根据硅的化学性质,在自然界中应该有游离态的硅存在。但判断某元素在自然界中存在形态并不是单纯根据其化学性质来判断,还跟地壳的演变过程有关。硅在自然界中虽然分布很广,在地壳中,其含量仅次于氧,居第二位。但在自然界中没有游离态的硅,只有化合态的硅。
化合态存在于自然界,单质硅有晶体硅和无定形硅两种 。
单质硅在常温下的化学性质并不活泼,为什么自然界没有游离态的单质硅呢?问得好。这样的问题我很欣赏。是啊,为什么自然界里有碳的单质却没有硅的单质?看来这是一个谜,并不容易解开。事实证明,单晶硅的表面覆盖着二氧化硅,说明硅很容易跟空气中的氧气化合。但二氧化硅很密实,一旦在硅表面上形成就隔绝了硅与空气接触,因而硅在空气中能稳定存在。再细致一点,二氧化硅表面的氧也不那么老实,还会以OH的形式与空气接触。告诉你一个事实:用硅做的芯片正是由于硅表面的二氧化硅有绝缘性才有可能。前几天我读到一则最新消息,有人发现把单晶硅表面上的二氧化硅换成二氧化铪,芯片的绝缘性能大大提高,漏电现象大大降低,芯片的效率大大提高,被认为是芯片技术一大新发现。与此相联系的金刚石,形成的年代久远,至少有9亿9千万年,有的甚至有32亿年。有一个网站 单质硅的条件。但这决不是对这个谜的回答。
水晶和钻石是不同的。他们的分子结构不同,所有硬度也不同,对光的折射也不一样,在光的照射下,钻石会更亮。而且水晶和钻石的价格也有很大的差别。1、水晶是石英家族的成员,是最常见的矿物质之一。通常形成于火成岩、变质岩和沉积岩中,化学式Sio2,莫氏硬度为7,晶体端部呈菱面六面体柱形或角锥形,晶面通常有条纹与玻璃光泽,内含物丰富。2、一般来说,水晶以颜色愈纯、愈光亮、净度和折射率愈高其价值就愈高。3、钻石的主要成分是碳(C),含C量96%-999%。即使很纯净的钻石也含有0001%的杂质。钻石中的杂质组分有Si、Al、Ca、Mg、Mn、Ti、Cr、N等。4、钻石中常含有磁铁矿、钛铁矿、镁铝榴石、铬透辉石、橄榄石、石墨等矿物包裹体。首先,钻石是已知的硬度最高的宝石之一。
硅是一种晶体(SiC)具有类似金刚石的结构,其中碳原子和硅原子的位置是交替的。
低温下单质硅不活泼,与空气、H2O、酸均无作用,但可与强碱和强氧化剂在适当温度下作用,如硅能与卤素在加热或高温下生成四卤化硅;高价态硅的化合物可在高温下被碳、镁、氢等还原剂还原成单质硅。
用途
1、硅是电子工业超纯硅的原料,超纯半导体单晶硅做的电子器件具有体积小、重量轻、可靠性好和寿命长等优点。掺有特定微量杂质的硅单晶制成的大功率晶体管、整流器及太阳能电池,比用锗单晶制成的好。
2、非晶硅太阳能电池研究进展很快,转换率达到了8%以上。硅钼棒电热元件最高使用温度可达1700℃,具有电阻不易老化和良好的抗氧化性能。
3、用硅生产的三氯氢硅,可配制几百种硅树脂润滑剂和防水化合物等。此外,碳化硅可作磨料,高纯氧化硅制作的石英管是高纯金属冶炼及照明灯具的重要材料。
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