Silisyum ve Kullanım Alanları

Silisyum Nedir.??


SİLİSYUM
İngilizce’ de ’’silicon’’ diye adlandırılır. Sembolü (Sİ) olan önemli bir ametal elementtir. Yıldızlarda, meteorlarda da ha çok bulunan silisyum dünya kabuğunun yüzde 27,6 gibi büyük bir kısmını meydana getirir. Dünyada bulunan elementler içinde oksijenden sonra ikinci sırayı alır. Hayvan iskeletlerinde, bitki dokularında, denizlerde yaşayan diatomların hücrelerinin duvar yapılılarında da bulunur.
Normal olarak tabiatta serbest olarak bulunmaz. İlk olarak 1826 senesinde isveçli kimyager Jakop Berzelius tarafından element olduğu fark edilmiştir.



SİLİSYUMUN ÖZELLİKLERİ
Silisyumun bazı özellikleri metallere benzer, ancak genel olarak metal karakterlerinde değildir ve metaloid olarak bilinen maddelerden biridir. Silisyumun rengi gri ve siyahtir. Çok sert bir elementtir, kristal yapısı elması andırır.
Oda sıcaklığında kararlı ve inerttir.Isıtılınca giderek reaktiflesir. Halojenlerle (Fluor ve iyot gibi) halojenür bileşiklerini verir. Magnezyum ve diğer metallerle silikatları oluşturur.
Silisyumun en önemli özelliği yarı iletken olmasıdır. Yarı iletkenler, iletkenlikleri yalıtkanla iletken arasında olan maddelerdir. Elektrik devrelerinde silisyumun yarı iletkenliğinden çok yararlanilir.
Peryodik tabloda Grup IV A da yer alır. Atom numarası 14 atom ağırlığı 28,086 olup, kristal heykelden siyahtan geriye değişen renge sahip kırılgan sert bir yapıdadır. Yoğunluğu 2,33 g/cm3 ve Mohs skalasına göre 7 sertliktedir. Silisyum 1410 C erir ve 2355 C de kaynar. Elektriği iletme özelliği zayıf (az) olup ısınınca az genleşir.
Şebeke yapısı elmasınkine benzer. Tabiatta kararlı üç izotopu vardır. Bileşiklerinde 4+değerlikli olabilir. Reaktif element değildir. Silisyum suda çözünmez hidroflorik asitten başka hiçbir asit etki etmez. Halojenlerle ve alkalilerle reaksiyona girer. Hidrojene ilgisi zayıftır. Oksijen ile 400 C de, azot ile de 1400 C de reaksiyona girer
Silisyumun kristal yapısı ve kübik yapısı bakımından elmasa benzerlik gösterir.Her köşede ve kübün her yüzünün ortasında bir atom bulunur.Böyle bir atom bağının yapısı dört kenarlıdır.Her atom buraya bağlanmış dört atomun belirlediği dörtgen yüzeyinin ortasında bulunur.Kübün kenarları bir koordinat sistem ağı kurarlar,bu da kristalin iç yönünü belirlemeyi sağlarlar.

SİLİSYUMUN ELDE EDİLİŞİ
Saf silisyum, 300 kilovatlık elektrik fırınında kok ile silisyum dioksidin (SİO2) kızdırılması ile elde edilir. Ayrıca SİO2`in karpit (CaC2) veya alüminyum (Al) ile indirgenmesinden de silisyum elde edilir.
Silisyumun elektrik sanayiinde önemi büyüktür. Saf silisyum, bor, galyum, fosfor ve arsenik ile doyurularak transistör, diyod ve diğer yarı iletkenlerin imalinde kullanılır. Yüzde (%) 15 silisyum ihtiva eden çelik alaşımlarından aside dayanıklı kaplar yapılır. Silikon, silisyum çeşitli bileşiklerine verilen addır. Bu bileşiklerde silisyum, oksijen köprüleri ile birbirine bağlanır. Silikon bileşikler çok değişik özellikler gösterirler.

KULLANILMA ALANLARI
Silisyumun elektrik sanayiinde önemi büyüktür. Saf silisyum, bor, galyum, fosfor ve arsenik ile doyurularak transistör, diyot ve diğer yarı iletkenlerin imalinde kullanılır. Metalurjide indirgeyici, çelik, pirinç ve bronz üretiminde alaşım elemanı olarak istifade edilir. %(yüzde)15 silisyum ihtiva eden çelik alaşımı , aside dayanıklı kapların imalinde kullanılır. Endüstriyel öneme sahip silikonlar ; silisyum, oksijen, karbon ve hidrojenden sentetik olarak üretilen organosilisyum oksitlerdir. Yüksek sıcaklıklara dayanıklı ve inert olduklarından yağlayıcılarda, hidrolik sıvılarında, su geçirmeyen malzemede, vernik ve emayelerde kullanılırlar.

Yukarıda silikatların sınıflandırılışı gösterilmiştir:(a)basit tatrahedron,Oksijen ve silisyumun boyutları yanıltıcıdır.Çünkü aslında oksijen silisyumunkinden dört kat büyük çapa sahiptir.(b)Tetrahedronlar bir tepe vasıtasıyla çift bağlanabilirler.Bu şekil kalaminde vardır.(c,d,e)Siklo silikatlardaki tetrahedron birleşmeleri,böyle bir bağlantının örneğidir.(f)İnosilikatlardaki basit tetrahedron zinciri örneği piroksenler,(g)Mika ve filosilikatlardaki karakteristik çift tetrahedron zinciri(i)Feldspat ve ortoklas’da bulunan üç boyutlu,oldukça karmaşık bir yapı.