提及硅,你会想到什么?
石英?手表?玻璃?光伏?半导体?
“硅”是什么?它与二氧化硅、石英又有何关系?
硅:自然界中分布很广的一种元素
硅,英语Silicon、中国大陆译为硅〔ɡuī〕、台港澳译为矽〔xī〕,是一种化学元素,其化学符号为Si,原子序数为14,原子量为28.085u。
硅是地壳中第二丰富的元素,仅次于氧,其丰度值为27.72%。
硅以元素型态分布在地壳是非常罕见的,它常以二氧化硅(Silicon dioxide)或硅酸盐(Silicates)等多样的形式分布于土壤和岩石中。
二氧化硅
SiO2在地壳中所占的质量分数高达60%-65%。SiO2存在形态有结晶形和无定形两大类,统称硅石。
二氧化硅天然矿物通常包括结晶态二氧化硅矿物石英、脉石英、粉石英和无定形矿物硅藻土。
二氧化硅晶体结构是SiO4(硅-氧四面体)的连续框架,其中每个氧在两个四面体之间共享,得到SiO2的总化学式。
此外,二氧化硅不仅包括天然矿物,也包括各种合成产品。合成产品主要是白炭黑(无定形二氧化硅),包括气相白炭黑(气相二氧化硅)、沉淀白炭黑(沉淀二氧化硅)。
硅酸盐
由硅、氧、金属元素等元素组成的化合物的总称。大多数硅酸盐都难溶于水,少数可溶,最常见的可溶的硅酸盐是:Na2SiO3,俗称水玻璃、泡花碱。
硅酸盐组成表示:活泼金属氧化物-较活泼金属氧化物-二氧化硅-水。高岭石Al(Si2O5)(OH)4,镁橄榄石Mg2SiO4,钙沸石Ca(Al2Si3O10)3H2O,云母KAl2(AlSi3O10)(OH)2等都属于硅酸盐。
三大传统硅酸盐工业为:玻璃、陶瓷、水泥。