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硅
一種化學(xué)元素
硅是一種類(lèi)金屬元素，英文名Silicon，化學(xué)符號(hào)Si，原名矽，原子序數(shù)14，相對(duì)原子質(zhì)量28.085，密度2.33g/cm3，熔點(diǎn)1410℃，沸點(diǎn)2355℃，是元素周期表上IVA族的金屬元素。硅有兩種同素異形體:晶體硅和非晶硅。晶體硅呈鋼灰色，非晶硅呈黑色。晶體硅是一種堅(jiān)硬而有光澤的原子晶體，具有半導(dǎo)體特性。硅具有活躍的化學(xué)性質(zhì)，在高溫下可與氧等元素結(jié)合。不溶于水、硝酸和鹽酸，溶于氫氟酸和堿液。硅在自然界中廣泛分布，很少以單質(zhì)形式出現(xiàn)，主要以二氧化硅和硅酸鹽的形式存在。它在地殼中約占26.4%，是地殼中僅次于氧的第二豐富的元素。主要用于生產(chǎn)高純半導(dǎo)體、耐高溫材料、光纖通信材料、有機(jī)硅化合物、合金，廣泛應(yīng)用于航空航天、電子電氣、建筑、輕工、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)等行業(yè)。
基本信息
中文名
硅
英文名
silicon
別名
矽
硅粉
拼音
guī
元素符號(hào)
Si
原子序數(shù)
14
原子質(zhì)量
28.085
元素類(lèi)別
類(lèi)金屬
族
Ⅳ A族
周期
第三周期
區(qū)
p區(qū)
電子排布
[Ne]3s3p
CAS編號(hào)
7440-21-3
物理性質(zhì)
外觀(guān)
鋼灰色晶體或黑色至棕色無(wú)定形粉末
物態(tài)
固體
密度
2.33g/cm
熔點(diǎn)
1410℃
沸點(diǎn)
2355℃
臨界點(diǎn)
4886°C、53.6 MPal
熔化熱
50.21 kJ/mol
汽化熱
16 kJ/g
水溶性
溶于熔融堿氧化物;幾乎不溶于水
蒸氣壓
1635℃時(shí)為1Pa；1829℃為10Pa；2066℃為100Pa；2363℃為1kPa；2748℃為10kPa；3264℃為100kPa
原子性質(zhì)
氧化態(tài)
4， 3， 2， 1 ?1， ?2， ?3， ?4
電負(fù)性
1.9 eV（鮑林標(biāo)度）
原子半徑
210 pm（范德華半徑）
發(fā)現(xiàn)歷史
硅元素的發(fā)現(xiàn)歷史
硅化合物的歷史非常悠久，陶瓷是人類(lèi)最早知道的硅化合物。為了增加器物的耐火性，會(huì)在器物表面粘上一層粘土，然后燒制。在一定溫度下，其中的粘土?xí)l(fā)生化學(xué)變化，變成玻璃相。但是，由于當(dāng)時(shí)用木頭燒紙的溫度較低，只有少量的粘土?xí)兂刹Ａ?。這些玻璃相結(jié)合其他礦物形成陶瓷
1789年，法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫( Antoine Laurentde Lavoisier）發(fā)表了《化學(xué)基礎(chǔ)論》并在其中提到:“我們用元素或者物體的要素(principles of bodies)這一術(shù)語(yǔ)來(lái)表達(dá)分析所能達(dá)到的終點(diǎn)這一觀(guān)念?！切┪覀兯J(rèn)為的簡(jiǎn)單的物質(zhì)，……由于迄今尚未發(fā)現(xiàn)分離它們的手段，它們對(duì)于我們來(lái)說(shuō)就相當(dāng)于簡(jiǎn)單物質(zhì)。而且在實(shí)驗(yàn)和觀(guān)察證實(shí)它們處于結(jié)合狀態(tài)之前，我們決不應(yīng)當(dāng)設(shè)想它們處于結(jié)合狀態(tài)?！边@就是最開(kāi)始人們對(duì)于元素的定義，在這本書(shū)之前，人們將元素分為了四個(gè)大類(lèi)，包括了 33種元素。對(duì)于土這種物質(zhì)，人們把它當(dāng)成元素對(duì)待，并分成了石灰、鎂土、重土、礬土、硅土五種。其中把硅土命名為“Silice”，希臘語(yǔ)為“Silex”，意為“火石。一直到1870年，戴維(Humphry Davy)成功的從苛性堿中分離出了鈉和鉀后更加證實(shí)了拉瓦錫認(rèn)為的“在實(shí)驗(yàn)證實(shí)它們處于結(jié)合狀態(tài)之前，絕不應(yīng)設(shè)想他們處于結(jié)合狀態(tài)”
鈉和鉀的成功提取為人們提供了兩種還原性較強(qiáng)的還原劑，也為后續(xù)硅的提取奠定了基礎(chǔ)。1808年，大衛(wèi)決定從硅土中提取新元素。然而，由于其獨(dú)特的化學(xué)和物理性質(zhì)，戴維誤以為硅土是一種金屬氧化物。他首先用強(qiáng)電流電解這些土壤。由于硅土熔點(diǎn)高，電解不能使其熔化。然后他嘗試用鈉和鉀來(lái)還原，也沒(méi)有成功。然而，盡管沒(méi)有新的元素被提取出來(lái)，大衛(wèi)更加確信在硅土中有一些未知的元素。至此，二氧化硅中存在某種元素的假設(shè)已經(jīng)基本形成，但尚未得到證實(shí)。
1808年法國(guó)化學(xué)家蓋·呂薩克(Joseph Louis Gay-Lussac)和泰納爾( Louis Jacques Thenard)提出可以利用具有強(qiáng)還原性的Na和K來(lái)提取金屬。1808年，蓋·盧薩克和泰納爾在加熱K和脫水硼酸的混合物，發(fā)現(xiàn)了一種藍(lán)灰色的粉末，也就是硼酸基或者元素硼。硼酸基團(tuán)提取的成功鼓勵(lì)科學(xué)家進(jìn)一步提取硅酸基團(tuán)。1811年，蓋·盧薩克和泰納爾專(zhuān)注于硅的提取。蓋·盧薩克和泰納爾仍然使用鉀作為還原劑，將四氟化硅與金屬鉀共同加熱，觀(guān)察到二者發(fā)生劇烈反應(yīng)，生成紅棕色粉末（非晶硅，不純凈）。他們發(fā)現(xiàn)這種物質(zhì)的活性足以燃燒。但科學(xué)家們并沒(méi)有提純產(chǎn)品，因此產(chǎn)品的性質(zhì)并沒(méi)有被揭示出來(lái)。
1813年，貝采利烏斯( Jons JakobBerzelius)得在對(duì)礦石進(jìn)行分類(lèi)時(shí)，發(fā)現(xiàn)它們都有同一種物質(zhì)組成，并把這種物質(zhì)稱(chēng)為“硅酸鹽”。并且斷定他是一種未知元素的氧化物且只溶于氫氟酸。隨后貝采里烏斯成功的利用鉀把硅從四氟化硅中置換出來(lái)。隨后，為了驗(yàn)證所得到的新物質(zhì)，他將得到的無(wú)定形硅置于氧氣中燃燒，生成二氧化硅，從而證明了他從硅土中提取到了新元素硅，并將其命名為“Silicium”。
1854年，克萊爾·德維爾在進(jìn)行電解制備金屬鋁的實(shí)驗(yàn)時(shí)，在電解槽的陰極中得到了一種具有金屬光澤的灰色材料，即硅鋁合金。當(dāng)這種材料冷卻時(shí)，析出的片狀晶體稱(chēng)為晶體硅。對(duì)于這種晶體，德維爾認(rèn)為它并不是金屬，而是和石墨片近似。這種硅是具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)的單質(zhì)硅，與貝采利烏斯所得到的無(wú)定形硅是同素異形體。至此，硅的兩種單質(zhì)都被發(fā)現(xiàn)，硅元素的化學(xué)觀(guān)基本成型了。
硅的應(yīng)用發(fā)展歷史
人類(lèi)應(yīng)用硅化合物的歷史可以追溯到上古時(shí)期的制陶工藝。隨著貝采利烏斯利用K還原氟硅酸鉀，得到較為純凈的無(wú)定形硅后，早在上古時(shí)期人們就已經(jīng)利用硅氧化物來(lái)制陶。隨著貝采利烏斯通過(guò)K還原得到無(wú)定形硅后，使得科學(xué)家對(duì)硅單質(zhì)產(chǎn)生認(rèn)識(shí)。而后由于硅所具有的優(yōu)異的半導(dǎo)體性質(zhì)構(gòu)成P/N結(jié)，從而用作了集成電路的基底。隨后前港中文大學(xué)校長(zhǎng)高錕提出利用石英基纖維來(lái)傳遞信號(hào)會(huì)帶來(lái)一場(chǎng)信息革命后，康寧公司在上世紀(jì)70年代研發(fā)出來(lái)了第一條可以實(shí)現(xiàn)光通訊的光纖，從此人們進(jìn)入信息時(shí)代。
分布情況
硅在自然界中分布極廣，地殼中的含量約為26.4%，僅次于氧元素，其主要存在形式是二氧化硅和硅酸鹽。如果說(shuō)碳是組成有機(jī)生命體的重要元素，那么硅對(duì)于地殼來(lái)說(shuō)也具有相同地位，在自然界中，沙石、土壤以及空氣中的粉塵都有硅的存在。
理化性質(zhì)
物質(zhì)結(jié)構(gòu)
Si為金剛石結(jié)構(gòu)，在立方Fd?3m空間群中結(jié)晶。硅原子與四個(gè)等效的硅原子成鍵，形成共用角的四面體。所有Si-Si鍵長(zhǎng)均為2.36 ?。下表為其晶胞參數(shù)數(shù)據(jù)
晶系 | 四方晶系 | c | 5.44 ? |
空間群 | Fd?3m |  | 90.00 o |
點(diǎn)組 | m3?m |  | 90.00 o |
原子數(shù) | 8 |  | 90.00 o |
a | 5.44 ? | 體積 | 161.32 ?3 |
b | 5.44 ? | 帶隙 | 0.61 eV |
物理性質(zhì)
有無(wú)定形硅和晶體硅兩種同素異形體。晶體硅為灰黑色，無(wú)定形硅為深棕色粉末，密度2.33g/cm，熔點(diǎn)1410℃，沸點(diǎn)2355℃，晶體硅屬于原子晶體。不溶于水、硝酸和鹽酸，溶于硝酸和氫氟酸的混合物以及堿。硬而有金屬光澤。
化學(xué)性質(zhì)
硅有明顯的非金屬特性，可以溶于堿金屬氫氧化物溶液中，產(chǎn)生（偏）硅酸鹽和氫氣。由于硅的最外層有四個(gè)電子，處于亞穩(wěn)態(tài)，因此化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，常溫下很難與其他物質(zhì)（除硝酸與氟化氫的混合液和堿液以外）發(fā)生反應(yīng)。高溫下可以與一些單質(zhì)氣體反應(yīng)（O2、Cl2、F2），也可以與一些氧化物反應(yīng)（硅熱還原法煉鎂）。
（1）與單質(zhì)反應(yīng)
（2）高溫真空條件下可以與某些氧化物反應(yīng)
（3）與硝酸和氫氟酸的混合液反應(yīng)
（4）與堿反應(yīng)
制備方法
從1975年開(kāi)始，大量的研究工作集中在低成本半導(dǎo)體級(jí)硅和太陽(yáng)能級(jí)硅的技術(shù)上。研究結(jié)果發(fā)表在許多出版物上。目前，低成本太陽(yáng)能級(jí)硅的制備方法有幾種:(1)還原或熱解揮發(fā)性硅化合物;(2)制備高純硅的氟化工藝;(3)冶金級(jí)硅的精煉;(4)二氧化硅的碳熱還原。
揮發(fā)性硅化合物的還原和熱解
這種方法涉及許多基于氣相提純冶金級(jí)硅的工藝，基本上是氯氫化物技術(shù)的改進(jìn)。
（1）硅烷作為中間體的方法
該工藝的基礎(chǔ)是通過(guò)三氯硅烷將冶金級(jí)硅轉(zhuǎn)化為硅烷。副產(chǎn)品sicl4和h2可以回收利用。該工藝的第一步是通過(guò)SiCl4和H2與粉碎的冶金級(jí)硅(500°C, 30 MPa，催化劑)反應(yīng)合成三氯硅烷：
第三步是硅烷熱解，生成高純度硅(800-1000℃):
熱解通常在密閉空間反應(yīng)器(均質(zhì)熱解)中進(jìn)行，或在流態(tài)化固體反應(yīng)器中使用硅種子。常規(guī)管狀儀器也可使用。由于低工藝溫度和幾乎100%的回收率，由此產(chǎn)生的電子級(jí)硅的成本顯著降低。
（2）二氯甲硅烷作為中間體的方法
該工藝的主要步驟是在改進(jìn)的管狀裝置中熱解二氯硅烷。二氯硅烷是由SiCl4氫化和SiHCl3歧化制得的。因此，初始步驟與硅烷工藝相同，最終步驟與三氯硅烷工藝相同。從純化的SiH2Cl2中，硅的回收率為40%。這個(gè)過(guò)程包括三個(gè)主要步驟:
氟化工藝
氟化工藝往往被視為一個(gè)單獨(dú)的類(lèi)別，因?yàn)樽鳛檫@些工藝的原材料，可以使用生產(chǎn)磷酸和含H2SiF6和SiF4的磷肥的低成本副產(chǎn)品。在廢物處理中，硅通常以Na2SiF6的形式濃縮，Na2SiF6是SiF4的前體，SiF44被金屬鈉還原。因此，過(guò)程包括以下步驟：
過(guò)濾和干燥后，Na2SiF6在450℃下分解：
提純后的SiF4在400~500℃下用液態(tài)鈉還原：
生成的混合物通過(guò)在水溶液中浸出或加熱到1440°C以上(高于硅的熔點(diǎn))來(lái)分離。過(guò)量的氟化鈉可用于冰晶石的生產(chǎn)。這樣得到的硅中的硼和磷含量不超過(guò)1ppm。在還原之前，SiF4通過(guò)在300°C的氟化鈉上吸附、在?80-90°C下冷凍或使用活性碳來(lái)提純。這樣，SiF4的雜質(zhì)含量可降低到1ppm。
冶金級(jí)硅的精煉
冶金級(jí)硅是通過(guò)傳統(tǒng)碳熱法進(jìn)行商業(yè)規(guī)模生產(chǎn)的(用于冶金和其他應(yīng)用)。半導(dǎo)體級(jí)硅(KRP)用于電子應(yīng)用，也用作生產(chǎn)三氯硅烷的原料。半導(dǎo)體級(jí)硅中受限制的雜質(zhì)有Fe、Al、Ca、Ti、B和P.從冶金級(jí)材料制備低成本太陽(yáng)能級(jí)硅長(zhǎng)期以來(lái)一直引起廣泛的研究興趣。相當(dāng)大的努力旨在用更簡(jiǎn)單、更便宜但足夠高效的凈化工藝取代復(fù)雜、昂貴的三氯硅烷工藝。為此，有人建議使用冶金工藝，而不是蒸汽相凈化，這提供了高生產(chǎn)率和低成本的優(yōu)勢(shì)。這種工藝被用于提純商用硅。
由于冶金過(guò)程在去除雜質(zhì)方面是相當(dāng)有選擇性的，因此這些過(guò)程的各種組合-按一定的順序-通常被采用，例如濕法冶金精煉-液體萃取-氣體萃取或Al-Si體系的再結(jié)晶-液體萃取-定向凝固。這個(gè)過(guò)程的每一步都將一些雜質(zhì)的濃度降低了大約一個(gè)數(shù)量級(jí)。凈化效率取決于雜質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)(包括它們的分離系數(shù))和冶金過(guò)程的具體情況。
（1）硅的濕法精煉
通過(guò)酸處理的濕法冶金精煉通常被用作提純冶金級(jí)硅的第一個(gè)基本步驟。該工藝成本低，設(shè)備簡(jiǎn)單。眾所周知，多晶硅中的大多數(shù)雜質(zhì)，特別是金屬，由于偏析系數(shù)低，因此在硅中的固溶性較低，所以沿晶界集中。鑒于此，要將需要精煉的硅研磨到40μ m一下。此外，為了優(yōu)化工藝，可以利用不同酸的組合以及不同溫度和濃度進(jìn)行提煉?？偟膩?lái)說(shuō)，酸處理能使金屬雜質(zhì)含量降低一個(gè)數(shù)量級(jí)以上，偶爾也能降低兩個(gè)數(shù)量級(jí)以上。鐵、鋁和鈣這種雜質(zhì)容易去除，鎂、鋯和鎳不容易去除。該過(guò)程在去除B、P、C和Cu方面效果較差。與此相關(guān)，需要火法冶金過(guò)程(氣體和液體萃取)來(lái)去除分布在硅內(nèi)部的雜質(zhì)。
（2）氣體萃取
氣體抽提是冶金級(jí)硅提純中最重要的火法冶金工藝之一。常用的方法是將硅熔化后向內(nèi)部吹氣，從而使得活性氣體與雜質(zhì)發(fā)生反應(yīng)并被氣流帶出，實(shí)現(xiàn)精煉的目的。常用的活性氣體是氯、氧和它們的混合物。鋁、鎂、錳和硼這些雜質(zhì)在1400℃以上的條件下可以與氯氣反應(yīng)生成具有揮發(fā)性的氯化物。
氫氣、一氧化碳、二氧化碳和四氟化硅也被用于氣體萃取。硼雜質(zhì)可以被氫氣反應(yīng)帶走，磷和碳可以被二氧化碳反應(yīng)帶走。硼、銅、鈣以及錳雜質(zhì)可以被四氟化氫反應(yīng)為揮發(fā)性氟化物從而被帶走去除。用SiF4+ CO混合物處理會(huì)形成揮發(fā)性過(guò)渡金屬羰基，如Ni(CO)4。在冶金級(jí)硅的商業(yè)規(guī)模生產(chǎn)中，氣體萃取通常用于降低鋁和鈣的濃度，并且可以很容易地與其他冶金凈化工藝相結(jié)合。
（3）液體萃取
該方法采用CaCO3-BaO-MgO、Al-SiO2、CaO-SiO2、CaF2-SiO2等熔渣處理液態(tài)硅。凈化效率取決于爐渣的成分，這個(gè)方法利用了雜質(zhì)在熔渣中和熔融硅中的溶解度不同，從而實(shí)現(xiàn)精煉的目的。添加爐渣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)通常在硅的5-30 wt %范圍內(nèi)。
在爐渣處理過(guò)程中，與氧氣更易結(jié)合的雜質(zhì)置換進(jìn)爐渣。該工藝有效地去除了Al, Mg, Ca, B, P, Ti, Mn和V。平均而言，雜質(zhì)濃度降低了一個(gè)數(shù)量級(jí)以上。該工藝對(duì)于降低太陽(yáng)能級(jí)硅制備過(guò)程中的B含量時(shí)很好的選擇。
（4）Al-Si系的再結(jié)晶
鋁在相對(duì)較低的溫度下容易溶解硅和固體夾雜物，提供高效的結(jié)晶精煉，而且價(jià)格低廉。該工藝的主要步驟是將硅粉(和雜質(zhì))溶解在鋁中；冷去后利用硅不與酸反應(yīng)的特點(diǎn)，將鋁和雜質(zhì)用酸去除從而得到較高純度的硅。重結(jié)晶是一種相對(duì)廉價(jià)和有效的工藝，適用于去除B、P、Fe、Ca、Ti、Cu、Cr和M。將這一工藝與液態(tài)(渣)提取相結(jié)合，可以顯著提高冶金級(jí)硅的純度。雜質(zhì)濃度可降低到以下水平(Ppm)：Al<1；Fe<1.1；B<2；P<2；以及Ti<0.5。通過(guò)隨后的定向凝固，金屬雜質(zhì)的濃度可以進(jìn)一步降低至少一個(gè)數(shù)量級(jí)。
（5）定向凝固
這一步是硅精煉的最重要的一步，它決定了所制得的硅是否達(dá)到太陽(yáng)能級(jí)。它還允許凈化過(guò)程與不同技術(shù)的晶體生長(zhǎng)相結(jié)合。
二氧化硅的碳熱還原
二氧化硅的碳熱還原的過(guò)程可以用這個(gè)反應(yīng)式進(jìn)行表達(dá)：
該方程描述了整個(gè)反應(yīng)過(guò)程，實(shí)際上涉及到作為反應(yīng)中間體的SiC和SiO氣體的形成。自由硅是SiO和SiC在1900°C以上反應(yīng)產(chǎn)生的:
碳熱還原過(guò)程的一個(gè)值得注意的特征是氣相主要由SiO和CO組成。這一過(guò)程伴隨著明顯的SiO形式的硅損失，根據(jù)還原劑的性質(zhì)和石英巖的質(zhì)量(還原能力)，損失可能高達(dá)10%-30%。
應(yīng)用領(lǐng)域
1、重要的半導(dǎo)體材料
在單晶硅中摻雜不同的元素，可以形成p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體，例如在硅中摻雜少量的硼元素可以形成P型半導(dǎo)體，這種半導(dǎo)體是因?yàn)榕鹱钔鈱佑腥齻€(gè)電子，與硅結(jié)合后會(huì)使得硅中留下一個(gè)電子空穴，從而使得硅變得更易與電子結(jié)合；在硅中摻雜磷元素可以形成N型半導(dǎo)體，這是由于磷是第Ⅴ族元素，它最外層電子數(shù)是五，與硅晶體結(jié)合后會(huì)留有一個(gè)活潑的單電子。當(dāng)這兩種半導(dǎo)體結(jié)合后會(huì)構(gòu)成P/N結(jié)，這種結(jié)構(gòu)可以用于太陽(yáng)能電池，將光輻射能轉(zhuǎn)化為電能。此外硅也廣泛用于制作二極管、集成電路這些元件中。
2、在航天航空中的應(yīng)用
現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展對(duì)高溫環(huán)境下應(yīng)用的各種材料提出了越來(lái)越高的要求，既要在高溫下保持很高的強(qiáng)度、硬度，又必須抗氧化、耐腐蝕和承受溫度劇變。金屬陶瓷是介于高溫合金和陶瓷之間的一種高溫材料，它兼顧了金屬的高韌性、可塑性和陶瓷的高熔點(diǎn)、耐腐蝕和耐磨損等特性，在航空航天、溫度測(cè)量、核能及加工制造等領(lǐng)域中擁有廣闊的應(yīng)用前景。
此外在飛機(jī)運(yùn)行的服務(wù)期間，侵蝕引起的退化是常見(jiàn)的。而鋁硅合金(Al–Si)，由于其高比強(qiáng)度和低密度，廣泛應(yīng)用于需要輕金屬的航空領(lǐng)域。
3、光導(dǎo)纖維
光導(dǎo)纖維是以二氧化硅為原料所制備成一種可以將光信號(hào)通過(guò)全反射實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳導(dǎo)的一種材料，在通信領(lǐng)域中光導(dǎo)纖維傳遞到信息量更高，而且具有高度的保密性。除了通信技術(shù)領(lǐng)域外，光導(dǎo)纖維也在醫(yī)學(xué)，照明等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。
4、農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用
硅能維持農(nóng)作物生理代謝的環(huán)境穩(wěn)定，提高農(nóng)作物的抗鹽性。添加硅元素可以抑制鹽脅迫環(huán)境下水稻對(duì)Na的吸收，促進(jìn)對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素（P、K、Ca）的吸收；可以降低鹽脅迫下水稻葉片丙二醛的含量，使水稻根系的活力增強(qiáng)。
硅元素協(xié)助農(nóng)作物抵御病蟲(chóng)害的侵襲，不僅有效而且無(wú)污染。農(nóng)作物吸收硅后可以緩解細(xì)菌和真菌對(duì)農(nóng)作物造成的危害，比如水稻易得的稻瘟病、紋枯病、胡麻葉斑病和白葉枯?。稽S瓜、小麥、草莓等易得的白粉病。
硅改善農(nóng)作物營(yíng)養(yǎng)元素的吸收與分配，減少化肥對(duì)農(nóng)作物的不良影響，為了降低氮肥、磷肥施入過(guò)多對(duì)農(nóng)作物造成的貪青、倒伏和減產(chǎn)等現(xiàn)象，可以減施氮磷鉀，增施硅元素，促進(jìn)主動(dòng)吸硅植物對(duì)氮、磷、鉀的吸收，并優(yōu)化其在各器官中的分配比例。
安全事宜
硅是人體必需的微量元素之一。占體重的0.026%。飲食中硅明顯缺乏就可造成骨的形成障礙，這種作用可在長(zhǎng)期不經(jīng)腸道進(jìn)食的兒科病人身上觀(guān)察到。另外，應(yīng)考慮的是，硅的缺乏可影響膠原的形成和外傷病人的痊愈。
過(guò)量表現(xiàn)
每日攝入量估計(jì)量
盡管尚不知道硅的特殊生化功能，但動(dòng)物試驗(yàn)的結(jié)果提示人體需要硅。然而，要提出一個(gè)合適的每日硅攝入量是困難的，因?yàn)闆](méi)有適當(dāng)?shù)娜梭w實(shí)驗(yàn)資料，有用的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)資料也有限。動(dòng)物性膳食含硅大約16.76 MJ/kg。人進(jìn)食這樣的食物平均每日硅的攝入量為8.37 MJ/kg～10.46 MJ/kg，因此，根據(jù)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的資料，假如飲食中的硅有高的可吸收性和有效性，那么，人每日硅需要量就相當(dāng)小，即2 mg～5 mg，不過(guò)由于大部分飲食中的硅是無(wú)法直接被吸收的，并且衰老和低雌性激素也會(huì)抑制硅的吸收，所以每日攝入量應(yīng)大于2 mg~5 mg。根據(jù)FDA計(jì)算每日飲食硅攝入量女性在19 mg，男性40 mg，根據(jù)人體調(diào)節(jié)平衡的資料顯示，每日攝入量應(yīng)在21~46 mg，英國(guó)人平均為31 mg， 因此總的來(lái)說(shuō)每日攝入量建議在20~50 mg。
急救措施
眼睛：立即沖洗 - 如果這種化學(xué)物質(zhì)接觸眼睛，請(qǐng)立即用大量水清洗（沖洗）眼睛，偶爾抬起下眼瞼和上眼瞼。立即就醫(yī)。
呼吸：新鮮空氣 - 如果一個(gè)人吸入大量這種化學(xué)物質(zhì)，請(qǐng)立即將暴露的人轉(zhuǎn)移到新鮮空氣中。其他措施通常是不必要的。
吞咽：立即就醫(yī) - 如果吞咽了這種化學(xué)物質(zhì)，請(qǐng)立即就醫(yī)。
消防安全
單質(zhì)硅在暴露于火焰或與氧化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)易燃。在氣態(tài)氯中自發(fā)燃燒，硅與鈉鉀合金反應(yīng)生成硅化鈉，在空氣中自燃。硅、鋁和氧化鉛的混合物在加熱時(shí)會(huì)爆炸。當(dāng)三氟化錳在玻璃中加熱時(shí)，玻璃中會(huì)發(fā)生涉及硅的劇烈反應(yīng)。與氟化銀急劇地發(fā)生反應(yīng)。硅如果以粉末或顆粒形式與空氣混合，則可能出現(xiàn)粉塵爆炸。如果干燥，可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)、氣動(dòng)運(yùn)輸、澆注等方式進(jìn)行靜電充電。最小爆炸濃度為：160g/m3。根據(jù)OSHA標(biāo)準(zhǔn)，允許硅粉塵暴露限值為：15 mg/cu m. /總粉塵/，允許接觸限值為：5 mg/cu m. /可吸入部分/。
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尚可名片
這家伙太懶了，什么都沒(méi)寫(xiě)！
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