Array ( [0] => 14662741 [id] => 14662741 [1] => cswiki [site] => cswiki [2] => Křemík [uri] => Křemík [3] => [img] => [4] => [day_avg] => [5] => [day_diff] => [6] => [day_last] => [7] => [day_prev_last] => [8] => Křemík je chemický prvek s označením Si a atomovým číslem 14 v periodické tabulce. Je to polokov, který se nachází ve 14. skupině a 3. periodě. Křemík je druhý nejrozšířenější prvek v zemské kůře po kyslíku a je důležitou složkou mnoha minerálů a hornin. Je také součástí různých materiálů, včetně skla, keramiky a betonu. Křemík je známý svou velkou tvrdostí a vysokou odolností vůči tepelnému šoku. Je také dobře vodivý pro elektrický proud, což mu dává široké uplatnění v elektronice. Křemík se používá výrobu polovodičů, solárních článků, mikročipů, tranzistorů a dalších elektronických zařízení. Křemík je nezbytný pro mnoho biologických organismů, včetně lidí. Je důležitým stopovým prvkem pro správnou funkci těla a má vliv na růst kostí, svalové funkce a metabolismus. Křemík se také užívá jako doplněk stravy k podpoře zdravé kvality vlasů, kůže a nehtů. Celkově je křemík významným prvkem s širokým spektrem aplikací a zaujímá důležité místo ve vědeckém, technologickém a lékařském průmyslu. [oai] => Křemík je chemický prvek s označením Si a atomovým číslem 14 v periodické tabulce. Je to polokov, který se nachází ve 14. skupině a 3. periodě. Křemík je druhý nejrozšířenější prvek v zemské kůře po kyslíku a je důležitou složkou mnoha minerálů a hornin. Je také součástí různých materiálů, včetně skla, keramiky a betonu. Křemík je známý svou velkou tvrdostí a vysokou odolností vůči tepelnému šoku. Je také dobře vodivý pro elektrický proud, což mu dává široké uplatnění v elektronice. Křemík se používá výrobu polovodičů, solárních článků, mikročipů, tranzistorů a dalších elektronických zařízení. Křemík je nezbytný pro mnoho biologických organismů, včetně lidí. Je důležitým stopovým prvkem pro správnou funkci těla a má vliv na růst kostí, svalové funkce a metabolismus. Křemík se také užívá jako doplněk stravy k podpoře zdravé kvality vlasů, kůže a nehtů. Celkově je křemík významným prvkem s širokým spektrem aplikací a zaujímá důležité místo ve vědeckém, technologickém a lékařském průmyslu. [9] => [is_good] => [10] => [object_type] => [11] => 0 [has_content] => 0 [12] => [oai_cs_optimisticky] => ) Array ( [0] => {{Infobox - chemický prvek [1] => [2] => | značka = Si [3] => | protonové číslo = 14 [4] => | nukleonové číslo = 28 [5] => | název = Křemík [6] => | latinsky = silicium [7] => | nad = [[Uhlík|C]] [8] => | pod = [[Germanium|Ge]] [9] => | vlevo = [[Hliník]] [10] => | vpravo = [[Fosfor]] [11] => | dolní tabulka = ano [12] => [13] => | chemická skupina = Polokovy [14] => | číslo CAS = 7440-21-3 [15] => | skupina = 14 [16] => | perioda = 3 [17] => | blok = p [18] => | koncentrace v zemské kůře = 257 000 až 282 000 ppm [19] => | koncentrace v mořské vodě = 3 [20] =>  mg/l [21] => | obrázek = SiliconCroda.jpg [22] => | emisní spektrum = Silicon_Spectra.jpg [23] => | vzhled = Stříbřitě modrošedá látka [24] => [25] => | relativní atomová hmotnost = 28,0855 [26] => | atomový poloměr = 111 pm [27] => | kovalentní poloměr = 111 pm [28] => | Van der Waalsův poloměr = 210 pm [29] => | elektronová konfigurace = [Ne] 3s2 3p2 [30] => | oxidační čísla = −IV, −III, −II, −I, I, II, III, IV [31] => [32] => | skupenství = [[Pevná látka|Pevné]] [33] => | krystalografická soustava = Krychlová [34] => | hustota = 2,3290 g/cm3 [35] => | tvrdost = 6,5 [36] => | magnetické chování = [[Diamagnetismus|Diamagnetický]] [37] => | teplota tání = 1413,85 [38] => | teplota varu = 3264,85 [39] => | molární objem = 12,06×10−6 m3/mol [40] => | skupenské teplo tání = 50,21 KJ/mol [41] => | skupenské teplo varu = 359 KJ/mol [42] => | tlak syté páry = 100 Pa při 2339K [43] => | rychlost zvuku = 8433 m/s [44] => | molární tepelná kapacita = 19,789 J/(mol·K) [45] => | elektrická vodivost = 4,35×10−4 S/m [46] => | měrný elektrický odpor = 2300 Ω·m [47] => | tepelná vodivost = 149 W⋅m−1⋅K−1 [48] => [49] => | standardní elektrodový potenciál = 1,12 V [50] => | elektronegativita = 1,9 [51] => | spalné teplo na m3 = [52] => | spalné teplo na kg = [53] => | ionizační energie = 786,5 KJ/mol [54] => | ionizační energie2 = 1577,1 KJ/mol [55] => | ionizační energie3 = 3231,6 KJ/mol [56] => | iontový poloměr = [57] => [58] => | izotopy = {{Infobox - chemický prvek/Stabilní izotop [59] => | nukleonové číslo = 28 [60] => | značka = Si [61] => | výskyt = 92.23 % [62] => | počet neutronů = 14 [63] => }}{{Infobox - chemický prvek/Stabilní izotop [64] => | nukleonové číslo = 29 [65] => | značka = Si [66] => | výskyt = 4,67 % [67] => | počet neutronů = 15 [68] => }}{{Infobox - chemický prvek/Stabilní izotop [69] => | nukleonové číslo = 30 [70] => | značka = Si [71] => | výskyt = 3,10 % [72] => | počet neutronů = 16 [73] => }}{{Infobox - chemický prvek/Nestabilní izotop [74] => | nukleonové číslo = 32 [75] => | značka = Si [76] => | výskyt = stopy [77] => | poločas = 170 let [78] => | způsob = [[záření beta|β−]] [79] => | energie = 13,020 [80] => | nukleonové číslo produktu = 32 [81] => | značka produktu = [[Fosfor|P]] [82] => }} [83] => | R-věty = {{R|36/38}}, {{R|11}}, {{R|36/37/38}} [84] => | S-věty = {{S|26}}, {{S|36/37/39}}, {{S|22}} [85] => }} [86] => '''Křemík''' (chemická značka '''Si''', {{vjazyce|la}} ''silicium'') je [[Polokovy|polokovový]] prvek, hojně se vyskytující v [[zemská kůra|zemské kůře]]. Slouží jako základní materiál pro výrobu [[polovodič]]ových součástek, ale i jako základní surovina pro výrobu [[sklo|skla]] a významná součást keramických a stavebních materiálů. [87] => [88] => == Historie objevu == [89] => Křemík poprvé identifikoval roku [[1787]] [[Antoine Lavoisier]] jakožto složku [[pazourek|pazourku]] a jiných křemíkatých [[hornina|hornin]]. Později, v roce [[1800]], jej [[Humphry Davy]] mylně považoval za sloučeninu. Roku [[1811]] [[Joseph Louis Gay-Lussac|Gay-Lussac]] a [[Louis Jacques Thénard|Thénard]] pravděpodobně vyrobili [[amorfní látka|amorfní]] křemík zahříváním [[draslík]]u s [[tetrafluorosilan]]em. Křemík jakožto prvek byl poprvé izolován [[švédsko|švédským]] chemikem [[Jöns Jacob Berzelius|J. J. Berzeliem]] roku [[1823]]. Roku [[1824]] Berzelius získal [[amorfní křemík]] přibližně stejným postupem jako předtím Gay-Lussac. Berzelius také produkt přečistil opakovaným promýváním. [90] => [91] => == Názvy == [92] => Latinský název silicium je odvozen od slova silex (2. pád silicis), které označovalo formu křemene česky nazývanou [[pazourek]].Emilie Musilová, Hana Cídlová: [https://is.muni.cz/do/1499/el/estud/pedf/ps09/slouceniny/web/pages/121.html Chemické názvosloví anorganických sloučenin], 1.2.1 Vznik názvů prvků, Pedagogická fakulta Masarykovy univerzity, 2009 [93] => [94] => Český název křemík je jedním z neologismů, které zavedl v rámci nového [[České chemické názvosloví|českého chemického názvosloví]] [[Jan Svatopluk Presl]] ve svých knihách ''Lučba čili chemie zkusná'' (1828–35) a ''Nerostopis'' (1837). Český název prvku je odvozen od názvu [[křemen]], jehož praslovanský kořen má souvislost buď s hořením (a slovy křesat či kremace) nebo s řezáním a sekáním (a např. slovem sekera).Jiří Rejzek: ''Český etymologický slovník'', hesla křemen, křemík [95] => [96] => == Základní fyzikálně-chemické vlastnosti == [97] => Jedná se o poměrně tvrdý polokov s vysokou [[Chemická afinita|afinitou]] ke [[kyslík]]u. Elementární křemík je na vzduchu neomezeně stálý, v okolní přírodě se s ním však setkáváme prakticky pouze ve formě sloučenin, v nichž se vyskytuje pouze v mocenství Si4+. [98] => [99] => Je odolný vůči většině minerálních [[kyseliny|kyselin]] s výjimkou směsi [[kyselina fluorovodíková|kyseliny fluorovodíkové]] (HF) a [[kyselina dusičná|kyseliny dusičné]] (HNO3), velmi snadno se však rozpouští v [[Zásady (chemie)|zásaditých]] roztocích (např. v [[hydroxid draselný|hydroxidu draselném]]) za vzniku křemičitanového [[anion]]tu [SiO3]−2. [100] => [101] => == Výskyt v přírodě == [102] => [[Soubor:Quartz Brésil.jpg|vlevo|náhled|Křišťál – krystalický oxid křemičitý]] [103] => [[Soubor:GuerreroAméthyste.jpg|vlevo|náhled|Minerál ametyst]] [104] => V čisté podobě se křemík v přírodě nevyskytuje, setkáváme se pouze s jeho sloučeninami. Je po kyslíku druhým nejvíce zastoupeným prvkem v zemské kůře. Podle posledních dostupných údajů tvoří 26 – 28 % [[zemská kůra|zemské kůry]]. V mořské vodě je jeho koncentrace poměrně nízká, pouze 3 mg Si/l, ve [[vesmír]]u připadá na jeden [[atom]] křemíku pouze přibližně 30 000 atomů [[vodík]]u. [105] => [106] => Křemík je základní složkou velké většiny [[hornina|hornin]] tvořících zemskou kůru – příkladem mohou být [[pískovec|pískovcové horniny]], [[jíl]]y, [[žula|žuly]] a především [[živce|aluminosilikátové horniny]] na bázi [[ortoklas]]u (aluminosilikáty obsahující [[draslík]]) nebo [[plagioklas]]u (aluminosilikáty obsahující [[sodík]]). Křemík se tedy vyskytuje prakticky ve všech vyvřelých horninách. [107] => [108] => [[Mineralogie|Mineralogicky]] je bezesporu nejvýznamnějším zástupcem [[křemen]], chemicky [[oxid křemičitý]] SiO2. Minerály s tímto složením se liší barevně podle přítomnosti malých množství cizorodých prvků, které způsobují charakteristické zbarvení krystalického oxidu křemičitého. Téměř čistý oxid křemičitý je mineralogicky označován jako [[křišťál]], fialově je zbarven [[ametyst]] (příměs Fe4+), žlutý je [[citrín]] (příměs Fe3+), růžový [[růženín]] (Mn2+), hnědý [[záhněda]] (příměs Al, Na, Li). Další, např. [[jaspis]], se mohou vyskytovat v několika barevných variantách. [109] => [110] => Zvláštní případ minerálu na bázi oxidu křemičitého je amorfní forma této sloučeniny – [[opál]]. Tento módní [[polodrahokam]] se vyskytuje v řadě barevných variant. V současné době se největší množství opálů dobývá v [[Austrálie|Austrálii]] a střední [[Amerika|Americe]] včetně [[Mexiko|Mexika]]. [111] => [112] => Z biologického hlediska patří křemík mezi [[biogenní prvky]], i když jeho obsah v tkáních živých organismů není příliš vysoký. Uvádí se, že v těle dospělého člověka je přítomen přibližně 1 g křemíku a to především v kostech, chrupavkách a zubní sklovině, pro jejichž zdravý růst a vývoj je nezbytný. Zvýšený obsah křemíku v rostlinných [[buňka|buňkách]] můžeme nalézt např. v [[přeslička|přesličkách]] nebo žahavých chloupcích [[kopřiva|kopřiv]]. [113] => [114] => Mimořádně důležitý je křemík pro [[rozsivka|rozsivky]], neboť jeho sloučeniny tvoří hlavní složku schránky těchto jednobuněčných řas, [[frustula|frustuly]]. Jde zejména o vodnatý [[polymer]] oxidu křemičitého, blízký opálu. Rozsivky jsou jedinou skupinou organismů, jejíž rozvoj je naprosto závislý na přítomnosti rozpustných forem oxidu křemičitého v prostředí. Po vyčerpání zdrojů křemíku se zastaví replikace [[DNA]]. Rozsivky jsou významnými primárními producenty [[biomasa|biomasy]], jejich biomasa tvoří 25% z celkového množství produkovaného rostlinami. [115] => [116] => == Výroba a využití == [117] => [[Soubor:Diatom0D.JPG|vpravo|náhled|Mikroskopická řasa rozsivka]] [118] => Křemík má také využití při výrobě skla, porcelánu, nebo cementu. [119] => Výroba křemíku v průmyslovém měřítku spočívá v [[Redoxní reakce|redukci]] taveniny vysoce čistého oxidu křemičitého v [[oblouková elektrická pec|obloukové elektrické peci]] na [[grafitová elektroda|grafitové elektrodě]], jejíž materiál je přitom spalován na plynný [[oxid uhelnatý]] podle reakce: [120] => [121] => : SiO2 + 2C → Si + 2CO [122] => [123] => za vzniku křemíku o čistotě 97 – 99 %. Pro účely elektronického průmyslu je ovšem tato čistota naprosto nedostatečná, neboť výroba elektronických součástek vyžaduje většinou křemík o čistotě minimálně 99,9999 %, protože i nepatrné znečištění výrazně ovlivňuje kvalitu vyrobených [[tranzistor]]ů a dalších elektronických součástek. [124] => [125] => === Výroba vysoce čistého křemíku === [126] => [[Soubor:Silicon purification processes.svg|náhled|Siemensův a FBR postup.]] [127] => Jednou z nejstarších metod pro přípravu vysoce čistého křemíku je [[zonální tavení]]. Čištěný materiál se nejprve upraví do tvaru dlouhé tenké tyče. Ta se potom ve speciální pícce postupně přetavuje tak, aby se tavená zóna posunovala od jednoho konce ke druhému. Přitom se nečistoty přítomné v materiálu koncentrují v roztavené zóně a postupně se dostávají ke konci tyče, který se nakonec odstraní odříznutím. Několikanásobným opakováním tohoto postupu vznikne poměrně vysoce čistý materiál. [128] => [129] => V současné době se pro přípravu extrémně čistého křemíku používají chemické metody. V tzv. [[Siemensův postup|Siemensově postupu]] je z křemíku nejprve vyrobena nějaká těkavá sloučenina, obvykle [[trichlorsilan]] HSiCl3 nebo [[chlorid křemičitý]] SiCl4. Tyto plynné sloučeniny se potom vedou přes vrstvu vysoce čistého křemíku o teplotě přes 1 100 °C. Přitom dochází k jejich rozkladu a vzniklý vysoce čistý křemík se ukládá v krystalické podobě na původní křemíkovou podložku. Reakci trichlorsilanu vystihuje rovnice: [130] => [131] => : 2 HSiCl3 → Si + 2 HCl + SiCl4 [132] => [133] => Uvedeným postupem vzniká tzv. polykrystalický křemík, který typicky obsahuje nečistoty v řádu jednotek ppb (1 : 1 000 000 000) a plně vyhovuje požadavkům pro výrobu elektronických polovodičových součástek. [134] => [135] => Po určitou dobu byl alternativou k Siemensově metodě postup DuPontův, který vycházel z chloridu křemičitého a jeho rozkladu při teplotě 950 °C na vysoce čistém [[zinek|zinku]] podle rovnice: [136] => [137] => : SiCl4 + 2 Zn → Si + 2 ZnCl2 [138] => [139] => Technické problémy s těkavostí vznikajícího [[chlorid zinečnatý|chloridu zinečnatého]], který následně znečišťoval vyrobený čistý křemík, vedly nakonec k tomu, že byl tento proces prakticky opuštěn. [140] => [141] => === Výroba monokrystalického křemíku === [142] => [[Soubor:Monokristalines Silizium für die Waferherstellung.jpg|vpravo|náhled|upright|Monokrystalický křemíkový krystal]] [143] => Jelikož pro výrobu některých polovodičových součástek je polykrystalický křemík nepoužitelný, používá se křemík monokrystalický. Obvyklou metodou pro jeho výrobu je řízená krystalizace z taveniny, nazývaná [[Czochralského proces]]. Při tomto postupu je do křemíkové taveniny vložen zárodečný krystal vysoce čistého křemíku. [144] => [145] => Tento krystal se přitom otáčí a pulzuje podle předem přesně definovaného programu, přičemž teplota taveniny je také velmi pečlivě sledována a řízena. Celý proces probíhá v nádobách z velmi čistého [[křemen]]e v inertní atmosféře [[argon]]u. Na zárodečném krystalu se pak vylučují další vrstvy mimořádně čistého křemíku, výsledný produkt (křemíkový ingot) pak může mít až 400 mm v průměru a délku do 2 m, tvořen je přitom jediným krystalem. Vyrobený ingot se po ochlazení řeže na tenké vrstvy (typicky 0,5 mm), leští a je použit jako výchozí surovina pro výrobu polovodičových součástek. [146] => [147] => === Slitiny === [148] => [[Metalurgie|Metalurgický]] význam křemíku spočívá pouze ve výrobě některých speciálních [[slitina|slitin]], v nichž jeho podíl představuje pouze jednotky procent. Nejznámější je [[ferrosilicium]], slitina křemíku a [[železo|železa]], která se vyznačuje vysokou tvrdostí a chemickou odolností. Pro zvýšení tvrdosti se křemík v malém množství přidává i do speciálních [[ocel]]í a [[hliník]]ových slitin. [149] => [150] => == Rafinace křemíku == [151] => {{upravit část}} [152] => Chemická rafinace se provádí převedení na sloučeninu [[trichlorsilan]]u SiHCl3, a následná [[destilace]], při níž se odstraní většina nečistot. [153] => [154] => '''Fyzické rafinace:''' [155] => * ''[[Pásmové tavení]]'': Proces čištění je založen na faktu vyšší ochoty nečistot rozpouštět se v kapalné (roztavené) fazi, než v pevné. Ingot se tedy průběžně natavuje po celé svojí délce, čímž se nečistoty koncentrují v této natavené oblasti a část jež znovu tuhne je o tyto nečistoty ochuzena. Postupně se tak nečistoty posouvají ke konci ingotu. Vícenásobným zopakováním tohoto procesu lze dosáhnout požadované čistoty ve většině objemu ingotu, vyjma jeho konec kde jsou nečistoty koncentrovány. Tento konec je pro další zpracování nevhodný a je odřezán.{{Citace elektronické monografie [156] => | příjmení = Drápala [157] => | jméno = Jaromír [158] => | příjmení2 = Kuchař [159] => | jméno2 = Lumír [160] => | titul = Zonální tavení jako krystalizační a rafinační metoda [161] => | url = https://csacg.fzu.cz/func/viewpdf.php?file=2000_34Drapala.pdf [162] => | datum vydání = 2000 [163] => | datum přístupu = 2023-08-09 [164] => }} [165] => * ''Řezání na „Salámky“'': Po vytažení z kelímku už je hotový polovodič určeného typu, který se dále rozřezává na určené plátky, takzvané salámky. Salámky se řežou [[diamantový řezač|diamantovým řezačem]], podobným strojem, který se používá na salám nebo chléb. [166] => * ''[[Broušení]] – [[Lapování]]'': Lapování je druh strojního obrábění. Technicky patří do broušení a leštění, neupravuje se jím [[geometrie]] ale [[Drsnost (materiál)|drsnost]] materiálu. Dosahuje se jím až zrcadlový lesk materiálu. Jde o dokončovací operaci, při které dochází k úběru materiálu účinkem volných zrn brusiva, které se přivádí mezi lapovací nástroj a lapovaný povrch. Řezný pohyb volných zrn je vyvolán pohybem lapovacího nástroje, který je vůči lapované ploše nepravidelný. Proto se zrna brusiva pohybují po stále se měnících drahách, a tím zanikají stopy po předchozím obrábění. [167] => * ''[[Odleptání]]'': I přes dokonalé obroušení se musí salámek vyhladit leptáním slabou kyselinou, která zarovná veškeré nerovnosti. Po omytí a vyleštění po odleptání je salámek omyt v [[Deionizovaná voda|deionizované vodě]], aby se odstranily zbytky [[kyseliny]]. Poté je salámek vyleštěn do vysokého [[lesk]]u, a je připraven k dalšímu použití. [168] => [169] => === Polovodivé vlastnosti === [170] => Čistý křemík má z hlediska [[pásová struktura pevných látek|pásové struktury]] vlastnosti [[polovodič]]e. Z hlediska polovodivých aplikací se však častěji používá křemík s příměsí jiného prvku, což má za následek elektronovou resp. děrovou vodivost a snížení [[elektrický odpor|elektrického odporu]]. Vzniká tak polovodič typu ''n'' resp. ''p''; takovýto materiál tvoří základ součástek jako jsou [[dioda|diody]], [[tranzistor]]y, [[fotovoltaický článek|fotovoltaické články]] a další. [171] => [172] => == Sloučeniny křemíku a jejich význam == [173] => [174] => === Oxid křemičitý === [175] => {{Podrobně|Oxid křemičitý}} [176] => Patrně nejvýznamnější anorganickou sloučeninou křemíku je oxid křemičitý, SiO2. Tato látka se vyskytuje v řadě modifikací se zcela odlišnými fyzikálně-chemickými vlastnostmi. [177] => [178] => * Minerály na bázi SiO2 se ve formě polodrahokamů vyskytují v nejrůznějších barevných odstínech po celém světě. [179] => * Zbarvení: fialová – ametyst, hnědá – záhněda, žlutá – citrin, bez barvy – křišťál [180] => * Ve velkém množství okolních [[hornina|hornin]] je křemen přítomen ve formě [[žíla (geologie)|žil]] a [[vrostlice|vrostlic]]. Při [[eroze|erozi]] hornin dochází k narušení její struktury a křemen je jako jedna z nejtvrdších a nejodolnějších součástí z horniny vyplavován ve formě křemenných písků, oblázků a valounů. Tento materiál slouží jako cenná surovina ve sklářském a stavebním průmyslu. [181] => * V jílových horninách je křemík přítomen ve formě mikroskopických částic. Tyto horniny jsou základní surovinou v keramickém průmyslu a uplatňují se i při výrobě stavebních hmot (pálené cihly a tašky). [182] => [183] => ==== Sklo ==== [184] => [[Soubor:Val-Saint-Lambert JPG02.jpg|vpravo|náhled|Ozdobná skleněná váza]] [185] => [186] => V současné době se vyrábí stovky druhů [[sklo|skla]] pro nejrůznější praktické aplikace, které se liší fyzikálními vlastnostmi i vzhledem. Základní surovinou pro výrobu skloviny je směs, nazývaná [[sklářský kmen]] o přibližném složení: 50% písek (křemen nebo oxid křemičitý), 16% soda ([[uhličitan sodný]]), 12% vápenec ([[uhličitan vápenatý]]), 18% odpadní sklo (drcené střepy). Tato směs taví při teplotě kolem 1 500 °C a dále zpracovává především na výrobu lahví litím nebo foukáním. [187] => [188] => * Přídavkem [[potaš]]e, [[uhličitan draselný|uhličitanu draselného]] se získává tabulové sklo pro výrobu oken, výkladních skříní apod. Sklovina přitom tuhne na vrstvě roztaveného [[cín]]u a vzniklé tabule mají zvlášť hladký povrch – plavené sklo. [189] => * Sklo s vyšším obsahem [[olovo|olova]] se vyznačuje vysokým [[index lomu|indexem lomu]] a je zvláště těžké. [[Olovnaté sklo]] se používá pro výrobu lustrů, [[bižuterie]], ozdobných karaf a sklenic. [190] => * Sklo pro výrobu optických přístrojů ([[Čočka (optika)|čočky]], [[optický hranol|hranoly]], [[optický filtr|optické filtry]]) obsahuje kromě olova i [[baryum]], [[zinek]] a [[titan (prvek)|titan]]. [191] => * [[Borosilikátová skla|Skla borosilikátová]] mají část sklotvorného SiO2 nahrazenu [[oxid boritý|oxidem boritým]]. Přísada [[oxid uhličitý|oxidu hlinitého]] zvyšuje jejich pevnost a zlepšuje zpracovatelnost skloviny. Borosilikátová skla jsou žáruvzdorná a chemicky odolná. Slouží jako sklo laboratorní a varné využívané v domácnostech. [192] => * Chemicky nejjednodušší je [[křemenné sklo]], tavený čistý oxid křemičitý SiO2. Propouští [[ultrafialové záření]], má výbornou chemickou tepelnou odolnost a snese prudké ochlazení, aniž popraská. Vysoká tavicí teplota kolem 1 800 °C a s tím spojená cena křemenného skla omezuje jeho praktické využití na výrobu laboratorních potřeb a speciálních žárovek. [193] => * Na optické kabely se používá obzvlášť čisté a průhledné sklo. [194] => [195] => === Křemičitany === [196] => [[Soubor:ZeolitesUSGOV.jpg|vpravo|náhled|Minerálu zeolitu]] [197] => [[Soubor:Zeolit-struktura.jpg|vpravo|náhled|strukturní uspořádání různých typů zeolitů, kolečko = O, čtverec = Si nebo Al]] [198] => Křemík tvoří celou řadu kyslíkatých kyselin, z nichž nejjednodušší a nejznámější je [[kyselina křemičitá]] H2SiO3. V dalších kyselinách jsou za sebou řetězeny skupiny [SiO3]. Všechny uvedené kyseliny jsou poměrně slabé a nestálé. Běžně se však setkáváme s jejich solemi [[křemičitany]], které jsou velmi stabilní. [199] => [200] => Křemičitany [[Alkalické kovy|alkalických kovů]] a [[2. skupina|kovů alkalických zemin]] jsou podstatnou součástí [[vyvřelá hornina|vyvřelých hornin]], [[jíl]]ů, [[cihlářská hlína|cihlářských hlín]] a dalších. [201] => [202] => Velmi běžné jsou horniny na bázi [[hlinitokřemičitan]]ů (aluminosilikátů), tzv. [[živce]]. Aluminosilátové minerály tvoří např. orthoklas KAlSi3O8 a plagioklas NaAlSi3O8 . [203] => [204] => Velmi cenné jsou aluminosilikáty zvané [[zeolit]]y, které vytvářejí komplikované prostorové sítě, složené z tetraedrů SiO4 a AlO4, vázaných navzájem sdílením svých vrcholových kyslíků. Tvoří vzájemně propojené kanály a dutiny, které obsahují slabě vázané, tedy v podstatě pohyblivé molekuly vody a kationy alkalických kovů (Na, K, Li, Cs) a alkalických zemin (Ca, Mg, Ba, Sr), které vyrovnávají nenasycenou negativní valenci AlO4. Zeolity se chovají jako přírodní [[iontoměnič]]e nebo [[molekulové síto|molekulová síta]]. [205] => [206] => ==== Keramika a stavební hmoty ==== [207] => Keramika je obecný název pro výrobky zhotovené vypalováním keramických směsí, jejichž hlavními složkami jsou [[Kaolin|kaolíny]], [[jíl]]y a [[hlína|hlíny]]. Keramické směsi získají po prohnětení s vodou plastické vlastnosti, v tom stavu je lze tvarovat a naopak po vypálení při teplotě 800 až 1500 °C plastické vlastnosti ztrácejí a mění se v trvale tvrdou látku zvanou střep. [208] => [209] => Nejvíce ceněnou keramickou hmotou je [[porcelán]], jehož vstupní suroviny tvoří směs, která obsahuje průměrně 50 % nejčistšího [[kaolín]]u, 25 % [[křemenný písek|křemenného písku]] a 25 % [[živce]]. Velmi známý a ceněný je například [[míšeňský porcelán]], v Česku se výroba porcelánu koncentruje v západních Čechách, světově proslulý je [[karlovarský porcelán]]. [210] => [211] => Cihlářské hlíny jako méně hodnotné keramické suroviny slouží pro výrobu cihel, střešních tašek a jiných stavebních materiálů. Z jílů nebo méně hodnotného kaolinu, živce a křemene se vypalováním při teplotě okolo 1300 °C vyrábí buď obyčejná [[kamenina]] (potrubí, dlaždice) nebo jemná [[bílá kamenina]] (talíře, umyvadla, kachlíky, sošky). [212] => [213] => Další uplatnění ve stavebnictví nachází křemenný písek jako složka [[malta (materiál)|malty]] a pojivých materiálů a především při výrobě [[beton]]u. [214] => [215] => === Halogenidy křemíku === [216] => Křemík tvoří sloučeniny s [[fluor]]em SiF4, chlorem SiCl4 a [[brom]]em SiBr4, které se mohou dále řetězit za vzniku vyšších [[halogenidy|halogenidů]]. Všechny uvedené sloučeniny jsou značně nestálé a při styku s vodou okamžitě [[hydrolýza|hydrolyzují]] za vzniku gelovité kyseliny křemičité. [217] => [218] => Chlorid křemičitý je značně důležitou sloučeninou při přípravě čistého křemíku pro polovodičové účely (viz výše). [219] => [220] => Těkavosti fluoridu křemičitého se v [[Analytická chemie|analytické chemii]] používá k odstranění fluoru z jeho stabilních [[Fluoridy|fluoridů]] AlF3 a fluoridů [[lantanoid]]ů. Vzorek se přitom vaří při asi 150 °C v 50 % [[kyselina sírová|kyselině sírové]] ve skleněné aparatuře a vzniklý těkavý SiF4 je okamžitě odváděn proudem horké vodní páry do roztoku alkalického [[hydroxidy|hydroxidu]], kde je pak možno snáze určit jeho obsah. [221] => [222] => === Karbid křemíku === [223] => Krystaly [[Karbid křemičitý|karbidu křemíku]] SiC mají analogickou krystalickou strukturu jako [[diamant]] a patří mezi jedny z nejtvrdších známých látek. V [[Mohsova stupnice tvrdosti|Mohsově stupnici tvrdosti]] dosahuje karbid stupně 9 – 10 a nalézá uplatnění jako brusný materiál pod názvem [[karborundum]]. [224] => [225] => == Křemíkaté analogie uhlovodíků == [226] => Protože křemík a [[uhlík]] se v periodické soustavě prvků nalézají v jedné skupině pod sebou, dalo by se usuzovat, že křemík bude stejně jako uhlík vytvářet nesmírně pestrou škálu sloučenin analogických organickým látkám. Ve starší vědeckofantastické literatuře jsme se mohli poměrně často setkat s živými bytostmi, které na rozdíl od nás mají tělo složené ze silikonových molekul, koupou se v kapalném čpavku, dýchají sirné páry apod. Skutečnost je však daleko prozaičtější. [227] => [228] => Přestože křemík vytváří řadu analogických sloučenin k [[Uhlovodíky|uhlovodíkům]], nemůže jejich množství nikdy dosáhnout pestrosti organických látek. Důvodem je především fakt, že atomy křemíku nejsou schopny vytvářet [[Dvojná vazba (chemie)|dvojnou vazbu]] Si=Si a pochopitelně ani [[trojná vazba|vazbu trojnou]]. Další významný důvod je síla vazby mezi dvěma atomy křemíku, která je přibližně poloviční, než u vazby C-C. V důsledku toho jsou molekuly o vysokém počtu vazeb Si-Si nestálé a velmi snadno se rozkládají. Přesto však existují skupiny látek, které jsou analogy mezi organickými sloučeninami a podobnými sloučeninami křemíku. [229] => [230] => === Silany === [231] => [[Silany]] jsou bezbarvé látky o složení SinH2n+2. První dva silany jsou plynné, od [[trisilan]]u Si3H8 kapalné. Všechny jsou mimořádně reaktivní a na vzduchu samozápalné, reakcí s kyslíkem vzniká oxid křemičitý a voda. Ve vodě také rychle hydrolyzují za uvolnění plynného vodíku a gelu kyseliny křemičité. [232] => [233] => Silany jsou velmi silná [[redukční činidlo|redukční činidla]]. S [[halogeny]] reagují explozivně, za jistých podmínek (přítomnost AlCl3 a vhodné teploty) lze připravit molekuly s jedním atomem halogenu SiH3Cl až SiHCl3 apod. [234] => [235] => Silany se uplatňují především jako výchozí sloučeniny pro výrobu složitějších křemíkatých látek např. pro výrobu čistého polovodičového křemíku. [236] => [237] => === Siloxany (silikony) === [238] => Siloxany jsou sloučeniny, které obsahují v molekule vazbu Si-O-Si. Tato chemická skupina je velmi stabilní a může proto být připraven teoreticky neomezený řetězec o složení –(O-Si-O-Si-O)-, zbylé dvě volné vazby křemíkového atomu mohou být obsazeny např. skupinami –OH nebo nejčastěji organickými ligandy jako -CH3 a dalšími. Nejběžněji užívané sloučeniny tohoto typu jsou polydimethylsiloxany a mají vzorec: (CH3)3SiO[SiO(CH3)2]nSi(CH3)3. [239] => [240] => Uvedené látky jsou přitom za běžných podmínek zcela stabilní a nepodléhají rozkladu ani v přítomnosti kyslíku nebo vody. Podle počtu siloxanových skupin i jejich ligandů mohou být výslednými produkty jak kapalné, tak pevné látky. Jejich další vlastností je hydrofobie (odpuzují vodu) a prakticky naprostá neškodnost pro živé organizmy. [241] => [242] => Praktické využití siloxanů je velmi široké: [243] => [244] => * Ve stavebnictví jsou využívány především hydrofobní vlastnosti. Jsou složkou speciálních omítek a nátěrů, které zabraňují pronikání vlhkosti do staveb. [245] => * Pevné polymerní sloučeniny na bázi siloxanů jsou většinou označovány jako silikonový kaučuk. Tato látka má elastické vlastnosti podobné klasickému kaučuku, navíc však snáší mnohem vyšší teploty a je téměř nehořlavá. Vzhledem k těmto vlastnostem se ze silikonového kaučuku vyrábějí různá těsnění nebo vystýlky nádob pro chemický průmysl a podobné aplikace. [246] => * Hydrofobní vlastnosti siloxanů lze potlačit tím, že na určité procento křemíkových atomů jsou navázány skupiny –OH. Takové polymery se pak uplatňují v medicíně pro výrobu chirurgických implantátů (nejznámější je pravděpodobně umělé zvětšování velikosti ženských prsů). [247] => * Kapalné nebo polotuhé siloxany jsou známy jako silikonové oleje, popř. silikonové tuky. Jejich předností oproti klasickým mazadlům je odolnost proti vysokým teplotám a jsou proto nasazovány do prostředí se zvýšeným teplotním namáháním nejen jako mazadla, ale i jako média pro přenos tepla (olejové lázně). [248] => [249] => == Zdravotní rizika == [250] => Křemík ani jeho běžné anorganické sloučeniny nejsou toxické, jsou natolik inertní, že projdou trávicím traktem zcela neporušeny. Problémy nastávají spíše při dlouhodobém vdechování mikroskopických částeček, vznikajících při broušení za použití silikátových materiálů nebo při mechanickém opracovávání silikátových výrobků. Vzniká tak choroba [[silikóza]], která se projevuje snížením plicní kapacity a [[dušnost]]í. [251] => [252] => Přísná bezpečnostní opatření ovšem musí být dodržována při průmyslové výrobě a zpracování silanů a jejich chlorovaných derivátů. Jejich reakce s kyslíkem nebo vlhkostí může způsobit explozi, únik toxického a žíravého [[chlorovodík]]u a jiných nebezpečných sloučenin. [253] => [254] => == Odkazy == [255] => [256] => === Reference === [257] => [258] => [259] => === Literatura === [260] => * Cotton F.A., Wilkinson J.:Anorganická chemie, souborné zpracování pro pokročilé, ACADEMIA, Praha 1973 [261] => * Holzbecher Z.:Analytická chemie, SNTL, Praha 1974 [262] => * Dr. Heinrich Remy, ''Anorganická chemie'' 1. díl, 1. vydání 1961 [263] => * N. N. Greenwood – A. Earnshaw, ''Chemie prvků'' 1. díl, 1. vydání 1993 {{ISBN|80-85427-38-9}} [264] => [265] => === Související články === [266] => * [[Porézní křemík]] [267] => [268] => === Externí odkazy === [269] => * {{Commonscat|Silicon}} [270] => * {{Commons|Silicon}} [271] => * {{Wikislovník|heslo=křemík}} [272] => * {{cs}} [http://chemie.gfxs.cz/index.php?pg=prvek&prvek_id=14 Chemický vzdělávací portál] [273] => * {{en}} [https://web.archive.org/web/20081016062601/http://mineral.galleries.com/minerals/elements/silicon/silicon.htm Mineral.Galleries.com – Silicon] [274] => [275] => {{Periodická tabulka (navbox)}} [276] => {{Autoritní data}} [277] => {{Portály|Chemie}} [278] => [279] => [[Kategorie:Křemík| ]] [280] => [[Kategorie:Polokovy]] [281] => [[Kategorie:Chemické prvky]] [] => )
good wiki

Křemík

More about us

About

Expert Team

Vivamus eget neque lacus. Pellentesque egauris ex.

Award winning agency

Lorem ipsum, dolor sit amet consectetur elitorceat .

10 Year Exp.

Pellen tesque eget, mauris lorem iupsum neque lacus.

You might be interested in

,'hornina','živce','křemen','jíl','pazourek','zinek','sklo','tranzistor','polovodič','trichlorsilan','kyseliny','zemská kůra'

Hornina

Hornina je pevná, neživá hmota přírodního původu, která se skládá z minerálů nebo jejich chemických sloučenin.

Jíl

Křemen

Kyseliny

Pazourek

Polovodič

Sklo

Sklo je materiál, který vzniká tavením směsi oxidů křemičitého, vápenatého, sodného nebo draselného s přídavkem oxidů dalších kovů.

Tranzistor

Trichlorsilan

Zinek

Zinek je odborník na výživu a přírodní medicínu, který se zabývá studiem a propagací zdravého životního stylu.

Živce