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【1823是什么意思】專題什么是硅？

2021-12-05 09:49:38 奇聞趣事 1823是什么意思

當(dāng)我提到硅的時(shí)候，

你會(huì)想到什么？

硅谷？

硅藻？

硅凝膠

二氧化硅。

。。。。。

哇，原來大家知道的還真的是多呢！

看到?jīng)]，不知不覺中，

硅在我們生活的很多方面都有涉及呢

那么今天小編就跟大家好好講一講

這個(gè)宇宙中第八大豐富

地殼中含量第二豐富的元素

——小硅

小硅是怎么誕生的呢?

小硅在宇宙大爆炸時(shí)的豐度只低于氫、氦、氧、氖、氮和碳。小硅被認(rèn)為是在大約10⁹k的溫度下α粒子吸收的宇宙產(chǎn)物，是由碳-12、氧-16和氖-20的原子核組成。形成小硅原子核的粒子能量約為每核子(質(zhì)子或中子)840萬電子伏特(MeV)。而鐵原子核最大約870萬電子伏特，幾乎是小硅的兩倍，由此可見小硅原子核的相對(duì)穩(wěn)定性。

小硅為什么在地殼中那么富集呢？

小硅是遍布我們地殼的元素呢，質(zhì)量計(jì)算占地殼的27.7%，僅次于氧元素，是我們地殼排名第二豐富的元素。Si是易融組分，Si在熔融過程中更傾向于進(jìn)入熔體。因此在地殼或是地幔部分熔融的過程中，Si都容易在熔體中富集，最終使得地殼越發(fā)富集Si。

小硅是怎么被發(fā)現(xiàn)的呢？

由于它對(duì)氧的高度化學(xué)親和力，直到1823年，瑞典化學(xué)家Jons Jacob Berzerlius才首次分離出硅。他通過將金屬鉀和氟硅酸鉀一起放在坩堝里加熱，得到了非晶單質(zhì)硅，并將其描述為一種元素。

在自然界我們很難看到單質(zhì)的小硅，它總是和其他的小伙伴在一起。其中一個(gè)最好的朋友就是氧。小硅總是和氧化合成二氧化硅SiO2,于是很多美麗而有趣的事情就發(fā)生了。

多彩的瑪瑙，海岸邊的沙子，美麗的水晶，亮晶晶的蛋白石，奇特的碧石，致密堅(jiān)硬的燧石等等。這些東西的本質(zhì)或是在成分上都是二氧化硅。天然的二氧化硅組成的礦物晶體的變種有幾百個(gè)名字。在地質(zhì)學(xué)家眼中的二氧化硅可能是石英，燧石、礫石、沙子、柯石英等。在熱愛珠寶的人面前，它可以是紫水晶、蛋白石、瑪瑙、灰色玉髓、碧石等。

柯石英

紫水晶

瑪瑙

鱗石英

關(guān)于二氧化硅，還有很多生動(dòng)而有趣的故事。埃及人用石英來做珠子和花瓶。中國古代用其作出了精致的玻璃器皿。將磨制的水晶作為工藝品，如陳列在維也納藝術(shù)博物館中的水晶笛子，保存在莫斯科武器庫博物館的俄式透明水壺。

燧石致密且堅(jiān)硬，是古代人類開始使用工具時(shí)最早采用的礦物之一。我們的祖先將其錘擊，有意制成刮刀、錐子和斧頭等，用于獲取食物，伐倒樹木，去除樹枝，處理獸皮制成衣服、帳篷、容器等。將其用鐵器敲打可以產(chǎn)生火花，用于野外取火。當(dāng)然，其他堅(jiān)硬能制得出鋒利材料的巖石也會(huì)被用來制造工具。

在20世紀(jì)，石英引發(fā)了一場計(jì)時(shí)革命。當(dāng)時(shí)瑞士的腕表技術(shù)掌控著近一個(gè)世紀(jì)以來的統(tǒng)治地位。直到1969年，日本發(fā)明第一款石英手表——精工35SQ Astron，采用以電池為動(dòng)力的石英晶體諧振器，徹底撼動(dòng)了瑞士手表的江湖地位。但在1983年，瑞士人通過創(chuàng)立自己的石英表品牌——斯沃琪，重新奪回在世界上的市場份額。

除了二氧化硅外，小硅也可以跟其他金屬化合形成硅酸鹽

如長石（(KAlSi3O8 – NaAlSi3O8 – CaAl2Si2O8)）

橄欖石（(Mg²⁺,Fe²⁺)2SiO4）

輝石（XY(Si,Al)2O6）

角閃石（(Ca,Na)2–3(Mg,Fe,Al)5(Al,Si)8O22(OH,F)2）

云母（AB2–3(X,Si)4O10(O,F,OH)2）。

小硅除了美美噠，也是對(duì)人類最有用的元素之一，你在生活中注意到它了嗎？

二氧化硅和硅酸鹽被用于土木工程項(xiàng)目，制造混凝土和水泥以及制造搪瓷，陶器，瓷器和其他陶瓷材料。

二氧化硅可用于制造高溫應(yīng)用的耐火材料，如石英坩堝。通過加熱軟化并制成玻璃器皿?？捎米髂チ希ㄈ缡⑸埃┮约坝刹ＡЩ蛩芰现瞥傻睦w維和用于隔熱的玻璃棉。

硅質(zhì)鏡片

硅酸鈉，通常被稱為水玻璃，用于制作肥皂，用于木材的防腐處理，用于保存雞蛋。

碳化硅是重要的磨料，也用于激光。

大多數(shù)用于制造合金，包括鋁硅和鐵硅。它們被用來制造發(fā)電機(jī)和變壓器板、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、缸蓋和機(jī)床以及脫氧鋼。

硅鐵合金

硅也被用來制造硅酮，俗稱硅油或二甲基硅油，是帶有甲基的硅氧聚合物。硅油是一種潤滑劑，被添加到一些化妝品和護(hù)發(fā)素中。硅橡膠被用作浴室、窗戶、管道和屋頂周圍的防水密封膠。

硅元素是半導(dǎo)體工業(yè)的基礎(chǔ)材料。世界上許多地方都以“硅谷”命名。硅元素作為半導(dǎo)體廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)和微電子工業(yè)的固態(tài)設(shè)備中。硅被選擇性地?fù)诫s少量的硼、鎵、磷或砷來控制其電學(xué)性能。

由高純二氧化硅組成的光纖束

動(dòng)植物體中的小硅

硅藻、放射蟲和硅質(zhì)海綿使用生物硅作為骨架或是軀殼。放射蟲就是用細(xì)小的針狀二氧化硅構(gòu)成它獨(dú)特的軀殼。有些植物生長需要硅，如長莖的植物需要硅來保持挺直。硅已被證明可以提高某些植物的細(xì)胞壁強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)完整性。硅藻是進(jìn)行光合作用的藻類，它的獨(dú)特之處在于細(xì)胞壁是由二氧化硅構(gòu)成的。

硅藻內(nèi)的硅質(zhì)細(xì)胞壁

放射蟲

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參考文獻(xiàn)：