Silikon: Tanımlar, Tarihçe ve Kullanım Alanları

Silikonlar bir çeşit sentetik polimerdenilen daha küçük, tekrarlayan kimyasal birimlerden monomerler uzun zincirlerle birbirine bağlanmış olan Silikon, silikon atomlarına bağlı hidrojen ve / veya hidrokarbon gruplarından oluşan "yan zincirler" içeren bir silikon-oksijen omurgasından oluşur. Omurgası karbon içermediğinden silikon bir inorganik polimer, birçoğundan farklı organik omurgaları karbondan yapılmış polimerler.

Silikon omurgasındaki silikon-oksijen bağları yüksek oranda stabildir, diğer birçok polimerde bulunan karbon-karbon bağlarından daha güçlü bir şekilde birbirine bağlanır. Dolayısıyla silikon, geleneksel organik polimerlere göre ısıya daha dirençli olma eğilimindedir.

Silikonun yan zincirleri polimeri oluşturur hidrofobiksuyun uzaklaştırılmasını gerektirebilecek uygulamalar için kullanışlı hale getirir. En yaygın olarak oluşan yan zincirler metil Ayrıca, silikonun diğer kimyasallarla reaksiyona girmesini zorlaştırır ve birçok yüzeye yapışmasını önler. Bu özellikler, silikon-oksijen omurgasına bağlı kimyasal gruplar değiştirilerek ayarlanabilir.

Silikon dayanıklıdır, üretimi kolaydır ve çok çeşitli kimyasallar ve sıcaklıklarda kararlıdır. Bu nedenlerden dolayı, silikon oldukça ticarileştirilmiştir ve otomotiv, inşaat, enerji, elektronik, kimyasal, kaplamalar, tekstil ve kişisel bakım gibi birçok endüstride kullanılmaktadır. Polimer ayrıca katkı maddelerinden baskı mürekkeplerine, deodorantlarda bulunan bileşenlere kadar çeşitli başka uygulamalara da sahiptir.

Kimyager Frederic Kipping ilk önce laboratuvarında yaptığı ve okuduğu bileşikleri tanımlamak için “silikon” terimini icat etti. Silikon ve karbon birçok benzerlik paylaştığından, karbon ve hidrojen ile yapılabilecek bileşiklere benzer bileşikler yapabilmesi gerektiğine karar verdi. Bu bileşikleri tanımlamanın resmi adı silikona kısalttığı “silikokketon” dur.

Kipping, tam olarak nasıl çalıştıklarını bulmaktan ziyade bu bileşikler hakkında gözlem biriktirmekle çok ilgilendi. Onları hazırlamak ve adlandırmak için uzun yıllar geçirdi. Diğer bilim adamları silikonların arkasındaki temel mekanizmaları keşfetmeye yardımcı olacaklardı.

1930'larda Corning Glass Works şirketinden bir bilim adamı, elektrikli parçaların yalıtımına dahil edilecek uygun bir malzeme bulmaya çalışıyordu. Silikon, ısı altında katılaşma kabiliyeti nedeniyle uygulama için çalıştı. Bu ilk ticari geliştirme silikonun yaygın olarak üretilmesine yol açtı.

“Silikon” ve “silikon” benzer şekilde yazılsa da, bunlar aynı değildir.

Silikon içerensilikon, bir atom elementi atomik numara 14. Silikon, birçok kullanım alanı olan, özellikle de yarı iletkenler elektronik. Öte yandan silikon, insan yapımıdır ve bir elektrik olduğu için elektrik iletmez. yalıtkan. Silikon, cep telefonu kılıfları için popüler bir malzeme olmasına rağmen, bir cep telefonunun içindeki çipin parçası olarak kullanılamaz.

“Silisyum” gibi görünen “Silika”, iki oksijen atomuna bağlanmış bir silikon atomundan oluşan bir moleküle karşılık gelir. Kuvars silikadan yapılmıştır.

Değişiklik gösteren çeşitli silikon formları vardır. çapraz bağlanma derecesi. Çapraz bağlanma derecesi silikon zincirlerinin birbirine ne kadar bağlı olduğunu açıklar, daha yüksek değerler daha sert bir silikon malzeme ile sonuçlanır. Bu değişken, polimerin mukavemeti ve özellikleri gibi özellikleri değiştirir. erime noktası.

Silikon formları ve bunların bazı uygulamaları şunları içerir:

• Silikon sıvılarıAyrıca silikon yağları olarak da adlandırılır, çapraz bağlama olmaksızın silikon polimerin düz zincirlerinden oluşur. Bu sıvılar kozmetikte yağlayıcılar, boya katkı maddeleri ve bileşenler olarak kullanılmaktadır.
• Silikon jeller polimer zincirleri arasında az sayıda çapraz bağ vardır. Bu jeller kozmetikte ve skar dokusu için topikal bir formülasyon olarak kullanılmıştır, çünkü silikon cildin nemli kalmasına yardımcı olan bir bariyer oluşturur. Silikon jeller ayrıca meme implantları ve bazılarının yumuşak kısmı için malzeme olarak kullanılır. ayakkabı tabanlık.
• Silikon elastomerlerayrıca silikon kauçuklar olarak da adlandırılır, kauçuk benzeri bir malzeme veren daha fazla çapraz bağlantı içerir. Bu kauçuklar, elektronik endüstrisinde izolatörler, havacılık araçlarındaki contalar ve pişirme için fırın eldiveni olarak kullanılmaktadır.
• Silikon reçineler sert bir silikon şeklidir ve yüksek çapraz bağlama yoğunluğuna sahiptir. Bu reçineler, binaları korumak için ısıya dayanıklı kaplamalarda ve hava koşullarına dayanıklı malzemeler olarak kullanılmaktadır.

Silikon kimyasal olarak inert ve diğer polimerlerden daha kararlı olduğu için, vücudun bölümleri ile reaksiyona girmesi beklenmemektedir. Bununla birlikte, toksisite maruz kalma süresi, kimyasal bileşim, doz seviyeleri, maruz kalma tipi, kimyasalın emilimi ve bireysel tepki gibi faktörlere bağlıdır.

Araştırmacılar, cilt tahrişi, üreme sistemindeki değişiklikler ve mutasyonlar gibi etkileri arayarak silikonun potansiyel toksisitesini incelediler. Birkaç silikon türü insan cildini tahriş etme potansiyeli gösterse de, çalışmalar standart silikon miktarlarına maruz kalmanın tipik olarak çok az veya hiç olumsuz etki üretmediğini göstermiştir.

• Silikon bir çeşit sentetik polimerdir. Silikon atomlara bağlı hidrojen ve / veya hidrokarbon gruplarından oluşan "yan zincirler" içeren bir silikon-oksijen omurgasına sahiptir.
• Silikon-oksijen omurgası silikonu karbon-karbon omurgalarına sahip polimerlerden daha kararlı hale getirir.
• Silikon dayanıklı, kararlı ve üretimi kolaydır. Bu nedenlerle, yaygın olarak ticarileştirilmiştir ve birçok günlük eşyada bulunur.
• Silikon, doğal olarak oluşan bir kimyasal element olan silikon içerir.
• Çapraz bağlanma derecesi arttıkça silikonun özellikleri değişir. Çapraz bağlanma bulunmayan silikon sıvıları en az rijittir. Yüksek seviyede çapraz bağlamaya sahip silikon reçineler en sert olanlardır.

Freeman, G. G. "Çok yönlü silikonlar." Yeni Bilim Adamı, 1958.

Yeni silikon reçine türleri daha geniş uygulama alanları açar, Marco Heuer, Boya ve Kaplama Endüstrisi.

“Silikon toksikolojisi." İçinde Silikon Meme İmplantlarının Güvenliği, ed. Bondurant, S., Ernster, V. ve Herdman, R. Ulusal Akademiler Yayınları, 1999.

"Silikonlar." Temel Kimya Endüstrisi.

Shukla, B. ve Kulkarni, R. "Silikon polimerler: tarih ve kimya."

“Teknik silikonları araştırıyor.” Michigan Tekniği, cilt. 63-64, 1945, s. 17.

Wacker. Silikonlar: Bileşikler ve özellikleri.