Gyakori kérdések
Mekkora a szilícium fajsúlya?
A cikk a kristályos szilíciumra körülbelül 2,33 g/cm³ értéket használ. Átszámítva ez megközelítőleg 2330 kg/m³.
Mennyit nyom 1 m³ szilícium?
1 m³ szilícium tömege megközelítőleg 2330 kg. Egy alkatrész tömege úgy számítható ki, hogy térfogatát megszorozzuk a szilícium sűrűségével.
A szilícium, a kvarc és a homok ugyanaz?
Nem. A szilícium kémiai elem, míg a kvarc és a homok rendszerint szilícium-dioxidból és szilikátásványokból áll. Sűrűségük és tulajdonságaik eltérnek a tiszta szilíciumétól.