我們眼中陌生的化學(xué)元素
在生活及生產(chǎn)工作中普遍存在
接下來(lái)讓我們一起走進(jìn)氟硅新材料的世界
氟是一種非金屬化學(xué)元素,化學(xué)符號F,原子序數9。氟是鹵族元素之一,在元素周期表中位于第二周期。氟元素的單質(zhì)是F2,它是一種淡黃色 ,劇毒的氣體。氟氣的腐蝕性很強,化學(xué)性質(zhì)極為活潑,是氧化性最強的物質(zhì)之一,甚至可以和部分惰性氣體在一定條件下反應。
氟
氟是特種塑料、橡膠和冷凍機中的關(guān)鍵元素。由于氟的特殊化學(xué)性質(zhì),氟化學(xué)在化學(xué)發(fā)展史上有重要的地位。
氟是人體必須的元素,牙齒骨骼必不可少,指甲、毛發(fā)中也有。
人體每天需要1-2mg的氟,對生長(cháng)發(fā)育,尤其是牙齒骨骼發(fā)育有重要作用,一般通過(guò)飲用水、海產(chǎn)品就可以滿(mǎn)足,但是有些地區需要額外補充氟元素。不過(guò)也不能過(guò)分補充,否則會(huì )患上氟斑牙、氟骨病。
工業(yè)用途:冰箱制冷劑、不粘鍋、集成電路蝕刻劑……
小知識:
1.冰箱、空調中用的制冷劑又叫氟利昂,就是含氟化合物。不過(guò)需要知道的是所謂的“無(wú)氟”空調不是指制冷劑中不含氟元素,而是說(shuō)不用氟利昂作為制冷劑。還要說(shuō)明的是,氟利昂中所含的溴、氯原子才是破壞大氣臭氧層的元兇,可不是氟的錯誤。
2.不粘鍋涂層。含氟聚合物擁有優(yōu)越的耐熱性、耐寒性、電絕緣性、耐化學(xué)腐蝕性和機械性能,是工業(yè)上必不可少的材料。
3.水立方也采用了含氟聚合物薄膜。
4.氟氣及其化合物還是重要的蝕刻劑。漂亮的磨砂玻璃就是蝕刻出來(lái)的,在工業(yè)上大規模制造集成電路芯片也是采用蝕刻技術(shù)生產(chǎn)的。
5.制造原子彈也離不開(kāi)氟。鈾與氟形成的六氟化鈾是目前唯一用于工業(yè)化分離U235濃縮鈾的化合物,在核工業(yè)中具有重要的地位。
6、其他用途:含氟液晶材料、含氟藥物等。
硅
硅是一種化學(xué)元素,元素符號Si,舊稱(chēng)矽。原子序數14,相對原子質(zhì)量28.0855,有無(wú)定形硅和晶體硅兩種同素異形體,屬于元素周期表上第三周期。
硅也是極為常見(jiàn)的一種元素,然而它極少以單質(zhì)的形式在自然界出現,而是以復雜的硅酸鹽或二氧化硅的形式,廣泛存在于巖石、砂礫、塵土之中。硅在宇宙中的儲量排在第八位。在地殼中,它是第二豐富的元素,構成地殼總質(zhì)量的26.4%,僅次于第一位的氧(49.4%)。
1787年,拉瓦錫首次發(fā)現硅存在于巖石中。
1824年,瑞典化學(xué)家貝爾塞柳斯(J?ns Jacob Berzelius)通過(guò)加熱氟硅酸鉀和鉀獲取了硅。
硅作為典型的半導體材料,已經(jīng)深刻影響我們的生活,在電子產(chǎn)品中廣泛應用,甚至許多寶石和玉石都是硅的化合物。
小知識:
1.高純的單晶硅是電子信息產(chǎn)業(yè)的基礎,可制成二極管、三極管、晶閘管和各種集成電路(包括我們通常使用的計算機和手機內的芯片和CPU)。
2.單晶硅和多晶硅還可以做成太陽(yáng)能光伏電池,將太陽(yáng)輻射能直接轉化成電能,為我們提供清潔能源,為航天器提供動(dòng)力。
3.我們日常使用的玻璃和陶瓷主要成分都是硅酸鹽。
4.有機硅化合物在我們生活中不可或缺,比如含硅油洗發(fā)水、有機硅塑料。有機硅塑料耐高低溫、耐水性好、高頻絕緣性好,耐輻射、耐臭氧性好 適于制作電工、電子組件及線(xiàn)圈的灌封與固定。人民英雄紀念碑,經(jīng)過(guò)有機硅塑料處理表面,因此永遠潔白、清新。在地鐵四壁噴涂有機硅,可以一勞永逸地解決滲水問(wèn)題。
5.硅加入鐵中會(huì )形成奇妙的磁性材料。
6、氟硅合作:高性能橡膠,耐腐蝕、耐高溫、耐低溫