發(fā)現(xiàn)簡史編輯
硅[1]
1787年,
拉瓦錫首次發(fā)現(xiàn)硅存在于
巖石中。
[2]
1800年,
戴維將其錯(cuò)認(rèn)為一種
化合物。
[2]
1811年
蓋-呂薩克和
泰納爾(Thenard, Louis Jacques)加熱鉀和
四氟化硅得到不純的無定形硅,根據(jù)拉丁文silex(
燧石)命名為silicon。
[2]
1811年,Gay-Lussac和Thenard以矽(硅)的四氟化物與堿土金屬反應(yīng),發(fā)現(xiàn)在反應(yīng)當(dāng)中生成赤褐色的化合物(可能是含不純物無定形的矽)。
[3]
1823年,硅首次作為一種元素被
永斯·雅各布·貝采利烏斯發(fā)現(xiàn),并于一年后提煉出了無定形硅,其方法與蓋-呂薩克使用的方法大致相同。他隨后還用反復(fù)清洗的方法將單質(zhì)硅提純。
1823年,Berzelius以氧化矽(硅)的粉末,加以
鐵,
碳的混和物在高溫下加熱,得到矽(硅)化鐵。但是為了抽取純的矽(硅),他使用矽(硅)-氟-鈣的化合物,干燒之后得到的固體,加水分解得到純的矽(硅)。
[3]
發(fā)現(xiàn)硅的榮譽(yù)歸屬于瑞典化學(xué)家Jöns Jacob Berzelius,在斯德哥爾摩(瑞典首都)于1824年,他通過加熱氟硅酸鉀和鉀獲取了硅。這個(gè)產(chǎn)物被硅酸鉀污染,但他把它放在水中攪拌,會(huì)與之反應(yīng),因此得到了相對純凈的硅粉末。
結(jié)晶性的矽則到了1854年才被提煉出來。矽(硅)的拉丁文是silicium,意為"堅(jiān)硬之石"。
[3]
1854年H·S·C·德維爾第一次制得晶態(tài)硅。
[2]
單晶硅及拋光硅片[2]
硅名稱的由來:英文silicon,來自
拉丁文的silex,silicis,意思為燧石(火石)。 民國初期,學(xué)者原將此
元素譯為“硅”而令其讀為“xi(圭旁確可讀xi音)”(又,“硅”字本為“砉”字之
異體,讀huo)。然而在當(dāng)時(shí)的時(shí)空下,由于拼音方案尚未推廣普及,一般大眾多誤讀為gui。由于
化學(xué)元素譯詞除
中國原有命名者,多用音譯,化學(xué)學(xué)會(huì)注意到此問題,于是又創(chuàng) “矽”字避免誤讀。
臺(tái)灣沿用“矽”字至今。
中國大陸在1953年2月,
中國科學(xué)院召開了一次全國性的化學(xué)物質(zhì)命名擴(kuò)大座談會(huì),有學(xué)者以“矽”與另外的化學(xué)元素“錫”和“硒”同音易混淆為由,通過并公布改回原名字“硅”并讀“gui”,但并未意識到其實(shí)“硅”字本亦應(yīng)讀xi音。有趣的是,
矽肺與矽鋼片等詞匯至今仍用矽字。在
香港,兩用法皆有,但“矽”較通用。
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2礦藏分布編輯
硅的DFT能帶結(jié)構(gòu)[5]
硅的豐度,引起早期化學(xué)家的興趣。矽(硅)在地球表面的含量僅次于氧,占有將近28%.但是矽(硅)元素并非較早被發(fā)現(xiàn)的元素,那是因?yàn)閺奈ü瑁┑难趸镏幸獙⑽原出來是一件非常困難的事。
硅約占地殼總重量的25.7%,僅次于氧。在自然界中,硅都以含氧化合物形式存在,其中較簡單的是硅和氧的化合物硅石SiO
2。石英、水晶等是純硅石的變體。礦石和巖石中的硅氧化合物統(tǒng)稱硅酸鹽,較重要的有長石KAlSi
3O
8、高嶺土Al
2Si
2O
5(OH)
4、滑石Mg
3(Si
4O
10)(OH)
2、云母KAl
2(AlSi
3O
10)(OH)
2、石棉H
4Mg
3Si
2O
9、鈉沸石Na
2(Al
2Si
3O
10)·
2H
2O、石榴石Ca
3Al
2(SiO
4)
3、鋯石英ZrSiO
4和綠柱石Be
3Al
2Si
6O
18等。土壤、黏土和砂子是天然硅酸鹽巖石風(fēng)化后的產(chǎn)物。
[2]
基于硅材料的電子產(chǎn)品[6]
硅在自然界分布很廣,在地殼中的
原子百分含量為16.7%。是組成巖石
礦物的一個(gè)基本元素,以
石英砂和硅酸鹽出現(xiàn)。
硅在地殼中的含量是除氧外較多的元素。如果說碳是組成一切有機(jī)生命的基礎(chǔ),那么硅對于地殼來說,占有同樣的位置,因?yàn)榈貧さ闹饕糠侄际怯珊璧膸r石層構(gòu)成的。這些巖石幾乎全部是由硅石和各種硅酸鹽組成。
長石、
云母、
黏土、
橄欖石、
角閃石等等都是硅酸鹽類;
水晶、
瑪瑙、
碧石、
蛋白石、
石英、砂子以及燧石等等都是硅石。可是,硅與氧、碳不同,在自然界中沒有單質(zhì)狀態(tài)存在。這就注定它的發(fā)現(xiàn)比碳和氧晚。
[7]