Silikon adalah unsur yang banyak berguna pada komputer yang Anda gunakan untuk membaca kata-kata ini. Silikon merupakan komponen penting dalam mikroelektronika dan chip komputer, elemen yang sangat umum ini juga bertanggung jawab untuk pantai putih yang hangat – silika, oksida silikon, adalah komponen pasir yang paling umum.
Silikon adalah unsur ketujuh yang paling berlimpah di alam semesta dan unsur kedua yang paling melimpah di planet ini, setelah oksigen, menurut Royal Society of Chemistry. Sekitar 25 persen kerak bumi adalah silikon. Selain chip komputer, silikon memiliki banyak kegunaan; tempat aneh di mana unsur ini muncul termasuk cangkir menstruasi, implan payudara dan sarung tangan oven – dalam bentuk silikon.
Sifat
- Nomor atom (jumlah proton dalam nukleus): 14
- Simbol atom (pada Tabel Periodik Unsur): Si
- Berat atom (massa rata-rata atom): 28,09
- Kepadatan: 2,3296 gram per sentimeter kubik
- Fase pada suhu kamar: Padat
- Titik lebur: 2.577 derajat Fahrenheit (1.414 derajat Celsius)
- Titik didih: 5.909 derajat F (3.265 derajat C)
- Jumlah isotop (atom dari unsur yang sama dengan jumlah neutron yang berbeda): 24
- Isotop yang paling umum: Si-28 (92 persen kelimpahan alami)
Silikon dan semikonduktor
Di alam, silikon bukan penyendiri. Biasanya ditemukan terkait dengan sepasang molekul oksigen sebagai silikon dioksida, atau dikenal sebagai silika. Kuarsa, bahan yang melimpah di pasir, terbuat dari silika yang tidak dikristalisasi.
Penggunaan
Silikon adalah salah satu unsur paling berguna bagi umat manusia. Sebagian besar digunakan untuk membuat paduan termasuk aluminium-silikon dan ferro-silikon (besi-silikon). Ini digunakan untuk membuat pelat dinamo dan transformator, blok mesin, kepala silinder dan peralatan mesin dan untuk mendeoksidasi baja.
Silikon juga digunakan untuk membuat silikone. Ini adalah polimer silikon-oksigen dengan gugus metil terpasang. Minyak silikone adalah pelumas dan ditambahkan ke beberapa kosmetik dan kondisioner rambut. Karet silikone digunakan sebagai penutup anti air di kamar mandi dan di sekitar jendela, pipa dan atap.
Silikon digunakan secara luas sebagai semikonduktor dalam perangkat solid-state di industri komputer dan mikroelektronika. Untuk ini, silikon hyperpure diperlukan. Silikon secara selektif didoping dengan sejumlah kecil boron, galium, fosfor atau arsenik untuk mengendalikan sifat kelistrikannya.
Granit dan sebagian besar batuan lainnya adalah silikat kompleks, dan ini digunakan untuk proyek teknik sipil. Pasir (silikon dioksida atau silika) dan tanah liat (aluminium silikat) digunakan untuk membuat beton dan semen. Pasir juga merupakan bahan utama gelas, yang memiliki ribuan kegunaan. Silikon, sebagai silikat, hadir dalam keramik, enamel dan keramik bersuhu tinggi.
Silikon karbida adalah abrasive yang penting dan juga digunakan pada laser.
Peran biologis
Silikon sangat penting untuk menanam kehidupan tetapi penggunaannya dalam sel-sel hewan tidak pasti. Phytolith adalah partikel kecil dari silika yang terbentuk di dalam beberapa tumbuhan. Karena partikel-partikel ini tidak membusuk, mereka tetap berada dalam fosil dan memberi kita bukti evolusi yang berguna.
Silikon tidak beracun tetapi beberapa silikat, seperti asbes, bersifat karsinogenik. Pekerja, seperti penambang dan pemahat batu, yang terpapar debu silikous dapat mengembangkan penyakit paru-paru serius yang disebut silikosis.
Kelimpahan alami
Silikon membentuk 27,7% dari kerak bumi berdasarkan massa dan merupakan unsur paling melimpah kedua (oksigen adalah yang pertama). Ini tidak terjadi secara alami tetapi terjadi terutama sebagai oksida (silika) dan sebagai silikat. Oksida meliputi pasir, kuarsa, kristal batu, batu kecubung, batu akik, batu api, dan batu opal. Bentuk silikat termasuk asbes, granit, hornblende, feldspar, tanah liat dan mika.
Silikon unsur diproduksi secara komersial dengan mengurangi pasir dengan karbon dalam tungku listrik. Silikon dengan kemurnian tinggi, untuk industri elektronik, disiapkan oleh dekomposisi termal trichlorosilane ultra-murni, diikuti oleh rekristalisasi.
Sejarah
Silika (SiO2) dalam bentuk batu api yang tajam adalah salah satu alat pertama yang dibuat oleh manusia. Peradaban kuno menggunakan bentuk lain dari silika seperti kristal batu, dan tahu bagaimana mengubah pasir menjadi kaca. Mempertimbangkan kelimpahan silikon, agak mengejutkan bahwa itu menimbulkan sedikit rasa ingin tahu di kalangan ahli kimia awal.
Upaya untuk mengurangi silika ke komponennya dengan elektrolisis telah gagal. Pada tahun 1811, Joseph Gay Lussac dan Louis Jacques Thénard bereaksi silikon tetraklorida dengan logam kalium dan menghasilkan beberapa bentuk silikon yang sangat tidak murni. Penghargaan untuk menemukan silikon benar-benar jatuh ke ahli kimia Swedia Jöns Jacob Berzelius dari Stockholm yang, pada tahun 1824, memperoleh silikon dengan memanaskan kalium fluorosilikat dengan kalium. Produk tersebut terkontaminasi dengan kalium silisida, tetapi ia menghilangkannya dengan mengaduknya dengan air, yang bereaksi, dan dengan demikian memperoleh bubuk silikon yang relatif murni.
