ပေါများပြီး စွယ်စုံသုံးနိုင်သော ဒြပ်စင်တစ်ခုရှိသဖြင့် ၎င်းသည် ကျွန်ုပ်တို့၏ခေတ်သစ်ကမ္ဘာအတွက် အခြေခံဖြစ်လာပါသည်။ ဤဒြပ်စင်သည် ဆီလီကွန်ဖြစ်ပြီး ယနေ့ကျွန်ုပ်တို့အသုံးပြုနေသည့် အီလက်ထရွန်နစ်စက်ပစ္စည်းတိုင်း၏ အလယ်ဗဟိုတွင်ရှိသော တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းဖြစ်သည်။
ဆီလီကွန်သည် Si နှင့် အက်တမ်နံပါတ် 14 သင်္ကေတပါရှိသော ဓာတုဒြပ်စင်တစ်ခုဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် မာကျောသောပုံဆောင်ခဲဖြစ်ပြီး အပြာ-မီးခိုးရောင်ရှိသော သတ္တုတောက်ပြောင်ရှိကာ tetravalent metalloid နှင့် semiconductor ဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် အောက်ဆီဂျင်ပြီးလျှင် ကမ္ဘာမြေအပေါ်ယံလွှာတွင် ဒုတိယအပေါများဆုံး (ဒြပ်ထုအားဖြင့် 28% ခန့်) ဖြစ်သည်။
ဆီလီကွန်တွင် အရည်ပျော်မှတ် 1414°C နှင့် ဆူမှတ် 3265°C ရှိသည်။ ၎င်းသည် အောက်ဆီဂျင် သို့မဟုတ် ရေနှင့် မတုံ့ပြန်နိုင်လောက်အောင် အစွမ်းထက်သည်။ အပူပေးသောအခါ ၎င်းသည် ဟေလိုဂျင်များနှင့် ဓာတ်ပြုပြီး အယ်ကာလီကို ပျော့သွားစေသည်။ ဆီလီကွန်သည် allotropic ပုံစံနှစ်မျိုးဖြင့်တည်ရှိသည်။ အညိုရောင်ဆီလီကွန်သည် အမှုန့်ဖြစ်ပြီး ပုံဆောင်ခဲ (သတ္တု) ဆီလီကွန်သည် အလွန်ကြွပ်ဆတ်သည်။
ဆီလီကွန်၏ အီလက်ထရွန်းနစ်ဖွဲ့စည်းပုံမှာ \([Ne] 3s^2 3p^2\) ဖြစ်သည်။ ဤဖွဲ့စည်းပုံတွင် ဆီလီကွန်သည် အခြားအက်တမ် သို့မဟုတ် မော်လီကျူးများနှင့်အတူ covalent အနှောင်အဖွဲ့လေးခုကို မည်သို့ဖွဲ့စည်းနိုင်ပုံကို သရုပ်ဖော်ထားပြီး ဒြပ်ပေါင်းများဖွဲ့စည်းရာတွင် မယုံနိုင်လောက်အောင် စွယ်စုံရရှိသည်။
ဆီလီကွန်၏ တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းအဖြစ် လုပ်ဆောင်နိုင်စွမ်းသည် အချို့သောအခြေအနေများအောက်တွင် လျှပ်စစ်ဓာတ်ကို သယ်ဆောင်နိုင်သော်လည်း အခြားအရာများမဟုတ်သည့် အဓိပ္ပာယ်မှာ အီလက်ထရွန်းနစ်ပစ္စည်းများ ထုတ်လုပ်ရာတွင် မရှိမဖြစ်လိုအပ်သည်။ ဤပိုင်ဆိုင်မှုသည် မိုက်ခရိုချစ်ပ်များနှင့် ဆိုလာဆဲလ်များမှ စမတ်ဖုန်းများနှင့် ကွန်ပျူတာများအထိ စက်ပစ္စည်းများတွင် အရေးကြီးသော လျှပ်စစ်စီးကြောင်းများကို ထိန်းချုပ်နိုင်စေပါသည်။
နည်းပညာတွင် ဆီလီကွန်၏ အဓိကအခန်းကဏ္ဍမှာ ဆီလီကွန် ချစ်ပ်များ သို့မဟုတ် ပေါင်းစပ်ပတ်လမ်းဖြစ်သည်။ ဆီလီကွန်ပါးပါးလှီးဖြင့် ပြုလုပ်ထားသည့် ဤကိရိယာသည် ထရန်စစ္စတာ ထောင်ပေါင်းများစွာမှ သန်းပေါင်းများစွာကို ထိန်းထားနိုင်သည်။ ထရန်စစ္စတာများသည် ခလုတ်များအဖြစ် လုပ်ဆောင်ကာ စက်ပစ္စည်းများတွင် လျှပ်စစ်စီးကြောင်းစီးဆင်းမှုကို ထိန်းချုပ်သည်။
ဆီလီကွန်ကို သဘာဝတွင် အခမဲ့မတွေ့ရှိသော်လည်း quartz၊ feldspar၊ mica နှင့် clay ကဲ့သို့သော သတ္တုဓာတ်များတွင် ချည်နှောင်ထားသည်။ သဲ၏ အရေးပါသော အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုလည်းဖြစ်သည်။ သတ္တုတူးဖော်ခြင်းနှင့် သန့်စင်ခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်မှတဆင့်၊ သန့်စင်သောဆီလီကွန်ကို စက်မှုလုပ်ငန်းသုံးအတွက် ထုတ်ယူသည်။
ဆီလီကွန်သည် ဇီဝဗေဒတွင် အရေးပါသော်လည်း ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် မသိရပေ။ Diatom ကဲ့သို့သော အဏုကြည့်သက်ရှိအချို့သည် ၎င်းတို့၏ဆဲလ်နံရံများကို ခိုင်ခံ့စေရန် ဆီလီကွန်ကို အသုံးပြုကြသည်။ သက်ရှိသတ္တဝါများမှ ဆီလီကွန်အသုံးပြုခြင်းသည် ဤဒြပ်စင်မည်မျှ စွယ်စုံရနိုင်သော ဥပမာတစ်ခုဖြစ်သည်။
အထင်ရှားဆုံး ဆီလီကွန်ဒြပ်ပေါင်းများထဲမှ တစ်ခုမှာ ဆီလီကွန်ဒိုင်အောက်ဆိုဒ် ( \(SiO_2\) ) ၊ quartz ဟုခေါ်သည်။ ဤဒြပ်ပေါင်းသည် ဖန်၊ ကြွေထည်နှင့် ဘိလပ်မြေတို့၏ အခြေခံဖြစ်သည်။ ဆီလီကွန်ကာဗိုက် ( \(SiC\) ) ၊ အခြားဒြပ်ပေါင်းကို အနုနှင့် ကျည်ကာအင်္ကျီများတွင် အသုံးပြုသည်။
သန့်စင်သောဆီလီကွန်ကို အပူချိန် 2000°C ထက်ကျော်လွန်သော လျှပ်စစ်မီးဖိုတွင် ကာဗွန်နှင့်အတူ ဆီလီကွန်ဒိုင်အောက်ဆိုဒ်ကို လျှော့ချခြင်းဖြင့် ရရှိသည်။ ဤတုံ့ပြန်မှုအတွက် ညီမျှခြင်းမှာ-
\(SiO_2 + 2C \rightarrow Si + 2CO\)
ဤလုပ်ငန်းစဉ်သည် ဆီလီကွန်ဒြပ်စင်ဒြပ်စင်အဆင့် ဆီလီကွန်ကို ထပ်မံထုတ်လုပ်ရန် သတ္တုဗေဒအဆင့် ဆီလီကွန်ကို ထုတ်ပေးသည်။ ၎င်းတွင် ဆီလီကွန်ထည့်ထားသော အပိုင်းငယ်များကို အရည်ပျော်ပြီး ပြန်လည်ပုံသွင်းနိုင်စေခြင်းဖြင့် အညစ်အကြေးများကို ဖယ်ရှားပေးသည့် ဇုန်သန့်စင်ခြင်းဟုခေါ်သော လုပ်ငန်းစဉ်တစ်ခု ပါဝင်ပါသည်။
ဆီလီကွန်ကိုယ်တိုင်က အန္တရာယ်မရှိသော်လည်း ဆီလီကွန်ထုတ်ယူခြင်းနှင့် သန့်စင်ခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်သည် သဘာဝပတ်ဝန်းကျင်ကို ထိခိုက်နိုင်သည်။ Quartz သဲ (ဆီလီကွန်၏အဓိကအရင်းအမြစ်) နှင့် ဆီလီကွန်သတ္တုနှင့် ဆီလီကွန်ဒြပ်ပေါင်းများ ထုတ်လုပ်မှုသည် လေနှင့် ရေထုညစ်ညမ်းမှုကို ဖြစ်စေနိုင်သည်။ ပြန်လည်အသုံးပြုခြင်းနှင့် ပြုပြင်မွမ်းမံခြင်းအစပျိုးခြင်းများမှတစ်ဆင့် အဆိုပါသက်ရောက်မှုများကို လျှော့ချရန် စက်မှုလုပ်ငန်းတွင် ကြိုးပမ်းဆောင်ရွက်လျက်ရှိသည်။
ကျွန်ုပ်တို့သည် နည်းပညာ၏ နယ်နိမိတ်များကို ဆက်လက်တွန်းအားပေးနေသည်နှင့်အမျှ ဆီလီကွန်နှင့် ၎င်း၏ဒြပ်ပေါင်းများ ၀ယ်လိုအား တိုးလာမည်ဟု မျှော်လင့်ပါသည်။ သုတေသနသည် ပိုမိုထိရောက်သော ဆီလီကွန်အခြေခံတစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးကိရိယာများ ဖန်တီးခြင်းအပြင် တစ်နေ့တွင် ဆီလီကွန်နှင့်တွဲပြီး အလုပ်လုပ်နိုင်သည့် အစားထိုးပစ္စည်းများအဖြစ် သုတေသနပြုမှုများကို ဆက်လက်လုပ်ဆောင်နေပါသည်။
အပြင်းအထန် လေ့လာမှု၏ နယ်ပယ်တစ်ခုမှာ ကွမ်တမ် ကွန်ပြူတာတွင် အသုံးပြုရန် အလားအလာရှိသည့် ဆီလီကွန် ကွမ်တမ် အစက်များ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်ရေးတွင် ဖြစ်သည်။ ကွမ်တမ်ကွန်ပြူတာများသည် သမားရိုးကျကွန်ပြူတာများနှင့်မတူဘဲ ရှုပ်ထွေးသောတွက်ချက်မှုများကို မကြုံစဖူးအမြန်နှုန်းဖြင့်လုပ်ဆောင်ရန် ကွမ်တမ်မက္ကင်းနစ်၏အခြေခံမူများကိုအသုံးပြုသည်။
စွမ်းအင်သိုလှောင်မှုနည်းပညာများတွင် ဆီလီကွန်အသုံးပြုမှုအလားအလာကိုလည်း ဆက်လက်သုတေသနပြုလျှက်ရှိပါသည်။ ဆီလီကွန် နိုဒိတ်များကို လီသီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများတွင် အသုံးပြုရန်အတွက် ၎င်းတို့သည် သမားရိုးကျ ဂရပ်ဖိုက် anodes များထက် များစွာမြင့်မားသောစွမ်းရည်ရှိသောကြောင့် လေ့လာလျက်ရှိသည်။ ၎င်းသည် အီလက်ထရွန်နစ် စက်ပစ္စည်းများနှင့် လျှပ်စစ်ကားများ၏ ဘက်ထရီသက်တမ်းကို သိသိသာသာ တိုးမြှင့်ပေးနိုင်သည်။
ဆီလီကွန်သည် ဒြပ်စင်တစ်ခုထက်မက၊ ၎င်းသည် ခေတ်မီနည်းပညာဆိုင်ရာ အခင်းအကျင်း၏ အခြေခံမဏ္ဍိုင်တစ်ခုဖြစ်သည်။ ၎င်း၏ထူးခြားသောဂုဏ်သတ္တိများသည် အီလက်ထရွန်းနစ်ပစ္စည်းများ၏လည်ပတ်မှုကို အားကောင်းစေပြီး များပြားလှသောအပလီကေးရှင်းများစွာအတွက် အဓိကပစ္စည်းဖြစ်လာစေသည်။ ကျွန်ုပ်တို့သည် ဆီလီကွန်၏စွမ်းရည်များကို ဆက်လက်စူးစမ်းလေ့လာပြီး ပြုပြင်မွမ်းမံထားသည့်အတိုင်း၊ ၎င်းသည် ကျွန်ုပ်တို့၏နည်းပညာ၏အနာဂတ်သို့ တွန်းအားပေးမှု၏ ရှေ့ဆုံးတွင်ရှိနေပါသည်။
ဆီလီကွန်၏ တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း၏ ဂုဏ်သတ္တိများကို နားလည်ရန်၊ အသုံးများသော စမ်းသပ်မှုတစ်ခုတွင် ဆီလီကွန်၏ လျှပ်ကူးမှုကို တိုင်းတာခြင်း ပါဝင်သည်။ ထိန်းချုပ်ထားသော ပတ်ဝန်းကျင်တွင်၊ ဆီလီကွန်နမူနာကို အပူချိန်အာရုံခံကိရိယာနှင့် မာလ်တီမီတာတစ်ခုပါရှိသော ဆားကစ်တစ်ခုသို့ ချိတ်ဆက်ထားသည်။ ဆီလီကွန်သည် တဖြည်းဖြည်း ပူလာသည်နှင့်အမျှ ၎င်း၏ လျှပ်ကူးနိုင်စွမ်း တိုးလာကာ ၎င်း၏ တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးတာ သဘာဝကို ပြသသည်။ ဤစမ်းသပ်ချက်သည် မြင့်မားသောအပူချိန်တွင် ဆီလီကွန်က လျှပ်စစ်ဓာတ်အား ပိုမိုသယ်ဆောင်နိုင်ပုံကို သရုပ်ဖော်ထားပြီး အီလက်ထရွန်နစ်ပစ္စည်းအမျိုးမျိုးတွင် အသုံးပြုသည့် နိယာမဖြစ်သည်။
