[科普中國]-古老而充滿青春活力的元素——硅

我們都聽說過硅谷，硅谷是最早研究和生產(chǎn)以硅為基礎(chǔ)的半導(dǎo)體芯片的地方，并因此得名。硅的化學(xué)符號(hào)是Si，原子序數(shù)14，有無定形硅和晶體硅兩種同素異形體，位于元素周期表第三周期金屬和非金屬的分界線處，所以導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體中間，是良好的半導(dǎo)體材料。

硅在地殼中的含量?jī)H次于氧，是一種親氧元素。在自然界中，硅經(jīng)常與氧相互化合，所以硅通常以二氧化硅和硅酸鹽的形式存在。我們生活中常見的水晶、瑪瑙等均是石英晶體。

從古至今，無論是在裝飾品和建筑物的使用上，還是在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展中，硅都扮演著重要的角色。人們?cè)诤茉缫郧熬烷_始使用硅了，其中，最具有代表性的便是陶瓷。傳統(tǒng)的陶瓷是硅酸鹽陶瓷，是由粘土（主要成分為硅鋁酸鹽）、石英（主要成分是二氧化硅）及長(zhǎng)石（是一類常見的含鈣、鈉和鉀的鋁硅酸鹽類造巖礦物）等天然礦物原料按不同配方配制，經(jīng)加工、成型及燒結(jié)而成。

中國是世界上最早應(yīng)用陶器的國家之一，中國瓷器因其極高的實(shí)用性和藝術(shù)性而備受世人的推崇。秦磚、漢瓦、唐三彩、元青花等等，都屬于陶瓷，而主要構(gòu)成元素均是硅。除了陶瓷，玻璃和水泥等也是常見的硅酸鹽產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于土木建筑、水利等工程。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，化學(xué)家們還制成了其它一些具有特殊功能的含硅物質(zhì)，比如，人工制造的分子篩（一種具有均勻微孔結(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽，孔的大小與一般分子的大小相當(dāng)，具有篩分分子的作用），分子篩常用于分離、提純氣體或液體混合物，還可作干燥劑、離子交換劑、催化劑載體等，在石油化工、精細(xì)化工以及日用化工中起著越來越重要的作用。另外，還有光導(dǎo)纖維，其主要成分是二氧化硅。光導(dǎo)纖維是一種能夠利用光的全反射作用傳導(dǎo)光波的纖維，它的導(dǎo)光能力非常強(qiáng)，能夠利用光纜通訊，傳播大量信息。光纖除了可以用于通訊外，還可以用于醫(yī)療、信息處理、傳能傳像等許多方面。

無論是代表中國歷史文化的陶瓷，還是現(xiàn)代廣泛應(yīng)用的光導(dǎo)纖維等，硅元素都發(fā)揮了重要的作用，相信在不久的將來，硅元素能夠在更多領(lǐng)域發(fā)揮出更重要的作用。

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