7440-21-3 / 硅的說明

概述/性質

極為常見的一種元素，在自然界以復雜的硅酸鹽或二氧化硅的形式，廣泛存在于巖石、砂礫、塵土之中。其在地殼中是第二豐富的元素，構成地殼總質量的26.4%，僅次于第一位的氧（49.4%）[1]。

圖1 工業硅

硅粉，無定形，呈深棕色粉末。 不溶于水，密度比水大。 遇熱或明火容易燃燒，可能難以熄滅。 水可能無法有效滅火。用于制造計算機微芯片。作為一種天然存在的礦物質。 許多食物，包括水、啤酒、咖啡和一些蔬菜，天然含有硅。 硅補充劑也用作藥物。硅可用于治療弱骨（骨質疏松癥）、心臟病、皮膚老化和其他疾病，但沒有良好的科學證據支持其中大部分用途[2]。

用途

該元素是陶瓷和磚的主要成分；作為一種半導體，該元件被用于制造晶體管；硅廣泛用于計算機芯片和太陽能電池；它是波特蘭水泥的重要組成部分；硅用于生產耐火磚；一些防水系統采用有機硅作為組件；硅用于許多脫模劑和模塑料；它也是硅鐵（一種廣泛用于鋼鐵工業的合金）的成分[3-7]。

骨骼脆弱（骨質疏松癥）。 從飲食中攝取更多硅的男性和年輕（絕經前）女性似乎擁有更強壯的骨骼，這可以降低骨骼脆弱的風險[8]。 但更高的硅攝入量似乎對老年（絕經后）女性沒有好處，除非。 這些女性往往會發展出脆弱的骨骼，因為她們的身體會不斷分解骨骼。 硅似乎并不能阻止骨骼分解。 它只促進骨骼形成[8]。

制備

工業上用硅石（SiO2）和焦炭以一定比例的混合，在極高溫度下（1600-1800°C）反應而制成純度為95%-99%的粗硅，反應步驟為：SiO2+2C=Si+2CO。進一步可以采用鹽酸，王水，氫氟酸/硫酸處理，最后用蒸餾水洗至中性，得到高純度的工業硅（99.9%）[9，10]。

參考文獻

[1]冉祥濱等. 地表過程與人類活動對硅產出影響的研究進展[J]. 地球科學進展, 2013.

[2]肖何才, 于忠. 國外硅粉應用概況[J]. 鐵合金, 1990(02):33-37.

[3] 佚名. 晶體硅材料[J]. 能源與節能, 2012(1):29-29.

[4] 尚穎. 有機硅及其應用[J]. 化學工程師, 1990(1):38-40.

[5] 王濤. 硅太陽能電池研究[D]. 國防科學技術大學, 2006.

[6] 李曉光, 董德, 趙金釗,等. 利用有機硅高沸物制備乳化硅油及脫膜劑[J]. 當代化工, 2007, 036(003):288-290.

[7] 章藝, 劉家臣, 彭西高,等. 鋁電解槽用硅酸鋁質耐火磚抗冰晶石電解質侵蝕性研究[J]. 耐火材料, 2008(02):000148-150.

[8] 顏世銘. 硅的生理作用[J]. 廣東微量元素科學, 2008(03):26.

[9] 田建強. 精煤在工業硅生產中的應用[J]. 有色金屬工業, 2002.

[10]王志, 張虎, 胡磊. 一種從工業硅中去除雜質的方法:, CN103030149B[P]. 2014.