在地壳中的含量仅次于氧。在我们身边，也使用了许多硅化合物产品，如玻璃和半导体。如果没有硅元素的应用，就可能不会有今天如此发达的电子设备。

硅的基本物理性质

含量仅次于氧气的元素

硅在地壳中大量蓄积，而主要以石英，水晶，云母的二氧化硅（SiO₂）或者硅酸盐的形式存在。

1823年瑞典化学家贝尔塞柳斯、通过用金属钠还原氟化硅（SiF₄）首次得到了单体硅。

约恩斯·雅各布·贝尔塞柳斯男爵（Jöns Jacob Berzelius）

1779-1848年。瑞典化学家。提出了使用字母表标记新元素符号、发现了硅，硒，钍和铈，被称为近代化学之父。他的弟子中最著名的有近代有机化学大家弗里德里希·维勒

硅与有机硅

硅的英文名为silicon。而有机硅的英文名区别于硅，为silicone，名字有细微的差别，有心得童鞋可以注意下。

而硅silicon是通常应用在半导体（高纯度硅结晶）领域。有机硅silicone则是硅与碳链通过氧连接。应用在硅油，硅橡胶等材料领域。

二氧化硅是玻璃和硅藻土的主要成分

硅的氧化物中的一种、二氧化硅是地壳的主要构成成分，因此在地壳中大量存在。同时，作为干燥机使用的硅胶的成分也是二氧化硅。二氧化硅与氢氧化钠加热可以得到硅酸钠（Na₂SiO₃），然后再加水加热得到水玻璃。水玻璃可以作为胶黏剂与耐火涂料。

水玻璃再经过碳酸钠或者碳酸钾混合加热，快速冷却后就变成了玻璃。水晶灯也是二氧化硅在加压下结晶制备而成的。

同时，很久以前被称为硅藻土的藻类化石的主成分也是二氧化硅。硅藻土由于具有比较高的耐火，隔热性能，因此最近也被广泛用于房屋的墙壁。而另一个比较有名的用途是，用在炸药中。诺贝尔在硝酸甘油中加入硅藻土以用来提高抓主要的稳定性。而在一段时间，成为话题的具有致癌性的石棉的主成分也是二氧化硅，这并不是因为二氧化硅自身是有害的，而是由于石棉是纤维状的，据说它会刺破肺部，引起肺癌和间皮瘤。

电脑，太阳能电池中的半导体材料

硅的代表性用途是半导体材料。半导体是介于导体与绝缘体中间的物质，利用该性质，半导体被广泛用于电脑，晶体管，半导体激光器等电子设备中。而美国的「硅谷」，它指的是位于旧金山湾区的半导体和高科技公司人口密集的地区，很多企业在进行半导体及相关部件的研究。

碳化硅ー新型新干线

碳化硅（Silicon carbide, SiC）是碳（C）与硅（Si）1对1结合的共价键化合物。硬度高（仅次于金刚石，碳化硼）、而且耐久性也非常好，被用于研磨剂与耐火材料。同时在半导体应用领域也备受关注，预计可以作为功率器件材料，性能有望超过硅的极限。今后的引用领域主要集中于日本新型新干线「N700S」(2020年登场)的驱动系统。通过使用SiC，驱动系统有望提高20%轻量化度，并且也有望实现更小型化。

硅-硅多键化合物

碳与硅同属元素周期表的第14主族、性质虽然具有相似性，实际上差别还是很大的。在构造上差别最大的点事，多键结合体的稳定性。碳与碳之间可以很简单稳定的形成双键与三键。而硅-硅双键是天然中不存在的。

然而，1981年美国的Robert West等人首次人工合成了含有硅-硅双键的二硅烯，通过引入位阻大的取代基团进行保护，合成了普通不能稳定存在的二硅烯。

接着，直到2004年，驻波大学的関口章教授等人，成功合成了硅-硅三键化合物二硅炔。相比较于碳-碳三键的直线型结构，硅-硅三键是稍微倾斜的。这两种化合物要说具体有多大的实用性，真的很难说，但是作为基础研究还是非常值得肯定的。

本文版权属于 Chem-Station化学空间， 欢迎点击按钮分享，未经许可，谢绝转载！