КРЕМНИЙ — он нужен всем

Можно перепутать кремний, химический элемент, и кремень — минерал, которым пользовались наши далекие предки.

История

В истории открытия неметалла много знаменитых имен. Ж. Гей-Люссак и Л. Тенар нашли новый элемент и выделили его в чистом виде. Берцелиус получил новый элемент хорошей чистоты и назвал его «силиций». А русский химик Гесс предложил называть новый элемент кремнием (от древне-греческого кремнос — гора).

Поликристаллический кремний (99,9 %)

Свойства

Кремний (Silicium, силициум, Si — обозначение в химических соединениях и реакциях). Это не металл, хотя по внешним характеристикам (металлический блеск, цвет) его сложно отличить от настоящих металлов. Он относится к полуметаллам (металлоидам). По типу проводимости относится к полупроводникам.

Существует в двух модификациях (видах): аморфной и кристаллической.

Химические свойства элемента:

1. Химически малоактивен, «оживляется» только в присутствии газообразного фтора.
2. При нагреве до 400-500°С происходит реакция с кислородом, образуется SiO2, диоксид кремния.
3. Карборунд (SiC), очень твердый и химически малоактивный материал получают при высокой (более 1000°С) температуре.
4. При взаимодействии с металлами образует силициды. Общая формула силицидов MenSim.

Запасы, руды, минералы

Основной минерал кремния — песок. Кроме него, существуют:

• кварц;
• кварциты;
• полевые шпаты;
• силикаты;
• алюмосиликаты.

Нашего героя в земной коре очень много (до 30% по массе). После углерода это второй элемент (по распространенности на планете).

Многие кремниевые соединения являются драгоценными и полудрагоценными камнями. Это аквамарин, изумруд, топаз, аметист, яшмы и топазы.

Сплавы, получение кремния

Silicium не может образовывать сплавы, это привилегия металлов. Зато он способен растворять многие металлы. Такие соединения, силициды, используют в промышленности.

К ним относят:

• силумин;
• ферросилиций;
• сплав РС-1004;
• сплав РС 1714;
• сплав РС 4800;
• сплав РС 5406.

Способы получения кремния:

1. В печах шахтного типа восстановлением SiO2 коксом (технически чистый Silicium).
2. Дальнейшую очистку продукта проводят по реакции SiCl4+2H2 = Si+4HCl (восстановление тетрахлорида водородом при высокой температуре).

Сверхчистый продукт (поликремний) для производства полупроводников и солнечных элементов очищают дополнительно.

Плюсы и минусы

Достоинств у кремния предостаточно. Это:

1. Доступность в добыче минералов, легкость получения продукта.
2. Наш герой нетоксичен, это дает возможность использовать его в любой отрасли промышленности.
3. Электро-и радиотехника не может обойтись без полупроводниковых свойств неметалла.
4. Кремний способен образовывать множество полезных и разнообразных соединений.

Применение

Области применения кремния трудно перечислить:

• стекла;
• цемент;
• зажигалки;
• оптоволокно;
• керамика;
• микропроцессоры.

В любой зубной пасте есть Е551 — аморфный диоксид кремния.

Большинство наших домов на 20-40%% состоят из кремниевых минералов.

Как сырье технической чистоты Silicium применяют:

1. В металлургии (как присадки, как раскислители в производстве чугуна и сталей).
2. В производстве силанов и кремнийорганических материалов.
3. В производстве солнечных батарей.

Синтетические SiC под названием муассанита с успехом заменяют алмазы в ювелирной промышленности.

Продукцией из песка, соды и извести стеклом — пользуются миллионы людей.

Купить

На металлургическом рынке продают кремний трех видов — технический, кристаллический, механический.

Стоимость товара у разных производителей может быть выше или ниже — ищите, где выгоднее.