ابحث عن أي موضوع يهمك
يقصد من مصطلح أكاسيد السيلكون ارتباط عنصر السيلكون مع عنصر ثاني أكسيد الكربون وعنصر الأكسجين، كما ويعرف أكسيد السيلكون باسم حمض السيليكا أو السيليك وهو المعروف منذ القدم بقساوته ويتوفر أكسيد السيلكون بالطبيعة في الكوارتز وبالرمل أيضًا، وتتواجد كذلك في الدياتوم المشطور، أو في جدران خلايا الدياتوم ويدخل أكسيد السيلكون باعتباره مكون رئيسي في أغلب الصناعات مثل كصناعة الخرسانة أو الزجاج، وهو من أكثر العناصر تواجدًا بالقشرة الأرضية.
إن الأكاسيد التي يكون تكوين عناصرها مع عنصر الأكسجين تنقسم لنوعين كل منهما يختلف عن في طبيعته وتركيبه عن الآخر، وتلك الأنواع هي:
والأكاسيد تتكون عن طريق تفاعل الأكسيد مع عنصر آخر بالهواء، وفي مثال على ذلك نذكر:
والأكاسيد تعتبر شبيهة جدًا بالموصلات لأنها تعد من الموصلات الجيدة، كما يوجد بها الكثير من الطاقات النووية ولهذا تستخدم بالوقود، وهناك العديد من أنواع من الأكاسيد مثل:
السيليكون (Silicon) هو عنصر كيميائي رمزه (Si) ويقع بالمجموعة 14 أو 4A، والدورة 3 في الجدول الدوري، أي أنه ينتمي لعائلة الكربون، ويمثل السيليكون نسبة 27.7 بالمئة من تكوين القشرة الأرضية، ويعتبر ثاني أكثر العناصر المتوفرة بالقشرة الأرضية بعد عنصرالأكسجين، وسابع أكثر عنصر السابع وفرة بالكون، ويتم تصنيف السيلسكون باعتباره من أشباه الفلزات، ولا يتواجد السيليكون حرًا بالطبيعة، ولكن عادةً ما يتم العثور عليه مرتبطًا مع زوج من جزيئات الأكسجين كثاني أكسيد السيليكون، والمعروف كذلك باسم السيليكا.
للسيليكون العديد من الخصائص التي تميزه عن غيره من باقي العناصر الكيميائية الأخرى، أهمها:
تعتبر رمال السيليكا أو رمال الكوارتز وهي صخور رملية نقية لونها أبيض، وتحتوي تلك الرمال على نسبة كبيرة للغاية من السيليكا، وتكوينها الأساسي والرئيسي يكون من حبيبات معدن الكوارتز، وهي تشمل كذلك من المعادن الثقيلة كمية ضئيلة جدًا وكذلك الشوائب، ويطلق أيضًا مفهوم الرمل الزجاجي على السيلكا أو رمال الكوارتز وهي التي يكون لها صفات فيزيائية وكيميائية تتناسب مع صناعة الزجاج.
تمت تسمية السيليكون بذلك الاسم نسبة للكلمة اللاتينية (silex) ومعناها حجر الصوان (flint)، وقد تم اكتشاف السيليكون على يد الكيميائي السويدي جيكوب بيرزيليوس في عام 1824م، حيث وضع رقائق البوتاسيوم بحاوية يملؤها بالسيليكا ثم قام بتسخينها لينتج عنها مواد ثانوية، ثمّ قام بغسلها بعناية حتى حصل على السيليكون النقيّ، ويتم إنتاج السيليكون عن طريق تسخين الرمل (SiO2) مع الكربون لدرجات حرارة قريبة من 2200 درجة مئوية.
إن درجة انصهار المادة (Melting point) تعرف بأنها الدَّرجة التي تتحول المادة عندها من الحالة الصَّلبة للحالة السَّائلة، ولكل عنصر يوجد درجة انصهار خاصَّة به والتي تختلف عن غيره من العناصر الأخرى، وتكون درجة انصهار السِّيليكون النقي عند 1414 درجة مئوية، ودرجة غليانه 3265 درجة مئوية، وكثافة السِّيليكون في درجة حرارة الغرفة تكون 2.3296غ/سم3.
يوجد العديد من الاستخدامات لعنصر السيليكون، من أهمها:
يعتبر وجود السيليكون هام للحياة النباتية ولكن وجوده بالخلايا الحيوانية غير مؤكد حتى اليوم، وتتكون سيليكا النباتات (Phytoliths) وهي عبارة عن جزيئات صغيرة من السيليكا في بعض النباتات من الداخل، وتمتاز تلك الجزيئات بأنها لا تتعفن، حيث تكمن أهميتها في أنها تظل داخل الأحافير، ومن ثم يوفر تواجدها أدلة تطورية ذات فائدة، ويتم تصنيف السيليكون باعتباره مادة غير سامة ولكن بعض السيليكات، كالأسبستوس تعتبر مادة مسرطنة، ويمكن إصابة عمال قطع الحجارة عمال المناجم، ممن يتعرضون إلى الغبار السليكي بمرض رئوي خطير يعرف باسم السحار السيليسي.
يمكن استخدام السيليكون بصناعة الكثير من المركبات والبوليمرات المستخدمة بدورها في الكثير من الصناعات، ومن أبرز تلك المركبات والبوليمرت ما يلي:
إن السيلانات تتكون من سلسلة متجانسة من هيدرات السليكون، والتي تعد عوامل مختزلة قوية جدًا، وهي غير مستقرة بدرجة حرارة الغرفة، حيث تشتعل بها النيران بسرعة وسهولة شديدة، كذلك فهي شديدة التفاعل حين التعرض إلى الهواء الجوي.
إن مبيدات السيليكون تحتوي على هياكل قريبة في الشبه من البوريدات (borides) أو الكربيدات (carbides)، ومن ثم فإن درجات حرارة تكوينها عادةً ما تشبه درجات حراة تكون العناصر نفسها الموجودة بالبوريدات والكربيدات.
تُعرف السيليكا كذلك باسم ثاني أكسيد السيليكون (silicon dioxide)، وهي تتكون بشكل رئيسي من الحجر الرملي والجرانيت.
تتكون هاليدات السيليكون نتيجة تفاعل السيليكون وكربيدات السيليكون مع الهالوجينات المستقرة ليتكون عنها رباعي هاليدات السيليكون، ورباعيات السيليكون تتحلل بسهولة في الماء، عكس رباعي الهاليدات الكربونية.
بما أن ما يقرب من 95 بالمئة من صخور الأرض مكونة من معادن السيليكات، فإن ما يصل إلى 28 بالمئة من معادن وصخور القشرة الأرضية مكونة من السيليكون.
توجد أغلب أحماض السيليكا بالمحاليل المائية، وينتج عن زيادة تركيز الماء لتلك الأحماض لتكوين ما يسمى بهلام السيليكا المائي.
السيليكون Silicon عنصر كيميائي رمزه Si من أشباه الموصلات يتم تحضيره من السليكا SiO₂ ويدخل في صناعة السبائك والإلكترونيات.
