Silicon: definiții, istoric și utilizări

siliconi sunt un tip de sintetice polimer, un material format din unități chimice mai mici, care se repetă, numite monomeri care sunt legate împreună în lanțuri lungi. Siliconul este format dintr-o coloană vertebrală siliciu-oxigen, cu „lanțuri laterale” constând din grupuri de hidrogen și / sau hidrocarburi atașate la atomii de siliciu. Deoarece coloana vertebrală nu conține carbon, siliconul este considerat un polimer anorganic, care diferă de mulți organic polimeri ale căror coloane vertebrale sunt fabricate din carbon.

Legăturile siliciu-oxigen din coloana vertebrală a siliconului sunt foarte stabile, legându-se mai puternic decât legăturile carbon-carbon prezente în mulți alți polimeri. Astfel, siliconul tinde să fie mai rezistent la căldură decât polimerii organici convenționali.

Catenele laterale din silicon redau polimerul hidrofob, ceea ce îl face util pentru aplicații care pot necesita respingerea apei. Catenele laterale, care constau cel mai frecvent metil grupuri, de asemenea, îngreunează reacția siliconului cu alte substanțe chimice și îl împiedică să se lipească de multe suprafețe. Aceste proprietăți pot fi reglate modificând grupurile chimice atașate la coloana vertebrală siliciu-oxigen.

Siliconul este durabil, ușor de fabricat și stabil pentru o gamă largă de substanțe chimice și temperaturi. Din aceste motive, siliconul a fost foarte comercializat și este utilizat în multe industrii, inclusiv în industria auto, construcții, energie, electronică, produse chimice, acoperiri, textile și îngrijire personală. De asemenea, polimerul are o varietate de alte aplicații, de la aditivi până la cerneluri de imprimare până la ingredientele găsite deodorante.

Chimistul Frederic Kipping a inventat pentru prima dată termenul „silicon” pentru a descrie compușii pe care i-a făcut și studiați în laboratorul său. El a motivat că ar trebui să fie capabil să facă compuși similari cu cei care ar putea fi făcuți cu carbon și hidrogen, deoarece siliconul și carbonul au prezentat multe asemănări. Denumirea formală pentru descrierea acestor compuși a fost „silicoketona”, pe care a scurtat-o ​​la silicon.

Kipping era mult mai interesat să acumuleze observații despre acești compuși decât să-și dea seama exact cum au funcționat. El a petrecut mulți ani pregătindu-le și numindu-le. Alți oameni de știință ar ajuta la descoperirea mecanismelor fundamentale din spatele silicoanelor.

În anii 1930, un om de știință al companiei Corning Glass Works încerca să găsească un material adecvat pentru a include în izolația pieselor electrice. Siliconul a lucrat pentru aplicație datorită capacității sale de a se solidifica sub căldură. Această primă dezvoltare comercială a condus siliconul să fie fabricat pe scară largă.

Deși „siliconul” și „siliconul” sunt ortografiate în mod similar, nu sunt aceleași.

silicon conținesiliciu, un element atomic cu un numar atomic din 14. Siliciul este un element natural, cu multe utilizări, mai ales ca semiconductori în electronică. Pe de altă parte, siliconul este fabricat manual și nu conduce electricitate, deoarece este un an izolator. Siliconul nu poate fi utilizat ca parte a unui cip în interiorul unui telefon mobil, deși este un material popular pentru carcasele de telefon mobil.

"Silica", care sună ca "siliciu", se referă la o moleculă formată dintr-un atom de siliciu unit la doi atomi de oxigen. Cuarțul este confecționat din silice.

Există mai multe forme diferite de silicon, care variază în funcție de acestea gradul de reticulare. Gradul de reticulare descrie cât de interconectate sunt lanțurile de silicon, cu valori mai mari care rezultă într-un material siliconic mai rigid. Această variabilă modifică proprietăți precum rezistența polimerului și a acestuia punct de topire.

Formele de silicon, precum și unele dintre aplicațiile lor includ:

• Lichide de silicon, de asemenea, numite uleiuri de silicon, constau din lanțuri drepte ale polimerului de silicon fără reticulare. Aceste fluide au găsit utilizarea ca lubrifianți, aditivi pentru vopsea și ingrediente în produse cosmetice.
• Geluri din silicon au câteva legături încrucișate între lanțurile polimerice. Aceste geluri au fost utilizate în produse cosmetice și ca formulare topică pentru țesuturile cicatrice, deoarece siliconul formează o barieră care ajută pielea să rămână hidratată. Gelurile din silicon sunt de asemenea utilizate ca materiale pentru implanturile mamare și partea moale a unora talpi pentru pantofi.
• Elastomeri siliconici, de asemenea, numite cauciucuri de silicon, includ și mai multe verigi încrucișate, obținând un material asemănător cauciucului. Aceste cauciucuri și-au găsit utilizarea ca izolatoare în industria electronică, garnituri în vehiculele aerospatiale și chiuvete pentru cuptor.
• Rasini de silicon sunt o formă rigidă de silicon și cu o densitate mare de reticulare. Aceste rășini au găsit utilizarea în acoperiri termorezistente și ca materiale rezistente la intemperii pentru protejarea clădirilor.

Deoarece siliconul este inert chimic și mai stabil decât alți polimeri, nu este de așteptat să reacționeze cu părți ale corpului. Cu toate acestea, toxicitatea depinde de factori precum timpul de expunere, compoziția chimică, nivelul dozei, tipul de expunere, absorbția substanței chimice și răspunsul individual.

Cercetătorii au examinat potențialitatea toxicității siliconului, căutând efecte precum iritarea pielii, modificări ale sistemului reproducător și mutații. Deși câteva tipuri de silicon au arătat potențial de iritare a pielii umane, studiile au arătat că expunerea la cantități standard de silicon produce, de obicei, puține sau fără efecte adverse.

• Silicona este un tip de polimer sintetic. Are o coloană vertebrală siliciu-oxigen, cu „lanțuri laterale” constând din grupuri de hidrogen și / sau hidrocarburi atașate la atomii de siliciu.
• Coloana vertebrală siliciu-oxigen face siliconul mai stabil decât polimerii care au coloane vertebrale carbon-carbon.
• Silicona este durabilă, stabilă și ușor de fabricat. Din aceste motive, a fost comercializat pe scară largă și se găsește în multe articole de zi cu zi.
• Siliconul conține siliciu, care este un element chimic natural.
• Proprietățile siliconului se schimbă pe măsură ce gradul de reticulare crește. Fluidele din silicon, care nu au nici o reticulare, sunt cele mai puțin rigide. Rășinile de silicon, care au un nivel ridicat de reticulare, sunt cele mai rigide.

Freeman, G. G. „Silicoanele versatile.” Noul om de știință, 1958.

Noile tipuri de rășină siliconică deschid câmpuri de aplicare mai largi, Marco Heuer, industria vopselelor și acoperirilor.

“Toxicologie cu silicon.”În Siguranța implanturilor mamare de silicon, ed. Bondurant, S., Ernster, V., și Herdman, R. National Academies Press, 1999.

„Siliconi.“ Industria chimică esențială.

Shukla, B., și Kulkarni, R. "Polimeri siliconici: istorie și chimie."

„Tehnicul explorează silicoanele.” Tehnica Michigan, vol. 63-64, 1945, pp. 17.

Wacker. Silicoane: compuși și proprietăți.