Silikon: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
k bot Menambah: tl:Silikon |
FelixJL111 (bicara | kontrib) Tidak ada ringkasan suntingan |
||
| (78 revisi perantara oleh 41 pengguna tidak ditampilkan) | |||
Baris 1:
{{kotak info silikon}}
:''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]] [[Valensi|tetravalen]], bersifat lebih tidak reaktif daripada [[karbon]] (unsur nonlogam yang tepat berada di atasnya pada [[tabel periodik]], tetapi lebih reaktif daripada [[germanium]], metaloid yang berada persis di bawahnya pada tabel periodik. Kontroversi mengenai sifat-sifat silikon bermula sejak penemuannya: silikon pertama kali dibuat dalam bentuk murninya pada tahun 1824 dengan nama silisium (dari kata {{lang-la|silicis}}), dengan akhiran '''-ium''' yang berarti logam. Meski begitu, pada tahun 1831, namanya diganti menjadi silikon karena sifat-sifat fisiknya lebih mirip dengan [[karbon]] dan [[boron]].
Silikon merupakan [[Kelimpahan unsur kimia|elemen terbanyak]] kedelapan di alam semesta dari segi massanya, tetapi sangat jarang ditemukan dalam bentuk murni di alam. Silikon paling banyak terdistribusi pada [[debu]], [[pasir]], [[planetoid]], dan [[planet]] dalam berbagai bentuk seperti [[silikon dioksida]] atau [[silikat]]. Lebih dari 90% kerak bumi terdiri dari [[mineral silikat]], menjadikan silikon sebagai [[Kelimpahan unsur-unsur di kerak bumi|unsur kedua paling melimpah]] di kerak bumi (sekitar 28% massa) setelah [[oksigen]].<ref>Nave, R. [http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/tables/elabund.html Abundances of the Elements in the Earth's Crust], Georgia State University</ref>
Silikon sering digunakan untuk membuat serat optik dan dalam operasi plastik digunakan untuk mengisi bagian tubuh pasien dalam bentuk [[silikone]].
Silikon dalam bentuk mineral dikenal pula sebagai '''zat kersik'''.
Sebagian besar silikon digunakan secara komersial tanpa dipisahkan, terkadang dengan sedikit pemrosesan dari senyawanya di alam. Contohnya adalah pemakaian langsung batuan, pasir silika, dan tanah liat dalam pembangunan gedung. Silika juga terdapat pada keramik. Banyak senyawa silikon modern seperti [[silikon karbida]] yang dipakai dalam pembuatan keramik berdaya tahan tinggi. Silikon juga dipakai sebagai monomer dalam pembuatan polimer sintetik [[silikone]].
Unsur silikon juga berperan besar terhadap ekonomi modern. Meski banyak silikon digunakan pada proses penyulingan baja, pengecoran aluminium, dan beberapa proses industri kimia lainnya, sebagian silikon juga digunakan sebagai bahan semikonduktor pada elektronik-elektronik. Karena penggunaannya yang besar pada [[sirkuit terintegrasi]], dasar dari komputer, maka kelangsungan teknologi modern bergantung pada silikon.
Silikon juga merupakan elemen esensial pada biologi, meskipun hanya dibutuhkan hewan dalam jumlah amat kecil.<ref name="Niels">{{cite journal|doi = 10.1146/annurev.nu.04.070184.000321|pages =21–41|journal = Annual Review of Nutrition|volume = 4|year = 1984|title = Ultratrace Elements in Nutrition|first = Forrest H.|last = Nielsen|pmid = 6087860|last1 = Nielsen|first1 = FH}}</ref> Beberapa jenis makhluk hidup yang membutuhkannya antara lain jenis [[porifera]] dan mikroorganisme jenis [[diatom]]. Silikon digunakan untuk membuat struktur tubuh mereka.
== Karakteristik ==
=== Fisik ===
[[Berkas:Silicon-unit-cell-3D-balls.png|160px|jmpl|kiri|Silikon mengkristal pada struktur kristal kubus berlian]]
{{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|title=The ELements: A Visual Exploration of Every Known Atom in the Universe|url=https://archive.org/details/elementsvisualex0000gray|last=Gray|first=Theodore|year=2009|publisher=Black Dog and Leventhal Publishers|isbn=978-1-57912-814-2|page= [https://archive.org/details/elementsvisualex0000gray/page/43 43]}}</ref> Yang menarik, silikon mempunyai [[massa jenis]] yang lebih besar ketika dalam bentuk cair dibanding dalam bentuk padatannya. Tapi seperti kebanyakan substansi lainnya, silikon tidak akan bercampur ketika dalam fase padatnya, tetapi hanya meluas, sama seperti es yang memiliki massa jenis lebih kecil daripada air. Karena mempunyai [[konduktivitas termal]] yang tinggi (149 W·m<sup>−1</sup>·K<sup>−1</sup>), silikon bersifat mengalirkan panas sehingga tidak pernah dipakai untuk menginsulasi benda panas.
Dalam bentuk [[kristal]]nya, silikon murni berwarna abu-abu metalik. Seperti [[germanium]], silikon agak kuat tetapi sangat rapuh dan mudah mengelupas. Seperti karbon dan germanium, silikon mengkristal dalam [[struktur kristal]] [[kubus berlian]], dengan jarak kisi 0,5430710 nm (5.430710 [[Ångström|Å]]).<ref>{{cite book|last=O'Mara|first=William C.|year=1990|title=Handbook of Semiconductor Silicon Technology|pages =349–352|publisher=William Andrew Inc.|isbn=0-8155-1237-6|url=http://books.google.com/?id=COcVgAtqeKkC&pg=PA351&dq=Czochralski+Silicon+Crystal+Face+Cubic|accessdate=2008-02-24}}</ref>
[[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]].<!--It has a negative temperature coefficient of [[electrical resistance|resistance]], since the number of free charge carriers increases with temperature. The electrical resistance of [[single crystal]] silicon significantly changes under the application of mechanical stress due to the [[piezoresistive effect]].<ref>{{cite journal|url = http://books.google.com/books?id=C_TWB_0rRLgC&pg=PA421|page =421|title = Properties of crystalline silicon|isbn = 978-0-85296-933-5|author1 = Hull|first1 = Robert|year = 1999}}</ref>-->
=== Kimia ===
[[Berkas:Silizium pulver.jpg|160px|jmpl|kiri|Bubuk Silikon]]
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
|editor = Alejandro A. Sonzogni (Database Manager)
|title = Chart of Nuclides
|publisher = National Nuclear Data Center, [[Brookhaven National Laboratory]]
|accessdate = 2008-09-13
|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"/>
Isotop dari silikon mempunyai [[nomor massa]] berkisar antara 22 sampai 44.<ref name = "NNDC"/> [[Bentuk peluruhan]] paling umum dari 6 isotop yang nomor massanya dibawah isotop paling stabil (silikon-28) adalah [[Peluruhan beta|{{SubatomicParticle|beta+}}]], utamanya membentuk isotop aluminium (13 proton) sebagai [[produk peluruhan]]nya.<ref name = "NNDC"/> Untuk 16 isotop yang nomor massanya diatas 28, bentuk peluruhan paling umumnya adalah [[Peluruhan beta|{{SubatomicParticle|beta-}}]], utamanya membentuk isotop fosfor (15 proton) sebagai produk peluruhan.<ref name = "NNDC"/>
=== Keberadaan ===
[[Berkas:Quartz, Tibet.jpg|jmpl|kiri|160px|Gugusan kristal kuarsa dari Tibet. Mineral alami ini mempunyai rumus kimia SiO<sub>2</sub>.]]
{{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.
[[Mineral silikat]]- berbagai macam mineral yang terdiri dari silikon, oksigen, dan berbagai logam reaktif—membentuk 90% massa kerak bumi. Hal ini dikarenakan suhu panas pada proses pembentukan sistem tata surya, silikon dan oksigen mempunyai afinitas yang besar satu sama lain, sehingga membentuk senyawa kimia. Karena oksigen dan silikon adalah unsur non-gas dan non-logam terbanyak pada puing [[supernova]], mereka membentuk banyak silikat kompleks yang kemudian bergabung ke batuan [[planetesimal]] yang membentuk [[planet kebumian]]. Disini, mstriks mineral silikat yang tereduksi menangkap logam-logam yang reaktif untuk teroksidasi (aluminium, kalsium, natrium, kalium, dan magnesium). Setelah gas-gasnya lepas, campuran silikat ini kemudian membentuk sebagian besar kerak bumi. Karena silikat-silikat ini bermassa jenis rendah, baja, nikel, dan logam non-reaktif lainnya masuk ke dalam inti bumi, sehingga menyisakan magnesium dan silikat besi di lapisan atas.
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, tetapi tidak terdiri dari molekul-molekul silikon dioksida. Silika secara struktur mirip dengan berlian, terdiri daripadatan kristal tiga dimensi yang terdiri dari silikon dan oksigen. Silika yang tidak murni membentuk kaca alam [[obsidian]]. [[Silika biogenik]] ada pada struktur diatom, [[radiolaria]] dan ''[[siliceous sponge]]''.
Silikon juga merupakan komponen utama [[meteorit]], dan merupakan komponen dari [[tektit]], mineral silikat yang mungkin berasal dari bulan.
{{clr}}
== Produksi ==
=== Campuran ===
[[Berkas:Ferrosilicon.JPG|jmpl|160px|Campuran Ferrosilikon]]
[[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 [[elektrode]] karbon. Pada suhu lebih dari {{convert|1900|°C|°F|abbr=on|lk=on}}, karbon dari bahan-bahan tadi dan silikon akan mengalami [[reaksi kimia]] SiO<sub>2</sub> + 2 C → Si + 2 CO. Silikon cair ada di bagian dasar tungku, yang kemudian dialirkan dan didingingkan. Silikon yang diproduksi melalui proses ini disebut silikon ''metallurgical grade'' dengan tingkat kemurnian paling kecil 98%. Dalam metode ini, [[silikon karbida]] (SiC) juga dapat terbentuk karena adanya karbon berlebih dengan reaksi kimia: SiO<sub>2</sub> + C → SiO + CO atau SiO + 2 C → SiC + CO. Meski begitu, jika konsentrasi SiO<sub>2</sub> tinggi, maka silikon karbida dapat dieliminasi dengan reaksi kimia 2 SiC + SiO<sub>2</sub> → 3 Si + 2 CO.
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|jmpl|ka|Ingot [[silikon monokristalin]] didapatkan dari [[proses Czochralski]]]]
Penggunaan silikon untuk peralatan [[semikonduktor]] membutuhkan kemurnian yang jauh lebih tinggi daripada silikon ''metallurgical grade''. Silikon sangat murni (>99.9%) dapat diekstraksi daripadatan silika atau senyawa silika lainnya dengan elektrolisis molten salt.<ref>{{cite journal|doi=10.1149/1.2130041|title=Electrowinning of Silicon from K<sub>2</sub>SiF<sub>6</sub>-Molten Fluoride Systems|year=1980|last1=Rao|first1=Gopalakrishna M.|journal=Journal of the Electrochemical Society|volume=127|page=1940|issue=9}}</ref><ref>{{cite journal|doi=10.1149/1.2127716|title=Electrodeposition of Silicon at Temperatures above Its Melting Point|year=1981|last1=De Mattei|first1=Robert C.|journal=Journal of the Electrochemical Society|volume=128|page=1712|issue=8}}</ref><!--<ref>Monnier, R. ''et al.'' "Dual cell refining of silicon and germanium" {{US patent|3219561}} Issue date: Nov 1965</ref><ref>Monnier, R. ''et al.'' "Refining of silicon and germanium" {{US patent|3254010}} Issue date: May 1966</ref>--> Metode ini, yang sudah dikenal paling tidak dari tahun 1854<ref>{{cite journal|author=Deville, H. St. C.|journal=Ann. Chim. Phys.|year=1854|volume=43|page=31|url = http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k34784b.image.f31.langFR| title =Recherches sur les métaux, et en particulier sur l'aluminium et sur une nouvelle forme du silicium}}</ref> (lihat juga [[proses FFC Cambridge]]), punya potensi untuk memproduksi silikon solar-grade tanpa emisi [[karbon dioksida]].
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.
Sebagian besar kristal silikon yang digunakan untuk produksi alat elektronik didapatkan dari [[proses Czochralski]] (CZ-Si) karena metode ini merupakan metode termurah saat ini dan dapat menghasilkan kristal yang besar, meski masih mengandung pengotor.
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|jmpl|kiri|Batang [[Polikristalin silikon]] dibuat dengan proses Siemens]]
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 ''Silikon [[polikristalin]]''. Silikon ini mempunyai tingkat pengotor kurang dari satu ppb (''part per billion'').<ref>{{cite journal|doi = 10.1007/s11663-010-9440-y|title = Production of Solar-grade Silicon by Halidothermic Reduction of Silicon Tetrachloride|year = 2010|last1 = Yasuda|first1 = Kouji|last2 = Saegusa|first2 = Kunio|last3 = Okabe|first3 = Toru H.|journal = Metallurgical and Materials Transactions B|volume = 42|page = 37|bibcode = 2011MMTB...42...37Y }}</ref><ref>{{cite journal|doi = 10.1007/s11837-010-0190-8|title = Solar-grade silicon production by metallothermic reduction|year = 2010|last1 = Yasuda|first1 = Kouji|last2 = Okabe|first2 = Toru H.|journal = JOM|volume = 62|issue = 12|page = 94|bibcode = 2010JOM....62l..94Y }}</ref><ref>{{cite journal|doi =10.1002/recl.19590781204|title =The preparation of pure silicon|year =2010|last1 =Van Der Linden|first1 =P. C.|last2 =De Jonge|first2 =J.|journal =Recueil des Travaux Chimiques des Pays-Bas|volume =78|issue =12|page =962}}</ref>
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.
Saat ini, silikon dimurnikan dengan mengubahnya menjadi senyawa silikon yang lebih mudah dimurnikan dengan distilasi daripada pada kondisi awalnya, dan lalu mengubah kembali senyawa silikon tersebut menjadi silikon murni. [[Triklorosilana]] adalah senyawa silikon yang umumnya digunakan sebagai intermediate, juga [[silikon tetraklorida]] dan [[silana]].
Selain itu, ada juga ''[[proses Schumacher]]'', yang menggunakan [[tribromosilana]] sebagai pengganti triklorosilana dan teknologi fluid bed.<ref>[http://www.peaksunsilicon.com/schumacher-process/ High Purity Polysilicon – Schumacher Process]. Peak Sun Silicon. Retrieved on 2011-08-07.</ref> Meski begitu, sampai saat ini belum ada pabrikan besar yang memproduksi silikon dengan proses ini.
== Senyawa ==
[[Berkas:PDMS.svg|160px|ka|jmpl|[[Polidimetilsiloksana|PDMS]] – sebuah senyawa silikon]]
<!-- 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}}
<!-- silicon carbide -->
* [[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, tetapi jika bereaksi dengan alkali maka langsung akan terjadi hidrolisis.{{sfn|Greenwood|1997|p=339}} Ada kelompok silikon hidrida terkatenasi yang membentuk senyawa yang homolog, {{chem|Si|''n''|H|2''n''+2}} dengan ''n'' berkisar 2–8. Semua senyawa ini mudah terhidrolisis dan tidak stabil, terutama pada senyawa suku tinggi.{{sfn|Greenwood|1997|p=337}}<ref name = "Wiberg">{{cite book|last=Holleman|first=Arnold F.|coauthor=Wiberg, Nils|title=Lehrbuch der anorganischen Chemie|edition=102|publisher=de Gruyter|place=Berlin|year=2007|isbn=3-11-017770-6}}</ref>
<!-- 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>
<!-- silicon halides -->
* Tetrahalida, SiX<sub>4</sub>, adalah senyawa yang dapat dibentuk dengan semua halogen.{{sfn|Greenwood|1997|pp=340–341}} [[Silikon tetraklorida]], misalnya, dapat bereaksi dengan air, tak sama dengan homolognya, [[karbon tetraklorida]].{{sfn|Greenwood|1997|p=342}} Silikon dihalida dapat dibentuk dengan reaksi dengan suhu tinggi antara silikon dan tetrahalida; dengan struktur yang serupa dengan [[karbena]] sehingga senyawa ini adalah senyawa reaktif. Silikon difluorida terkondensasi untuk membentuk senyawa polimer{{chem|(SiF|2|)|''n''}}.<ref name = "Wiberg"/>
<!-- silica, silicic acid -->
* [[Silikon dioksida]] adalah padatan tahan panas berbentuk kristal; mineral yang paling umum adalah [[quartz]]. Pada mineral quartz, setiap atom silikon dikelilingi oleh empat atom oksigen yang menjembatani atom silikon lainnya untuk membentuk kisi tiga dimensi.{{sfn|Greenwood|1997|p=342}} Silika dapat larut dalam air pada suhu tinggi untuk membentuk senyawa ''asam monosilikat'', Si(OH)<sub>4</sub>.{{sfn|Greenwood|1997|p=346}}
<!-- *silicate minerals, types of structure -->
* Dengan kondisi yang sesuai, asam monosilikat dapat terpolimer untuk membentuk asam silikat yang lebih kompleks, muali dari senyawa kondensasi paling sederhana, asam disilikat (H<sub>6</sub>Si<sub>2</sub>O<sub>7</sub>) sampai struktur kompleks yang menjadi basis banyak mineral silikat yang disebut ''asam polisilikat'' {Si<sub>x</sub>(OH)<sub>4–2x</sub>}<sub>n</sub>.{{sfn|Greenwood|1997|p=346}}
== Aplikasi ==
=== Senyawa ===
Sebagian besar senyawa silikon digunakan di industri tanpa dipisahkan menjadi elemennya. Lebih dari 90% kerak bumi terdiri dari [[mineral silikat]] yang merupakan senyawa silikon dan oksigen. Banyak dari mineral ini digunakan langsung, seperti tanah liat, pasir silika, dan berbagai jenis batuan untuk bangunan. Silika juga menjadi bahan utama batu keramik. Silikat digunakan dalam pembuatan semen Portland yang digabung dengan pasir silika dan gravel untuk membentuk beton, basis hampir semua bangunan industri modern saat ini. {{sfn|Greenwood|1997|p=356}}
=== Logam paduan ===
Elemen silikon ditambahkan pada [[besi cor]] menjadi [[ferrosilikon]] atau silikokalsium untuk meningkatkan kemampuan pada bagian yang tipis dan menghindari pembentukan [[sementit]] ketika terkena udara luar. Produksi ferrosilikon pada industri baja adalah 80% dari total penggunaan silikon dunia.
Karakteristik silikon itu sendiri dapat digunakan untuk memodifikasi paduan logam. Campuran silikon pada alumnium cor membentuk [[campuran eutektik]] yang memadat dengan kontraksi termal sangat kecil. Silikon juga meningkatkan kekerasan aluminium.<ref name="diecasting" /> Silikon merupakan komponen penting pada [[baja listrik]] karena mempengaruhi [[resistivitas]] dan [[feromagnetik]]nya.
Silikon ''metallurgical grade'' adalah silikon dengan kemurnian 95-99%. Sekitar 55% konsumsi silikon ''metallurgical grade'' dunia adalah untuk memproduksi logam paduan aluminium-silikon untuk pengecoran aluminium yang banyak digunakan untuk [[industri otomotif]].<ref name=USGS/> Sisanya digunakan oleh industri kimia untuk pembuatan [[fumed silica]], [[silana]], dan [[silikone]].
=== Elektronik ===
{{main|Fabrikasi peralatan semikonduktor}}
[[Berkas:Silicon wafer with mirror finish.jpg|160px|jmpl|ka|Wafer silikon]]
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 praktiknya, silikon murni [[doping (semikonduktor)|didoping]] dengan elemen lain dengan konsentrasi kecil sehingga meningkatkan konduktivitasnya secara drastis. Kontrol penambahan elemen lain ini sangat penting dan umumnya diaplikasikan di [[transistor]], [[Sel surya|solar sel]], [[detektor semikonduktor]] dan [[perangkat semikonduktor]] lainnya.
== Referensi ==
{{reflist}}
{{Portal|kimia}}
{{Compact periodic table}}
[[Kategori:Unsur kimia]]
[[Kategori:Tabel periodik]]
[[Kategori:Silikon]]
| |||