Křemík | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kus leštěné oplatky a blok čistého křemíku. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Pozice v periodické tabulce | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Symbol | Ano | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Příjmení | Křemík | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Protonové číslo | 14 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Skupina | 14 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Doba | 3 e období | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Blok | Blok p | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Rodina prvků | Metaloid | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronická konfigurace | [ Ne ] 3 s 2 3 p 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektrony podle energetické úrovně | 2, 8, 4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomové vlastnosti prvku | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomová hmotnost | 28,0855 ± 0,0003 u | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomový poloměr (výpočet) | 110 pm ( 111 pm ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kovalentní poloměr | 111 ± 14 hodin | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Van der Waalsův poloměr | 210 hodin | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Oxidační stav | +1, +2, +3, +4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronegativita ( Pauling ) | 1,90 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kysličník | amfoterní | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ionizační energie | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
* 1 re : 8,15168 eV | * 8 e : 303,54 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
* 2 e : 16,34584 eV | * 9 e : 351,12 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
* 3 E : 33,49302 eV | * 10 e : 401,37 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
* 4 e : 45,14181 eV | * 11 e : 476,36 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
* 5 th : 166767 eV | * 12 e : 523,42 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
* 6 th : 205,27 eV | * 13 th : 2,437.63 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
* 7 th : 246,5 eV | * 14 th : 2673182 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Nejstabilnější izotopy | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Jednoduché fyzikální vlastnosti těla | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Obyčejný stav | pevné diamagnetické | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ostatní alotropi | Silicen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Objemová hmotnost | 2,33 g · cm -3 ( 25 ° C ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Krystalový systém | Kubický diamant | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tvrdost | 6,50 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Barva | tmavě šedá | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fúzní bod | 1414 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Bod varu | 3265 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fúzní energie | 50,55 kJ · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Odpařovací energie | 384,22 kJ · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Molární objem | 12,06 × 10 -6 m 3 · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tlak páry | 4,77 Pa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Rychlost zvuku | 8433 m · s -1 až 20 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Masivní teplo |
700 J · kg -1 · K -1
rovnice:
27.19604 J · mol -1 · K -1 (kapalina 1 411,9 až 3 231,5 ° C ) rovnice:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektrická vodivost | 2,52 × 10-4 S · m -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Mezera mezi pásmy při 300 K. | 1,12 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tepelná vodivost | 148 W · m -1 · K -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Rozličný | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N O CAS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ne o ECHA | 100 028 300 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ne o EC | 231-130-8 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Opatření | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
SGH | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Práškový stav :
Varování H228, P210, H228 : Hořlavá pevná látka P210 : Chraňte před teplem / jiskrami / otevřeným plamenem / horkými povrchy. - Kouření zakázáno. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
WHMIS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
B4, B4 : Hořlavá pevná látka Přeprava nebezpečných věcí: třída 4.1 Zveřejnění 1,0% podle klasifikačních kritérií |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Doprava | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Práškový stav :
1346 : AMORPHIC SILICON POWDER Třída: 4.1 Štítek: 4.1 : Hořlavé pevné látky, samovolně reagující látky a znecitlivěné výbušné pevné látky Balení: Obalová skupina III : látky malého nebezpečí. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Jednotky SI & STP, pokud není uvedeno jinak. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Křemík je chemický prvek ze atomové číslo 14, ze symbolu Si. Tato metaloidní čtyřmocného patří do skupiny 14 periodické tabulky prvků . Jedná se o nejhojnější prvek v zemské kůře po kyslíku , tj. 25,7% její hmotnosti, ale je relativně relativně málo přítomný v hmotě tvořící živé bytosti. V přírodě neexistuje jako jednoduché tělo , ale ve formě sloučenin: ve formě oxidu křemičitého (SiO 2 ), biogenního původu (vyrobeného živým organismem, jako jsou rozsivky nebo radiolariáni ), nachází se v formě amorfního oxidu křemičitého (v písku ), nebo Litogenní původu , pokud je ve formě minerálního oxidu křemičitého ( křemen , cristobalit , atd. ) nebo jiných silikátů (v živce se kaolinit ...).
Ve své amorfní formě se oxid křemičitý (SiO 2 ), obvykle odvozený od křemeliny , velmi dlouho používá jako základní složka skla . To má od poloviny XX th století nové použití v elektronickém ( tranzistor ), pro výrobu materiálů, jako jsou silikony, aby solární panely fotovoltaické a jako biominerální, amorfní oxid křemičitý je v současné době zkoumány pro jeho použití v nanotechnologii.
Název je odvozen z latinského pazourku, silicĭs, což znamená oblázek nebo pazourek .
Možná záměna : v angličtině křemík označuje křemík, silikon označuje silikon a křemík označuje křemík.
Existují tři přírodní izotopy křemíku, všechny stabilní : 28 Si (92,18%), 29 Si (4,71%) a 30 Si (3,12%). Existují také umělé, nestabilní izotopy : 25 Si, 26 Si a 27 Si, které jsou β + emitory , stejně jako 31 Si až 34 Si, které jsou β - emitory .
Křemík je pevný za standardních podmínek teploty a tlaku , se pod 1 atm teplotu tání z 1414 ° C a teplotou varu 3265 ° C . Stejně jako voda je na rozdíl od většiny ostatních látek v kapalném stavu hustší než v pevném stavu. Je to také docela dobrý vodič tepla ( tepelná vodivost : 149 W m −1 K −1 ).
V krystalické formě je čistý křemík šedý s modravými kovovými odlesky. Stejně jako germanium není příliš deformovatelný a velmi křehký. Stejně jako uhlík a germanium krystalizuje v kubické soustavě ( kosočtvercová struktura ). Krystal křemíku jsou šedé až černé, tvarovaných jehel nebo šestihrany . Křemík je polovodič , jeho elektrická vodivost je mnohem nižší než u kovů.
Existují další dva allotropy křemíku: silicen, kde jsou atomy křemíku spojeny v řetězcích, a silicen, kde tvoří ploché vrstvy.
Křemík existuje také v amorfním stavu , ve formě tmavě hnědého prášku.
Křemík na vzduchu velmi rychle oxiduje za vzniku vrstvy oxidu křemičitého na povrchu, který izoluje vzorek od kyslíku a chrání jej před další oxidací ( pasivací ); tuto vrstvu oxidu lze odstranit kyselinou fluorovodíkovou HF nebo tepelným otěrem . Nerozpustný ve vodě, s výjimkou vysoké teploty, je křemík v závislosti na fázi atakován kyselinou fluorovodíkovou HF nebo směsí kyseliny fluorovodíkové / kyseliny dusičné (HNO 3 ) .
Křemík má Diamond- jako struktury (jako germanium a diamantové formy z uhlíku ), s mřížovým parametrem 0,543 071 0 nm .
Jedna ze sloučenin křemíku, oxid křemičitý (oxid křemičitý), byla známa již ve starověku a byla považována za prvek alchymisty a poté chemiky. Silná odolnost oxidu křemičitého a jeho mnoha sloučenin (zejména silikátů ) vůči meteorickým látkám vysvětluje jejich hojnost v minerálech a to, že tvoří charakteristický prvek nejdůležitějších hornin (s výjimkou uhličitanů ).
Křemík byl poprvé izolován v roce 1823 o Jöns Jacob Berzelius . To nebylo až do roku 1854 , který Henri Sainte-Claire Deville získaný krystalický křemík.
Syntéza silikonů také představuje významné použití křemíku (asi 40% spotřeby). Tyto polymery [(CH 3 ) 2 SiO] n se používají v tmelech na spáry, ve vodě odolných nebo tepelně vodivých plastických hmotách, v prášcích na praní nebo v kondicionovacích šamponech atd.
Polovodičové vlastnosti křemíku umožnily vytvoření druhé generace tranzistorů , poté integrovaných obvodů („čipů“). Je to stále jeden z podstatných prvků pro elektroniku i dnes , zejména díky současné technologické kapacitě umožňující získat čistý křemík na více než 99,999 99% ( Czochralského tah , zóna plovoucí taveniny ).
FotovoltaickéJako polovodič je křemík také hlavním prvkem používaným pro výrobu fotovoltaických solárních článků . Ty se poté sestavují do solárních panelů pro výrobu elektřiny.
Křemík má ve svém čistém stavu vysoké mechanické vlastnosti, díky nimž se používá k výrobě malých dílů určených pro určité mikromechanismy a dokonce k výrobě spirálových pružin určených pro špičkové mechanické hodinky.
Slitiny hliníku a křemíkuHlavní použití křemíku jako jediného těla je jako legujícího prvku s hliníkem . Hliníku a křemíku slitiny ( AS nebo 40000 série podle NF EN 1780-1, také nazýván „sialumins“) se používají pro výrobu tvarových dílů , zejména pro automobily (na ráfky příklad slitin) a letectví. (Například prvky palubní elektromotory). Slitiny hliníku a křemíku tvoří zhruba 55% celosvětové spotřeby křemíku. Nejznámější slitinou je Alpax , blízký eutektickému složení (přibližně 13 % m Si).
Díky výkonu procesu leptání a tvarování křemíkem se křemík používá pro:
Kromě vlastností elementárního křemíku má uplatnění mnoho sloučenin křemíku. Mezi nejznámější:
Křemík 32 lze použít radiometrického datování k určení stáří pořadí století.
Po kyslíku je to nejhojnější prvek v zemské kůře .
Křemík na Zemi se vyskytuje hlavně v minerální formě, zejména ve formě křemičitanů , které tvoří 28% zemské kůry . Křemík je například složkou křemičitého písku, což je výsledek degradace hornin, jako je žula .
Křemík se nachází v určitých organických molekulách, jako jsou silany - methylsilanetrioly, dimethylsilandiol -, silatrany.
Rozsivky a radiolarians přítomny v planktonu je na začátku potravinového řetězce moří a oceánů, podílet se na bio-geochemického cyklování křemíku. Extrahují oxid křemičitý z mořské vody a vytvářejí svou vnější kostru. Mořská voda je relativně chudá na oxid křemičitý, s výjimkou velkých hloubek (rozpouštění koster rozsivek) a v blízkosti ústí řek. Vystupuje na povrch pouze díky upwellings ( upwelling ). Poté dochází k významné produkci planktonu. Nejobnovenější zdroj oxidu křemičitého v oceánech je ale rozpuštěn ve vodě řek, které do nich proudí, ale také v jejich bahně. Byl vytržen z pohoří a zemí protkaných vodou z pramenů, potoků a řek. Také v ústí řek najdeme nejvíce ryb. Jelikož jsou na vrcholu mořského potravinového řetězce, musíme si uvědomit, že je to proto, že tam nacházejí kvantitu planktonu. Musíme se proto divit velkému množství bahna zachyceného na dně přehrad v povodích po celém světě. To by mohlo dobře ovlivnit současnou populaci ryb v oceánech, která prudce klesá.
Lidské tělo obsahuje asi 7 g křemíku.
Křemík je spojován s glykosaminoglykany a polyuronidy: chondroitinsulfát, dermatansulfát, keratansulfát, heparansulfát a heparin. Podílí se také na syntéze kolagenu (3 až 6 atomů Si na alfa řetězec) a elastinu . Aorta se stane, že je tkáň, která obsahuje většinu z nich spolu s kůží a brzlíku . Obsah křemíku v těchto tkáních klesá s věkem ve velmi velkých poměrech: ztráta kolem 80-90% (studie u králíků) . Pokles křemíku v arteriálních stěnách souvisí s fragmentací elastinu a ztrátou jeho elasticity. Čím aterosklerotičtější je tepna, tím méně křemene obsahuje a tím je .
Strava s vysokým obsahem cholesterolu způsobuje u králíků experimentální aterosklerózu. Podávání organického křemíku zabraňuje fragmentaci elastinových vláken . Tuhá trubka vede tok méně dobře než pružná trubka. Obnovení arteriální pružnosti - poddajnost - by nepochybně pomohlo snížit vysoký krevní tlak.
Křemík se podílí na vazbě vápníku (Ca) na úrovni skeletu. Osteoidní hranice, oblast, kde se tvoří kost, má vrchol koncentrace křemíku, který se ve zralé kosti nenachází. Křemík potencuje působení zinku (Zn) a mědi (Cu).
Křemík se podílí na fungování imunitního systému . Brzlík, který obsahuje jeho značné množství, je orgánem, kde se „programují“ lymfocyty T. Je třeba také poznamenat, že makrofágy po něm mají velkou chuť a recyklují oxid křemičitý lokálně v přebytku (například plíce). Podílí se také na syntéze protilátek ( imunoglobulinů ).
U některých se naše křemíková rezerva s věkem drasticky snižuje. Ve skutečnosti dochází především ke změně v distribuci křemíku v těle: některé tkáně vidí, že jejich rychlost drasticky klesá (kůže, tepny, brzlík, chrupavka atd.), Jiné se významně „zapráší“, například plíce a ganglia s nimi spojená kvůli jejich velkému bohatství v makrofágech. Pokud by se rovnováha celkového křemíku jako funkce věku mohla dobře vyrovnat z hlediska kvantity, zdá se, že efektivní dostupnost pro metabolismus s věkem klesá. To je třeba chápat ve vztahu k nedostatečnému příjmu potravy a postupnému nedostatku organismu v organických molekulách, které obsahují jednotky „ene-diol“ . Ty modifikují valenci křemíku a tvoří s ní hypervalentní komplexy (penta- nebo hexa-) vysokého biologického významu. Mezi tyto molekuly patří polyfenoly (antioxidanty), určité neuromediátory vznikající při metabolismu tyrosinu (adrenalin, dopamin) nebo tryptofanu (serotonin, melatonin), zejména kyseliny askorbové (vitamin C). Není proto jisté, že denní příjem potravy je pokryt u všech segmentů populace, zejména u osob se zvýšenou potřebou nebo nedostatkem v důsledku nediverzifikované stravy chudé na ovoce a zeleninu a dalších potravin bohatých na polyfenoly. Antioxidanty (rostoucí děti, těhotné ženy , starší osoby) nebo lidé se zvýšenými potřebami. U sportovců jsou tedy velmi časté úrazy pohybového aparátu (podvrtnutí, zánět šlach, napětí, mikrofraktury atd. ). Tyto nehody zahrnují anatomické struktury, jako je kost, kde je křemík primárním faktorem při její syntéze, nebo jiné, jako jsou šlachy, vazy nebo svaly, které obsahují velké množství křemíku (elastin, kolagen). Externí aplikace gelu obsahujícího organické komplexy na bázi methylsilanetriolu, které procházejí kožní bariérou, má velký terapeutický zájem .
V přírodě se „organický křemík“ vytváří na povrchu oxidu křemičitého působením prvků spojených s kořeny rostlin, které jim umožňují asimilaci. Některé rostliny, jako je přeslička , bambus, kopřiva , oves, které obsahují značné množství křemíku, jsou široce používány v bylinné medicíně a kosmetologii (kopřiva, oves). Bezohledné sušení těchto rostlin popírá některé příznivé účinky, protože oxid křemičitý polymeruje . Jiné rostliny používané v lidské stravě, jako je rýže, pšenice, jablko (pektin) atd. také obsahují významná množství, zejména ve slupkách, proto je zájem o konzumaci rýže nebo celozrnné pšenice. Některé minerální vody, víno, zejména pivo, lze také považovat za významné zdroje. AFSSA (francouzská agentura pro bezpečnost potravin) neprokázala doporučené denní příjem křemíku. Potřeby se obecně považují za pokrývané z velké části potravinami, aniž by toto tvrzení podporovala nějaká skutečně seriózní studie.
Termín „organický křemík“ je vhodný, když chemici přidávají jeden (nebo více) atomů uhlíku k atomu křemíku, což vede například k monomethylsilanetriolu nebo dimethylsilandiolu. Řízená asociace vhodné organické molekuly (například salicylátu) s monomethylsilanetriolem tvoří komplex se zajímavými vlastnostmi, jako je možnost proniknout do hloubky potahem kůže. Tento druh komplexu je v kosmetologii široce používán jako protivráskový prostředek pomocí mezibuněčného plnění a utahování. To je způsobeno příznivou syntézou kolagenu a elastinu . Například pro organický křemík prodávaný pod názvem G5 je to silanol vzorce CH3-Si (OH) 3.
Takový komplex se také používá v humánní terapii pod odborným názvem Conjonctyl s indikací ischemie oběhového systému (mozková, koronární, mezenterická, končetiny), osteoporózy, mastodynie a mastózy, jakož i stavů astenie. psychologické starého muže. Bylo odebráno pouze rozhodnutí o registraci ( AMM ) pro tyto indikace, protože nedostatek laboratoře výrobce není schopen poskytnout nejnovější vědecké důkazy. Conjunctyl byl nedávno znovu schválen jako zdravotnický prostředek intradermální injekcí k vyplnění kožních depresí (vrásky, jizvy).
Byla zmíněna možnost zcela jiné formy života založeného hlavně na křemíku a ne na uhlíku. To by mohlo být založeno na skutečnosti, že křemík není jen čtyřmocný jako uhlík, ale že je schopen vytvářet nabité a stabilní pět a šest souřadnicových komplexů. Mohly by mít zajímavé katalytické vlastnosti, které byly v exobiologických hypotézách málo prozkoumány .
Je však třeba poznamenat extrémní obtížnost křemíku vytvářet více vazeb, které jsou nezbytné pro fungování výměn v buňce. Příklady molekul křemíku majících více vazeb nebo valencí jiných než IV jsou možné pouze s obzvláště komplexními substituenty. V určitém okamžiku Výzkum Léků obsahujících křemík byl proveden a nakonec nepřinesl žádný užitek .
Někteří vědci Věřte, že musí uzavřít negativně tento druh tvrzení. Podle nich by se křemík jen málo účastnil biologických reakcí, ale spíše sloužil jako podpora (obálky, kostry, gely). Zjistilo se však, že křemík je úzce spojen s DNA , tedy uvnitř jádra buněk, pro funkci, kterou zbývá identifikovat. Ve stěně mitochondrií je také enzym, který se podílí na transportu křemíku v nich a může být spojen s Krebsovým cyklem .
Konečně, definitivní argumenty, které mohou zpochybnit možnost existence formy života založené na křemíku, jsou na jedné straně relativní množství uhlíku ve vesmíru, které je mnohem větší než množství křemíku a „na druhé straně , chemická setrvačnost oxidu křemičitého SiO 2 , pevný, ve srovnání s labilitou oxidu uhličitého CO 2 , plynný.
Hypotéza o životě založeném na křemíku se objevuje v epizodě Star Treku (TOS, Hortovy doly ) a v románu Philipa K. Dicka , Nicka a Glimmunga.
Křemík přirozeně neexistuje ve volném stavu na Zemi , ale je velmi hojný ve formě oxidů, například oxidu křemičitého nebo silikátů . Křemík se ze svého oxidu extrahuje metalurgickými procesy a jeho úroveň čistoty závisí na jeho konečném použití.
Existují tři úrovně čistoty křemíku, určené podle použití:
Chcete-li získat volný křemík (někdy nesprávně nazývaný „křemíkový kov“, aby se odlišil od ferosilikonu ), musí být redukován; průmyslově tato redukce se provádí electrometallurgy , v elektrické obloukové peci otevřeným, jehož výkon může být až asi 35 M W . Obecná reakce je v zásadě karbotermická reakce :
SiO 2+ C ⟶ Si + CO 2.Realita je složitější a intermediální reakce vedou například k tvorbě karbidu křemíku SiC, oxidu křemičitého SiO (nestabilní).
V praxi se křemík zavádí ve formě kousků oxidu křemičitého (oblázků nebo kousků žilného křemene ), smíchaných s redukčními činidly, jako je dřevo, dřevěné uhlí , uhlí , ropný koks . S ohledem na požadavky na čistotu konečných aplikací musí být oxid křemičitý relativně čistý (zejména s nízkým obsahem oxidu železa ) a pečlivě zvolená redukční činidla (například promyté uhlí).
Směs se nalije do kelímku o průměru několika metrů, kde se ponoří válcové uhlíkové elektrody (tři nejčastěji), které poskytují elektrickou energii a umožňují dosažení velmi vysokých teplot požadovaných pro dosažení požadovaných reakcí (kolem 3 000 ° C v oblasti elektrický oblouk , na hrotu elektrody).
Získaný křemík se shromažďuje v „kapsách“ v kapalném stavu díky otvorům vytvořeným v kelímku: otvorům pro kohoutek. Silikonové lití, na rozdíl od ferosilikonu, je kontinuální lití.
Poté se v těchto kapsách rafinuje vstřikováním vzduchu a kyslíku k oxidaci hliníku a vápníku .
Poté se před ztuhnutím oddělí od „ strusky “ ( oxidy vznikající během různých fází procesu a nesené spolu s křemíkem):
Meziproduktové reakce vedoucí k redukci křemíku také produkují velmi jemný prach z amorfního oxidu křemičitého , který je unášen horkými plyny (hlavně vzduchem a oxidem uhličitým ) emitovaným pecí; v moderních zařízeních jsou tyto plyny filtrovány, aby sbíraly tento amorfní oxid křemičitý, který se používá jako přísada do vysoce výkonného betonu .
V závislosti na aplikacích se křemík používá ve formě kusů (výroba slitin hliníku a křemíku) nebo ve formě prášku získaného mletím (výroba silikonů).
Křemík pro elektroniku se získává z elektrometalurgického křemíku, vyžaduje však před vytažením monokrystalů chemický krok (čištění prováděné na silanech), poté soubor fyzikálních čištění.
Operace se provádí pomocí trichlorsilanu (SiHCl 3 ), nebo chlorid křemičitý (SiCl 4 ), nebo křemičitý zinečnatého (SII 4 ), atd. Například tím, že napadat mědi silicid při 300 ° C s kyselinou chlorovodíkovou se vytvoří trichlorsilan; toto tělo je očištěno velmi důkladnou destilací ; poté se rozloží při 950 ° C v přítomnosti vodíku ; získají se kompaktní bloky velmi čistého křemíku ( Pechineyův proces ).
Příprava monokrystaluJe žádoucí získat monokrystaly typu N; chemicky získaný křemík však vždy obsahuje určité stopy boru a je typu P; je tedy krystalizován a je transformován na polovodič typu N.
ZásadaMnožství křemíku odpovídající v podstatě hmotnosti získaného monokrystalu se vloží do křemenného kelímku ; přidá se elektronový donor; žádná nečistota by neměla narušovat krystalizaci ; operace proto musí probíhat v hermeticky uzavřeném prostoru, „chirurgické“ čistoty, v neutrální atmosféře nebo ve vakuu.
VýrobaKolem křemenného izolačního pouzdra je umístěn induktor vysokofrekvenčního generátoru, který umožňuje přivést směs k teplotní fúzi budiče Si-gun nebo přibližně 1 500 ° C. Když je fúze dokončena, může začít operace krystalizace ; za tímto účelem představuje přesný mechanický systém monokrystalické semeno v kontaktu s lázní, poté jej zvedá svisle, velmi pomalu, přičemž zajišťuje velmi pomalou rotaci, která napomáhá homogenizaci. Klíček strhává křemík, který je poté odstraněn z působení HF indukce; Si tedy chladí a krystalizuje podle pořadí stanoveného semenem.
Operace je velmi choulostivá; rychlost zvedání musí být konstantní, aby nedošlo k narušení tvorby krystalu; teplota lázně musí být také konstantní, s přesností na 0,1 ° C (a to kolem 1500 ° C ). Homogenizace, podporovaná dvěma pohyby zvedání a otáčení, je nezbytná; ve skutečnosti, jak operace postupuje, lázeň vidí, že se zvyšuje její koncentrace nečistot, protože tyto mají větší afinitu k kapalné fázi než k pevné fázi.
Získaný monokrystal je ve formě víceméně pravidelného válce do průměru 30 cm ; je odříznut na obou koncích: hlava, která je velmi čistá, bude sloužit jako zárodek pro následnou operaci; dno, které nemusí být dostatečně čisté, je odmítnuto.
Příprava destiček ( destiček )Vzhledem k velmi vysoké ceně monokrystalického křemíku se vyvarujte ztráty materiálu při přípravě destiček ( destiček ) . Protože je krystal velmi křehký, je nutné se vyvarovat jakéhokoli omezení, které by je mohlo deformovat nebo zlomit. Kromě toho musí být povrch destiček co nejdokonalejší a úprava nesmí „znečišťovat“ monokrystal.
ŘezáníKřemík je řezán na destičky ( destičky ) o tloušťce 0,2 až 0,3 mm pomocí vysoce přesné diamantové kotoučové pily . Práce se provádějí ve vodě, aby se zabránilo jakémukoli zahřívání a znečištění. Odpad je důležitý, kal se filtruje a křemíkový prášek se izoluje a znovu se použije.
Lapující tvářeJeho účelem je eliminovat povrchové nerovnosti způsobené zrny diamantového prášku během řezání; provádí se s práškem z karbidu křemíku . Po mechanickém lapování odstraní chemické lapování poslední nepravidelnosti na povrchové vrstvě, které mohly být znečištěny. K tomuto účelu se používají kyselé lázně ( kyselina fluorovodíková a kyselina dusičná ); potom se oplatky důkladně opláchnou a osuší. Tento chemický útok lze nahradit nebo doplnit elektrolytickým leštěním .
Řezání peletJe řezané oplatky ( oplatky ) ve velkém počtu pelet s přesností, přičemž šířka linie řezu je co možná nejnižší ( 0,125 až 0,15 mm ). Řezné otřepy jsou poté odstraněny chemickým působením a následným opláchnutím.
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | ||||||||||||||||
1 | H | Ahoj | |||||||||||||||||||||||||||||||
2 | Li | Být | B | VS | NE | Ó | F | narozený | |||||||||||||||||||||||||
3 | N / A | Mg | Al | Ano | P | S | Cl | Ar | |||||||||||||||||||||||||
4 | K. | To | Sc | Ti | PROTI | Cr | Mn | Fe | Spol | Nebo | Cu | Zn | Ga | Ge | Eso | Se | Br | Kr | |||||||||||||||
5 | Rb | Sr | Y | Zr | Pozn | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | CD | v | Sn | Sb | Vy | Já | Xe | |||||||||||||||
6 | Čs | Ba | The | Tento | Pr | Nd | Odpoledne | Sm | Měl | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Číst | Hf | Vaše | Ž | Re | Kost | Ir | Pt | Na | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | Na | Rn | |
7 | Fr. | Ra | Ac | Čt | Pa | U | Np | Mohl | Dopoledne | Cm | Bk | Srov | Je | Fm | Md | Ne | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt. | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og | |
8 | 119 | 120 | * | ||||||||||||||||||||||||||||||
* | 121 | 122 | 123 | 124 | 125 | 126 | 127 | 128 | 129 | 130 | 131 | 132 | 133 | 134 | 135 | 136 | 137 | 138 | 139 | 140 | 141 | 142 |
Alkalické kovy |
Alkalická země |
Lanthanidy |
Přechodné kovy |
Špatné kovy |
kovově loids |
Nebankovní kovy |
geny halo |
Vzácné plyny |
Položky nezařazené |
Aktinidy | |||||||||
Superaktinidy |