Химический элемент кремний: интересные факты

Кремний — это металлоид, то есть элемент, одновременно похожий и непохожий свойствами на металл. Во всех наших электронных устройствах имеется немало кремния, но есть он и в грязи, прилипшей к подошве.

Кремний везде вокруг нас. Это седьмой по распространенности элемент во вселенной. Его очень много в коре Земли — он второй по весу после кислорода на нашей планете. Мантия нашей планеты также содержит немало кремния.

Кремний и силикон — это не одно и то же

Несмотря на то, что кремний имеет название Silicium, а на английском языке и вовсе называется "силикон" (silicon), к силикону, который используется для изготовления различных товаров и предметов, он имеет опосредованное отношение. Силикон как материал является группой различных веществ, составленных из атомов кремния и кислорода с добавлением молекул углерода и водорода. Смешение этих групп молекул и создание связей между цепями позволяет химикам производить силиконы с самыми различными свойствами.

Человечество использует кремний на протяжении тысяч лет

Он является основным ингредиентом стекла, которое известно со времен Древнего Египта и упоминания о котором относятся примерно к 2500 году до нашей эры. В Древнем Китае издавна использовались фиолетовые и голубые пигменты, изготавливаемые из медных силикатов и применявшиеся для украшения. Ими были расписаны некоторые части знаменитой терракотовой армии. Потребовались века для того, чтобы люди поняли, что это вещество может быть разделено на различные элементы — кислород и кремний. В конце 18 века французский химик Антуан Лавуазье заметил, что некоторые вещества, относившиеся к группе "земных", то есть к сухим и холодным, иногда ведут себя как металлы, то есть становятся твердыми, плотными, сопротивляются растяжению и демонстрируют многие другие соответствующие качества. Одним из таких веществ является кремний. Лавуазье предположил, что некоторые "земные" вещества содержат в себе молекулы кислорода и некий еще неоткрытый и подобный металлам элемент. В те времена химики не знали, как отделять атомы кислорода, которые создают прочные связи с атомами кремния. Ситуация изменилась в 1820-е годы, когда шведский химик Йенс Берцелиус смог получить кремний в своей лаборатории, выделив его из кремниевого соединения.

Кремний — ключевой компонент для некоторых красивых камней

Такие восхищающие взор драгоценные камни, как аметист, оникс и агат, содержат в себе кремний. В каждом камне молекулы кремния соединяются в определенной трехмерной структуре, называемой кристаллом. Различные соединения и примеси придают каждому драгоценному камню его уникальный вид и свойства.

Кремний нашел широкое применение в современной электронике

Он может выступать как полупроводник, материал, который не является идеальным проводником для электричества и в то же время не является полностью непроницаемым для него. Это свойство является важным для электроники, где требуется контроль над потоком электричества. Эрик Поп, профессор электрической инженерии из Стэнфордского университета, отмечает, что чистый кремний действует как изолятор и не проводит электричества, но стоит немного "отравить" его другими элементами, такими как фосфор или мышьяк, и он приобретает свойство проводить электричество. Другие материалы, такие как германий, являются лучшими полупроводниками, чем кремний, но он намного дешевле, широко распространен и легко поддается окислению, что делает простым его использование. Недостатком его является то, что он имеет низкую скорость передачи сигнала. Ученые по всему миру работают над созданием материалов, способных заменить кремний. Но даже когда будет создана его замена, он, несомненно, останется востребованным благодаря его дешевизне.

Фото: ru. wikipedia.org