Help mee! Maak een account en maak WikiKids beter!

Silicium

Uit Wikikids
Naar navigatie springen Naar zoeken springen
Chemisch element
Polycrystalline silicon rod.jpg
Een stukje silicium in de vorm van een cilinder
Naam Silicium / silex (Latijn)
Latijn
Symbool Si
Atoomnummer 14
Soort metaloïde
Kleur donkergrijs
Smeltpunt 1.414 oC
Kookpunt 3.265 oC
Portaal Portal.svg Scheikunde

Silicium, soms kiezel genoemd, is een chemisch element met als symbool de letters Si, het heeft atoomnummer 14 in het Periodiek systeem. Het is een harde, brosse vaste stof met een blauwgrijze metaalglans. In het Engels heet het silicon.

Voorkomen

Silicium is het achtste meest voorkomende element in het universum, maar komt zeer zelden voor als het pure element in de aardkorst. Het wordt het meest verspreid in de ruimte in kosmisch stof, planetoïden en planeten als verschillende vormen van siliciumdioxide (SiO2 - silica) of silicaten. Meer dan 90% van de aardkorst bestaat uit silicaatmineralen, waardoor silicium in die vorm het op een na meest voorkomende element in de aardkorst is (ongeveer 28 massaprocent), na zuurstof. Silicium is een natuurlijk element en heeft, wanneer het niet eerder aanwezig was, een verblijftijd van ongeveer 400 jaar in de oceanen van de wereld.

Silicium in erts of mineraal

Zoals gezegd komt silicium vooral voor in silicaten. Binnen de mineralen hebben de silicaten een eigen groep. Je hebt natuurlijke silicaten (zoals silica, kwarts, olivijn, toermalijn, kleisoorten, veldspaten, graniet, grind en zand en granaat -> niet het explosief). En je hebt kunstmatige silicaten (zoals Portlandcement, keramiek , glas en waterglas).

Geschiedenis

Vanwege de overvloed aan silicium in de aardkorst worden al duizenden jaren natuurlijke materialen op basis van silicium gebruikt. Silicium bergkristallen waren bekend bij verschillende oude beschavingen, zoals de vroege Egyptenaren die het gebruikten voor kralen en kleine vazen, evenals de oude Chinezen. Glas met silica werd vervaardigd door de Egyptenaren sinds minstens 1500 voor Christus, evenals door de oude Feniciërs. Natuurlijke silicaatverbindingen werden ook gebruikt in verschillende soorten mortel (soort cement) voor de bouw van vroege menselijke woningen.

In 1787 vermoedde Antoine Lavoisier dat silica een oxide van een dan nog onbekend chemisch element zou kunnen zijn, maar de chemische binding van silicium voor zuurstof is en was zo hoog dat hij geen middelen had om het oxide te verminderen en het element te isoleren. Hiermee wordt bedoelt het scheiden van silicium (Si) en zuurstof (O) uit siliciumoxide (SiO2) toen nog niet lukte. Na een poging om silicium in 1808 te isoleren, stelde Sir Humphry Davy de naam "silicium" voor silicium voor, van het Latijnse silex, silicis voor vuursteen, en voegde hij het "-ium" toe omdat hij geloofde dat het een metaal was. De meeste talen gebruiken omgezette vormen van deze naam, soms aangepast aan de lokale uitspraak (bijvoorbeeld Duits Silizium, Turks silisyum, Catalaans silici).

Van Gay-Lussac en Thénard wordt aangenomen dat zij in 1811 onzuiver silicium hebben gemaakt door het dan nog pas ontdekte kaliummetaal te verhitten met siliciumtetrafluoride, maar ze hebben het product niet gezuiverd en geconcludeerd dat het om een nieuw chemisch element ging. Silicium kreeg zijn huidige (Engelse) naam silcon in 1817 door de Schotse chemicus Thomas Thomson. Hij behield een deel van Davy's naam, maar voegde "-on" toe omdat hij geloofde dat silicium een niet-metaal was dat leek op boor en koolstof. In 1823 heeft Jöns Jacob Berzelius silicium gemaakt door het product te zuiveren tot een bruin poeder, dit door het herhaaldelijk te wassen. Als gevolg hiervan krijgt hij meestal de eer voor de ontdekking van het element. Hetzelfde jaar werd Berzelius de eerste die siliciumtetrachloride langs scheikundige weg (synthetisch) maakte; siliciumtetrafluoride was al lang daarvoor in 1771 bereid door Carl Wilhelm Scheele door silica op te lossen in fluorwaterstofzuur. In de twintigste eeuw ontstonden er in de chemie nog allerlei van silicium afgeleide stoffen, waaronder de zogeheten halfgeleiders die belangrijk zijn voor in de elektronica, van transistor-radio's tot mobieltjes.

Gebruik

Silicium wordt heel veel gebruikt in computerchips die bijvoorbeeld in je mobieltje of computer zitten. Daar waar de grote computer- en softwarebedrijven van Amerika zitten, heet dan ook Silicon Valley.

Ook wordt silicium gebruikt in glas en in lasers.

Verder wordt silicium in zonnepanelen gebruikt omdat het foto-elektrische eigenschappen heeft.

Omdat silicium in grind en zand zit en het in producten als cement en glas zit, wordt het veel gebruikt in de bouw. Ook beton en stucmiddelen worden er van gemaakt.

Keramiek (serviesgoed) is een veel gebruikte toepassing.

Een modern gebruik is glasvezel, een prima transportkanaal voor internet en telefonie. Soms wordt het gebruikt voor contactlenzen.

Als verbinding tussen silicium en koolstof (C) ontstaat het zeer harde siliciumcarbide of carborundum, wat wordt gebruikt als schuurmiddel op bijvoorbeeld slijpschijven en remschijven. Voor wie veel met dit materiaal werkt kan er gevaar voor kanker zijn.

Er zijn silicaten die als (half)edelsteen worden gebruikt in sieraden.

Biologie

Siliciumdioxide wordt ook gebruikt in eten als antiklontenmiddel, dit gaat dus klontjes in eten tegen. Silicium is een belangrijk element in de biologie, hoewel dieren alleen sporen (hele kleine beetjes) nodig hebben. Verschillende zeesponzen en micro-organismen, zoals diatomeeën en radiolaria, scheiden echter skeletstructuren uit die gemaakt zijn van silica. Silica wordt in veel plantenweefsels afgezet.

Er zijn aanwijzingen dat silicium belangrijk is voor de menselijke gezondheid voor hun nagels, haar, botten en huidweefsels.

Vooral silicium in kristalvorm is schadelijk voor de mens. Mensen die veel met dit soort materialen moeten werken moeten beschermende maatregelen nemen. Denk aan glasschilvertjes of glaswol dat ogen en luchtwegen kan beschadigen. Ook kunnen er ziektes als artrose en bronchitis door ontstaan. Fijnstof (langs autowegen bijvoorbeeld) bevat vaak siliciumkristal deeltjes.

Veiligheid

Toepassingen

Links

  • Lijst van mineralen, beginnend met silicaten: Wikipedia

Plaats in het periodiek systeem

Periodiek systeem
H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As S e Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
* La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
Afkomstig van Wikikids , de interactieve Nederlandstalige Internet-encyclopedie voor en door kinderen. "https://wikikids.nl/index.php?title=Silicium&oldid=689219"