eo es eo eo eo eo eo eo it es fr it fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr fr eo it en eo hbs_lat eo eo pt eo es es es eo eo eo pt eo eo eo pt eo eo es eo eo eo eo eo eo eo eo es es eo eo eo en eo eo eo eo de eo eu pl eo eo eo es eo eo eo eo eo eo pl eo eo eo eo eo es pl pl eo eo eo eo eo eo eo eo eo eo eo eo eo eo es eo eo eo eo eo eo eo eo eo en eo eo en eo lt eo eo eo eo eo eo eo pl eo eo eo eo pt eo eo eo en en en en fr eo en sv fr de de fr fr fr sv en fr en ja fr de fr es nb en en eo uk de en de pt en eo hbs_lat en es it en en pl br ja ro fr ilo cs en eu ru fr eo jbo ru en ru en fr pt fy en en es en fr jbo de ru fr de ru ru en eu en es sv zh en ceb el hu jbo pl en pt lt ca fr th fr en oc pl en pt fr de el en hu en mk en it fr en en en war ru lv sl nb en eo eo fr uk en en fr pt en fr en it da fr es azb eo nl en ceb en ru jbo de en nl fr es en en pt en eo en eo es eo eo lt eo eo eo eo de es eo eo eo eo eo sv eo ur eo eo eo eo es eo eo eo eo eo eo eo eo tr nl eo eo it eo eo eo eo eo eo eo eo eo eo eo eo nl de am an ar en az ku uz ru sv bg new bn bo br hbs_lat uk ca en id mzn it hbs_lat vi cy da de dv el en es et eu fa fi fr da en de gd lt gn gu de ku de he hi tl hbs_lat tl hu hy it id es is it ja fr jbo jv ka ko kk ta ko ku sk cs it lb it en nl lt lv en en en ml be mr ru ms my ceb nds ne ne nl nb nb fr it or pa mai pl pms pnb pt io ro vi ru sa es jbo en hbs_lat si en sk sl et sq hbs_lat nl la sv hu ta te en th ceb tr oc ug fy uz fi vi pl fa he da zh zh fr zh eo eo eo eo eo eo eo eo eo
El Vikipedio, la libera enciklopedio
Ŝanĝoj al ŝablonoj aŭ dosieroj en ĉi tiu versio estas kontrolendaj. La stabila versio estis patrolita je 1 mar. 2017.
Se ne estas indikite alie, estas uzitaj unuoj de SI kaj SVP.
Silicio estas kemia elemento de la perioda tabelo kun la simbolo Si kaj atomnumero 14. Trivalenta metaloido, silicio estas malpli reakcia ol sia kemia analogo karbono.
La nomo "silicio" venas de la latina vorto silex, speco de ŝtono (Siliko). Laŭ pezo, 25,7% de la terkrusto estas silicio. En la forma de silico (aŭ silicia dioksido, SiO2) aŭ de silikato, ĝi troviĝas en la krusto de la Tero kiel sablo, kvarco, kaolinito, ktp. Opaloj, ametistoj, kaj jaspoj estas formoj de kvarco. Granito, asbesto, feldspato, argilo, kaj glimo estas silikataj mineraloj. Silicio fortigas plantajn trunketojn, birdajn plumojn, kaj iujn spongojn. Silikono estas alia silicia kombinaĵo, uzata por fari oleojn, grasojn, farbojn, kaj kaŭĉukojn.
En la moderna industrio, oni uzas silicion aŭ silician kombinaĵojn por fari vitron, ŝtalon, emajlojn, ceramikaĵojn, abraziojn, kaj laserilojn. Hodiaŭ, silicio estas grava elemento en la faro de transistoroj, sunenergiaj piloj, kaj en icizita tekniko, kiel en la komputila industrio.
Elektrona konfigurado: [ Ne ]3s2 3p2
Kristala strukturo: diamanta aŭ fac-centre kuba
Stato de materio: solidaĵo
Unumola volumeno: 12,06x10−6 m3/mol
Vaporiga varmo: 384,22 kJ/mol
Glaciiga varmo: 50,55 kJ/mol
Vapora premo: 4,77 Pa ĉe 1683 K
Elektronegativeco: 1,90 (skalo de Pauling)
Specifa varmokapacito: 700 J/(kg*K)
Elektra konduktivo: 4,35x10−4 S/m
Termika konduktiveco: 148 W/(m*k)
1-a joniga potencialo: 786,5 kJ/mol
2-a joniga potencialo: 1577,1 kJ/mol
3-a joniga potencialo: 3231,6 kJ/mol
4-a joniga potencialo: 4355,5 kJ/mol
Rompiĝa elektra kampo: ~3x105 V/m
Efektiva denseco de statoj en kondukta bendo: 2,8x1025
Efektiva denseco de statoj en valenta bendo: 1,04x1025
Elektrona afineco: 4,05 V
Energia bendbreĉo: 1,12 eV
Esenca koncentreco de portantoj 1,45x1016 m−3
Esenca Debye-a longo: 2,4x10−5 m
Elektra rezistivo: 2,3x103 ohm. m
Koeficiento de lineara termika pligrandiĝo: 2,6x10−6 K−1
Driva movebleco de elektronoj: 0,15 m2/V s
Driva movebleco de truoj: 0,045 m2/V s
Pligrandiĝo ĉe glaciiĝo: ~9%
Eltrovintoj: Antoine Lavoisier 1787, kaj Gay Lussac 1811
Pura kristala silicio havas grizan koloron, sed en la naturo, la elemento silicio troviĝas nur en kombinaĵoj. Silicio havas naŭ izotopojn.
En ĝia kristala formo, silicio havas metalan glaceon kaj grizan koloron. Ĝi estas frakasiĝema solidaĵo ĉe ĉambra temperaturo kiu fariĝas plasta ĉirkaŭ 900 o C. Elektre ĝi estas duonkonduktaĵo, do povas esti foje izolaĵo, foje konduktaĵo. Ĝi bone konduktas hejton kaj sonon. Kaj ĝi flosas en sia propra likvaĵo.
Kvankam silicio estas relative inerta, silicio reakcias kun oksigeno, nitrogeno, la halogenoj kaj diluaj alkaloj, sed plej multaj (neoksidigaj) acidoj ne rekte efikas. Nitrata acido estas oksidiga al silicio.
Elementa silicio transmisias pli ol 95% da ĉia infraruĝa lumo. Sed malpuraĵoj en silicio, tiel kiel oksigeno, karbono, nitrogeno, boro, fosforo, kaj arseno, absorbas ĉe certaj frekvencoj en la infraruĝa. Silicio ne estas travidebla en ordinara videbla lumo.
Historio[redakti | redakti fonton]
Silicio (Latine silex, silicis signifata siliko) unue estis identigita de Antoine Lavoisier dum 1787 kaj estis poste mise identigita de Humphry Davy dum 1800 kiel kombinaĵo. Dum 1811 Gay Lussac kaj THENARD probable preparis malpuran amorfan silicion tra la hejtado de kalio kun silicia kvarflorido. Dum 1824 BERZELIUS preparis silicion uzante proksimume la saman metodon de Lussac. Berzelius ankaŭ purigis la produktaĵon per refoja lavado.
Ĉar silicio estas grava elemento en semikonduktaĵaj kaj alt-teknologiaj aparatoj, la alt-teknologia regiono Silicia Valo, Kalifornio nomiĝis laŭ tiu ĉi elemento.
Produktado[redakti | redakti fonton]
Silicio estas komerce produktata per hejtado de alte pura silico en elektra forno per uzo de karbonaj elektrodoj. Ĉe temperaturoj super 1900o C, la karbono reduktas la silicon al silicio laŭ la kemia ekvacio:
SiO2 + C → Si + CO2
Likva silicio kolektiĝas ĉe la malsupro de forno, kaj ĝi dreniĝas kaj malvarmiĝas. La silicio tiel produktita nomiĝas metalurgie grada silicio kaj estas 99% pura. Dum 1997 metalurie grada silicio kostis proksimume $0,50/g.
Purigado[redakti | redakti fonton]
La uzo de silicio en duonkonduktaĵaj aparatoj postulas multe pli altan purecon ol atingeblan per metalurgia silico. Historie kelkaj metodoj uziĝis produkti alte puran silicion.
Fizikaj metodoj[redakti | redakti fonton]
Fruaj teknikoj por purigado de silicio baziĝis sur tiu fakto ke kiam silicio fandiĝas kaj tiam re-solidiĝas, la lasta parto kiu re-solidiĝas entenas la plejparton de la malpuraĵoj. La plej frua metodo de silicia purigado, unue priskribita en 1919 kaj lime uzita por fari radarajn komponantojn dum la unua mondmilito, miksis rompadon de metalurgia silicio kaj tiam parte dissolvadon de la silicia pulvoro en acido. Kiam rompita, la silicio fendiĝis tiel ke la pli malfortikaj malpuraĵ-plenaj regionoj estis ekstere de la rezulta kerno de silico. Rezulte, la malpuraĵ-plena silicio estis unue solvita dum traktado kun acido, kio postlasis pli puran produktaĵon.
En zona fandado, la unua metodo por purigado de silicio larĝe uzata en industrio, stangoj de metalurgia silicio hejtiĝis ĉe unu ekstremaĵo. Tiam, la hejtilo malrapide moviĝis laŭ la longo de la stango, tenante malgrandan longon de la fandiĝinta stango, dum la silicio malvarmiĝis kaj re-solidiĝis malantaŭ la fandiĝinta parto. Ĉar plejparto da malpuraĵoj tendencas resti en la fanda regiono anstataŭ re-solidiĝi,procezofine plejmultaj malpuraĵoj de la stango moviĝis al la ekstremaĵo kiu estis laste fandita. Tiu ĉi finaĵo fortranĉiĝis kaj forĵetiĝis, kaj la procezo re-fariĝis se oni deziris pli altan purecon.
Kemiaj metodoj[redakti | redakti fonton]
Hodiaŭ, silicio puriĝas per konvertado al silicia kombinaĵo kiu povas pli facile puriĝi ol silicio mem kaj poste denove okazas konvertado de tiu silicia kombinaĵo reen al pura silicio. Triklora silano estas la silicia kombinaĵo plej ofte uzita kiel mezaĵo, kvankam silicia kvarklorido kaj silano ankaŭ uziĝas. Kiam tiuj ĉi gasoj blovas super silicio ĉe alta temperaturo, ili diskomponas al altpureca silicio kaj kloro. La gasa silicio tiam deponas sur la solidan silicion.
Ĉe la procezo de Siemens, alte pure siliciaj stangoj elmetiĝas al triklora silano ĉe 1150 oC. La triklora silano dekomponiĝas kaj deponas plian silicion sur la stango, laŭ la kemia ekvacio
2 HSiCl3 → Si + 2 HCl + SiCl4
Silicio produktita de tiu kaj similaj procezoj nomiĝas polikristala silicio. Polikristala silicio tipe havas malpuraĵan nivelon de 1 parto el miliardo (pemd) aŭ malpli.
Iam, DuPont produktis ultrapuran silicion per reakciado de silicia kvarklorido kun alt-pureca zinka vaporo ĉe 950oC, produktante silicio laŭ la ekvacio:
SiCl4 + 2 Zn → 2 ZnCl2.
Tamen, tiu ĉi procezo kaŭzis multajn praktikajn problemojn (ekz. solidiĝo de flankproduktita zinka klorido ŝtopis liniojn) kaj fine forlasiĝis favore al la procezo de Siemens.
Kristalizado[redakti | redakti fonton]
La procezo de Czochralski ofte uziĝas fari altpurecajn unuopajn kristalojn por uzo en solidŝtataj aŭ semikonduktaĵaj aparatoj.
Izotopoj[redakti | redakti fonton]
Pli detalaj informoj troveblas en la artikolo Izotopoj de silicio.
Silicio havas naŭ izotopojn, kun atomnumero de 25 ĝis 33. 28Si (la plej abunda izotopo ĉe 92.23%), 29Si (4.67%), kaj 30Si (3.1%)estas stabilaj, 32Si estas radioaktiva izotopo produktita per argona diseriĝo. Ĝia duonvivo, post multa disputado, determiniĝas esti proksimume 276 jaroj, kaj ĝi diseriĝas per beta elsendo al 32P (kiu havas duonvivon de 14,28 jaroj)kaj tiam al 32S.
Antaŭzorgoj[redakti | redakti fonton]
Grava pulma malsano konata kiel silikozo ofte okazis inter ministoj, ŝtontranĉistoj kaj inter aliaj, kiuj laboris en medio, kie grandkvante estiĝis, enspiriĝis silika pulvoro.
Kombinaĵoj[redakti | redakti fonton]
Vidu ankaŭ[redakti | redakti fonton]
Listo de kemiaj elementoj laŭ nomo
Listo de kemiaj elementoj laŭ simbolo
Listo de kemiaj elementoj laŭ atomnumero
Eksteraj ligiloj[redakti | redakti fonton]
Silicio en la Vikimedia Komunejo (Multrimedaj datumoj)
Kategorio Silicio en la Vikimedia Komunejo (Multrimedaj datumoj)
v • d • r
Perioda tabelo de kemiaj elementoj
Grupoj de elementoj: Metaloj • Nemetaloj • Metaloidoj • Bloko s • Bloko p • Bloko d • Bloko f
Informoj pri la paĝo
Citi ĉi tiun artikolon
Ĉi tiu paĝo estis lastafoje redaktita je 13:03, 1 mar. 2017.
La teksto disponeblas laŭ la permesilo Krea Komunaĵo Atribuite-Samkondiĉe 3.0 Neadaptita; eble aldonaj kondiĉoj aplikeblas. Vidu la uzkondiĉojn por detaloj.
Regularo pri respekto de la privateco
Vidigo por porteblaj aparatoj