Silicium

Silicium élément chimique naturel (métalloïdes)

Symbole chimique : Si

Origine du nom : du latin silex-silicis, silex-silice, et du suffixe -ium métal. Terme créé par l’Anglais Sir Humphry Davy, en 1808, à partir du mot silica, silice, oxyde de silicium. Silicium (n. m.) (en anglais : silicon).

Élément chimique de numéro atomique : 14 ; de masse atomique : 28,086 ; ion 4⁺ de rayon 0,042 nm. Clarke : 280 000 grammes par tonne, soit 28 %, 2ième élément de l'écorce terrestre.

Le silicium, élément métal pur, gris foncé à noir, avec des reflets métalliques bleutés, n'est pas du tout aussi ductile que les autres métaux. Élément de la série chimique des métalloïdes, du groupe des cristallogènes. (Voir dans le Tableau périodique des éléments). Corps simple, de densité faible : 2,33 ; qui fond vers 1 420°C et bout vers 2 700°C. Il est quasi insoluble dans l'eau, mais il est attaqué et dissout par l'acide fluorhydrique (HF).

Après l'oxygène, c'est l'élément le plus abondant dans la croûte terrestre. Le silicium, s'associe à l'oxygène pour former la silice et les silicates…
Le silicium sur Terre se trouve essentiellement sous forme minérale, il forme, avec le quartz et les silicates, plus de 90 % de la croûte terrestre. Le silicium est, par exemple constitutif, de nombreux minéraux et roches, au nombre desquelles le sable - ou arène - résultat de l'altération du granite...

Le silicium a été isolé pour la première fois en 1823 par Jöns Jacob Berzelius. Il était déjà connu dans l'Antiquité. La silice a été considérée comme élément par les alchimistes puis les chimistes. C'est un composé très abondant dans les minéraux.

Utilisations :

industrie verrière, le verre est fabriqué depuis la protohistoire à partir de la silice ;

industrie :

composant des céramiques ;

composants électroniques, pour ses propriétés de semi-conducteur ;

synthèse des silicones (environ 40 % de la consommation) ;

semi-conducteur, pour la fabrication de cellules solaires photovoltaïques (panneaux solaires...) ;

métallurgie : élément d'alliage avec l'aluminium (pièces moulées pour l'automobile (par exemple jantes en alliage) et l'aéronautique...) près de 55 % de la consommation mondiale ;

…Voir " utilisation des minéraux " dans : Utilisation des richesses du sous-sol.

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• Silicate (n. m.) : Minéral dont la structure élémentaire est un tétraèdre dans lequel un atome central de silicium est entouré par 4 atomes d'oxygène, qui occupent les sommets du tétraèdre ; la formule s'écrit : [SiO₄]^4-. La classe des silicates est celle qui comprend le plus grand nombre de minéraux ; c'est la huitième classe de la classification chimique des minéraux : VIII SILICATES.
  • Silicates de métamorphisme : Minéraux de compositions chimiques proches (et parfois, pour certains, identiques) qui, à de rares exceptions près, ne se forment que dans les roches métamorphiques. Ils sont répartis en :
    • Silicates d'alumine (anhydres) (en anglais, aluminosilicate) : dans les silicates d'alumine, les tétraèdres [SiO₄]^4-, sont unis par des atomes d'aluminium. Exemple : les trimorphes d'Al₂SiO₅ (andalousite, kyanite, sillimanite)…
    • Silicates alumineux et ferromagnésiens (cordiérite, staurolite, etc.)

• Silice (n. f.) du latin silex - silicis (en anglais : silica) : Bioxyde de silicium, de formule SiO₂.
• Silice (n. f.) : En minéralogie, considérée par l'école européenne comme un bioxyde, et par l'école américaine, comme un tectosilicate (voir : silicates), SiO₂ se présente sous diverses variétés polymorphes : quartz, tridymite, cristobalite, coésite, stishovite, dont plusieurs présentent des sous-variétés, le quartz et ses sous-variétés étant les plus abondants…

• Siliceux - siliceuse (adj.) : Qui contient de la, qui est formé de, silice. Cet adjectif qualifie aussi :
  • des roches sédimentaires riches en silice (>50 %), d'origine chimique, biologique, biochimique. Principales roches de ce type : diatomites et tripolis, gaizes, jaspes, lydienne, meulières, phtanites, radiolarites, spongolites, …
  • des accidents siliceux, ségrégations siliceuses d'origine chimique ou biochimique, formant des concrétions, des rognons, des lits, au sein des roches sédimentaires (calcaires et autres) marines, ou lacustres. Principaux accidents de ce type : chailles, cherts, silex.

• Silicico - silico : éléments formés sur le radical silice, marquant la présence du silicium dans les composés.

Et encore :

• Silane (n. m.) : Terme de chimie, nom générique des composés formés de silicium et d'hydrogène.
• Siliciure (n. m.) : Terme de chimie, combinaison du silicium avec un métal.
• Silicone (n. m.) : Terme de chimie, matière plastique dont les molécules renferment des atomes de silicium et d'oxygène.
• Silicon Valley Vallée du silicium : Sise entre San Francisco et San José, cette zone industrielle de Californie, doit son nom au grand nombre d'entreprises d'électronique, grandes consommatrices de silicium, qui y sont implantées et qui en font un des hauts lieux de l'informatique.
• Silionne (n. m.) : Terme de chimie, fibre de verre d'utilisation constante dans les matériaux composites, ses fils, continus, sont étirés et réunis en mèches non torsadées.

Et, revers de la médaille :

• Silicose (n. f.) : Maladie professionnelle présentant des lésions pulmonaires irréversibles liées à une inhalation prolongée de poussières de silice…
• Silicosé - silicosée (adj.) : Patient - poumon - atteint de silicose (Mineur silicosé - poumon silicosé).

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