化工小知识分享-硅

人们早在远古便使用粘土制造陶器。但纯净硅直到1811年才由法国盖 ·吕萨克和谈拉德(Thenard，L. J.)第1次由四氟化硅SiF4 与钾反应制得。1823年贝采利乌斯将氟硅酸钾K2[SiF6]与过量金属钾共热， 再次制得硅， 并将所制得的硅在氧气中燃烧， 生成二氧化硅SiO2，确定硅为一种元素。硅的拉丁名称silicium来自拉丁文Silex(石头)一词。我国曾从音译， 称它为矽， 后来因矽和锡同音，难于分辨，于1953年， 一致同意矽改为硅。硅是第3周期ⅣA族元素，符号Si，是构成矿物与岩石的主要元素， 自然界无游离状态， 皆存在于化合物中，主要是SiO2(硅石)和其所衍生的硅酸盐，如花岗岩是由石英、长石、云母混合组成的，石英即是SiO2的一种形式， 长石和云母是硅酸盐。

硅有无定形和晶体两种同素异形体， 具有明显的金属光泽， 呈灰色， 密度2.32～2. 34g·cm-3，具有金刚石的晶格结构，加热下能同卤素、氮、碳等非金属作用。硅与硅或硅与碳、氧、氢、卤素只能形成单键， 不能形成双键或三键， 亦不能形成多于6个硅原子的硅链。硅能形成硅烷(与氢结合)、硅同烷 (与氧结合) 及具有工业价值的硅同化合物(与氧及有机基团结合)。硅是为数不多的具有半导体性能的元素之一。硅也能同某些金属如镁、钙、铁、铂等作用， 生成硅化物。硅不溶于一般无机酸中，可溶于碱溶液，并放出氢气，形成相应的碱金属硅酸盐溶液。于赤热温度下， 硅可与水蒸气发生作用。硅也能溶于硝酸与氢氟酸的混合溶液中。

硅用于制造高硅铸铁、硅钢等合金、有机硅化合物和四氯化硅SiCl4等。硅是一种重要的半导体材料， 掺有微量杂质的硅单晶可用来制造大功率晶体管、整流器和太阳能电池等。SiO2是玻璃工业主要原料，亦是普通水泥的成分。硅的其他重要化合物有SiCl4、碳化硅SiC (也称金刚砂) 及各种硅氧烷产品。用金属镁高温还原SiO2 可得无定形硅;用炭在电炉中还原SiO2可得晶体硅; 电子工业上用的高纯硅， 则是用氢气还原三氯氢硅SiHCl3或四氟化硅SiF4 而制得。

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