Cos'è silicio?

Silicio

Il silicio (Si) è un elemento chimico del gruppo 14 (precedentemente gruppo IVA) della tavola periodica. È un metalloide, ovvero possiede proprietà intermedie tra i metalli e i non metalli. È l'ottavo elemento più abbondante nell'universo in massa e il secondo elemento più abbondante nella crosta terrestre dopo l'ossigeno.

Proprietà Principali:

• Aspetto: Solido cristallino di colore grigio-bluastro metallico.
• Struttura: Cristallina con struttura tetraedrica simile al diamante.
• Punto di fusione: 1414 °C
• Punto di ebollizione: 3265 °C
• Densità: 2.33 g/cm³
• Conducibilità elettrica: Semiconduttore. Questa proprietà è cruciale per le sue applicazioni. La sua conducibilità può essere controllata attraverso il processo di drogaggio.

Occorrenza e Estrazione:

Il silicio non si trova libero in natura, ma è presente in numerosi composti, principalmente come silice (biossido di silicio, SiO₂) e silicati (minerali contenenti silicio, ossigeno e altri metalli). La sabbia è una forma comune di silice.

L'estrazione del silicio metallurgico avviene solitamente riducendo la silice (sabbia di quarzo) con carbone in un forno elettrico ad arco:

SiO₂ + 2C → Si + 2CO

Per ottenere silicio di elevata purezza, necessario per l'industria elettronica, si utilizzano processi di purificazione più complessi, come il processo Siemens.

Utilizzi:

• Semiconduttori: Il silicio è il materiale semiconduttore per eccellenza, utilizzato in transistor, diodi, microchip e altri componenti elettronici. La sua abbondanza, il costo relativamente basso e la sua capacità di formare un ossido stabile (SiO₂) che funge da isolante sono i fattori chiave del suo successo in questo campo.
• Leghe: Il silicio viene aggiunto a leghe di alluminio per migliorarne la resistenza e la colabilità.
• Silicone: Il silicio è l'elemento base per la produzione di siliconi, polimeri con un'ampia gamma di applicazioni, tra cui lubrificanti, sigillanti, adesivi, isolanti e protesi mediche.
• Vetro: Il silicio, sotto forma di silice (sabbia), è un componente fondamentale nella produzione del vetro.
• Celle solari: Il silicio cristallino è il materiale più utilizzato per la fabbricazione di celle%20solari, dispositivi che convertono la luce solare in energia elettrica.
• Edilizia: Usato nella produzione di cemento e altri materiali da costruzione.

Considerazioni sulla Sicurezza:

Il silicio elementare non è considerato tossico. Tuttavia, alcune forme di silice cristallina (come la polvere di quarzo) possono essere dannose se inalate, causando malattie respiratorie come la silicosi. I composti del silicio possono avere diverse proprietà tossicologiche a seconda della loro composizione.