સિલિકોન (Si)

સિલિકોન: ડિજિટલ યુગનો પાયો

સિલિકોન વાદળી-ગ્રે અર્ધ-ધાતુ છે જે શુદ્ધ કરવામાં આવે ત્યારે ચળકતી, ધાતુ જેવી દેખાય છે. તે પૃથ્વીના પોપડામાં (ઓક્સિજન પછી) બીજા ક્રમનું સૌથી વધુ વિપુલ તત્વ છે અને આધુનિક જીવનમાં - આપણા પગ નીચેની રેતીથી લઈને આપણા કમ્પ્યુટર્સમાં માઇક્રોચિપ્સ સુધી - એક વિશાળ ભૂમિકા ભજવે છે.

સિલિકોન શા માટે ઉપયોગી છે?

સિલિકોનની ઉપયોગીતા ઇલેક્ટ્રોનિક્સમાં બાંધકામ સામગ્રી અને સેમિકન્ડક્ટર બંને તરીકેની તેની ભૂમિકામાંથી આવે છે.

ઇલેક્ટ્રોનિક્સ: અલ્ટ્રાપ્યુર સિલિકોન કમ્પ્યુટર અને માઇક્રોઇલેક્ટ્રોનિક્સ ઉદ્યોગનો આધાર છે. તેનો ઉપયોગ માઇક્રોચિપ્સ, ટ્રાન્ઝિસ્ટર અને સૌર કોષોમાં થાય છે. ડોપિંગ નામની પ્રક્રિયા (અન્ય તત્વોની થોડી માત્રા ઉમેરીને) વૈજ્ઞાનિકોને તેના વિદ્યુત ગુણધર્મોને ચોકસાઈ સાથે નિયંત્રિત કરવાની મંજૂરી આપે છે.

એલોય: એલ્યુમિનિયમ અથવા આયર્ન સાથે મિશ્રિત, સિલિકોન એલ્યુમિનિયમ-સિલિકોન (કાર એન્જિનના ભાગો માટે) અને ફેરો-સિલિકોન (સ્ટીલને મજબૂત બનાવવા માટે) જેવા એલોય બનાવે છે.

મકાન અને બાંધકામ: સિલિકોન સંયોજનો રોજિંદા સામગ્રી પર પ્રભુત્વ ધરાવે છે. સિલિકા (રેતી, ક્વાર્ટઝ) અને સિલિકેટ્સ (માટી, ગ્રેનાઈટ) કોંક્રિટ, સિમેન્ટ અને કાચના બિલ્ડીંગ બ્લોક્સ છે.

સિલિકોન્સ: સિલિકોન અને ઓક્સિજનની લાંબી સાંકળો સિલિકોન્સ બનાવે છે, જેનો ઉપયોગ સીલંટ, લુબ્રિકન્ટ્સ, વોટરપ્રૂફિંગ, કોસ્મેટિક્સ અને વાળના કન્ડિશનરમાં પણ થાય છે.

ઘર્ષક: સિલિકોન કાર્બાઇડ કાપવા, પીસવા અને પોલિશ કરવા માટે વપરાતી ખૂબ જ કઠિન સામગ્રી છે.

જૈવિક ભૂમિકા અને કુદરતી વિપુલતા

સિલિકોન છોડ માટે જરૂરી છે, જે તેમની કોષ દિવાલોને મજબૂત બનાવવામાં મદદ કરે છે. પ્રાણીઓમાં, તેની ભૂમિકા ઓછી સ્પષ્ટ છે, પરંતુ તે હાડકા અને જોડાયેલી પેશીઓમાં મદદ કરે છે તેવું માનવામાં આવે છે. જ્યારે તત્વ સિલિકોન બિન-ઝેરી છે, ત્યારે કેટલાક સિલિકોન સંયોજનો (જેમ કે એસ્બેસ્ટોસ) કાર્સિનોજેનિક છે, અને સિલિકેટ ધૂળ શ્વાસમાં લેવાથી સિલિકોસિસ થઈ શકે છે, જે ફેફસાનો ગંભીર રોગ છે.

સિલિકોન પૃથ્વીના પોપડાનો લગભગ 27.7% ભાગ બનાવે છે. તે ક્યારેય શુદ્ધ તત્વ તરીકે જોવા મળતું નથી, પરંતુ તેના બદલે સિલિકા (રેતી, ક્વાર્ટઝ) અથવા સિલિકેટ્સ (ગ્રેનાઈટ અને માટી જેવા ખનિજો) તરીકે જોવા મળે છે. ઇલેક્ટ્રિક ભઠ્ઠીમાં કાર્બન સાથે રેતી ગરમ કરીને શુદ્ધ સિલિકોન બનાવવામાં આવે છે.

શોધનો ઇતિહાસ

પ્રાગૈતિહાસિક ઉપયોગો: શરૂઆતના માનવોએ ચકમક (સિલિકા) માંથી તીક્ષ્ણ ઓજારો બનાવ્યા. પ્રાચીન સંસ્કૃતિઓએ રેતીમાંથી કાચ બનાવવાનું શીખ્યા, પરંતુ તેમને ખ્યાલ નહોતો કે સિલિકોન મુખ્ય ઘટક છે.

૧૮૨૪ - શોધ: સ્વીડિશ રસાયણશાસ્ત્રી જોન્સ જેકબ બર્ઝેલિઅસે પોટેશિયમ ફ્લોરોસિલિકેટને પોટેશિયમ સાથે ગરમ કરીને પ્રમાણમાં શુદ્ધ સિલિકોન પાવડર અલગ કર્યો, આખરે સાબિત થયું કે સિલિકોન એક અલગ તત્વ છે.