14族元素 > ケイ素
原子番号14。シリコン。 固くてもろい非金属の結晶。 地殻では酸素に次いで多く存在し、多くの酸化物、ケイ酸塩が鉱物の形で産出する。 二酸化ケイ素を炭素で高温還元してつくる。
半導体で多少の電導性をもつ。 単体はシリコン樹脂の原料や半導体に使われる。
炭素と結合すると有機ケイ素化合物をつくる。 有機ケイ素化合物が共有結合でつながった重合体はシリコンと呼ばれる。
一部の生物(海綿の一部、珪藻等)は二酸化ケイ素を骨格、殻として利用している。
石綿。主成分は二酸化ケイ素。 きわめて細い繊維で熱、摩擦、酸、アルカリに強い。
断熱性がよく建材(石綿スレート等)、保温断熱材、摩擦材、シール断熱材等に使われていたが、 細かい繊維が肺に刺さる等の危険性があるため 2006年に全面製造禁止された。
発癌性があり、肺がん、中皮腫の原因となるため 現在は製造、使用等が禁止されている。
| 蛇紋石族 | クリソタイル(白石綿) |
| 角閃石族 | クロシドライト(青石綿) |
| アモサイト(茶石綿) | |
| アンソフィライト石綿 | |
| トレモライト石綿 | |
| アクチノライト石綿 |
発癌性の強さ。青石綿＞茶石綿＞白石綿。
オルトケイ酸、メタケイ酸、メタ二ケイ酸等の総称。
ケイ酸塩に酸を作用させるとケイ酸ゲルの白色沈殿ができる。 これを特殊な乾燥剤で乾燥させると混合物が得られる。
ケイ酸は縮合して高分子化合物になる性質がある。
ケイ素原子に4つの酸素原子がついた正四面体が並んだもの。 この隙間に金属イオンが入りイオン結晶となっている。
融点はかなり高い。融解物が冷却したときにはガラスを形成しやすい。 耐火物、ガラス、セラミックスの製造に利用される。
各種の塩
石英粒を主とする砂。二酸化ケイ素90%以上を含み、 この他長石、ジルコン、磁鉄鉱を含む。
ガラスの原料として重要。 日本では愛知県瀬戸地方で多く産出する。
SiH4. モノシランとも。
シリコン化合物の一つ。 特異な周期のある無色の気体。
半導体、太陽電池の製造に用いられる。
発火性が高く、特定高圧ガスに分類される。
二酸化ケイ素を含む化合物の総称。 SiO2・nH2O.
Silicon. ケイ素のこと。半導体、太陽電池に使われるシリコンは 原料のケイ石を還元、精留させて純度を高めている。色は暗灰色。
Silicone. ケイ素樹脂のこと。ケイ素を含む有機化合物の総称で天然には存在しない。 シリコンとは異なる物質だが混同されることが多い。
無機質のシロキサン結合(-Si-O-Si-)が主鎖になり、側鎖に有機基がつながった構造。 シロキサン結合はC-C結合やC-O結合よりも結合エネルギーが大きい。
ケイ素と酸素が交互に結合してポリマーが形成された状態のこと。
SiC. 緑色、青黒色の結晶。硬度は9.5。 ダイヤモンド、炭化ホウ素に次いで硬い。 カーボランダムは商標名。
コークスとケイ砂を電気炉で加熱・冷却して製造される ここで得られるものはα型。 研磨剤、耐火材に用いられる。
ケイ素とカーボンブラックをアルゴン気流中で1800度で熱すると β型が得られる。半導体にもちいられる。
SiO2。無水ケイ酸、ケイ砂、シリカ等。酸性酸化物。
単体ケイ素製造の材料となるほか、ガラスや宝石の主成分でもある。 岩石にも含まれる。一部は石綿(アスベスト)として産出する。
無色透明の固体だが多くは不純物を含むため不透明または有色。 水、酸には溶けない。アルカリ融解によりケイ酸塩に変わる。
条件により下記の何種類かの結晶構造が存在する。