سیلیس

سیلیسیم دی اکسید یا سیلیس با فرمول شیمیایی SiO2 گسترده ‌ترین ترکیب اکسیدی موجود در پوسته زمین می باشد. نام سيليس Silicon از واژه لاتين (Silicis) به معنی (flint ) سنگ سخت، سنگ چخماق گرفته شده است. نام سیلیس برای تمامی کانی هایی با فرمول عمومی SiO2 استفاده می شود. این کانی ها با فرمول شیمیایی یکسان پولی مورف های معروفی را به وجود می آورند که در گروه کوارتز قرار میگیرند .کوارتز در حالت خاص به طوری در کوه ظاهر می شود که در این حالت، کلیه خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خود را آشکار می سازد. کوارتز در مقابله با اسید ها و بازها حساسیت نشان نمی دهد ولی در مقابل اسید فلوئریدریک، حساس و اثر پذیر می باشد. به لحاظ بافت و ساختمان داخلی هر کدام از اتم های سیلیسم بوسیله 4 اتم اکسیژن به طور تترائدر ظاهر شده است. کوارتز دارای سختی 7 در مقیاس جدول موس و وزن مخصوص 2/65 است. ترکیب شیمیایی، و خواص فیزیکی سيليس، معین کننده کیفیت و موارد مصرف آن در هر یک از صنایع مورد استفاده قرار می گیرد.

طیف وسیع سطح زمین پوشیده از شن می باشد. شن فقط از دو عنصر تشکیل شده است: اکسیژن و سیلیس، این دو عنصر، نقش بسیار با اهمیتی در زندگی ما و حیات بشر دارند

شن ، موادی است که انسان آن را از هزاران سال پیش شناخته و در زندگی خود از آن استفاده می کند ؛ مثلا : در خانه سازی، در سرامیک سازی و … اما در قرن نوزدهم، تحولات خیلی مهمی که در علم شیمی به وجود آمد، شن را به عنوان سودمند ترین ماده زندگی انسان، به عالم معرفی کرد.

اتفاق مهم این بود که: سیلیس از شن استخراج شد.

تجزیه ی شن و تولید سیلیس

سیلیس و اکسیژن ، پیوند بسیار با دوامی را برای یک دانه ی شن تشکیل داده اند برای همین ، جدا کردن سیلیس از شن ، خواستار حرارت زیاد روی شن می باشد. این ساختار قوی و محکم توسط حرارت شکسته می شود تا به حالت دیگری مبدل شود.بعد از این مرحله ، ماده ای به دست می آید که هر یک از آن ها خاصیت گوناگون دارند و می توانند استفاده های مختلفی داشته باشند. این مواد که در گوشه و کنار زندگی ما حضور دارند ، “سیلان” و “سیلوکسان” نام دارند.  شن ، یکی از ارزان ترین مواد روی سطح زمین است. ولی در مقابل ، سیلان که حالت دیگری از پیوند ماسه است ، خیلی ارزشمند و گران قیمت است. اکسیژن ، گاز بی رنگی است که بلافاصله با عناصر دیگر ترکیب می شود. ما هرگز نمی توانیم اکسیژن ترکیب نشده را در فضای خارج از آزمایشگاه داشته باشیم. در طبیعت، اکسیژن همواره با عنصری دیگر ترکیب می شود و شکل خالص آن فقط در آزمایشگاه وجود دارد..

جهت به دست آوردن سیلیس از شن ، اول اکسیژن شن را از آن جدا می کنیم تا باقی مانده ی آن (سیلیس) به کار گرفته شود. جهت جداسازی اکسیژن از سیلیس، اکسیژن با یک عنصر دیگر ترکیب می شود ، که این عنصر اغلب کربن است. برای این عمل، نیروی برق به کار گرفته می شود بعد از جداسازی اکسیژن از شن ، مواد باقی مانده با ماده ای به نام “متیل کلراید” ترکیب می شود تا سیلیس به وجود آید. اسم این عملیات “روشو” است. روشو ، شخصی است که این شیوه را کشف کرد. عملیات ترکیب این مواد تحت شرایط خاصی انجام می پذیرد و از لحاظ فشار و دما و … کاملا کنترل می شود. حاصل این عملیات این است که ماده ی سیلان به وجود می آید. اما این ماده امکان دارد کاملا خالص نباشد و هنوز مواد دیگری در آن موجود باشد..

جهت به دست آوردن سیلان خالص ، سیلان ناخالص را وارد برج های تقطیر می کنند. این برج ها ، ستون های بلندی به ارتفاع 5 تا 15 متر می باشند که با حرارت دادن سیلان ناخالص ، موجب واکنش های بسیار مهم شیمیایی در آن می شوند و به این ترتیب سیلان خالص را به وجود می آورند