Питома вага кремнію, властивості, застосування і таблиця
Кремній - хімічний елемент і один із найпоширеніших компонентів земної кори. У природі він зазвичай трапляється не у вільному вигляді, а у складі діоксиду кремнію, кварцу, піску та різних силікатних мінералів.
Технічний кремній отримують переважно відновленням кремнезему вуглецем в електричних печах. Чистіші форми кремнію застосовують в електроніці, сонячній енергетиці, металургії та хімічній промисловості.
Де трапляється і як отримують кремній
У вільному вигляді кремній у природі майже не трапляється, бо зазвичай зв’язаний у мінералах. Основні природні форми - кварц, пісок, кремнезем, польові шпати, слюди та інші силікати. Тому кремній належить до базових елементів мінеральної сировини, хоча металевий кремній отримують уже промисловою переробкою.
У лабораторних умовах кремній можна отримувати відновленням сполук кремнію активними металами, наприклад магнієм або алюмінієм. У промисловості технічний кремній виробляють в електричних печах відновленням діоксиду кремнію вуглецем. Для електроніки та сонячних елементів потрібне додаткове очищення до високочистого полікристалічного або монокристалічного кремнію.
Таблиця питомої ваги кремнію
Кремній є твердою кристалічною речовиною, тому його точну густину визначають за довідковими даними або лабораторними вимірюваннями. Для розрахунків зазвичай використовують значення близько 2,33 г/см³. Це означає, що 1 м³ кремнію важить приблизно 2330 кг.
Питома вага і вага 1 м³ кремнію
| Матеріал | Питома вага (г/см³) | Вага 1 м³ (кг) |
|---|---|---|
| Кремній | 2,33 | 2330 |
Властивості кремнію
Кремній являє собою тверду і крихку речовину темно-сірого кольору з металевим блиском. Кристалічний кремній має алмазоподібну решітку і належить до напівпровідникових матеріалів.
За звичайних умов кремній досить стійкий, але під час нагрівання реагує з киснем з утворенням діоксиду кремнію. За високих температур він також взаємодіє з низкою металів і неметалів, утворюючи силіциди та інші сполуки.
Завдяки поєднанню хімічної стійкості, напівпровідникових властивостей і здатності утворювати міцні сполуки кремній широко використовують у промисловості. Основні напрями застосування:
- металургія, де кремній застосовують як розкиснювач, легувальну добавку і компонент феросплавів;
- виробництво технічного і полікристалічного кремнію;
- виготовлення напівпровідникових елементів, мікросхем і сонячних батарей;
- виробництво силанів, силіконів та інших кремнійорганічних матеріалів;
- виготовлення скла, кераміки, вогнетривких матеріалів і спеціальних сплавів;
- застосування у пластмасах і покриттях як функціональної добавки.
Поширені запитання
Яка питома вага кремнію?
Для кристалічного кремнію в статті використано значення близько 2,33 г/см³. У перерахунку це приблизно 2330 кг/м³.
Скільки важить 1 м³ кремнію?
1 м³ кремнію важить приблизно 2330 кг. Масу деталі можна розрахувати, помноживши її об’єм на щільність кремнію.
Кремній, кварц і пісок — це одне й те саме?
Ні. Кремній — це хімічний елемент, а кварц і пісок зазвичай складаються з діоксиду кремнію та силікатних мінералів. Їхня щільність і властивості відрізняються від чистого кремнію.