Πυρίτιο

Βασικά Στοιχεία Ατομικός Αριθμός (Ζ): 14 Σύμβολο: Si Ατομική Μάζα: 28,0855 amu

Τι είναι το Πυρίτιο; Το πυρίτιο (λατινικά silicium και αγγλικά: silicon) είναι το χημικό στοιχείο με χημικό σύμβολο Si, ατομικό αριθμό 14 και ατομική μάζα 28,0855 amu. Είναι τετρασθενές μεταλλοειδές, που ανήκει στην ομάδα 14 (πρώην IVA) του περιοδικού πίνακα μαζί με τον άνθρακα, το γερμάνιο, τον κασσίτερο και το μόλυβδο. Αυτό σημαίνει ότι έχει τέσσερα ηλεκτρόνια στην εξωτερική του στιβάδα και ηλεκτροθετικότερο από τον άνθρακα.

Πότε ανακαλύφθηκε; Το πυρίτιο παρασκευάστηκε για πρώτη φορά από τον Davy το 1800, ο οποίος όμως δεν το ταυτοποίησε ως χημικό στοιχείο. Ακολουθώντας τις εργασίες των Τενάρ(Thenard) και ΓκέιΛισάκ(Gay-Lussac)(1811), o Σουηδός χημικός Γιονς Γιάκομπ Μπερτσέλιους(Berzelius), το 1824 παρασκεύασε άμορφο πυρίτιο συνθερμαίνοντας κάλιο με τετραφθοριούχο πυρίτιο. Το 1854 ο Deville, πρώτος παρασκεύασε το πυρίτιο στη δεύτερη αλλοτροπική μορφή του, την κρυσταλλική. Το κρυσταλλικό πυρίτιο έχει μεταλλική λάμψη, είναι σκληρό και έχει σκούρο γκρι χρώμα.

Από πού πήρε το όνομά του; Ονομάστηκε έτσι γιατί βρίσκεται στον πυρόλιθο. Ο πυρόλιθος ή πυρίτης λίθος είναι από τα σώματα που συνδέονται με την ιστορία του ανθρώπινου γένους: χρησίμευε για την παρασκευή εργαλείων ήδη κατά την παλαιολιθική εποχή. Το όνομα του πυρίτη λίθου (στον οποίο περιέχεται το οξείδιο του στοιχείου) προέρχεται από τη λέξη πυρ = φωτιά. Να σημειωθεί εδώ ότι πυρόλιθος είναι και η τσακμακόπετρα. Το σύμβολό του προέρχεται από το λατινικό silex = πυρόλιθος απ’ όπου πήρε και την ονομασία του ο χαλαζίας (silica) που είναι οξείδιο του πυριτίου.

Πώς το χρησιμοποιούμε εμείς; Το πυρίτιο είναι ένα από τα πιο χρήσιμα στοιχεία για την ανθρωπότητα. Το περισσότερο χρησιμοποιείται για να δημιουργηθούν κράματα αλουμινίου-πυριτίου και σιδηροπυριτίου (σιδήρου-πυριτίου). Αυτά χρησιμοποιούνται για να κάνουν πλάκες μετασχηματιστών, μπλοκ για κινητήρες, κυλινδροκεφαλές και εργαλειομηχανές. Το πυρίτιο χρησιμοποιείται επίσης για να κάνει σιλικόνες. Έλαιο σιλικόνης είναι ένα λιπαντικό και προστίθεται σε ορισμένα καλλυντικά και μαλακτικά μαλλιών. Καουτσούκ σιλικόνης χρησιμοποιείται ως αδιάβροχο σφραγιστικό σε μπάνια και γύρω από τα παράθυρα, σωλήνες και στέγες.

Περισσότερες χρήσεις Ο γρανίτης και τα πολλά άλλα πετρώματα είναι σύνθετα πυριτικά άλατα, και αυτά χρησιμοποιούνται για έργα πολιτικής μηχανικής. Άμμος (διοξείδιο του πυριτίου) και άργιλος (πυριτικό αργίλιο) χρησιμοποιούνται για να κάνουν σκυρόδεμα και τσιμέντο. Η άμμος είναι επίσης το κύριο συστατικό του γυαλιού, το οποίο έχει χιλιάδες χρήσεις. Χρησιμοποιείται επίσης στην κατασκευή ρολογιών, πετραδιών, ακόμα και μικροτσίπ υπολογιστών. Τέλος χρησιμοποιείται στα φωτοβολταϊκά για τη μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική.

Πυρίτιο και Γυαλί Όπως προαναφέρθηκε, το πυρίτιο εκτός από συστατικό της άμμου είναι και κύριο συστατικό του γυαλιού. Το γυαλί παρασκευάζεται κυρίως με τη σύντηξη χαλαζιακής άμμου. So if they are made of the same thing, why the difference? The answer is cooling rate. If you cool molten SiO2slow enough, the atoms have enough time to organize themselves into a crystalline structure. In the case of pure SiO2, this is a network of SiO4 tetrahedra: One silicon atom surrounded by four oxygens. If it cools too fast, then the crystalline structure does not form. It may be completely amorphous, or form into a sub-microscopic array of SiO2 crystals in various structures (CT-opal for example).

Ενδιαφέρουσες Πληροφορίες Το πυρίτιο είναι το δεύτερο πιο άφθονο στοιχείο στο φλοιό του πλανήτη μας. Το οξυγόνο (47,3%) και το πυρίτιο (27,7%) μαζί συνθέτουν το 75% του βάρους του φλοιού της Γης. Το περισσότερο πυρίτιο του φλοιού υπάρχει ως διοξείδιο του πυριτίου - γνωστό ως άμμος ή χαλαζία. Έχει υψηλότερη πυκνότητα όταν είναι σε υγρή μορφή από ό, τι όταν είναι σε στερεή. Έχει χρησιμοποιηθεί για να φτιαχτούν τεχνητές καρδιακές βαλβίδες. Μερικά φυτά όπως το ρύζι χρειάζονται πυρίτιο για την ανάπτυξή τους. Το πυρίτιο έχει αποδειχθεί επίσης ότι ενισχύει την ικανότητα του φυτού για την καταπολέμηση των παρασίτων και για να επιβιώσει μια ξηρασία. Μπορεί επίσης να βοηθήσει να αυξήσει την απόδοση των καλλιεργειών.

ΕΥΧΑΡΙΣΤΩ