Merná hmotnosť kremíka, vlastnosti, použitie a tabuľka výpočtu hmotnosti
Kremík je chemický prvok a jedna z najrozšírenejších zložiek zemskej kôry. V prírode sa zvyčajne nevyskytuje vo voľnej forme, ale ako súčasť oxidu kremičitého, kremeňa, piesku a rôznych kremičitanových minerálov.
Technický kremík sa získava najmä redukciou oxidu kremičitého uhlíkom v elektrických peciach. Čistejšie formy kremíka sa používajú v elektronike, solárnej energetike, metalurgii a chemickom priemysle.
Kde sa kremík vyskytuje a ako sa získava
Vo voľnej forme sa kremík v prírode takmer nevyskytuje, pretože je zvyčajne viazaný v mineráloch. Hlavnými prírodnými formami sú kremeň, piesok, oxid kremičitý, živce, sľudy a ďalšie kremičitany. Kremík preto patrí medzi základné prvky nerastných surovín, hoci kovový kremík vzniká až priemyselným spracovaním.
V laboratórnych podmienkach možno kremík získavať redukciou jeho zlúčenín aktívnymi kovmi, napríklad horčíkom alebo hliníkom. V priemysle sa technický kremík vyrába v elektrických peciach redukciou oxidu kremičitého uhlíkom. Pre elektroniku a solárne články je následne potrebné ďalšie čistenie na vysokočistý polykryštalický alebo monokryštalický kremík.
Tabuľka mernej hmotnosti kremíka
Kremík je pevná kryštalická látka, preto sa jeho presná hustota určuje z referenčných údajov alebo laboratórnym meraním. Pri výpočtoch sa zvyčajne používa hodnota približne 2,33 g/cm³. To znamená, že 1 m³ kremíka váži približne 2330 kg.
Merná hmotnosť a hmotnosť 1 m³ kremíka
| Materiál | Merná hmotnosť (g/cm³) | Hmotnosť 1 m³ (kg) |
|---|---|---|
| Kremík | 2,33 | 2330 |
Vlastnosti kremíka
Kremík je pevná a krehká látka tmavosivej farby s kovovým leskom. Kryštalický kremík má diamantovú mriežku a patrí medzi polovodičové materiály.
Za bežných podmienok je kremík pomerne stály, pri zahrievaní však reaguje s kyslíkom a vzniká oxid kremičitý. Pri vysokých teplotách reaguje aj s niektorými kovmi a nekovmi a tvorí silicidy a ďalšie zlúčeniny.
Vďaka spojeniu chemickej odolnosti, polovodičových vlastností a schopnosti vytvárať pevné zlúčeniny sa kremík široko používa v priemysle. Hlavné oblasti použitia sú:
- metalurgia, v ktorej sa kremík používa ako dezoxidačné činidlo, legujúca prísada a zložka ferozliatin;
- výroba technického a polykryštalického kremíka;
- výroba polovodičových prvkov, integrovaných obvodov a solárnych panelov;
- výroba silánov, silikónov a ďalších organokremičitých materiálov;
- výroba skla, keramiky, žiaruvzdorných materiálov a špeciálnych zliatin;
- použitie v plastoch a povlakoch ako funkčná prísada.
Časté otázky
Akú mernú hmotnosť má kremík?
Pri kryštalickom kremíku sa v článku používa hodnota približne 2,33 g/cm³. Po prepočte je to asi 2330 kg/m³.
Koľko váži 1 m³ kremíka?
Jeden m³ kremíka váži približne 2330 kg. Hmotnosť súčiastky možno vypočítať vynásobením jej objemu hustotou kremíka.
Je kremík, kremeň a piesok to isté?
Nie. Kremík je chemický prvok, zatiaľ čo kremeň a piesok zvyčajne tvoria oxid kremičitý a kremičitanové minerály. Ich hustota a vlastnosti sa od čistého kremíka líšia.