أهم استخدامات عنصر السيليكون
السيليكون (بالإنجليزية: Silicon) هو عنصر كيميائي، رمزه (Si)؛ يقع في الدورة الثالثة والمجموعة الرابعة في الجدول الدوري والتي تعرف بمجموعة الكربون، وتجدر الإشارة إلى أن السيليكون يتمتع بترتيب ذري مميز يجعله واحدًا من أشهر أشباه الموصلات، بالإضافة إلى أنه يعد أهم أشباه الموصلات في قطاع الإلكترونيات والتكنولوجيا، وفيما يأتي ذكر لأبرز استخدامات عنصر السيليكون في الحياة العملية:[١][٢]
- يستخدم السيليكون عالي النقاء لصنع رقائق السيليكون (بالإنجليزية: Silicon Wafers)، وذلك بعد إشباعه بعناصر مثل البورون والفوسفور والزرنيخ، حيث تعد رقاقة السيلكون المادة الأساسية المستخدمة في رقائق الكمبيوتر، والدوائر المتكاملة، والترانزستورات، وثنائيات السيليكون، وشاشات الكريستال السائل، ومختلف الأجهزة الإلكترونية وأجهزة التبديل الأخرى، وهذا هو السبب في كون السيليكون يعتبر أهم أشباه الموصلات في مجال الإلكترونيات والتكنولوجيا.
- يمكن استخدام رقائق السيليكون بطرق معينة لصنع خلايا شمسية وظيفتها توليد الطاقة للأجهزة الفضائية، حيث تعتمد هذه الخلايا على الطاقة الشمسية كمصدر للطاقة المتجددة.
- يستخدم السيليكون ذو النقاء الأقل في علم المعادن كعامل اختزال وكعنصر مهم في صناعة سبائك الفولاذ والألمنيوم والنحاس والبرونز.
- تستخدم بعض سبائك السيليكون في صنع كتل المحرك، وأدوات الماكينات، ولإزالة الأكسدة من الفولاذ.
- يستخدم السيليكا (ثاني أكسيد السيليكون)، والذي يعد أهم مركبات السيليكون؛ عندما يكون على شكل رمل وطين لصنع الخرسانة والطوب وكذلك المواد المقاومة للحرارة، والتي يتم استخدامها في التطبيقات ذات درجات الحرارة العالية.
- يمكن تنعيم السيليكا بالتسخين وتشكيله في أواني زجاجية، كالكوارتز المعدني تمامًا.
- تستخدم السيليكا كمادة كاشطة، في عملية إنتاج الزجاج والأجسام الخزفية الأخرى.
- تستخدم السيليكات، في صناعة الزجاج، وفي تصنيع المينا والفخار والخزف وغيرها من المواد الخزفية الأخرى.
- تُستخدم سيليكات الصوديوم، التي تعرف باسم زجاج الماء، أو سيليكات الصودا، في صناعة الصابون، وفي معالجة الخشب لمنع التسوس، ولحفظ البيض، وكإسمنت، وفي مجال الصباغة كذلك.
- تعد السيليكات التي تتكون في الطبيعية، والتي يتم إنتاجها صناعياً أيضًا؛ مكونات مهمة في مواد البناء والمواد الماصة والمبادلات الأيونية.
- تستخدم بعض أكاسيد السيليكون العضوية الاصطناعية، والتي تتكون من عناصر السيليكون والأكسجين والكربون والهيدروجين؛ كمواد تشحيم، وسوائل هيدروليكية، ومركبات مانعة لتسرب المياه.
- يستخدم زيت السيليكون كمادة تشحيم، وهو يضاف إلى بعض مستحضرات التجميل ومكيفات الشعر.
- يستخدم مطاط السيليكون كثيرًا من مجالات التصنيع المختلفة، بدءًا من أدوات المطبخ، إلى الأجزاء الآلية، وهو يستخدم كمادة مانعة للتسرب أيضًا.
يعد السيليكون ثاني أكثر العناصر وفرة في القشرة الأرضية بعد عنصر الأكسجين، حيث يشكل السيليكون نسبة تقدر بـ 27.7% من قشرة الأرض.
معلومات عن عنصر السيليكون
فيما يأتي ذكر لمجموعة من أبرز المعلومات المتعلقة بعنصر السيليكون:[٣]
- عادةً ما يتم العثور على السيليكون في الطبيعة مرتبطًا بزوج من جزيئات الأكسجين، مثل ثاني أكسيد السيليكون، والمعروف باسم السيليكا.
- يوصل عنصر السيليكون الكهرباء كغيره من الموصلات وأشباه الموصلات، مع التنويه إلى أن موصلية السيليكون للكهرباء تصبح أفضل مع زيادة درجة الحرارة.
- تم عزل عنصر السيليكون لأول مرة في عام 1824م، وذلك بواسطة الكيميائي السويدي يونس جاكوب برزيليوس، والذي اكتشف أيضًا السيريوم والسيلينيوم والثوريوم.
- تستخدم النباتات السيليكون لتقوية جدرانها الخلوية.
