Kisels densitet, egenskaper och användning
Kisel är ett kemiskt grundämne och en av de vanligaste beståndsdelarna i jordskorpan. I naturen förekommer det normalt inte i fri form utan som kiseldioxid, kvarts, sand och olika silikatmineral.
Tekniskt kisel framställs huvudsakligen genom reduktion av kiseldioxid med kol i elektriska ugnar. Renare former används inom elektronik, solenergi, metallurgi och kemisk industri.
Var förekommer kisel och hur framställs det?
Fritt kisel är mycket sällsynt i naturen eftersom ämnet vanligen är bundet i mineral. De viktigaste naturliga formerna är kvarts, sand, kiseldioxid, fältspat, glimmer och andra silikater. Kisel är därför en grundläggande beståndsdel i mineralråvaror, medan metalliskt kisel framställs industriellt.
I laboratorier kan kisel framställas genom reduktion av kiselföreningar med aktiva metaller som magnesium eller aluminium. Industriellt framställs tekniskt kisel i elektriska ugnar genom reduktion av kiseldioxid med kol. För elektronik och solceller krävs därefter ytterligare rening till högrent polykristallint eller monokristallint kisel.
Tabell över kisels densitet och vikt
Kisel är ett fast kristallint ämne vars exakta densitet bestäms från referensdata eller laboratoriemätningar. Vid beräkningar används vanligtvis cirka 2,33 g/cm³, vilket innebär att 1 m³ kisel väger ungefär 2330 kg.
| Material | Specifik vikt (g/cm³) | Vikt per 1 m³ (kg) |
|---|---|---|
| Kisel | 2,33 | 2330 |
Kisels egenskaper
Kisel är ett hårt och sprött mörkgrått ämne med metallglans. Kristallint kisel har en diamantliknande kristallstruktur och är ett halvledarmaterial.
Under normala förhållanden är kisel relativt stabilt, men vid uppvärmning reagerar det med syre och bildar kiseldioxid. Vid höga temperaturer reagerar det även med flera metaller och icke-metaller och bildar silicider och andra föreningar.
Kombinationen av kemisk beständighet, halvledaregenskaper och förmågan att bilda starka föreningar ger många användningsområden:
- desoxidationsmedel, legeringstillsats och komponent i ferrolegeringar inom metallurgi;
- tillverkning av tekniskt och polykristallint kisel;
- halvledarkomponenter, mikrochip och solceller;
- silaner, silikoner och andra kiselorganiska material;
- glas, keramik, eldfasta material och speciallegeringar;
- funktionell tillsats i plast och beläggningar.
Vanliga frågor
Vilken densitet har kisel?
För kristallint kisel används värdet cirka 2,33 g/cm³ i artikeln. Det motsvarar ungefär 2330 kg/m³.
Hur mycket väger 1 m³ kisel?
En kubikmeter kisel väger cirka 2330 kg. En detaljs massa beräknas genom att multiplicera volymen med kislets densitet.
Är kisel, kvarts och sand samma sak?
Nej. Kisel är ett grundämne, medan kvarts och sand vanligtvis består av kiseldioxid och silikatmineral. Deras densitet och egenskaper skiljer sig från rent kisel.