Szilícium és vegyületeik
A periódusos rendszer 4. főcsoportjában
található és a félfém.
Az oxigén után a földkéreg második
leggyakoribb eleme, vegyületek
formájában.
1823-ban fedezte fel Jöns Jakob Berzelius.
Neve a kovakő latin nevéből (silex)
származik.
Vegyjele: Si, nyelvújítás kori neve kovany
Fizikai tulajdonságai:
A szilícium sötétszürke, fémesen csillogó
elem. Alacsony hőmérsékleten szigetelő,
magasabb hőmérsékleten azonban vezeti
az áramot, félvezető.
Csak egyetlen módosulata van, amely
gyémántrácsú.
• Főbb felhasználásai
• A számítógépek processzorait és egyéb
chipjeit szilícium lapkák alkotják.
• A kohászatban : korrózióálló acélok
előállításához ötvözőanyag.
• A tranzisztoros rádió, az elektronikus
vezérlésű televízió, az elektronikai ipar
legfőbb alapeleme.
• Fényre érzékeny félvezető a
napelemekben.
CPU
napelem
tranzisztorok
Integrált
áramkörök
Előfordulása:
A kavics, homok, agyag, kova, kvarc
alkotóeleme.
(Az élővilágban a kovaszivacsok,
kovamoszatok, zsurlók, sások
testfelépítésében játszik fontos szerepet.)
kovaszivacs
kovamosza
t
kovakő
kvarc
Szilícium-dioxid SiO2
Kvarc:
Homok:
Tetraéderes atomrács
ametiszt
Hegyi
kristály
Felhasználása:
A kvarckristály elektromosság hatására
rezegni kezd, rezgésszáma állandó, ezért
időmérésre használható. (Az első
kvarcórát 1934-ben Berlinben mutatták be.
Már ennek napi hibája is csak 0,1
másodperc volt.)
Kvarcüveg: hőálló üveg, jól bírja a
hőingadozást.
Közönséges üveg:homok SiO2, szóda
Na2CO3, CaCO3 összeolvasztásával
készül. Nem kristályos, amorf, nincs
határozott olvadás pontja.
Üveggyártás alapanyaga:
Az üveg
Az üveg olvasztással előállított, kristályosodás nélkül megdermedő,
szilícium-dioxidot és fémoxidokat tartalmazó szervetlen anyag.
Az üveg gyártása évezredes múltra tekint vissza. Egyes feljegyzések
szerint a föníciaiak, más írások alapján az egyiptomiak készítették az első
üveget. Az viszont bizonyított, hogy az egyiptomi üveg sokáig
egyeduralkodó volt.
Az egyiptomiaktól a rómaiak lesték el az üvegkészítés fortélyait és magas
művészi fokra fejlesztették. A Római Birodalom bukása után Velence lett az
üveg előállításának központja. Üvegfúvó mestereik -az üveggyártásáról ma
is híres- Murano szigetén dolgoztak.
A XVI. és a XVII. században már egész Európában működtek üveghuták.
Jó minőségű üveget készítettek Németországban és Csehországban.
Magyarországon a Dunántúlon, Erdélyben és a Felvidéken több helyen
gyártottak üveget.
A XVIII. és a XIX. században nagyarányú fejlődés következett be az
üveggyártásban. Tűzállóbb anyagból készítették a kemencéket, tisztább
alapanyagokat használtak. Oroszországban Lomonoszov feltalálta a színes
üveget, Angliában előállították az első ólomkristályt. A XX. század elején
korszerű, nagy olvasztó kemencéket építettek, a gyártáshoz félautomata és
automata gépsorokat fejlesztettek ki.
Homokot, agyagot, kavicsot az építőipar
használja
A szilícium-dioxid vízben nem, de nátrium-
hidroxidban oldódik: nátrium-szilikát,
vízüveg képződik.
SiO2 + 2 NaOH = Na2SiO3 + H2O
Ragasztó, inpregnáló, tűzmentesítő anyag.
Szilikátok a kovasav sói, ásványok
Kovasav: H2SiO3
zeolit
agyagásván
y
nátrium-
alumínium
szilikát