硅的说明

概述/性质

极为常见的一种元素，在自然界以复杂的硅酸盐或二氧化硅的形式，广泛存在于岩石、砂砾、尘土之中。其在地壳中是第二丰富的元素，构成地壳总质量的26.4%，仅次于位的氧（49.4%）[1]。

图1 工业硅

硅粉，无定形，呈深棕色粉末。 不溶于水，密度比水大。 遇热或明火容易燃烧，可能难以熄灭。 水可能无法有效灭火。用于制造计算机微芯片。作为一种天然存在的矿物质。 许多食物，包括水、啤酒、咖啡和一些蔬菜，天然含有硅。 硅补充剂也用作药物。硅可用于治疗弱骨（骨质疏松症）、心脏病、皮肤老化和其他疾病，但没有良好的科学证据支持其中大部分用途[2]。

用途

该元素是陶瓷和砖的主要成分；作为一种半导体，该元件被用于制造晶体管；硅广泛用于计算机芯片和太阳能电池；它是波特兰水泥的重要组成部分；硅用于生产耐火砖；一些防水系统采用有机硅作为组件；硅用于许多脱模剂和模塑料；它也是硅铁（一种广泛用于钢铁工业的合金）的成分[3-7]。

骨骼脆弱（骨质疏松症）。 从饮食中摄取更多硅的男性和年轻（绝经前）女性似乎拥有更强壮的骨骼，这可以降低骨骼脆弱的风险[8]。 但更高的硅摄入量似乎对老年（绝经后）女性没有好处，除非。 这些女性往往会发展出脆弱的骨骼，因为她们的身体会不断分解骨骼。 硅似乎并不能阻止骨骼分解。 它只促进骨骼形成[8]。

制备

工业上用硅石（SiO2）和焦炭以一定比例的混合，在极高温度下（1600-1800°C）反应而制成纯度为95%-99%的粗硅，反应步骤为：SiO2+2C=Si+2CO。进一步可以采用盐酸，王水，氢氟酸/硫酸处理，最后用蒸馏水洗至中性，得到高纯度的工业硅（99.9%）[9，10]。

参考文献

[1]冉祥滨等. 地表过程与人类活动对硅产出影响的研究进展[J]. 地球科学进展, 2013.

[2]肖何才, 于忠. 国外硅粉应用概况[J]. 铁合金, 1990(02):33-37.

[3] 佚名. 晶体硅材料[J]. 能源与节能, 2012(1):29-29.

[4] 尚颖. 有机硅及其应用[J]. 化学工程师, 1990(1):38-40.

[5] 王涛. 硅太阳能电池研究[D]. 国防科学技术大学, 2006.

[6] 李晓光, 董德, 赵金钊,等. 利用有机硅高沸物制备乳化硅油及脱膜剂[J]. 当代化工, 2007, 036(003):288-290.

[7] 章艺, 刘家臣, 彭西高,等. 铝电解槽用硅酸铝质耐火砖抗冰晶石电解质侵蚀性研究[J]. 耐火材料, 2008(02):000148-150.

[8] 颜世铭. 硅的生理作用[J]. 广东微量元素科学, 2008(03):26.

[9] 田建强. 精煤在工业硅生产中的应用[J]. 有色金属工业, 2002.

[10]王志, 张虎, 胡磊. 一种从工业硅中去除杂质的方法:, CN103030149B[P]. 2014.