Silikon: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
Rachmat-bot (bicara | kontrib) k Robot: Perubahan kosmetika |
FelixJL111 (bicara | kontrib) Tidak ada ringkasan suntingan Tag: Suntingan visualeditor-wikitext |
||
(22 revisi perantara oleh 17 pengguna tidak ditampilkan) | |||
Baris 2:
:''Untuk sejenis polimer, lihat [[silikone]].''
{{unsur|Silikon|Si|14|title2=zat pasir|desc={{lang-la|silicium}}; {{lang-en|silicon}}}} [[Senyawa kimia|Senyawa]] yang dibentuk bersifat [[paramagnetik]]. Unsur kimia ini ditemukan oleh [[Jöns Jakob Berzelius]]. Silikon merupakan unsur [[metaloid]] [[
Silikon merupakan [[Kelimpahan unsur kimia|elemen terbanyak]] kedelapan di alam semesta dari segi massanya,
Silikon sering digunakan untuk membuat serat optik dan dalam operasi plastik digunakan untuk mengisi bagian tubuh pasien dalam bentuk [[silikone]].
Baris 18:
== Karakteristik ==
=== Fisik ===
[[Berkas:Silicon-unit-cell-3D-balls.png|160px|
{{See|Silikon monokristal}}
Silikon berbentuk padat pada suhu ruangan, dengan [[titik lebur]] dan [[titik didih]] masing-masing 1.400 dan 2.800 derajat celsius.<ref>{{cite book
Dalam bentuk [[kristal]]nya, silikon murni berwarna abu-abu metalik. Seperti [[germanium]], silikon agak kuat
[[Orbital atom|Orbital elektron]] terluar dari silikon mempunyai 4 elektron valensi. Kulit atom 1s,2s,2p, dan 3s terisi penuh, sedangkan kulit atom 3p hanya terisi 2 dari jumlah maksimumnya 6.
Silikon bersifat [[semikonduktor]].
=== Kimia ===
[[Berkas:Silizium pulver.jpg|160px|
Silikon merupakan [[metaloid]], siap untuk memberikan atau berbagi 4 atom terluarnya, sehingga memungkinkan banyak ikatan kimia. Meski silikon bersifat relatif inert seperti karbon, silikon masih dapat bereaksi dengan [[halogen]] dan [[alkali]] encer. Kebanyakan asam (kecuali [[asam nitrat]] dan [[asam hidrofluorat]]) tidak bereaksi dengan silikon. Silikon dengan 4 elektron valensinya mempunyai kemungkinan untuk bergabung dengan elemen atau senyawa kimia lainnya pada kondisi yang sesuai.
=== Isotop ===
{{Main|Isotop silikon}}
Silikon yang eksis di alam terdiri dari 3 [[isotop]] yang stabil, yaitu silikon-28, silikon-29, dan silikon-30, dengan silikon-28 yang paling melimpah (92% [[kelimpahan alami]]).<ref name = "NNDC">{{cite web
|url = http://www.nndc.bnl.gov/chart/
|author = NNDC contributors
Baris 44 ⟶ 43:
|year = 2008
|location = Upton (NY)
|archive-date = 2011-08-22
|archive-url = https://www.webcitation.org/618bSplPt?url=http://www.nndc.bnl.gov/chart/
|dead-url = yes
}}</ref> Out of these, only silicon-29 is of use in [[NMR]] and [[EPR spectroscopy]].<ref>{{cite web| url = http://www.nyu.edu/cgi-bin/cgiwrap/aj39/NMRmap.cgi|accessdate = 2011-10-20| title = Interactive NMR Frequency Map| author =Jerschow, Alexej|publisher = New York University}}</ref> Dua puluh [[radioisotop]] telah diketahui, dengan silikon-32 sebagai yang paling stabil dengan [[paruh waktu]] 170 tahun dan silikon-31 dengan waktu paruh 157,3 menit.<ref name = "NNDC"/> Sisa isotop [[Peluruhan radioaktif|radioaktif]] lainnya mempunyai paruh waktu kurang dari 7 detik dan kebanyakan malah kurang dari 0,1 detik.<ref name = "NNDC"/> Silikon tidak mempunyai [[isomer nuklir]].<ref name = "NNDC"/>
Baris 49 ⟶ 51:
=== Keberadaan ===
[[Berkas:Quartz, Tibet.jpg|
{{See also|Mineral silikat}}
Jika diukur berdasarkan massanya, silikon membentuk 27,7% massa [[kerak bumi]] dan merupakan unsur kedua yang paling melimpah di kerak bumi setelah [[oksigen]].<ref>{{cite book|url = http://books.google.com/books?id=MrlUAAAAYAAJ&pg=SL1-PA54|title = Geological Survey professional paper|author = Geological Survey (U.S.)|year = 1975}}</ref> Silikon biasanya ditemukan dalam bentuk [[mineral silikat]] yang kompleks, dan lebih jarang lagi dalam bentuk [[silikon dioksida]] ('''silika''', komponen utama pada pasir). Kristal silikon murni amat sangat jarang ditemukan di alam.
Baris 57 ⟶ 59:
Beberapa contoh mineral silikat yang ada di kerak bumi antara lain kelompok [[piroksena]], [[amfibol]], [[mika]], dan [[feldspar]]. Mineral-mineral ini terdapat pada tanah liat dan beberapa jenis batuan seperti [[granit]] dan [[batu kapur]].
[[Silika]] terdapat pada [[mineral]]-mineral yang terdiri dari silikon dioksida murni dengan bentuk kristal yang berbeda-beda: [[quartz]], [[agate]] [[ametis]], [[rock crystal]], [[chalcedony]], [[flint]], [[jasper]], dan [[opal]]. Kristal-kristal ini memiliki rumus empiris silikon dioksida,
Silikon juga merupakan komponen utama [[meteorit]], dan merupakan komponen dari [[tektit]], mineral silikat yang mungkin berasal dari bulan.
Baris 64 ⟶ 66:
== Produksi ==
=== Campuran ===
[[Berkas:Ferrosilicon.JPG|
[[Ferosilikon|Ferrosilikon]], campuran silikon-besi yang terdiri dari unsur silikon dan besi dengan rasio yang berbagai macam, merupakan produk utama dari proses pengolahan unsur silikon, dengan persentase 80% dari seluruh produksi dunia. China merupakan negara pemasok silikon terbesar di dunia, dengan jumlah 4,6 juta [[ton]] (atau 2/3 produksi dunia), kebanyakan dalam bentuk ferrosilikon. Disusul kemudian oleh Rusia (610.000 ton), Norwegia (330.000 ton), Brasil (240.000 ton), dan Amerika Serikat (170.000 ton).<ref>{{cite web|url = http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/silicon/mcs-2011-simet.pdf|publisher = USGS|title = Silicon Commodities Report 2011|accessdate = 2011-10-20}}</ref> Ferrosilikon paling banyak digunakan oleh industri baja.
Campuran aluminium-silikon paling banyak digunakan dalam industri pengecoran aluminium, dengan silikon sebagai bahan aditif tunggal utama untuk meningkatkan kekuatan cornya. Karena aluminium cor paling banyak digunakan pada industri otomotif, maka penggunaan silikon ini adalah penggunaan industri tunggal terbesar dari silikon murni "metallurgical grade".<ref name="diecasting">Apelian, D. (2009) [http://www.diecasting.org/research/wwr/WWR_AluminumCastAlloys.pdf Aluminum Cast Alloys: Enabling Tools for Improved Performance] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20120106013105/http://www.diecasting.org/research/wwr/WWR_AluminumCastAlloys.pdf |date=2012-01-06 }}. North American Die Casting Association, Wheeling, Illinois.</ref>
=== ''Metallurgical grade'' ===
Silikon tidaklah dicampur dengan unsur-unsur lain dalam jumlah besar, biasanya lebih dari 95% disebut dengan '''logam silikon'''. Logam silikon ini jumlahnya 20% dari total produksi elemen silikon dunia, dengan kurang dari 1-2% dari total elemen silikon (5–10% dari silikon ''metallurgical grade'') yang dimurnikan lagi untuk digunakan pada semikonduktor. Silikon ''metallurgical grade'' adalah silikon yang dibuat secara komersial dengan mereaksikan [[silika]] dengan kayu, arang, dan batu bara pada sebuah [[perapian listrik]] menggunakan [[
Seperti yang telah dikatakan diatas, silikon, ''metallurgical grade'' digunakan pada umumnya di industri pengecoran aluminium untuk membentuk campuran aluminium-silikon. Sisanya, digunakan oleh [[industri kimia]] untuk membentuk [[bubuk silika]].<ref name=USGS/>
Sampai bulan September 2008, silikon ''metallurgical grade'' dihargai 1,45 [[dolar Amerika Serikat|US$]] per pound ($3.20/kg),<ref>{{cite web|title=Metallurgical silicon could become a rare commodity – just how quickly that happens depends to a certain extent on the current financial crisis|url=http://www.photon-magazine.com/news_archiv/details.aspx?cat=News_PI&sub=worldwide&pub=4&parent=1555|publisher=Photon International|accessdate=2009-03-04|archive-date=2011-07-15|archive-url=https://web.archive.org/web/20110715082847/http://www.photon-magazine.com/news_archiv/details.aspx?cat=News_PI&sub=worldwide&pub=4&parent=1555|dead-url=yes}}</ref> naik dari $0,77 per pound ($1.70/kg) pada tahun 2005.<ref>{{cite web|title=Silicon|url=http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/silicon/silicmcs06.pdf|publisher=usgs.gov|accessdate=2008-02-20}}</ref>
=== Kualitas elektronik {{anchor|Proses Siemens}} ===
[[Berkas:Monokristalines Silizium für die Waferherstellung.jpg|160px|
Penggunaan silikon untuk peralatan [[semikonduktor]] membutuhkan kemurnian yang jauh lebih tinggi daripada silikon ''metallurgical grade''. Silikon sangat murni (>99.9%) dapat diekstraksi
Silikon solar-grade tidak dapat digunakan untuk semikonduktor, karena tingkat kemurniannya harus sangat tinggi. Wafer silikon yang digunakan sebagai bahan baku ''integrated circuit'' harus dimurnikan sampai 99.9999999%, proses yang membutuhkan teknologi tinggi.
Baris 86 ⟶ 88:
Teknik pemurnian silikon generasi awal didasarkan pada fakta apabila silikon dicairkan dan dipadatkan kembali, maka material yang terakhir memadat kebanyakan merupakan pengotornya. Metode awal untuk memurnikan silikon, pertama kali tahun 1919, digunakan untuk memproduksi komponen [[radar]] selama [[Perang Dunia II]], dibuat dengan menghancurkan silikon ''metallurgical grade '' dan melarutkan sebagian bubuk silikon pada asam. Ketika dihancurkan, pengotor-pengotor yang terdapat pada silikon terkumpul di lapisan paling luar, sehingga jika terkena asam akan larut kembali dan menghasilkan produk silikon yang lebih murni.
[[Berkas:Polycrystalline silicon rod.jpg|160px|
Pada suatu waktu, [[DuPont]] memproduksi silikon ultra-murni dengan mereaksikan silikon tetraklorida dengan [[seng]] pada 950 °C, dihasilkan silikon melalui SiCl<sub>4</sub> + 2 Zn → Si + 2 ZnCl<sub>2</sub>. Meskipun begitu, teknik ini memiliki masalah lain, (misalnya produk samping berupa [[seng klorida]] yang dihasilkan yang menyumbat) sehingga akhirnya ditemukan [[proses Siemens]]. Pada ''proses Siemens'', atang silikon dengan kemurnian tinggi direaksikan dengan triklorosilana pada 1150 °C. Gas triklorosilana terdekomposisi dan dan tambahan silikon tersimpan dan memperbesar karena 2 HSiCl<sub>3</sub> → Si + 2 HCl + SiCl<sub>4</sub>. Silikon yang diproduksi dari proses ini disebut ''
Tahun 2006 [[Renewable Energy Corporation|REC]] mengumumkan bahwa mereka membangun pabrik berbasis teknologi ''[[Reaktor fluidized bed|fluidized bed]]'' (FB) yang menggunakan silana: 3 SiCl<sub>4</sub> + Si + 2 H<sub>2</sub> → 4 HSiCl<sub>3</sub>, 4 HSiCl<sub>3</sub> → 3 SiCl<sub>4</sub> + SiH<sub>4</sub>, SiH<sub>4</sub> → Si + 2 H<sub>2</sub>.<ref>{{cite web|title=Analyst silicon field trip|date=March 28, 2007| url=http://hugin.info/136555/R/1115224/203491.pdf|publisher=hugin.info|accessdate=2008-02-20}}</ref> Keuntungan proses teknologi fluid bed adalah proses dapat berlangsung kontinu dengan hasil lebih banyak daripada proses Siemens yang merupakan proses batch.
Baris 96 ⟶ 98:
== Senyawa ==
[[Berkas:
<!-- silisida -->
* Silikon membentuk senyawa biner yang disebut dengan [[silisida]] dengan banyak elemen logam yang nantinya menghasilkan senyawa dengan sifat yang beragam, misalnya [[magnesium silisida]], Mg<sub>2</sub>Si yang sangat reaktif sampai senyawa tahan panas seperti [[molibdenum disilisida]], MoSi<sub>2</sub>.{{sfn|Greenwood|1997|pp=335–337}}
Baris 102 ⟶ 104:
* [[Silikon karbida]], SiC (karborundum) adalah padatan keras, tahan panas.
<!-- silana, halosilana -->
* [[Silana]], SiH<sub>4</sub>, adalah gas [[firoforik]] dengan struktur tetrahedral mirip dengan [[metana]], CH<sub>4</sub>. Senyawa murninya sendiri tidak bereaksi dengan air ataupun asam lemah,
<!-- Disilene and silicon silicon triple bond -->
* [[Disilena]], senyawa yang berisi ikatan rangkap dua silikon-silikon (mirip [[alkena]]) dan secara umum sangat reaktif, memerlukan gugus subtituen yang besar untuk menstabilkannya.<ref>F. G. Stone, Robert West, Multiply Bonded Main Group Metals and Metalloids, Academic Press, 1996, ISBN 0-12-031139-9 [http://books.google.com/books?id=IrcORBkVjGQC&pg=PA255 p. 255]</ref> [[Disiluna]], senyawa dengan silikon-silikon rangkap tiga pertama kali didapatkan tahun 2004, meski senyawanya berbentuk non-linear, ikatannya tidak sama dengan [[alkuna]].<ref>{{cite journal|doi=10.1126/science.1102209|pmid=15375262|year=2004|last1=Sekiguchi|first1=A|last2=Kinjo|first2=R|last3=Ichinohe|first3=M|title=A stable compound containing a silicon-silicon triple bond|volume=305|issue=5691|pages=1755–7|journal=Science|bibcode = 2004Sci...305.1755S}}</ref>
Baris 126 ⟶ 128:
=== Elektronik ===
{{main|Fabrikasi peralatan semikonduktor}}
[[Berkas:Silicon wafer with mirror finish.jpg|160px|
Karena hampir semua elemen silikon diproduksi sebagai paduan logam ferrosilikon, hanya sebagian kecil saja (20%) yang diproduksi menjadi silikon ''metallurgical grade'' (1,3–1,5 juta metrik ton/tahun). Logam silikon yang dimurnikan sampai kemurnian semikonduktor diperkirakan hanya 15% dari produksi silikon ''metallurgical grade''.<ref name=USGS/> Meskipun begitu, nilai ekonomi dari silikon semikonduktor ini sangat tinggi.
[[Silikon monokristalin]] murni digunakan untuk memproduksi [[wafer (elektronik)|wafer]] silikon yang digunakan pada [[industri semikonduktor]], elektronik, dan juga perangkat [[photovoltaic]]. Dalam konduksi muatan, silikon murni adalah [[semikonduktor intrinsik]] yang berarti ia dapat mengonduksi [[lubang elektron]] dan elektron dapat dilepaskan dari atom melalui pemanasan, maka meningkatkan [[konduktivitas listrik]] silikon dengan suhu tinggi. Silikon murni memiliki konduktivitas yang terlalu rendah untuk digunakan pada komponen elektronik. Pada
== Referensi ==
{{reflist}}
{{Compact periodic table}}
▲{{kimia-stub}}
[[Kategori:Unsur kimia]]
[[Kategori:Tabel periodik]]
[[Kategori:Silikon]]
|