小硅是怎么被发现的呢?
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由于硅对氧的高度化学亲和力,直到1823年,瑞典化学家Jons Jacob Berzerlius才首次分离出硅。他通过将金属钾和氟硅酸钾一起放在坩埚里加热,得到了非晶单质硅,并将其描述为一种元素。
在自然界我们很难看到单质的小硅,它总是和其他的小伙伴在一起。其中一个最好的朋友就是氧。小硅总是和氧化合成二氧化硅SiO2,于是很多美丽而有趣的事情就发生了。
多彩的玛瑙,海岸边的沙子,美丽的水晶,亮晶晶的蛋白石,奇特的碧石,致密坚硬的燧石等等。这些东西的本质或是在成分上都是二氧化硅。天然的二氧化硅组成的矿物晶体的变种有几百个名字。在地质学家眼中的二氧化硅可能是石英,燧石、砾石、沙子、柯石英等。在热爱珠宝的人面前,它可以是紫水晶、蛋白石、玛瑙、灰色玉髓、碧石等。
关于二氧化硅,还有很多生动而有趣的故事。埃及人用石英来做珠子和花瓶。中国古代用其作出了精致的玻璃器皿。将磨制的水晶作为工艺品,如陈列在维也纳艺术博物馆中的水晶笛子,保存在莫斯科武器库博物馆的俄式透明水壶。
燧石致密且坚硬,是古代人类开始使用工具时最早采用的矿物之一。我们的祖先将其锤击,有意制成刮刀、锥子和斧头等,用于获取食物,伐倒树木,去除树枝,处理兽皮制成衣服、帐篷、容器等。将其用铁器敲打可以产生火花,用于野外取火。当然,其他坚硬能制得出锋利材料的岩石也会被用来制造工具。
在20世纪,石英引发了一场计时革命。当时瑞士的腕表技术掌控着近一个世纪以来的统治地位。直到1969年,日本发明第一款石英手表——精工35SQ Astron,采用以电池为动力的石英晶体谐振器,彻底撼动了瑞士手表的江湖地位。但在1983年,瑞士人通过创立自己的石英表品牌——斯沃琪,重新夺回在世界上的市场份额。
除了二氧化硅外,小硅也可以跟其他金属化合形成硅酸盐
二氧化硅和硅酸盐被用于土木工程项目,制造混凝土和水泥以及制造搪瓷,陶器,瓷器和其他陶瓷材料。
二氧化硅可用于制造高温应用的耐火材料,如石英坩埚。通过加热软化并制成玻璃器皿。可用作磨料(如石英砂)以及由玻璃或塑料制成的纤维和用于隔热的玻璃棉。
硅酸钠,通常被称为水玻璃,用于制作肥皂,用于木材的防腐处理,用于保存鸡蛋。
碳化硅是重要的磨料,也用于激光。