Bewise Inc. www.tool-tool.com Reference source from the internet.
aluminium - kisel - fosfor
C
Si
Ge

Periodiska systemet
Allmänt
Namn, kemiskt tecken, nummer kisel, Si, 14
Kemisk serie halvmetaller
Grupp, period, block 14 (VA), 3, p
Densitet 2330 kg/m3 (273 K)
Hårdhet 6,5
Utseende mörkt grå, blåaktig
Atomens egenskaper
Atommassa 28,0855 u
Atomradie (beräknad) 110 (111) pm
Kovalent radie 111 pm
van der Waalradie 210 pm
Elektronkonfiguration [ Ne ]3s23p2
e per energinivå 2, 8, 4
Oxidationstillstånd (oxid) 4 (amfoterisk)
Kristallstruktur kubisk ytcentrerad
Ämnets fysiska egenskaper
Materietillstånd fast
Magnetiska egenskaper icke magnetisk
Smältpunkt 1687 K (1410 °C)
Kokpunkt 3173 K (2355 °C)
Molvolym 12,06·10- m3/mol
Ångbildningsvärme 384,22 kJ/mol
Smältvärme 50,55 kJ/mol
Ångtryck 4,77 Pa vid 1683 K
Ljudhastighet - m/s vid 293,15 K
Diverse
Elektronegativitet 2,04 (Paulingskalan)
Värmekapacitet 700 J/(kg·K)
Elektrisk ledningsförmåga 22,52·10-4 S/m (Ω−1·m−1)
Värmeledningsförmåga 148 W/(m·K)
1a jonisationspotential 786,5 kJ/mol
2a jonisationspotential 1 577,1 kJ/mol
3e jonisationspotential 3 231,6 kJ/mol
4e jonisationspotential 4 355,5 kJ/mol
5e jonisationspotential 16 091 kJ/mol
6e jonisationspotential 19 805 kJ/mol
7e jonisationspotential 23 780 kJ/mol
8e jonisationspotential 29 287 kJ/mol
9e jonisationspotential 33 878 kJ/mol
10e jonisationspotential 38 726 kJ/mol
Mest stabila isotoper
Isotop Förekomst Halv.tid Typ Energi Prod.
28Si 92,23 % Si, stabil isotop med 14 neutroner
29Si 4,67 % Si, stabil isotop med 15 neutroner
30Si 3,1 % Si, stabil isotop med 16 neutoner
32Si syntetisk 276 år β- 0,224 MeV 32P
SI-enheter & STP används om ej annat angivits

Kisel är ett halvmetalliskt grundämne med atomnumret 14 och det kemiska tecknet Si. Kisel kan i likhet med kol bilda fyra kovalenta bindningar, men är inte lika reaktivt som kol. Rent kisel är kristallint och har en grå metallisk färg. Kisel liknar glas i och med att det är rätt så starkt men mycket skört. Kisel är rätt så inert men reagerar med halogener och baser, dock inte med syror. Kisel har många isotoper, dess masstal kan variera mellan 22 och 44. Den vanligaste isotopen är 28Si (förekomst 92%).

Kisel förekommer aldrig i fri form i naturen men ofta som kiseloxid i sand, lera, granit och kvarts men även i föreningar med kisel, syre och en metall. Kisel har många industriella tillämpningar. Kisel är huvudkomponenten i glas, cement, keramik och de flesta halvledare. Kisel är viktigt grundämne inom biologin, men djur behöver endast små mängder. Kisel är däremot mycket viktigt för växternas metabolism.

På grund av likheterna med kol har det ibland föreslagits att liv baserat på kisel skulle vara möjligt (detta kallas alternativ biokemi). Inget kiselbaserat liv har dock uppstått på jorden, och polymerer av kisel är inte lika stabila som sina organiska motsvarigheter eftersom kiselatomen är mycket större än kolatomen. Kisel kan därför inte bilda lika många föreningar som kol. Kisel har även svårt att bilda dubbelbindningar.

Historia [redigera]

Humphry Davy misstänkte att kvarts var en oxid av ett okänt grundämne och började därför undersöka kvartsen. Han började med att lösa kvartsen i lut och gjorde elektrolys med voltas stapel men det bildades inget ämne med metallisk glans. Gay-Lussac och Thénard framställde kiseltetrafluorid (SiF4) genom att leda gasformig vätefluorid över kvartspulver. Sedan lädde de kiseltetrafluoriden över varm kaliummetall och de såg en kraftig reaktion, efter sköljning såg man ett rödbrumt fast ämnesom kanske var orent kisel. Men den som räknas som upptäckaren av kisel är Jöns Jacob Berzelius, han upphettade en blandning av kvarts, järn och kol, och då bildades järnsilicid. Han hällde saltsyra på restprodukten och såg att det bildades mer vätgas än av samma mängd järn som han hade från början. Detta betydde att han måste ha framställt kvartsens "metall". Brezelius framställde nu kiseltetrafluorid och lät den reagera med pottaska och fick då en dubbelfluorid (kaliumhexafluorosilikat K2SiF6) som han sedan reducerade med metalliskt kalium och sedan behandlade med vatten.

Användning [redigera]

Kisel är ofta använt i halvledare som återfinns i bland annat kretskort, dioder och hårddiskar.

Kisel inom legeringar [redigera]

  • Ett av de största användningsområdena för kisel i legeringar är med aluminium för att producera lättmetall legeringar som samtidigt har hög hållfasthet, dessa legeringar används ofta i bilar och andra fordon. Över hälften av världskonsumtionen av kisel går till detta ändamål.
  • Hos halvledare används kisel som har dopats med andra ämnen och det används i bland annat solceller och transistorer.
  • Ett annat legeringsämne som kisel legeras med är järn, denna legering används för sin höga hållfasthet.

Kisel som föreningar [redigera]

  • Det näst största användningsområdet för kisel är i silikon, polymerer av kisel och syre med organiska sidogrupper. Silikon kan användas för att täta fogar och kan också tillämpas inom medicin, bland annat som kontaktlinser och bröstimplantat.
  • Kiseldioxid har väldigt stor användning eftersom det är en av huvudkomponenterna i betong, cement, keramer och glas.
  • Kiselkarbid används vid slipning.

Förekomst [redigera]

Kisel är det näst vanligaste grundämnet i jordskorpan efter syre och om man mäter med vikt tar kisel upp 25,7 % av grundämnena i jordskorpan. Kisel finns oftast i form av kiseldioxid eller i silikatmineral.

Ett av de bästa fyndmineralen för kiseldioxid är vanlig sand.

Framställning [redigera]

Kisel framställs industriellt genom reduktion av kiseldioxid med kol vid 1900°C i elektronbågugnar.

SiO2 + C –> Si + CO2

Flytande kisel samlas då i botten av ugnen och kan tappas av med en renhet av cirka 98 %. Ultrarent kisel kan sedan framställas genom klorering till kiselklorid (SiCl4) som sedan reduceras med zink sedan gjuts kiselmetallen till stavar som förs genom spolar med högfrekvent växelström, när stavarna förs genom spolarna puttas föroreningar bakåt och rent monokristallint kisel bildas.

Kiselmetall kan också framställas genom reduktion av kiseldioxid med aluminium eller magnesium. När man använder aluminium måste svavel tillsättas till reaktionen för att ge värme åt reaktionen men då bildas giftigt svavelväte vid sköljningen. Men när man använder magnesium bildas brandfarlig silangas vid sköljningen.

SiO2 + 2Mg –> Si + 2MgO

3SiO2 + 2Al –> 3Si + 2Al2O3

Se även [redigera]

Källor [redigera]


BW Bewise Inc. Willy Chen willy@tool-tool.com bw@tool-tool.com www.tool-tool.com skype:willy_chen_bw mobile:0937-618-190 Head &Administration Office No.13,Shiang Shang 2nd St., West Chiu Taichung,Taiwan 40356 TEL:+886 4 24710048 / FAX:+886 4 2471 4839 N.Branch 5F,No.460,Fu Shin North Rd.,Taipei,Taiwan S.Branch No.24,Sec.1,Chia Pu East Rd.,Taipao City,Chiayi Hsien,Taiwan

Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting toolaerospace tool .HSS Cutting toolCarbide end millsCarbide cutting toolNAS Cutting toolCarbide end millAerospace cutting tool、Фрезеры’Carbide drillHigh speed steelMilling cutterCVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) ’Core drillTapered end millsCVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden Finger’PCD V-Cutter’PCD Wood tools’PCD Cutting tools’PCD Circular Saw Blade’PVDD End Mills’diamond tool ‘Single Crystal Diamond ‘Metric end millsMiniature end millsNAS986’DIN6537’DIN6537’NAS965’NAS907’NAS897’NAS937’DIN1837’DIN338’DIN340’DIN1897’DIN6539’DIN6529’DIN6527’DIN6528’DIN6535HA’DIN1833’DIN212’DIN850’DIN335’DIN334’DIN347’Специальные режущие инструменты Пустотелое сверло ‘Pilot reamerFraises’Fresas con mango’ PCD (Polycrystalline diamond) ‘Frese’Electronics cutterStep drillMetal cutting sawDouble margin drillGun barrelAngle milling cutterCarbide burrsCarbide tipped cutterChamfering toolIC card engraving cutterSide cutterNAS toolDIN toolSpecial toolMetal slitting sawsShell end millsSide and face milling cuttersSide chip clearance sawsLong end millsStub roughing end millsDovetail milling cuttersCarbide slot drillsCarbide torus cuttersAngel carbide end millsCarbide torus cuttersCarbide ball-nosed slot drillsMould cutterTool manufacturer.

Bewise Inc. www.tool-tool.com
arrow
arrow
    全站熱搜

    beeway 發表在 痞客邦 留言(0) 人氣()