硅- Si

硅

硅是地壳中最丰富的正电元素。它是一种具有明显金属光泽的类金属物质，非常脆。它的化合物通常是四价的，虽然有时是二价的，而且它的化学行为是纯电正的。此外，五配位和六配位的硅化合物也是已知的。

天然硅含有92.2%的同位素28、4.7%的硅29和3.1%的硅30。除了这些稳定的天然同位素外，人们还知道各种放射性的人造同位素。单质硅具有类似于金属的物理性质锗，位于它的第四组元素周期表．硅是一种最纯净的固有半导体，尽管它的半导体强度通过引入少量的杂质而大大增加。硅的化学行为与金属相似。

它的电正性几乎和锡一样，比锗和铅的电正性要高得多。根据这种金属性质，它形成四正离子和各种共价化合物;它仅在少数硅化物中作为负离子出现，并作为氧酸或复合阴离子的正离子成分出现。

它可以形成各种系列的氢化物，各种卤化物(其中许多包含硅-硅键)和许多系列的含有氧的化合物，氧可以具有离子或共价的性质。

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硅是玻璃、水泥、陶瓷、大多数半导体器件和硅酮的主要成分，后者是一种塑料物质，经常与硅混淆。硅也是一些钢的重要成分，也是砖的主要成分。它是一种用于制作搪瓷和陶器的耐火材料。

元素硅及其金属间化合物被用作合金积分，以提供更多的电阻铝，镁，铜以及其他金属。纯度为98-99%的冶金硅被用作制造有机硅和硅树脂、密封件和油的原料。硅片用于集成电路。直接转换太阳能的光伏电池使用电子级的单晶硅薄片。二氧化硅被用作生产单质硅和碳化硅的原料。大的硅晶体用于压电玻璃。融化的石英砂转化为硅玻璃，用于实验室和化工厂，以及电绝缘体。硅在水中的胶体分散体被用作涂层剂和某些搪瓷的成分。

已知硅与96种稳定元素中的64种形成化合物，并可能与其他18种元素形成硅化物。除了冶金中大量使用的金属硅化物外，它还与金属硅化物形成重要的常用化合物氢，碳、卤素、氮，氧气和硫。此外，还有许多有用的有机硅副产品。

环境中的硅

硅以多种二氧化硅的形式存在，并且与天然硅酸盐有无数种不同的形式。

除了氧，硅比其他任何元素都要丰富得多。铝占固体地壳的27.72%，氧占46.6%，仅次于硅的第二元素铝占8.13%。

沙被用作商业生产硅的来源。开采了一些硅质矿物，例如滑石粉和云母。其他被开采的硅酸盐有长石、胶石、橄榄石、蛭石、珍珠岩、高岭石等。在另一个极端，有一些形式的二氧化硅是如此稀有，以至于仅仅因为这个原因就值得拥有:宝石蛋白石、玛瑙和莱茵石。

硅对健康的影响

硅不集中于任何特定的器官，而主要存在于结缔组织和皮肤中。硅作为一种元素是无毒的，在其所有的自然形式中，即硅和硅酸盐是最丰富的。

单质硅是一种惰性物质，似乎缺乏引起肺组织纤维化的特性。然而，据报道，实验室动物因气管内注射硅尘而出现轻微的肺部病变。硅尘对肺部的不良影响很小，当接触量保持在接触限度以下时，似乎不会产生重大器质性疾病或有毒影响。硅可能引起慢性呼吸疾病。结晶二氧化硅(二氧化硅)是一种强烈的呼吸危害。然而，在正常加工过程中产生结晶二氧化硅的可能性是非常遥远的。LD50(口服)- 3160 mg/kg。(LD50:致死剂量50。一种物质的单剂量可导致50%的动物因通过除吸入以外的任何途径接触该物质而死亡。通常用每千克动物体重所含物质的毫克或克来表示。)

硅晶体在接触时刺激皮肤和眼睛。吸入会刺激肺部和粘液膜。对眼睛的刺激会导致眼睛流泪和发红。红肿、结垢和瘙痒是皮肤炎症的特征。

肺癌与职业性暴露于晶体二氧化硅特别是石英和方石英有关。在对矿工、硅藻土工人、花岗岩工人、陶器工人、耐火砖工人和其他工人的研究中已经报道了暴露-反应关系

若干流行病学研究报告显示，在接触二氧化硅的工人中，有大量的死亡或免疫紊乱和自身免疫疾病病例。这些疾病和失调包括硬皮病风湿性关节炎，系统性红斑狼疮，以及结节病．

最近的流行病学研究报告了有统计学意义的职业性暴露与石英有肾脏疾病和亚临床肾脏改变

结晶二氧化硅可能会影响免疫系统，导致分枝杆菌感染(结核性和非结核性)或真菌感染，特别是在矽肺患者中

职业性暴露于可呼吸的晶体二氧化硅与支气管炎、慢性阻塞性肺疾病(COPD)和肺气肿有关。一些流行病学研究表明，这些健康影响在非吸烟者中可能不太频繁或不存在。