نبذة تعريفية عن عنصر السليكون واستخداماته المتعددة

2000 موسوعة الكويت العلمية للأطفال الجزء الحادي عشر

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

عنصر السليكون استخدامات السليكون الكيمياء

السِّلِيكُونُ أحدُ العناصِرِ اللاّفِلِزِّيَّةِ، وهو يشبهُ عُنْصَرَ الكربونِ في خصائِصِهِ الكيميائيَّةِ. لا يوجدُ السِّليكونُ حرًّا في الطّبيعَةِ ولكنْ مُتَّحِدًا كيميائيًّا مع غيرِهِ من العناصِرِ.

والرَّمْزُ الكيميائيُّ للسّليكونِ هو س. والسِّليكونُ أكثرُ العناصِرِ انتشارًا في القِشْرَةِ الأَرْضِيَّةِ بعدَ عنصرِ الأُكسيجين، ويكوِّن أكثرَ من 25% من صُخورِها.

عندما يَتَّحدُ السِّليكونُ بالأكسيجين يَنْشَأُ عن ذلك مُرَكَّبٌ كيميائيٌّ هو ثاني أُكسيد السِّليكونِ أو ما يُسَمَّى بالسِّليكا، ورمزُهُ الكيميائيُّ هو: 

 

والأصْنافُ المُشِفَّةُ من ثاني أكسيدِ السِّليكون النقيِّ هي الأنواعُ المختلِفَةُ من مَعْدِنِ الكُوَارْتْز أو ما يسمَّى أحيانًا بالصَّخْرِ البَلُّوريِّ.

ويوجدُ صِنْفٌ غيرُ نقيٍّ من السِّليكا يسمَّى الصُّوَّانَ، وهو حَجَرٌ شديدُ الصَّلادَةِ.

وعندما يتهشَّمُ بالطَّرْقِ الشديدِ تَنْتُجُ عنه قِطَعٌ ذاتُ حروفٍ حادَّة جدًّا، لذلك فقد كان أَهَمَّ الموادِّ التي كان يَصْنَعُ منها الإنْسانُ الأوَّلُ أَدَواتِهِ وأَسْلِحَتَهُ فيما قبلَ عَصْرِ الفِلِزَّاتِ.

 

وعند احْتِواءِ ثاني أكسيدِ السِّليكون (السِّليكا) بعضَ الشَّوائِبِ يكوِّن أنواعًا جميلةً من الأحجارِ المُلَوَّنَةِ شِبْهِ الكَريمَةِ ومنها: العَقيقُ والجَزْعُ والجِمَشْتُ، والأخيرُ أكثرُها جَمالاً.

وعندما يَتَعرَّضُ مَعْدِنُ الكُوارْتْز لعوامِلِ التَّجْوِيَةِ ويَتَفَتَّتُ إلى أَجْزَاءَ صغيرَةٍ يَنْشَأُ منهُ ما يسمَّى: الرَّمْلَ، ويكون الرَّمْلُ أبْيَضَ إذا كانَ الكُوارتز الذي نَشَأَ عنه نَقِيًّا.

ولكنَّ الأغْلَبَ في الرَّمْلْ أن يكونَ مائلاً إلى اللَّونِ البُنِّيِّ عندما يكونُ الكوارْتْز الأَصْلِيُّ مشوبًا بموادَّ مُحْتَوِيَةٍ على عُنْصِرِ الحديدِ.

 

وعِنْدَما تختلطُ الموادُّ العُضْوِيَّةُ بمرَكَّباتِ السِّليكون تحتَ ظروفٍ مناسِبَةٍ ولعصورٍ طويلةٍ من الزَّمَنِ، يَحُلُّ السليكونُ مَحَلَّ الكَرْبونِ الّذي في المادَّةِ العُضْوِيَّةِ، فَتَتَحوَّلُ المادَّةُ العضويَّةُ بذلك إلى مادَّةٍ حَجَرِيَّةٍ.

وأمثلةُ ذَلِكَ: الأخشابُ المُتَحجِّرةُ وحَفْرِيَّاتُ الكائناتِ الحيَّةِ التي تظَلُّ علَى أشكالِها التي كانَتْ لها في أثناءِ الحياةِ، ولكنْ محفوظةً في مادَّةِ السِّليكا وتظلُّ كذلِكَ ملايينَ عديدةً من السِّنين.

ويحتوِي مُعْظَمُ أنواعِ التُّرْبَةِ، إلى جانِبِ أُكسيدِ السِّليكون (أَيْ الرَّمْلِ)، على مادةٍ تسمَّى السِّليكات (هي نوعٌ من الأَمْلاحِ السِّليكِيَّةِ).

 

وهناكَ أنواعٌ عديدةٌ من السِّليكات أشهرُها ما يسمَّى بالصَّلْصَالِ، وتركيبُه أساسًا هو سِلِيكاتُ الأَلْومِنْيوم.

عنصرُ السِّليكونِ الحُرُّ لونُهُ رمادِيٌّ إلى زُرْقَةٍ، وهو قَصيفٌ (أَيْ يَتَهَشَّمُ بسهولةٍ)، وذُو بريقٍ فِلِزِّيٍّ، ويُعَدُّ من أشباهِ الفِلِزَّاتِ أَيْ إِنَّهُ عنصرٌ يجمعُ بين خصائِصِ الفِلِزَّاتِ واللاَّفِلِزَّاتِ.

ويُسْتَخْدَمُ أساسًا على هيئةِ أُشَاباتٍ (سَبائِكَ) لصناعَةِ أَشْباهِ المُوَصِّلاتِ.

ويُسْتَخْدَمُ السِّليكونُ أيضًا في صناعَةِ موادَّ عضويَّةٍ تسمَّى السِّليكوناتِ كان لها شأنٌ كبيرٌ في الحَرْبِ العالَمِيَّةِ الثانيةِ إذْ كانَ يُصْنَعُ منها المطَّاطُ الصِّناعِيُّ والموائِعُ السِّليكونيةُ الّتي اشتدَّتْ الحاجَةُ إليها في الاستعداداتِ الحربِيَّةِ.

 

ومن الاستخداماتِ المُهِمَّةِ للسليكونِ تصنيعُ مادَّةِ كَرْبِيد السِّليكون، الذي يَنْتُجُ من اتِّحادِ عُنْصُرَيْ الكربونِ والسِّليكونِ.

ويُعَدُّ كربيدُ السِّليكونِ أَقْسَى وأَصْلَدُ مادَّةٍ معروفةٍ بعد الأَلْمَاسِ، وله نقطةُ انصهارٍ عاليةٍ جدًّا تبلغُ 1420ºس، لذلك يُسْتَخْدَمُ كربيدُ السِّليكونِ مادَّةً سَاحِجَةً (أيْ لتنعيمِ السُّطُوحِ)، ومقاوِمَةً للحرارَةِ العالِيَةِ.

 

أمَّا أكثرُ مُرَكَّبَاتِ السِّليكون نفعًا للإنسانِ فهو «الرَّمْل» إذْ إنَّه مادةٌ أساسيَّةٌ في صِناعَتَيْ الخَرَسَانَةِ والزُّجاجِ.

ويفضَّل استعمالُ الكوارْتْز بدلاً من الزُّجاجِ في صناعَةِ الأَجْهِزَةِ العِلْمِيَّةِ، ذلك لأنه أقوَى وأقلُّ تغيُّرًا في الحجمِ مع تَغَيُّرِ درجاتِ الحرارَةِ. ويُستحضرُ نوعٌ من أكسيدِ السِّليكون، مَسامِيٌّ يشبهُ الإِسْفَنْجَ ويسمَّى هُلامَ السِّليكا، ويُسْتَعْمَلُ مادَّةً مُجفِّفَةً في الأعمالِ العِلْمِيَّةِ والصِّناعِيَّةِ.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]