வேதியியல் சிலிக்கான்

சிலிக்கான்#

சிலிக்கான் (Si) என்பது அணு எண் 14 கொண்ட ஒரு வேதியியல் தனிமமாகும், இது கொள்கைகளை உள்ளடக்கியது.

சிலிக்கான் எலக்ட்ரான் அமைப்பு#

சிலிக்கான் (Si) என்பது அணு எண் 14 கொண்ட ஒரு வேதியியல் தனிமமாகும். இது ஒரு கடினமான, நொறுங்கக்கூடிய, படிக திடப்பொருளாகும், நீல-சாம்பல் நிறத்தில் காணப்படுகிறது. சிலிக்கான் பூமியின் மேலோட்டத்தில் ஆக்ஸிஜனுக்கு அடுத்தபடியாக இரண்டாவது மிகுதியாகக் காணப்படும் தனிமமாகும், மேலும் இது மிகுதியாகக் காணப்படும் குறைக்கடத்திப் பொருளாகும்.

எலக்ட்ரான் அமைப்பு#

சிலிக்கானின் எலக்ட்ரான் அமைப்பு:

$$ 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p² $$

இதன் பொருள், சிலிக்கானுக்கு முதல் ஆற்றல் மட்டத்தில் இரண்டு எலக்ட்ரான்கள், இரண்டாவது ஆற்றல் மட்டத்தில் இரண்டு எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் மூன்றாவது ஆற்றல் மட்டத்தில் ஆறு எலக்ட்ரான்கள் உள்ளன. மிகவும் வெளிப்புற ஆற்றல் மட்டமான மூன்றாவது ஆற்றல் மட்டம், இணைதிறன் கூடு என்று அழைக்கப்படுகிறது. இணைதிறன் கூட்டு எலக்ட்ரான்கள் வேதியியல் வினைகளில் பங்கேற்கும் எலக்ட்ரான்களாகும்.

இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள்#

சிலிக்கானுக்கு நான்கு இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள் உள்ளன. இதன் பொருள், சிலிக்கான் மற்ற அணுக்களுடன் நான்கு சகப்பிணைப்புகளை உருவாக்க முடியும். இரண்டு அணுக்கள் நிலையான எலக்ட்ரான் அமைப்பை அடைய எலக்ட்ரான்களைப் பகிர்ந்து கொள்ளும்போது சகப்பிணைப்புகள் உருவாகின்றன.

குறைக்கடத்திப் பண்புகள்#

சிலிக்கான் ஒரு குறைக்கடத்திப் பொருளாகும், அதாவது இது ஒரு கடத்தி மற்றும் மின்காப்பி ஆகியவற்றுக்கு இடையே உள்ள மின் கடத்துத்திறனைக் கொண்டுள்ளது. இந்தப் பண்பு சிலிக்கானை டிரான்சிஸ்டர்கள் மற்றும் ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகள் போன்ற மின்னணு சாதனங்களில் பயன்படுத்த ஏற்றதாக்குகிறது.

சிலிக்கான் ஒரு பல்துறை மற்றும் முக்கியமான தனிமமாகும், இது பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது. இதன் தனித்துவமான எலக்ட்ரான் அமைப்பு இதை மின்னணு சாதனங்கள், சூரிய மின்கலங்கள், கண்ணாடி மற்றும் மட்பாண்டங்களில் பயன்படுத்த ஏற்றதாக்குகிறது.

சிலிக்கான் பண்புகள்#

சிலிக்கான் என்பது Si என்ற குறியீடு மற்றும் அணு எண் 14 கொண்ட ஒரு வேதியியல் தனிமமாகும். இது ஒரு கடினமான, நொறுங்கக்கூடிய, படிக, நான்கிணைதிறன் கொண்ட உலோகக்கலப்பு ஆகும், மேலும் ஆக்ஸிஜனுக்கு அடுத்தபடியாக பூமியின் மேலோட்டத்தில் இரண்டாவது மிகுதியாகக் காணப்படும் தனிமமாகும். சிலிக்கான் மின்னணுவியல், ஒளியியல் மற்றும் கட்டுமானத் துறைகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

இயற்பியல் பண்புகள்#

• அணு எண்: 14
• அணு எடை: 28.0855 g/mol
• உருகு நிலை: 1414 °C (2577 °F)
• கொதி நிலை: 2355 °C (4271 °F)
• அடர்த்தி: 2.33 g/cm³
• கடினத்தன்மை: மோவின் அளவுகோலில் 7
• நிறம்: வெள்ளி-சாம்பல்
• படிக அமைப்பு: கனசதுர வைரம்

வேதியியல் பண்புகள்#

• ஆக்சிஜனேற்ற நிலை: +4, -4
• மின்னெதிர்ப்புத் தன்மை: 1.90
• அயனி ஆரம்: 0.40 Å
• சகப்பிணைப்பு ஆரம்: 1.17 Å
• வான் டெர் வால்ஸ் ஆரம்: 2.10 Å
• முதல் அயனியாக்கும் ஆற்றல்: 786.5 kJ/mol
• இரண்டாம் அயனியாக்கும் ஆற்றல்: 1577.1 kJ/mol
• மூன்றாம் அயனியாக்கும் ஆற்றல்: 3231.6 kJ/mol
• நான்காம் அயனியாக்கும் ஆற்றல்: 4355.5 kJ/mol

மிகுதி#

சிலிக்கான் ஆக்ஸிஜனுக்கு அடுத்தபடியாக பூமியின் மேலோட்டத்தில் இரண்டாவது மிகுதியாகக் காணப்படும் தனிமமாகும். இது குவார்ட்ஸ், பெல்ட்ஸ்பார் மற்றும் மைக்கா உள்ளிட்ட பல்வேறு கனிமங்களில் காணப்படுகிறது. சிலிக்கான் தாவரங்கள் மற்றும் விலங்குகளிலும் காணப்படுகிறது, மேலும் இது மனித ஆரோக்கியத்திற்கு இன்றியமையாத ஒரு தனிமமாகும்.

பயன்பாடுகள்#

சிலிக்கான் பின்வரும் பல்வேறு பயன்பாடுகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது:

• மின்னணுவியல்: கணினிகள், செல்போன்கள் மற்றும் பிற மின்னணு சாதனங்களில் பயன்படுத்தப்படும் குறைக்கடத்திகளை உற்பத்தி செய்வதற்கான முதன்மைப் பொருளாக சிலிக்கான் உள்ளது.
• ஒளியியல்: சிலிக்கான் வில்லைகள், கண்ணாடிகள் மற்றும் பிற ஒளியியல் கூறுகளை உற்பத்தி செய்யப் பயன்படுகிறது.
• கட்டுமானம்: சிலிக்கான் சிமெண்ட், கண்ணாடி மற்றும் மட்பாண்டங்களை உற்பத்தி செய்யப் பயன்படுகிறது.
• பிற பயன்பாடுகள்: சிலிக்கான் சூரிய மின்கலங்கள், பேட்டரிகள் மற்றும் உரங்களை உற்பத்தி செய்யவும் பயன்படுகிறது.

ஆரோக்கிய விளைவுகள்#

சிலிக்கான் மனித ஆரோக்கியத்திற்கு இன்றியமையாத ஒரு தனிமமாகும். இது எலும்பு உருவாக்கம், தோல் ஆரோக்கியம் மற்றும் நோயெதிர்ப்பு செயல்பாடு உள்ளிட்ட பல்வேறு உடல் செயல்பாடுகளில் ஈடுபட்டுள்ளது. இருப்பினும், சிலிக்கானுக்கு அதிக அளவில் வெளிப்படுவது சிலிக்கோசிஸ் உள்ளிட்ட பல்வேறு ஆரோக்கியப் பிரச்சினைகளை ஏற்படுத்தக்கூடும், இது மரணம் விளைவிக்கக்கூடிய நுரையீரல் நோயாகும்.

சிலிக்கான் ஒரு பல்துறை மற்றும் முக்கியமான தனிமமாகும், இது பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது. இது மனித ஆரோக்கியத்திற்கு இன்றியமையாதது, ஆனால் அதிகப்படியான வெளிப்பாடு ஆரோக்கியப் பிரச்சினைகளை ஏற்படுத்தக்கூடும்.

சிலிக்கான் விளைவுகள்#

சிலிக்கான் ஒரு குறைக்கடத்திப் பொருளாகும், இது டிரான்சிஸ்டர்கள், ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகள் மற்றும் சூரிய மின்கலங்கள் உள்ளிட்ட பல்வேறு மின்னணு சாதனங்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. சிலிக்கானின் பண்புகள் இதை இந்தப் பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்ற பொருளாக ஆக்குகின்றன, ஏனெனில் இது நல்ல மின் கடத்துத்திறனைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் எளிதாக மெல்லிய படலங்களாகச் செயலாக்கப்பட முடியும்.

சிலிக்கான் டிரான்சிஸ்டர்#

சிலிக்கான் டிரான்சிஸ்டர் என்பது நவீன மின்னணுவியலின் அடிப்படைக் கட்டுமானத் தொகுதியாகும். இது மின்னணு சமிக்ஞைகளைப் பெருக்கவோ அல்லது மாற்றவோ செய்யக்கூடிய மூன்று முனைய சாதனமாகும். டிரான்சிஸ்டர்கள் சிலிக்கானில் மாசுக்களைச் சேர்ப்பதன் மூலம் தயாரிக்கப்படுகின்றன, இது பொருளின் மின் பண்புகளை மாற்றுகிறது.

ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகள்#

ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகள் (ICs) என்பது ஒரு ஒற்றை சிலிக்கான் சில்லில் பல டிரான்சிஸ்டர்களை இணைப்பதன் மூலம் உருவாக்கப்படும் சிறிய மின்னணு சுற்றுகளாகும். ICs கணினிகள், ஸ்மார்ட்போன்கள் மற்றும் டிஜிட்டல் கேமராக்கள் உள்ளிட்ட பல்வேறு மின்னணு சாதனங்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

சூரிய மின்கலங்கள்#

சூரிய மின்கலங்கள் சூரிய ஒளியை மின்சாரமாக மாற்றும் சாதனங்களாகும். ஒளிமின்னழுத்த விளைவை உருவாக்கும் மாசுக்களைச் சிலிக்கானில் சேர்ப்பதன் மூலம் அவை தயாரிக்கப்படுகின்றன. சூரிய ஒளி சூரிய மின்கலத்தைத் தாக்கும் போது, ஒளியில் உள்ள ஃபோட்டான்கள் சிலிக்கான் அணுக்களால் உறிஞ்சப்பட்டு மின் ஆற்றலாக மாற்றப்படுகின்றன.

சிலிக்கான் ஒரு பல்துறைப் பொருளாகும், இது மின்னணுவியலில் பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது. இதன் பண்புகள் இதை டிரான்சிஸ்டர்கள், ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகள் மற்றும் சூரிய மின்கலங்களுக்கு ஏற்ற பொருளாக ஆக்குகின்றன. சிலிக்கான் நவீன உலகத்திற்கு இன்றியமையாதது, மேலும் இது புதிய மின்னணு சாதனங்களின் வளர்ச்சியில் முக்கியப் பங்கைத் தொடர்ந்து வகிக்கும்.

கூடுதல் தகவல்#

• சிலிக்கான் ஆக்ஸிஜனுக்கு அடுத்தபடியாக பூமியின் மேலோட்டத்தில் இரண்டாவது மிகுதியாகக் காணப்படும் தனிமமாகும்.
• சிலிக்கான் ஒரு உலோகக்கலப்பு ஆகும், அதாவது இது உலோகங்கள் மற்றும் அலோகங்கள் இரண்டின் பண்புகளையும் கொண்டுள்ளது.
• சிலிக்கான் ஒரு குறைக்கடத்தி ஆகும், அதாவது இது சில நிபந்தனைகளின் கீழ் மின்சாரத்தைக் கடத்த முடியும்.
• சிலிக்கான் கணினிகள், ஸ்மார்ட்போன்கள் மற்றும் டிஜிட்டல் கேமராக்கள் உள்ளிட்ட பல்வேறு மின்னணு சாதனங்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• சிலிக்கான் சூரிய மின்கலங்களிலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது, அவை சூரிய ஒளியை மின்சாரமாக மாற்றுகின்றன.

சிலிக்கான் பயன்பாடுகள்#

சிலிக்கான் ஆக்ஸிஜனுக்கு அடுத்தபடியாக பூமியின் மேலோட்டத்தில் இரண்டாவது மிகுதியாகக் காணப்படும் தனிமமாகும். இது ஒரு கடினமான, நொறுங்கக்கூடிய, படிக திடப்பொருளாகும், நீல-சாம்பல் நிறத்தில் காணப்படுகிறது. சிலிக்கான் ஒரு குறைக்கடத்தி ஆகும், அதாவது இது சில நிபந்தனைகளின் கீழ் மின்சாரத்தைக் கடத்த முடியும். இந்தப் பண்பு சிலிக்கானை மின்னணுத் தொழில்துறையில் மிக முக்கியமான பொருளாக ஆக்குகிறது.

மின்னணுவியல்#

சிலிக்கான் பின்வரும் பல்வேறு மின்னணு சாதனங்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது:

• டிரான்சிஸ்டர்கள்: டிரான்சிஸ்டர்கள் அனைத்து மின்னணு சுற்றுகளின் அடிப்படைக் கட்டுமானத் தொகுதிகளாகும். அவை சிலிக்கானால் ஆனவை மற்றும் ஒரு சுற்றில் மின்சாரப் பாய்வைக் கட்டுப்படுத்துகின்றன.
• ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகள் (ICs): ICs என்பது மில்லியன் கணக்கான அல்லது பில்லியன் கணக்கான டிரான்சிஸ்டர்களைக் கொண்ட சிறிய சில்லுகள் ஆகும். அவை கணினிகள் முதல் செல்போன்கள் மற்றும் டிஜிட்டல் கேமராக்கள் வரை அனைத்திலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
• சூரிய மின்கலங்கள்: சூரிய மின்கலங்கள் சூரிய ஒளியை மின்சாரமாக மாற்றுகின்றன. அவை சிலிக்கானால் ஆனவை மற்றும் கால்குலேட்டர்கள் முதல் செயற்கைக்கோள்கள் வரை அனைத்தையும் இயக்கப் பயன்படுகின்றன.
• ஒளி உமிழ் இருமுனையங்கள் (LEDs): LEDs என்பது மின்சாரம் அதன் வழியாகச் செல்லும் போது ஒளியை வெளியிடும் குறைக்கடத்தி சாதனங்களாகும். அவை போக்குவரத்து விளக்குகள் முதல் தட்டையான திரை தொலைக்காட்சிகள் வரை அனைத்திலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

பிற பயன்பாடுகள்#

மின்னணுவியலில் அதன் பயன்பாட்டிற்கு கூடுதலாக, சிலிக்கான் பின்வரும் பிற பயன்பாடுகளிலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது:

• கண்ணாடி: கண்ணாடியை வலிமையாகவும் வெப்பத்திற்கு மிகவும் எதிர்ப்புத் திறனுடையதாகவும் ஆக்க சிலிக்கான் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• மட்பாண்டங்கள்: மட்பாண்டங்களை வலிமையாகவும் மிகவும் நீடித்ததாகவும் ஆக்க சிலிக்கான் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• எஃகு: எஃகை வலிமையாகவும் அரிப்பை எதிர்க்கும் திறனுடையதாகவும் ஆக்க சிலிக்கான் சேர்க்கப்படுகிறது.
• ரப்பர்: ரப்பரை மிகவும் நெகிழ்வானதாகவும் நீடித்ததாகவும் ஆக்க சிலிக்கான் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• அழகுசாதனப் பொருட்கள்: சிலிக்கான் சில அழகுசாதனப் பொருட்களில் தோலின் தோற்றத்தை மேம்படுத்தப் பயன்படுகிறது.

சிலிக்கான் ஒரு பல்துறைப் பொருளாகும், இது பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது. இது மின்னணுத் தொழில்துறைக்கு இன்றியமையாதது மற்றும் பல்வேறு பிற பொருட்களிலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. தொழில்நுட்பம் தொடர்ந்து முன்னேறுவதால், வரும் ஆண்டுகளில் சிலிக்கான் இன்னும் முக்கியமானதாக மாறக்கூடும்.

சிலிக்கான் FAQs#

சிலிக்கான் என்பது Si என்ற குறியீடு மற்றும் அணு எண் 14 கொண்ட ஒரு வேதியியல் தனிமமாகும். இது ஒரு கடினமான, நொறுங்கக்கூடிய படிக திடப்பொருளாகும், நீல-சாம்பல் நிறத்தில் காணப்படுகிறது. சிலிக்கான் ஆக்ஸிஜனுக்கு அடுத்தபடியாக பூமியின் மேலோட்டத்தில் இரண்டாவது மிகுதியாகக் காணப்படும் தனிமமாகும், மேலும் இது மிகுதியாகக் காணப்படும் குறைக்கடத்திப் பொருளாகும்.

சிலிக்கான் என்றால் என்ன?#

சிலிக்கான் என்பது Si என்ற குறியீடு மற்றும் அணு எண் 14 கொண்ட ஒரு வேதியியல் தனிமமாகும். இது ஒரு கடினமான, நொறுங்கக்கூடிய படிக திடப்பொருளாகும், நீல-சாம்பல் நிறத்தில் காணப்படுகிறது. சிலிக்கான் ஆக்ஸிஜனுக்கு அடுத்தபடியாக பூமியின் மேலோட்டத்தில் இரண்டாவது மிகுதியாகக் காணப்படும் தனிமமாகும், மேலும் இது மிகுதியாகக் காணப்படும் குறைக்கடத்திப் பொருளாகும்.

சிலிக்கானின் பண்புகள் என்ன?#

சிலிக்கான் பல்வேறு பயன்பாடுகளுக்கு பயனுள்ளதாக இருக்கும் பல பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது. இந்தப் பண்புகளில் பின்வருவன அடங்கும்:

• உயர் உருகு நிலை: சிலிக்கானின் உருகு நிலை 1,414 °C (2,577 °F) ஆகும், இது உயர் வெப்பநிலைப் பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்த ஏற்றதாக்குகிறது.
• குறைந்த வெப்ப விரிவு: சிலிக்கானுக்கு குறைந்த வெப்ப விரிவுக் குணகம் உள்ளது, அதாவது வெப்பமாக்கப்படும்போது அல்லது குளிர்விக்கப்படும்போது அது அதிகமாக விரிவடையாது அல்லது சுருங்காது. இது பரிமாண நிலைத்தன்மை முக்கியமான பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்த ஏற்றதாக்குகிறது.
• உயர் மின் கடத்துத்திறன்: சிலிக்கான் ஒரு குறைக்கடத்தி ஆகும், அதாவது இது சில நிபந்தனைகளின் கீழ் மின்சாரத்தைக் கடத்த முடியும். இந்தப் பண்பு பல்வேறு மின்னணு பயன்பாடுகளுக்கு பயனுள்ளதாக இருக்கிறது.
• மிகுதியாகவும் மலிவாகவும் கிடைப்பது: சிலிக்கான் ஆக்ஸிஜனுக்கு அடுத்தபடியாக பூமியின் மேலோட்டத்தில் இரண்டாவது மிகுதியாகக் காணப்படும் தனிமமாகும். இது உற்பத்தி செய்ய ஒப்பீட்டளவில் மலிவான பொருளாக ஆக்குகிறது.

சிலிக்கானின் பயன்பாடுகள் என்ன?#

சிலிக்கான் பின்வரும் பல்வேறு பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது:

• மின்னணுவியல்: சிலிக்கான் அனைத்து நவீன மின்னணு சாதனங்களின் அடிப்படைக் கட்டுமானத் தொகுதிகளான டிரான்சிஸ்டர்களை உற்பத்தி செய்வதற்கான முதன்மைப் பொருளாகும்.
• சூரிய மின்கலங்கள்: சிலிக்கான் சூரிய மின்கலங்களை உற்பத்தி செய்யவும் பயன்படுகிறது, அவை சூரிய ஒளியை மின்சாரமாக மாற்றுகின்றன.
• கண்ணாடி: சிலிக்கான் கண்ணாடியை உற்பத்தி செய்யப் பயன்படுகிறது, அங்கு இது கண்ணாடியின் உருகு நிலையைக் குறைக்கவும் அதை மிகவும் நீடித்ததாக ஆக்கவும் உதவுகிறது.
• மட்பாண்டங்கள்: சிலிக்கான் மட்பாண்டங்களை உற்பத்தி செய்யப் பயன்படுகிறது, அங்கு இது மட்பாண்டத்தின் வலிமை மற்றும் கடினத்தன்மையை மேம்படுத்த உதவுகிறது.
• எஃகு: சிலிக்கான் எஃகை உற்பத்தி செய்யப் பயன்படுகிறது, அங்கு இது எஃகின் வலிமை மற்றும் கடினத்தன்மையை மேம்படுத்த உதவுகிறது.

சிலிக்கான் பாதுகாப்பானதா?#

சிலிக்கான் ஒரு நச்சுத்தன்மையற்ற தனிமமாகும், இது எந்தவொரு ஆரோக்கியப் பிரச்சினைகளையும் ஏற்படுத்துவதாகத் தெரியவில்லை. இருப்பினும், சிலிக்கான் தூசி சுவாசித்தால் தீங்கு விளைவிக்கக்கூடும், எனவே சிலிக்கானை அதன் தூள் வடிவத்தில் பணிபுரியும் போது முன்னெச்சரிக்கை நடவடிக்கைகளை எடுப்பது முக்கியம்.

முடிவுரை#

சிலிக்கான் ஒரு பல்துறை மற்றும் முக்கியமான தனிமமாகும், இது பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது. அதன் தனித்துவமான பண்புகள் இதை மின்னணுவியல் முதல் சூரிய ஆற்றல் மற்றும் எஃகு உற்பத்தி வரை பல்வேறு தொழில்துறைகளில் பயன்படுத்த ஏற்றதாக ஆக்குகின்றன.