ما هو السليكون وما هو اهم استعمالاته

ما هو السليكون 

الرمز الكيميائي : Si
العــــدد الــــــذري : 14
عـــــدد الكتــــلــــــة : 28

الترتيب الالكتروني لـ عنصر السليكون حيث يظهر أنه يحتوي على أربعة الكترونات في غلافه الخارجي ، وبما أنه من الصعب على العنصر أن يفقد أربعة الكترونات أو يكتسبها لذلك يشارك فيها فتكون اغلب مركبات السليكون تساهمية ، ويكون تكافؤه رباعية

أهلا ومرحبا بكم زوار ومتابعي موقع المجد في هذا الموضوع سوف نعرض لكم شرحا وافياً عن السيلكون واستعمالاته

 
 

وجود السليكون في الطبيعة 

يعتبر السليكون العنصر الأكثر انتشارا في قشرة الارض بعد الأوكسجين ، حيث يشكل اكثر من ربع القشرة الأرضية بنسبة تصل الى 28 % ، حيث غالبا ما يكون متحد مع الاوكسجين في التربة او على شكل ترسبات طينية ورملية ، ولا يوجد السليكون بصورة حرة في الطبيعة.

ولكنه يوجد في الصخور على هيئة ثنائي اوكسيد السليكون (SiO2) ويدخل في تركيب مختلف السليكات وعلى شكل الكوارتز والرمل . وللسليكون احداهما متبلورة وفيها يكون لون المسحوق بني غامق والاخرى غير متبلورة وفيها يكون لون مسحوقه رصاصي غامق ، المتبلورة منه اقل فعالية تحضيره.

1. تحضير السيلكون مختبرياً
يحضر السيلكون غير المتبلور بتسخين عنصر البوتاسيوم في جو من رباعي فلوريد السليكون , SiF4

بينما يحضر السليكون المتبلور باذابة السليكون في منصهر الالمنيوم ثم تبريد المحلول حيث تنفصل بلورات السليكون عن المحلول.


2. تحضير السليكون صناعياً
يحضر السليكون صناعيا باختزال السليكا ( SiO2 ) بدرجات حرارة عالية وباستخدام الكاربون أو المغنسيوم كعامل مختزل.

ان السليكون الناتج بهذه الطريقة يحتوي على بعض الشوائب ، بحيث تتراوح نسبة السليكون فيه من 90 الى 95 % ويسمى بالسليكون الصناعي . يستخدم هذا النوع من السليكون في صناعة سبائك البرونز والحديد ( Steel ) وخاصة الحديد المطاوع وفي تحضير السليكونات Silicones.


إن هذا النوع من السيلكون المنتج ذو نقاوة لا تكفي للاستخدام في صناعة كل من أشباه الموصلات أو الرقائق الدقيقة أو الخلايا الشمسية . لذلك فانه ينقى بتحويل السليكون أعلاه الى رباعي كلوريد السليكون اولا ثم يختزل مرة ثانية الى السليكون بأحد العوامل المختزلة مثل المغنيسيوم

حيث من السهل إزالة ( MgCI ) من السليكون وذلك بغسله بالماء الحار حيث يذوب ( MgCl2 ) ولا يذوب السليكون وللحصول على سليكون أعلى نقاوة تستخدم عملية أخرى الزيادة النقاوة تسمي

طريقة منطقة التكرير :-
في هذه الطريقة يعمل السليكون على شكل قالب اسطواني ثم يسخن من أحدى نهاياته بوساطة مصدر حراري حلقي متحرك ، هذا يؤدي الى تكوين طبقة خفيفة من السليكون المنصهر.

 المصدر الحراري الى الخلف تدريجيا يؤدي الى تحرك المنصهر الى الخلف فتنفصل الشوائب عن منصهر السليكون وتبقى في الطرف البعيد عن المصدر الحراري ، مما يؤدي في النهاية الى تركيز الشوائب في النهاية الأخرى من القالب الاسطواني حيث يمكن قطعها والتخلص منها بينما تكون النهاية الأمامية نقية جدا .

السليكون المنتج بهذه الطريقة سليكون عالي النقاوة .

خواص السليكون

1. الخواص الفيزيائية
يعد السليكون من أشباه الفلزات ، وهو عنصر صلب جدا ، له درجة انصهار عالية ( °1410 سيلزية ) ولمظهره بريق معدني ، وهو شبه موصل للتيار الكهربائي و ويستفاد من هذه الخاصية في صناعة الأجهزة والدوائر الكهربائية والحاسبات الالكترونية وكذلك في صناعة الخلايا الشمسية التي تحول ضوء الشمس الى تيار كهربائي


2. الخواص الكيميائية
يكون السليكون خام لاتجاه معظم الحوامض ، ويذوب في المحاليل المائية للقواعد
ويكون السليكون فعالا جدا تجاه الكلور

ولا يتأثر السليكون بالهواء عند درجات الحرارة الاعتيادية ، إلا أنه يتفاعل عند ( C ° 950 ) . والسليكون ومركباته الطبيعية ( السيلكا والسليكات ) غير سامة .

استعمالات السيلكون

للسيلكون استخدامات واسعة منها :-

1. في الصناعة الالكترونية لصناعة الدوائر المتكاملة وفي الخلايا الشمسية.
2. في السبائك التي تستخدم في صناعات مختلفة.
3. في صناعة الزجاج والسمنت والسيراميك.
4. في صناعة المواد السليكونية العضوية ذات الأهمية التجارية الكبيرة ومنها الزيوت والبلاستيكات.

ويمكنك الاطلاع عن ما هو الألمنيوم وما هي اهم استعمالاته 

انتهى الموضوع ...

شكرا لكم 

تعديل المقال