Удельный вес кремния, свойства, применение и таблица расчета веса

Кремний - химический элемент и один из наиболее распространенных компонентов земной коры. В природе он обычно встречается не в свободном виде, а в составе диоксида кремния, кварца, песка и различных силикатных минералов.

Технический кремний получают главным образом восстановлением кремнезема углеродом в электрических печах. Более чистые формы кремния применяют в электронике, солнечной энергетике, металлургии и химической промышленности.

Где встречается и как получают кремний

В свободном виде кремний в природе почти не встречается, потому что обычно связан в минералах. Основные природные формы - кварц, песок, кремнезем, полевые шпаты, слюды и другие силикаты. Поэтому кремний относится к базовым элементам минерального сырья, хотя металлический кремний получают уже промышленной переработкой.

В лабораторных условиях кремний можно получать восстановлением соединений кремния активными металлами, например магнием или алюминием. В промышленности технический кремний производят в электрических печах восстановлением диоксида кремния углеродом. Для электроники и солнечных элементов затем требуется дополнительная очистка до высокочистого поликристаллического или монокристаллического кремния.

Таблица удельного веса кремния

Кремний является твердым кристаллическим веществом, поэтому его точную плотность определяют по справочным данным или лабораторным измерениям. Для расчетов обычно используют значение около 2,33 г/см³. Это означает, что 1 м³ кремния весит примерно 2330 кг.

Удельный вес и вес 1 м³ кремния

Свойства кремния

Кремний представляет собой твердое и хрупкое вещество темно-серого цвета с металлическим блеском. Кристаллический кремний имеет алмазоподобную решетку и относится к полупроводниковым материалам.

При обычных условиях кремний достаточно устойчив, но при нагревании реагирует с кислородом с образованием диоксида кремния. При высоких температурах он также взаимодействует с рядом металлов и неметаллов, образуя силициды и другие соединения.

Благодаря сочетанию химической стойкости, полупроводниковых свойств и способности образовывать прочные соединения кремний широко используется в промышленности. Основные направления применения:

• металлургия, где кремний применяют как раскислитель, легирующую добавку и компонент ферросплавов;
• производство технического и поликристаллического кремния;
• изготовление полупроводниковых элементов, микросхем и солнечных батарей;
• производство силанов, силиконов и других кремнийорганических материалов;
• изготовление стекла, керамики, огнеупорных материалов и специальных сплавов;
• применение в пластмассах и покрытиях в качестве функциональной добавки.