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出人意料的沙子

查字典物理网 2012-12-29

硅是自然界最普通的元素，但却是一种神奇的、用途十分广泛的元素。从我们脚下的沙子到电脑芯片，从项链上的宝石到女士隆胸用的硅酮──硅的身影几乎是无所不在。

而且随着研究的继续，硅的用处还在不断地扩大，有些甚至是出入意料的。

在地球上，硅是丰度仅次于氧的元素，约占地壳总质量的26%（氧约占47%）。我们随处都可以见到含硅的化合物──从脚下最普通的沙子到女士项链上镶嵌的宝石。当然，支撑现代信息社会正常运转的各种集成电路芯片更是硅创造的奇迹。

虽然硅元素广泛地存在于地球的每一个角落，但它在自然界中都是以化合物的形式存在，并不存在纯净的硅的单质，它总是与其他原子结合在一起，而其中大量的是各种硅酸盐（硅、氧和其它金属的化合物）和二氧化硅。多种硅酸盐可以组成陶土，常用的玻璃也是硅酸盐，还有锆石、青金石、黄玉等也是硅酸盐矿物；二氧化硅是沙子、石英的主要成分，水晶则是纯净的二氧化硅晶体。

硅藻土（主要由古代的硅藻类微生物死亡后的遗体组成）的主要成分也是含水的二氧化硅。事实上，硅藻正是通过吸收水中的硅来建造细胞壁的，而大量硅藻死亡后就形成了硅藻土矿。硅藻土具有强烈的吸附性，在日用化工、制糖业和净水工业等多种部门中都有广泛的用途。诺贝尔也正是利用了硅藻土的这种特性，生产出了安全炸药。硅能形成如此众多的化合物，在我们的生活中如此常见，这时确令人吃惊。而更今人想像不到的是，这些化合物的性质也如此多变。例如，只要在普通的硅酸盐玻璃添加一点硼就可以得到一种硼酸玻璃，它的耐热性能比普通玻璃大大提高，可抵抗550℃高温。

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