Etat naturel et utilisation:
Constituant près de 28% de l'écorce terrestre, le silicium est l'élément le plus répandu après l'oxygène. Il n'existe jamais à l'état natif ou libre dans la nature : il se présente sous la forme de silice ou de silicates complexes. Environ 40% des minéraux courants contiennent du silicium. Le quartz, les variétés de quartz (comme la chrysoprase, l'onyx, le silex et le jaspe), ainsi que la cristobalite et la tridymite sont des cristaux de silice naturels. Le dioxyde de silicium est le constituant principal du sable.
Les silicates (comme les silicates complexes d'aluminium, de calcium et de magnésium) sont les principaux constituants des argiles, des sols et des roches sous forme de feldspaths, d'amphiboles, de pyroxènes, de micas et de zéolithes, et des pierres semi-précieuses (comme l'olivine, le grenat, le zircon, la topaze et la tourmaline).
Le silicium est préparé sous forme de poudre brune amorphe ou de cristaux gris-noir. Il est obtenu en chauffant de la silice — dioxyde de silicium (SiO2) — dans un four électrique, en présence d'un agent réducteur (tel que le carbone ou le magnésium).
Utilisations du silicium:
silicium noir:
Ce sont des chercheurs de l'Université d'Harward qui ont fait la découverte. Lorsqu'on éclaire une plaquette de silicium avec un faisceau laser d' 1 gigawatts pendant 10 -15 secondes ( donc avec une énergie très importante pendant un temps extrèmement bref ) et que simultanément cette plaquette est en contact avec certains gaz halogènes, le silicium forme des cônes qui piègent la lumière et donne à la plaquette une couleur noir.Cette absorbtion permet ainsi d'obtenir un rendement plus élevé pour les cellules photovoltaïques à base de silicium. Les données ne sont pas encore précises, mais on pourrait peut-être atteindre les 60% . L'équipe de chercheur fait des recherches avec une entreprise Norvégienne appelée Scanwafer , un grand fabricant de panneaux solaires.
Silicium normal
Rendement
15% |
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Silicium noir
Rendement
30% - 60% |
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| Le résultat au microscope éléctronique |
Encore plus détaillé |
Un exemple de plaque de silicium noire |
Composés:
 La silice et les silicates sont utilisés dans la fabrication du verre, des enduits, des émaux, du ciment et de la porcelaine, et ont d'importantes applications spécifiques. La silice fondue, verre fabriqué par fusion du quartz ou du tétrachlorure de silicium hydrolysé, est caractérisée par un faible coefficient de dilatation et par une grande résistance à la plupart des produits chimiques. Le gel de silice est une substance incolore, poreuse, amorphe. Il est préparé par déshydratation partielle d'un précipité gélatineux d'acide silicique, de formule SiO2,H2O, qui est formé par la réaction entre l'acide chlorhydrique et une solution de silicate de sodium. Le gel de silice absorbe l'eau et d'autres substances : il est utilisé comme desséchant et comme décolorant.
Le silicate de sodium (Na2SiO3) est un important silicate synthétique. C'est un solide incolore, soluble dans l'eau, amorphe, qui fond à 1 088 °C . Il est préparé en faisant réagir de la silice (sable) et du carbonate de sodium à température élevée, ou en chauffant du sable avec de l'hydroxyde de sodium concentré sous pression. La solution aqueuse de silicate de sodium, ou silicate de soude, est utilisée pour conserver les œufs. On l'emploie également comme substitut de la colle pour les boîtes ou autres récipients, comme liant pour les pierres précieuses artificielles, comme agent ignifugeant, comme liant ou charge dans les savons et les détergents. Le composé silicium-carbone appelé carborundum est un autre composé important du silicium ; il sert d'abrasif.
Le monoxyde de silicium (SiO) sert de revêtement protecteur : la partie qui est au contact de l'air s'oxyde en effet en dioxyde de silicium et forme ainsi une couche passive.
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