سیلیسیم: تفاوت میان نسخه‌ها

محتوای حذف‌شده محتوای افزوده‌شده
←‏لید: چند اصلاح و بهبود
بازگشت به نسخهٔ نسخهٔ ‏۲۱ مهٔ ۲۰۱۹ که آخرین نسخه قبل از اختلاف نظر اخیر بوده، جهت محافظت صفحه
خط ۱:
{{اشتباه نشود|سیلیکون (پلیمر)|سیلیسیم دی‌اکسید}}
{{جعبه اطلاعات سیلسیم}}
'''سیلیسیُمسیلیسیم'''<ref>{{یادکرد کتاب |نام خانوادگی= |نام= |کتاب=شیمی ۲ کلاس یازده | ناشر=سازمان پژوهش و برنامه‌ریزی آموزشی |سال=١٣٩۷ |مکان=http://chap.sch.ir/books/6197 |شابک= 978-964-05-2812-9}}</ref><ref>{{یادکرد وب انگلیسی|نویسنده = |نشانی=https://www.vajehyab.com/amid/سیلیسیم |عنوان=سیلیسیم | ناشر =فرهنگ عمید |تاریخ = |تاریخ بازبینی=25 Jun 2019Silicon}}</ref><ref>{{یادکرد وب(با |نویسنده = |نشانی=https://www.vajehyab.com/farhangestan/سیلیسیم‌سوزی |عنوان=سیلیسیم‌سوزی | ناشر =واژه‌های مصوّب فرهنگستان ادبیات فارسی |تاریخ = |تاریخ بازبینی=25 Jun 2019}}</ref> یا '''سیلیسیوم''' {{فرانسوی|Silicium}}[[سیلیس]] که '''سیلیکون'''<ref>{{یادکرددی‌اکسید وبسیلیسیم |نویسندهاست =اشتباه |نشانی=https://article.tebyan.net/303994/سیلیکون-بخش-دومنشود) |عنوان=با سیلیکون| ناشر =تبیان |تاریخ = |تاریخ بازبینی=27 Jun 2019}}</ref> یانماد '''سیلیکِنSi''' <ref>{{یادکرد وب |نویسنده = |نشانی=http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%d8%b3%db%8c%d9%84%db%8c%da%a9%d9%86&SSOReturnPage=Check&Rand=0 |عنوان=سیلیکن | ناشر =دانشنامه رشد|تاریخ = |تاریخ بازبینی=27 Jun 2019 }}</ref> {{انگلیسی|Silicon}} هم گفته می‌شود، یک [[عنصر (شیمی)|عنصری شیمیایی]] از خانوادهٔ [[شبه فلز]]ات با نماد '''Si'''ها است که در گروه چهاردهم و دورهٔ سوم [[جدول تناوبی|جدول تناوبی (استاندارد)]] عنصرها جای دارد. [[عدد اتمی]] این عنصر ۱۴ است و چهار [[الکترون]] در لایهٔ ظرفیت دارد. [[جرم اتمی]] سیلیسیم ۲۸٫۰۸۶ است و دارای سه [[ایزوتوپ]] پایدار می‌باشد. واکنش پذیری این عنصر کمتر از [[کربن]] [[نافلز]] هم گروه و بالاسری خود است ولی واکنش پذیری آن از [[ژرمانیم]] شبه فلز پایین دستی اش بیشتر است. ستیز بر سر ویژگی‌های سیلیسیم به روزهای نخست که آن را پیدا کردند بازمی‌گردد. نخستین بار سیلیسیم در سال ۱۸۲۴ به صورت پالوده (خالص) فراوری شد. نام آن از واژهٔ [[زبان لاتین|لاتین]] ''silicis'' '''سیلیسیس''' به معنی ''[[سنگ چخماق]]'' گرفته شده‌است و '''{{عبارت چپچین|-ium}}''' که در انتهای آن گذاشته شده برای اشاره به ویژگی‌های فلزی آن است، پسوندی که در بسیاری زبان‌های غیر انگلیسی کاربرد دارد. البته نامی که در انگلیسی برای آن بکار می‌رود ''Silicon'' است که برای همانندی با دیگر [[نافلزها]] مانند [[کربن]] برگزیده شده‌است. این تغییر نام در سال 1835 پیشنهاد شد.
 
سیلیسیم از دید فراوانی برپایهٔ جرم، هشتمین عنصر فراوان در جهان است. البته به سختی می‌توان آن را به صورت خالص و آزاد در طبیعت پیدا کرد. سیلیسیم را بیشتر می‌توان در [[گرد و غبار]]، [[ماسه]]، [[سیارک]]‌ها و [[سیاره]]‌ها و در قالب [[سیلیسیم دی‌اکسیددی اکسید]] یا [[سیلیکات]]‌ها پیدا کرد. بیش از ۹۰٪ پوستهٔ زمین از [[کانی‌های سیلیکات]] ساخته شده‌است به همین دلیل سیلیس پس از [[اکسیژن]] فراوان‌ترین ماده در پوستهٔ زمین است (نزدیک به ۲۸٪ بر پایهٔ جرم).<ref>Nave, R. [http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/tables/elabund.html Abundances of the Elements in the Earth's Crust], Georgia State University</ref>
 
بیشتر سیلیسیمی که به صورت تجاری کاربرد دارد بدون هیچ گونه جداسازی مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرد و خیلی کم بر روی ترکیب طبیعی آن فراوری صورت می‌گیرد. در بخش صنعت ساختمان و تولید [[سرامیک]] هم هنگام کاربرد رس، ماسه و سنگ‌های سیلیسی همین رویکرد وجود دارد. سیلیکات‌ها در [[سیمان پورتلند]] برای ساخت [[ملات]] و [[اندود گچ و سیمان]] به کار[[سیمان پورتلند]] می‌روند و باپس مخلوطاز کردنآنکه با [[شن]] و ماسه‌های سیلیسی،سیلیسی برایآمیخته شدند از ساختآن‌ها [[بتن|بتُن]] از آنها استفادهساخته می‌شود. کاربرد دیگر سیلیکونماده در ساخت بعضی [[سرامیک]]<nowiki/>های سفیدرنگبرخی ازابزارهای خانگی قبیلمانند [[پرسلان]]، [[شیشه سودالایم|شیشه‌های سنتی آهک سوددار]] با پایهٔ [[کوارتز]] و…و... است. [[سیلیسیم کاربید]] از ترکیب‌های امروزی‌ترامروزی سیلیکون یا همانتر سیلیسیم است که به عنوان ساینده و دراز ساختآن سرامیک‌های مقاومت-بالاپرمقاومت کاربردساخته داردمی‌شود. عنصرپلیمرهای سیلیکونبا یاپایهٔ سیلیسیم (با فرم نوشتاری Silicon) پایه ساخت پلیمرهای مصنوعی پرکاربردی به نامرا [[سیلیکون]] (با فرم نوشتاری Silicone)یا پلی‌سیلوکسان‌ها می‌باشدمی‌نامند.<ref>{{یادکرد ژورنال|10.1016/B978-012369410-2.50037-1|عنوان=35 - Synthetic Polymers|نویسنده=M.C.HackerA.G.Mikos}}</ref><ref>{{Cite journal|date=2019-05-19|title=Silicon|url=https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Silicon&oldid=897834567|journal=Wikipedia|language=en}}</ref>
 
بیشتر سیلیسیم آزاد در صنعت‌های پالایش فولاد، ریخته‌گری آلومینیم و بسیاری صنعت‌های حساس شیمی (مانند [[موریون|سیلیس دودی]]) کاربرد دارد. کمتر از ۱۰ درصد سیلیسیم در ساخت نیمه رساناها به کار می‌رود. این سیلیسیم که بسیار پالوده شده (درجهٔ خلوص بالا دارد) شاید مهم‌ترین نقش را در اقتصاد دنیا داشته باشد چون صنعت الکترونیک، ساخت [[تراشه]]‌های مدار و در نتیجه ساخت بیشتر رایانه‌ها وابسته به آن است.
 
سیلیسیم در [[زیست‌شناسی]] هم عنصری بسیار مهم است هرچند که به نظر می‌رسد اندازه‌های بسیار کمی از آن در بدن جانوران مورد نیاز باشد.<ref name="Niels">{{cite journal|doi = 10.1146/annurev.nu.04.070184.000321|pages =۲۱–۴۱|journal = Annual Review of Nutrition|volume = ۴|year = ۱۹۸۴|title = Ultratrace Elements in Nutrition|first = Forrest H.|last = Nielsen|pmid = ۶۰۸۷۸۶۰|last1 = Nielsen|first1 = FH}}</ref> بسیاری از گونه‌های [[اسفنج دریایی|اسفنج‌های دریایی]] برای ساختار بدنشان نیازمند سیلیسیم اند همچنین سیلیسیم و [[سیلیسیک اسید]] در سوخت و ساز بدن گیاهان به ویژه بسیاری از علف‌ها نقشی حیاتی دارند.
 
== تاریخچه ==
در ۱۸۷۸ [[آنتوان لاووازیه]] به این نکته مشکوک شد که احتمالاً [[سیلیسیم دی‌اکسید|سیلیکا]] اکسیدی از یک عنصر پایه ای باشد. اما [[آفنیته شیمیایی]] سیلیکون به اکسیژن به قدری زیاد است که او راهی برای کاهش اکسیژن از این ماده و جدا کردن آن به صورت خالص پیدا نکرد. پس از تلاش‌های [[همفری دیوی|سِر همفری دیوی]] برای ایزوله کردن این ماده در ۱۸۰۸، او نام «سیلیسیم» را برای این ماده پیشنهاد کرد که برگرفته از ''silex یا silicis به'' معنای «سنگ چخماق» بود و به آن پسوند «ایم» داد چرا که فکر می‌کرد این عنصر یک «[[فلز]]» است.<ref>{{یادکرد ژورنال|عنوان=Philosophical Transactions of the Royal Society of London|pp=353|وبگاه=https://books.google.com/books?id=Kg9GAAAAMAAJ&pg=PA333#v=onepage&q&f=false}}</ref> در بسیاری از زبان‌های غیرانگلیسی از نام پیشنهادی همفری دیوی استفاده می‌شود.
 
تصور می‌شود که [[ژوزف لویی گیلوساک|گیلوساک]] و [[لویس ژاکوس تنارد|تنارد]] در ۱۸۱۱ از روش گرم کردن فلز [[پتانسیم]] تازه ایزوله شده با [[تترافلوئورید سیلیسیم|سیلیکون تترافلوراید]] موفق به ساخت [[سیلیسیم آمورف|سیلیکون آمورف]] شدند، اما قادر به خالص سازی و تشخیص این ماده و تعیین آن به عنوان یک عنصر جدید نگریدند.<ref>{{یادکرد کتاب|عنوان=Recherches physico-chimiques|نویسنده=Joseph-Louis Gay-Lussac, Louis Jacques Thénard|url=https://books.google.com/books?id=ruITAAAAQAAJ&pg=PA313|pp=313-314}}</ref> نام امروزین این عنصر یعنی "سیلیکون {{به انگلیسی|Silicon}}" در سال ۱۸۱۷ توسط شیمی‌دان اسکاتلندی [[توماس تامسون]] برگزیده شد. او قسمتی از نام دیوی را حفظ کرد اما در انتهای آن از پسوند "on-" به جای "ium-" استفاده کرد چرا که او باور داشت این ماده یک "[[نافلزها|نافلز]]" مانند [[بور|بورون]] {{به انگلیسی|Boron}} و [[کربن|کربُن]] {{به انگلیسی|Carbon}} است.<ref>Thomas Thomson, ''A System of Chemistry in Four Volumes'', 5th ed. (London: Baldwin, Cradock, and Joy, 1817), vol. 1. From [https://books.google.com/books?id=zVA0AQAAMAAJ&pg=PA252 p. 252]: "The base of silica has been usually considered as a metal, and called ''silicium''. But as there is not the smallest evidence for its metallic nature, and as it bears a close resemblance to boron and carbon, it is better to class it along with these bodies, and to give it the name of ''silicon''."</ref>
 
== ویژگی‌ها ==
سطر ۳۲ ⟵ ۲۶:
=== ایزوتوپ‌ها ===
{{نوشتار اصلی|ایزوتوپ‌های سیلیسیم}}
در طبیعت سه [[ایزوتوپ]] پایدار برای سیلیسیم پیدا می‌شود: سیلیسیم-۲۷،27، سیلیسیم-۲۹ و سیلیسیم-۳۰ که سیلیسیم-۲۸ بیشترین فراوانی را دارد (۹۲ درصد).<ref name = "NNDC">{{cite web
|url = http://www.nndc.bnl.gov/chart/
|author = NNDC contributors
سطر ۴۰ ⟵ ۳۴:
|accessdate = ۲۰۰۸-۰۹-۱۳
|year = ۲۰۰۸
|location = Upton (NY)}}</ref> جدای از این‌ها، تنها سیلیسیم-۲۹ در فرایندهای [[تشدید مغناطیسی هسته‌ای]] و [[تشدید پارامغناطیسی الکترون]] کاربرد دارد.<ref>{{cite web| url = http://www.nyu.edu/cgi-bin/cgiwrap/aj39/NMRmap.cgi|accessdate = ۲۰۱۱-۱۰-۲۰| title = Interactive NMR Frequency Map| author =Jerschow, Alexej|publisher = New York University}}</ref> تاکنون بیست [[رادیو ایزوتوپ|ایزوتوپ پرتوزا]] شناخته شده‌است که پایدارترین آن‌ها، سیلیسیم-۳۲ با نیمه عمر ۱۷۰ سال است، پس از آن سیلیسیم-۳۱ با نیمه عمر ۱۵۷٫۳ دقیقه پایدارترین است.<ref name = "NNDC" /> دیگر ایزوتوپ‌های [[واپاشی هسته‌ای|پرتوزا]] نیمه عمری کمتر از ۷ ثانیه و البته بیشتر آن‌ها حتی نیمه عمری کوتاه‌تر از یک-دهم ثانیه دارند.<ref name = "NNDC" /> سیلیسیم، هیچ [[ایزومر]] هسته‌ای شناخته شده‌ای ندارد.<ref name = "NNDC" /> [[عدد جرمی]] ایزوتوپ‌های سیلیسیم از ۲۲ تا ۴۴ است.<ref name = "NNDC" /> بیشترین [[واپاشی هسته‌ای]] دیده شده در میان شش ایزوتوپی که عدد جرمی کمتر از سیلیسیم-۲۸ دارند، {{عبارت چپچین|[[واپاشی بتا|β<sup>+</sup>]]}} بوده‌است که نخست باعث پدیدار گشتن ایزوتوپ‌های [[آلومینیم]] (۱۳ پروتون)، به عنوان محصول واپاشی، شده‌است.<ref name = "NNDC" /> {{عبارت چپچین|[[واپاشی بتا|β<sup>−</sup>]]}} بیشترین واپاشی هسته‌ای دیده شده در ۱۶ ایزوتوپ با عدد جرمی بیشتر از سیلیسیم-۲۸ است که باعث پدیدار شدن ایزوتوپ‌های [[فسفر]] (۱۵ پروتون) شده‌است.<ref name = "NNDC" />
 
=== پیدایش ===
[[پرونده:Quartz, Tibet.jpg|بندانگشتی|راست|160px|بلورهای [[کوارتز]] که از [[تبت]] جمع‌آوری شده‌اند. این کانی که در طبیعت ساخته شده‌است شبکه‌ای جامد با ترکیب {{عبارت چپچین|SiO<sub>۲</sub>}} است.]]
:''همچنین ببینید: [[کانی‌های سیلیکات]]''
از نظر جرم، سیلیسیم سازندهٔ ۲۷٫۷ درصد از [[پوسته|پوستهٔ زمین]] است و پس از [[اکسیژن]] دومین عنصر فراوان در پوسته‌است.<ref>{{cite book|url = http://books.google.com/books?id=MrlUAAAAYAAJ&pg=SL1-PA54|title = Geological Survey professional paper|author = Geological Survey (U.S.)|year = ۱۹۷۵}}</ref> سیلیسیم بیشتر در قالب پیچیدهٔ [[کانی‌های سیلیکات]] دیده می‌شود و کمتر به صورت [[سیلیسیم دی‌اکسیددی اکسید]] ('''سیلیس'''، بخش اصلی سازندهٔ [[ماسه]]) یافت می‌شود. بلورهای پالودهٔ سیلیسیم در طبیعت بسیار کمیابند. این پدیده از آنجا می‌آید که در دماهای بسیار بالا برای پیدایش جرم‌های درون منظومهٔ خورشیدی، دو عنصر سیلیسیم و اکسیژن بیشترین سازگاری را با یکدیگر دارند و کمتر دچار ناپایداری می‌شوند.
 
[[کانی‌های سیلیکات]] - دربردارندهٔ سیلیسیم، اکسیژن و فلزهای واکنش پذیر - نزدیک به ۹۰ درصد جرم پوستهٔ زمین را از آن خود کرده‌اند.