الكيمياء مليئة بالمركبات الكيميائية التي كل منها لها طريقة في التفاعل والترابط مع بعضها البعض، أكاسيد السيلكون تتكون من ارتباط عنصر السليكون مع عناصر أخرى، ومن الجدير بالذكر أن الطبيعة تحتوي على أكاسيد مختلفة وكل نوع منها مختلف عن الآخر، وسنتحدث عن ذلك في مقالنا اليوم.
ما هو عنصر السيليكون؟
قبل التحدث عن أكسيد السيليكون نتحدث عن العنصر أولا، السيليكون عبارة عن عنصر من العناصر الكيميائية الموجودة في الطبيعة، رمزه في علم الكيمياءSi ويتواجد في الجدول الدوري للعناصر في المجموعة رقم 14 أو المجموعةA4 والدورة رقم 3 ويعتبر ضمن عائلة الكربون.
يوجد عنصر السيلكون في القشرة الأرضية بنسبة تصل إلى 27.7 بالمائة، ويأتي في المرتبة الثانية بعد الأكسجين من حيث أكثر العناصر انتشارا في القشرة الأرضية، والعنصر السابع الأكثر توافرا في الكون بالكامل.
ويتم تصنيف السيليكون على أنه من أشباه الفلزات، ومن الجدير بالذكر أنه لا يمكن العصور عليه بشكل حر في الطبيعة، فهو يرتبط بزوج من جزيئات الأكسجين في أغلب الأوقات، على سبيل المثال أكسيد السيليكون وثاني أكسيد السيليكون، إضافة إلى هذا يعرف باسم السيليكا.
استخدامات السيليكون
عنصر السيلكون له الكثير من الاستخدامات والكثير منها موجود في الحياة اليومية، ومن بين تلك الاستخدامات ما يلي:
صناعة السبائك
- سبائك السيلكون والألمونيوم وكذلك سبائك السيليكون الحديدي الذي يتم صناعتها من السيليكون والحديد معا.
- تلك السبائك يتم استخدامها في صناعة المحولات ولوحات الدينامو، إضافة إلى رؤوس الاسطوانات وكتل المحركات، والتخلص من الأكسدة من الفولاذ.
صناعة بوليمارات وزيوت السيليكون
- البوليمارات يتم تكوينها من الأكسجين والسيليكون وكل منهما يكون مرتبك مع مجموعات من الميثيل.
- زيت السيليكون عبارة عن مادة تستخدم في التشحيم، يتم إضافة تلك المادة إلى الكثير من مكيفات السعر ومستحضرات التجميل.
- مطاط السيليكون يتم استخدامه كمادة تمنع التسريب داخل الحمامات، وكذلك الأنابيب والأسقف وحول النوافذ.
صناعة الإلكترونيات
- عنصر السيليكون النقي يتم استخدامه في الالكترونيات وصناعة الكمبيوتر والسخانات الشمسية كذلك، وذلك لأنه يعتبر ضمن أشباه الموصلات.
- يشرب السيليكون من البورون أو الفوسفور أو الغاليوم بكمية ضئيلة من أجل التحكم في الخواص الكهربية الخاصة به أثناء صناعة الأجهزة.
الاستخدامات الهندسية والبناء
- الجرانيت ومختلف الصخور الأخرى تتكون من سيليكات معقدة، ويتم استخدام كل منها في المشاريع الخاصة بالهندسة المدنية.
- الرمل الذي يتكون من ثاني أكسيد السيليكون أو السيليكا يتم استخدامه في المشاريع الهندسية كذلك، اضةةف إلى الطين الذي يتكون من سيليكات الالومنيوم المستخدم في صناعة الخرسانة.
- يعتبر الرمل مكون رئيسي للزجاج، إضافة إلى وجود عدد من مركبات السيليكون من بينها المينا الفخار والسيراميك ذو الحرارة العالية.
أقسام الأكاسيد
الأكاسيد المتكونة من اتحاد عناصرها مع عنصر الأكسجين يتم تقسيمها إلى نوعين، كل نوع منهما مختلف بشكل كبير عن الآخر في كل من الطبيعة والتركيب، وجاءت تلك الأنواع كما يلي:
- الأكاسيد المعدنية.
- الأكاسيد الغير معدنية
تتكون أكاسيد العناصر المختلفة من حدوث تفاعل عناصرها مع عنصر آخر موجود في الهواء، وفيما يلي أمثلة على ذلك:
- أكسيد السيليكون والكالسيوم، ويعتبر ذلك النوع هو الأشهر بين الأكاسيد المختلفة، والسبب في ذلك وجود شحنة سالبة الكهرباء في عنصر الأكسجين.
- أكسيد النحاس الثنائي، وينتج هذا الأكسيد من تفاعل عنصر النحاس مع الهواء.
- والأكاسيد بشكل عام تعتبر شبيهة بالمواصلات، لأنها تعتبر ضمن الموصلات الجيدة، وتحتوي على كمية كبيرة من الطاقة النووية، ولهذا السبب يتم استخدامها في الوقود، ومنها ما يلي:
- أكسيد الثاليوم.
- أكسيد الفضة.
- أكسيد الحديد الثنائي.
- ثنائي فلوريد الأكسجين.
- أكسيد الصوديوم.
يقصد بأكاسيد السليكون ارتباط عنصر السليكون مع
أكاسيد السيلكون عبارة عن مصطلح يعبر عن ارتباط السيلكون مع كل من الأكسجين وكذلك ثاني أكسيد الكربون، ويحمل أكسيد السيليكون أسماء مختلفة منها حمض السيليكا أو حمض السيليك.
معروف عن هذا الأكسيد منذ قديم الزمان القساوة الشديدة، إضافة إلى أنه موجود في الطبيعة حولنا في الرمل وفي الكوارتز، وكذلك جدران خلايا الدياتوم.
أكسيد السيليكون يدخل في عدد كبير من الصناعات من بينها صناعة الخرسانة وصناعة الزجاج، ويعتبر أكسيد السيليكون من العناصر الموجودة في القشرة الأرضية بكثرة.
بنية أكسيد السيلكون وخصائصه
رمال السيليكا أو رمال الكوارتز كما يعرف عنها عبارة عن صخور رملية تكون نقية، واللون الخاص به هو الأبيض ويوجد بها نسبة كبيرة من أكسيد السيليكون، والتكوين الرئيسيي لها يكون من معدن الكوارتز.
تحتوي تلك الرمال غلى كمية بسيطة جدا من الشوائب والمعادن الثقيلة، ويطلق على أكسيد السيليكون أو رمال الكوارتز اسم الرمل الزجاجي، وذلك لأنها تحتوي على صفات فيزيائية وكيميائية تساعد في تصنيع الزجاج.
وهنا نصل إلى نهاية الحديث عن يقصد بأكاسيد السليكون ارتباط عنصر السليكون مع، تحدثنا في البداية عن عنصر السيليكون واستخداماته المختلفة في الحياة، ثم ذكرنا كيفية ارتباط العنصر مع الأكسجين والبنية الذي يتكون منها.