الفرق بين السيليكون والكربون
Aug 07,2023
يُعدّ الكربون والسيليكون عنصرين أساسيين في العالم الحديث. يتواجد كلاهما في العديد من المنتجات الشائعة، بدءًا من البطاريات والإلكترونيات ووصولاً إلى البلاستيك ومواد البناء. إذن، ما هو الفرق بين السيليكون والكربون؟ سنُناقش الاختلافات بين هذين العنصرين الكيميائيين وأهميتهما في مختلف المنتجات والقطاعات.
ما هو السيليكون؟
السيليكون عنصر طبيعي، رقمه الذري 14 ورمزه الكيميائي Si. وهو ثاني أكثر العناصر وفرة في قشرة الأرض. في الواقع، يشكل 28٪ من كتلة طبقة الوشاح الأرضية. يمكن العثور عليه في العديد من الرمال والصخور على شكل ثاني أكسيد السيليكون والسيليكات، على التوالي. وهو شبه فلز قوي، هش، لامع، ويُستخدم في العديد من المنتجات بدءًا من الترانزستورات ووصولاً إلى الخلايا الشمسية.
السيليكون النقي عازل، لكن يمكن تحويله إلى أشباه موصلات بإضافة عناصر دقيقة من معادن محددة. كما يُستخدم في صناعة الزجاج والخرسانة والخزف. ويُعد السيليكون ضروريًا في جسم الإنسان لإنتاج بعض البروتينات والإنزيمات.
ما هو الكربون؟
الكربون عنصر يتكون من أشكال متآصلة مثل الكربون غير المتبلور، والغرافين، والماس. وهو رابع أكثر العناصر شيوعًا في الكون، وثاني أكثر العناصر وفرة في جسم الإنسان. يمكن العثور عليه كعنصر حر، وكذلك في مركبات وترسبات مثل الدولوميت، والنفط، والحجر الجيري، والماس، والغرافين، وما إلى ذلك. ويُستخدم عادةً في إنتاج الحديد، والصلب، والغرافين، والأقطاب الكهربائية، وبطانة الأفران، لأنه يتمتع بأعلى نقاط غليان وانصهار بين جميع العناصر. كما أنه اللبنة الأساسية لجميع المواد العضوية الموجودة في الكائنات الحية، مثل الحمض النووي والبروتينات.
الخصائص المميزة للسيليكون والكربون
يتشابه السيليكون والكربون في وجودهما كشبكات جزيئية كبيرة، وقيمتهما العالية. كما أنهما ينتميان إلى نفس المجموعة في الجدول الدوري. ومع ذلك، هناك اختلافات كبيرة بين هذين العنصرين، مثل:
الخصائص الفيزيائية
على عكس الكربون الذي هو لا فلزي، يتمتع السيليكون بخصائص شبه فلزية مثل الصلابة والهشاشة. يُشار إلى السيليكون بأنه شبه فلز، لأنه يمتلك مزيجًا من خصائص الفلزات واللافلزات. ومن الاختلافات الأخرى نقاط الانصهار والغليان. تبلغ نقطة انصهار السيليكون 1414 درجة مئوية، ونقطة غليانه 3265 درجة مئوية. من ناحية أخرى، تبلغ نقطة غليان الكربون 4827 درجة مئوية، ونقطة انصهاره 3550 درجة مئوية. كما أن كثافة الكربون أعلى من كثافة السيليكون. الكثافات النسبية هي 3.51 جم/سم³ و 2.33 جم/سم³، على التوالي.
الخصائص الكيميائية
يكمن الفرق في السلوك الكيميائي للسيليكون والكربون في أن السيليكون يمتلك خصائص كيميائية تسمح بتكوين أربع روابط تساهمية، وذلك بسبب تكافؤه 4+. كما أن الكربون له تكافؤ 4، مما يسمح له بتكوين أربع روابط مع ذرات أخرى؛ ومع ذلك، فإنه غالبًا ما يُكوّن ثلاث روابط. كما أن السيليكون أقل تفاعلًا بكثير من الكربون. يتطلب أكسدته درجات حرارة عالية ما لم يتفاعل مع الفلور، ولا يتفاعل مع الأحماض باستثناء القلويات المركزة. ومع ذلك، يمكن معالجته بعناصر دقيقة لتشكيل أشباه موصلات تُستخدم في الأجهزة الإلكترونية.
الاستخدامات
يُستخدم السيليكون في العديد من المنتجات والقطاعات، بدءًا من البطاريات والإلكترونيات والبلاستيك ومواد البناء. كما أنه ضروري في جسم الإنسان لتخليق بعض البروتينات والإنزيمات. من ناحية أخرى، تمتلك الأشكال المختلفة تطبيقات مختلفة. يُستخدم الكوك في صناعة البنزين، والصلب، والحديد، والغرافين، ومنتجات أخرى. كما يُستخدم في الوقود، وإنتاج الصلب، والحديد، والغرافين، وغيرها من المواد. يُعد الجرافيت مادة تشحيم جيدة، كما يُستخدم في أقلام الرصاص وهياكل الطائرات. يُستخدم الفحم المنشط في تنقية الهواء، وكعامل مزيل للألوان. من ناحية أخرى، يُستخدم الماس في المواد الكاشطة، وقطع الحفر، والمجوهرات. كما يُعد الكربون اللبنة الأساسية لجميع المواد العضوية الموجودة في الكائنات الحية، مثل البروتينات والحمض النووي.
الخلاصة
باختصار، يُعدّ كل من الكربون والسيليكون عنصرين بالغَي الأهمية في عالمنا اليوم. يتميزان بخصائص كيميائية وفيزيائية فريدة، ويُستخدمان في العديد من المنتجات والصناعات. يُستخدم الكربون في صناعة الصلب، والأقطاب الكهربائية، والبلاستيك، وغيرها من المواد، بينما يُستخدم السيليكون في العديد من المنتجات والصناعات. نأمل أن نكون قد ساعدناك في فهم الأساسيات حول الاختلافات بين هذين العنصرين. إذا كنت بحاجة إلى سيليكون نقي لصناعتك، فلا داعي للبحث أكثر من أوشي ميتال . نحن نقدم العديد من المنتجات المختلفة، من الفاناديوم إلى السيليكون، والمنجنيز، والأنتيمون، والموليبدينوم، لتلبية احتياجات مشروعك. يرجى التواصل معنا لمعرفة المزيد عن كيفية مساعدتك.
المدونة
ما هو عدد الأكسدة لخامس أكسيد الفاناديوم V2O5؟
Sep 26,2023
Sep 18,2023
فاناديوم (V) فوسفات: الصيغة والتطبيق
Sep 13,2023
تكوين الفاناديوم الإلكتروني: حقائق مهمة
Sep 06,2023
Aug 07,2023
اتصل بنا
