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極為常見(jiàn)的一種元素,在自然界以復(fù)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(gòu)成地殼總質(zhì)量的26.4%,僅次于第一位的氧(49.4%)[1]。
圖1 工業(yè)硅
硅粉,無(wú)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(wú)法有效滅火。用于制造計(jì)算機(jī)微芯片。作為一種天然存在的礦物質(zhì)。 許多食物,包括水、啤酒、咖啡和一些蔬菜,天然含有硅。 硅補(bǔ)充劑也用作藥物。硅可用于治療弱骨(骨質(zhì)疏松癥)、心臟病、皮膚老化和其他疾病,但沒(méi)有良好的科學(xué)證據(jù)支持其中大部分用途[2]。
該元素是陶瓷和磚的主要成分;作為一種半導(dǎo)體,該元件被用于制造晶體管;硅廣泛用于計(jì)算機(jī)芯片和太陽(yáng)能電池;它是波特蘭水泥的重要組成部分;硅用于生產(chǎn)耐火磚;一些防水系統(tǒng)采用有機(jī)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(yè)的合金)的成分[3-7]。
骨骼脆弱(骨質(zhì)疏松癥)。 從飲食中攝取更多硅的男性和年輕(絕經(jīng)前)女性似乎擁有更強(qiáng)壯的骨骼,這可以降低骨骼脆弱的風(fēng)險(xiǎn)[8]。 但更高的硅攝入量似乎對(duì)老年(絕經(jīng)后)女性沒(méi)有好處,除非。 這些女性往往會(huì)發(fā)展出脆弱的骨骼,因?yàn)樗齻兊纳眢w會(huì)不斷分解骨骼。 硅似乎并不能阻止骨骼分解。 它只促進(jìn)骨骼形成[8]。
工業(yè)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(yīng)而制成純度為95%-99%的粗硅,反應(yīng)步驟為:SiO2+2C=Si+2CO。進(jìn)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(yè)硅(99.9%)[9,10]。
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