我們眼中陌生的化學元(yuan)素
在生(sheng)活及(ji)生(sheng)產工作中普(pu)遍存(cun)在
接下來讓我們一起走進氟硅(gui)新材料的世界
氟(fu)是(shi)(shi)一種(zhong)非金屬化(hua)學元(yuan)(yuan)素,化(hua)學符號F,原子序數9。氟(fu)是(shi)(shi)鹵族元(yuan)(yuan)素之一,在元(yuan)(yuan)素周(zhou)期(qi)表中位于第二周(zhou)期(qi)。氟(fu)元(yuan)(yuan)素的單(dan)質(zhi)是(shi)(shi)F2,它是(shi)(shi)一種(zhong)淡黃色 ,劇毒的氣體。氟(fu)氣的腐蝕性(xing)很強(qiang),化(hua)學性(xing)質(zhi)極為(wei)活潑,是(shi)(shi)氧化(hua)性(xing)最強(qiang)的物質(zhi)之一,甚至可以和部分惰性(xing)氣體在一定(ding)條件下(xia)反應(ying)。
氟(fu)
氟是特種塑料、橡(xiang)膠和冷(leng)凍(dong)機中的關(guan)鍵(jian)元(yuan)素。由于氟的特殊化(hua)學(xue)性質,氟化(hua)學(xue)在化(hua)學(xue)發(fa)展史上有(you)重要的地(di)位(wei)。
氟是人(ren)體必(bi)(bi)須的元素,牙齒(chi)骨骼必(bi)(bi)不可少(shao),指甲、毛(mao)發中也有。
人體(ti)每天需要1-2mg的氟(fu),對(dui)生(sheng)長(chang)發(fa)育,尤其是(shi)牙(ya)齒骨骼發(fa)育有重要作(zuo)用,一般(ban)通過飲用水、海產品就(jiu)可以滿足,但(dan)是(shi)有些(xie)地區需要額外(wai)補(bu)充氟(fu)元素。不過也不能過分補(bu)充,否則(ze)會患上氟(fu)斑牙(ya)、氟(fu)骨病。
工業(ye)用途:冰箱制冷劑、不(bu)粘鍋、集成電路(lu)蝕(shi)刻劑……
小(xiao)知識(shi):
1.冰箱、空調中(zhong)用(yong)的制冷劑(ji)又叫氟利昂(ang)(ang),就是含氟化合(he)物。不(bu)過需(xu)要(yao)知道的是所謂的“無氟”空調不(bu)是指制冷劑(ji)中(zhong)不(bu)含氟元素,而是說不(bu)用(yong)氟利昂(ang)(ang)作為制冷劑(ji)。還要(yao)說明的是,氟利昂(ang)(ang)中(zhong)所含的溴、氯原子(zi)才是破壞大氣臭氧層(ceng)的元兇(xiong),可不(bu)是氟的錯誤。
2.不粘鍋(guo)涂層。含氟聚合物擁有(you)優越的耐(nai)熱性、耐(nai)寒性、電(dian)絕緣性、耐(nai)化學(xue)腐(fu)蝕性和機械性能,是工業上必不可少的材料。
3.水立方(fang)也(ye)采用了含氟聚合(he)物薄膜。
4.氟氣及其化合(he)物還是重要(yao)的蝕(shi)刻劑(ji)。漂亮的磨砂玻(bo)璃就是蝕(shi)刻出來的,在(zai)工業上大規模(mo)制(zhi)造集成電路芯片也(ye)是采用蝕(shi)刻技術生產(chan)的。
5.制(zhi)造原子彈也離不開氟(fu)。鈾與氟(fu)形成的(de)六氟(fu)化鈾是目前唯一(yi)用于工業(ye)化分離U235濃(nong)縮鈾的(de)化合物,在核(he)工業(ye)中(zhong)具(ju)有重要(yao)的(de)地位。
6、其他用(yong)途(tu):含(han)氟液(ye)晶材(cai)料(liao)、含(han)氟藥物(wu)等。
硅(gui)
硅(gui)是(shi)一種化(hua)學(xue)元素,元素符號(hao)Si,舊稱(cheng)矽。原子序數14,相對(dui)原子質量(liang)28.0855,有(you)無定形硅(gui)和晶體(ti)硅(gui)兩種同素異形體(ti),屬于元素周期表上第三周期。
硅(gui)也是極為常見(jian)的一種元素,然而它(ta)極少以(yi)單質(zhi)的形(xing)式在(zai)自(zi)然界出現,而是以(yi)復雜(za)的硅(gui)酸鹽或二氧(yang)化硅(gui)的形(xing)式,廣泛(fan)存在(zai)于巖石、砂礫、塵土之中。硅(gui)在(zai)宇宙中的儲量排在(zai)第八位(wei)。在(zai)地殼(ke)中,它(ta)是第二豐富(fu)的元素,構(gou)成地殼(ke)總(zong)質(zhi)量的26.4%,僅次于第一位(wei)的氧(yang)(49.4%)。
1787年,拉瓦錫首次發現硅存在(zai)于巖石中。
1824年,瑞典化(hua)學家(jia)貝爾(er)塞柳斯(J?ns Jacob Berzelius)通過加熱氟(fu)硅(gui)酸鉀和鉀獲取了硅(gui)。
硅(gui)作為典型的半導體(ti)材料(liao),已經深刻影(ying)響我們(men)的生活,在電子產品中(zhong)廣泛應用,甚至許多寶(bao)石(shi)和玉(yu)石(shi)都是硅(gui)的化(hua)合物。
小知識(shi):
1.高純的單晶硅(gui)是電子(zi)信息產(chan)業的基礎,可(ke)制成二極(ji)管、三(san)極(ji)管、晶閘管和各種集成電路(lu)(包(bao)括我們通常使用的計算機和手機內的芯片和CPU)。
2.單晶(jing)硅(gui)和多晶(jing)硅(gui)還可以做成太(tai)陽(yang)能光伏電(dian)池,將太(tai)陽(yang)輻射(she)能直接(jie)轉化成電(dian)能,為我們提(ti)供清潔(jie)能源,為航(hang)天器提(ti)供動力。
3.我們日常使(shi)用的玻(bo)璃和(he)陶瓷主要成分都是硅酸鹽。
4.有機(ji)硅化合物(wu)在我們生活中(zhong)不(bu)可或缺,比(bi)如含硅油洗(xi)發水(shui)、有機(ji)硅塑料。有機(ji)硅塑料耐高低(di)溫、耐水(shui)性(xing)好(hao)(hao)、高頻絕緣(yuan)性(xing)好(hao)(hao),耐輻射、耐臭氧性(xing)好(hao)(hao) 適于制作(zuo)電工、電子(zi)組件及線圈的灌封與固定。人民英雄紀(ji)念碑,經過有機(ji)硅塑料處理表(biao)面,因此永(yong)(yong)遠潔白、清(qing)新(xin)。在地鐵四(si)壁噴涂有機(ji)硅,可以(yi)一(yi)勞永(yong)(yong)逸(yi)地解決滲(shen)水(shui)問題。
5.硅加入鐵(tie)中(zhong)會形(xing)成奇妙(miao)的磁性材料。
6、氟硅合作:高性能橡膠,耐(nai)(nai)腐蝕、耐(nai)(nai)高溫(wen)、耐(nai)(nai)低溫(wen)