Silic là gì? Tính chất lý hóa và ứng dụng thực tiễn của Silic

Chu Văn An

Nhiều người thắc mắc silicon là gì? Các tính chất vật lý và hóa học của silicon là gì? Nếu bạn cũng có thắc mắc tương tự hãy theo dõi bài viết dưới đây. Chúng tôi đã chia sẻ mọi thông tin liên quan đến Silicon để các bạn có cái nhìn khách quan nhất về nguyên tố hóa học này.

1. Silicon là gì?

Silicon là nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn, ký hiệu Si. Đây là nguyên tố rất dồi dào, chỉ đứng sau oxy trong vỏ trái đất. Dấu hiệu nhận biết của silicon là nó là một nguyên tố rất cứng, có màu xám đen, ánh xanh kim loại và là một kim loại có hóa trị +4. Số nguyên tử của Silicon (Si) trong bảng tuần hoàn là 14, số nguyên tử Z=14, khối lượng nguyên tử là 23, thuộc ô số 14, nhóm IVA, chu kỳ 3.

Trong cuộc sống, Silicon tồn tại trong cơ thể động vật và thực vật, vai trò chủ yếu của nó là hỗ trợ hoạt động của hệ vi sinh. Nguyên tố hóa học này còn tồn tại dưới dạng hợp chất như cát (SiO2), cao lanh (Al2O3.2SiO2.2H2O) hay Secpentin (3MgO.2SiO2.2H2O),… Trong cơ thể con người, Silicon là một trong những khoáng chất có vai trò quan trọng. vai trò gián tiếp trong việc ngăn ngừa các rối loạn thần kinh, đặc biệt là bệnh Alzheimer.

Silicon là nguyên tố hóa học, ký hiệu Si, số hiệu nguyên tử trong bảng tuần hoàn là 14

2. Tính chất vật lý và hóa học của Silicon là gì?

Silicon có tính chất vật lý và tính chất hóa học. Mỗi tính chất vật lý, hóa học của nguyên tố Silicon đều có những đặc điểm riêng, cụ thể:

2.1. Tính chất vật lý

• Silicon vô định hình: Tồn tại dưới dạng bột màu nâu. Khi gặp kim loại nóng chảy, nó hòa tan hoàn toàn nhưng không tan trong nước. Các tính chất vật lý của silicon vô định hình rất đa dạng (tính bán dẫn, khả năng chống ăn mòn, khả năng chống chịu môi trường xung quanh và khả năng chống ăn mòn). Silicon vô định hình đã trở thành vật liệu quan trọng trong nhiều lĩnh vực khác nhau của đời sống.
• Silicon tinh thể: Tồn tại ở dạng có cấu trúc tương tự như kim cương, có màu xám, ánh kim. Chúng sẽ tan chảy ở nhiệt độ 1420 độ C. Ở nhiệt độ bình thường, silicon tinh thể sẽ có độ dẫn điện thấp. Chúng được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau vì tính chất bán dẫn, khả năng chống ăn mòn, chống mài mòn, chống trầy xước và khả năng chống chịu môi trường xung quanh.

Tính chất vật lý của nguyên tố Silicon

2.2. Tính chất hóa học

• Tính chất khử: Silicon phản ứng với oxy và florua, có thể tạo ra các hợp chất oxit và florua. Nguyên tố này còn phản ứng với axit, H2 và tan trong dung dịch kiềm.
• Tính oxi hóa: Ở nhiệt độ cao nguyên tố Silicon sẽ phản ứng với nhiều kim loại tạo thành silic kim loại. Nhìn chung, silicon có thể khử một số chất như HNO3 hoặc H2SO4 (có tính oxy hóa mạnh) nhưng không thể oxy hóa H2 như C.

Tính chất hóa học của nguyên tố Silicon (Si)

3. Thuộc tính Silicon là gì?

Silicon ở dạng tinh thể là nguyên tố tương đối trơ nhưng vẫn phản ứng với halogen và kiềm loãng. Phần tử này sẽ truyền 95% bước sóng hồng ngoại. Hầu hết các tinh thể silicon tinh khiết sẽ ở dạng SiO2, rất khó tìm thấy tinh thể silicon trong tự nhiên.

Tinh thể silicon tinh khiết được tìm thấy trong dung nham núi lửa (hệ số cản nhiệt âm) và trong tạp chất của vàng. Mặc dù Silicon và Carbon là hai nguyên tố tương tự nhau về mặt hóa học, nhưng nguyên tố Silicon có tính chất hóa học kém hơn carbon.

4. Ứng dụng của silicon trong đời sống

Nguyên tố Silicon hiện nay được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau và đóng vai trò vô cùng quan trọng. Cụ thể các lĩnh vực cây trồng, vật nuôi và nhiều ngành nghề khác như sau:

4.1. Ngành xây dựng

Si là thành phần không thể thiếu trong quá trình sản xuất nhiều loại thép, bởi nó có vai trò làm tăng độ bền, độ cứng cho sản phẩm thép. Hiện nay, Silicon được sử dụng trong sản xuất gạch, bê tông, xi măng… nhằm cung cấp các sản phẩm đảm bảo tính bền vững và chất lượng.

Ứng dụng của Silicon trong ngành xây dựng

4.2. Ngành công nghiệp

• Đồng thau: Một hợp kim của đồng và silicon được sử dụng để sản xuất đồng thau trên thị trường.
• Gốm sứ: Silicon là nguyên liệu chịu lửa dùng để sản xuất men và gốm sứ.
• Thủy tinh: Silicon là thành phần chính trong sản xuất thủy tinh. Người dùng cũng sử dụng chúng để tạo ra nhiều sản phẩm, đồ vật có thuộc tính khác nhau. Ví dụ như sản xuất chai lọ, kính cửa sổ, sứ cách nhiệt…
• Năng lượng: Silicon được sử dụng để sản xuất các sản phẩm năng lượng mặt trời và các tấm pin mặt trời.
• Hóa chất: Nguyên tố hóa học này được sử dụng trong sản xuất hóa chất tẩy rửa và thuốc trừ sâu.
• Ngành công nghệ điện tử: Silicon được sử dụng để sản xuất các sản phẩm điện tử, đặc biệt là vi mạch, chip và cảm biến.

4.3. Ngành y tế

Silicon hiện nay được sử dụng phổ biến trong lĩnh vực y tế khi sản xuất thuốc, máy lọc nước, băng dính y tế. Thuốc kháng sinh và thuốc chống ung thư là hai loại thuốc sử dụng nhiều silicon.

Ứng dụng của Silicon trong ngành y tế

Qua bài viết của chúng tôi chắc chắn bạn cũng đã có câu trả lời cho câu hỏi “Silicone là gì?” Đồng thời, chúng ta cũng hiểu thêm về tính chất, lý hóa của nguyên tố này. Nhìn chung, Silicon là nguyên tố quan trọng được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau của đời sống. Tuy nhiên, người dân cần sử dụng đúng cách để hạn chế ảnh hưởng tới sức khỏe và môi trường.