Allahın bəxş etdiyi nemətlərdən olan silisium və kuvars
Silisiumun həyatımızdakı əhəmiyyəti nədən ibarətdir?
Silisium kimi bərk maddədən şüşə kimi şəffaf cisim necə əldə edilir?
Kosmos əsrini yaşadığımız dövürdə texnologiya həyatımızın əvəzolunmaz parçası halına gəlmişdir. Texnologiya dedikdə ilk ağlımıza gələn ev və iş yerlərimizdə geniş istifadə etdiyimiz elektronik cihazlar olur. Elektronik cihazları meydana gətirən elementlərdən biri də silisiumdur. Bundan başqa, silisium, bütün şüşə növlərinin xammalını təşkil edir. Orqanizmimizin də müəyyən miqdarda silisiuma ehtiyacı olduğu məlumdur. Orqanizmimizin qığırdaq toxumasında, sümük strukturunda, gözümüzün buynuz və sklera qişasında, dəridə, vətərlərdə, az miqdarda qaraciyərdə və qanımızda silisiumun müəyyən edilmişdir. Tədqiqatlar nəticəsində müəyyən olunmuşdur ki, orta hesabla 60 kg-lık bir insan bədənində təxminən 3 q silisium olur.
Silisiumun ümumi xüsusiyyətləri
Silisiumu Rəbbimiz insanlara nemət olaraq yaratmışdır və geniş istifadə sahəsinə sahib möcüzə elementdir. Silisium ilk dəfə 1826-ci ildə isveçli kimyaçı Jakob Berzeliust tərəfindən kəşf edilmişdir.
Adi halda bərk olan silisiumun dövrü sistemdə sıra nömrəsi 14-dür və "Si" simvolu ilə göstərilir. Saf büllur halda silisium sərt, tünd boz rəngdə, metal parlaqlığa malik, kövrək, şəffaf olmayan quruluşdadır. Kristal qəfəsin quruluşu isə almazın kristal qəfəsinə oxşayır. Silisium yüksək temperaturda ətiyir, çünki silisiumun ərimə temperaturu 14140C-dir. Oksigendən (O2) sonra yer üzündə birləşmələr şəklində ən çox yayılan silisium elementidir. Yer qabığının hardasa 30% -i silisiumdan təşkil olunmuşdur.
Təbiətdə element halında təmiz silisium olmadığından silisium ya oksigenli birləşmə olan silis yəni silisium oksid (SiO2) halında və ya oksigen və alüminium, kalium, dəmir, maqnezium, kalsium, natrium kimi müxtəlif elementlərlə yaratdığı silikatlar halında olur. Silisium oksid (SiO2) təbiətdə qum və kuvars şəklindədir.
Silisiumun istifadə olunduğu yerlər
Silisium:
Elektronika sənayesində,
Laboratoriya materiallarında,
Bəzək əşyaları hazırlanmasında,
Katalitik daşıyıcı olaraq kimyəvi reaksiyalarda,
Qatqı maddəsi kimi boya, diş məcunu, rezin, plastic məmulatlar, dərman, kosmetika, kağız, kibrit, lak, təmizlik vasitələri və s. istehsalı müəssisələrində,
Sement, beton və kərpic istehsalında,
Silikon istehsalında,
Poladın lazım olan xüsusiyyətə gətirilməsi üçün içərisinə qatılaraq,
UB işığı keçirən spektrofotometrlərin küveytlərinin hazırlanmasında,
Gel halında olan kıvarsa kizelgur (diatomit) deyilir. Bu maddənin adsorbsiyası yüksək olduğu üçün dinamit istehsalında və analitik ölçmələrdə kolonkalarda dolqu maddəsi kimi,
Polimerlərə qatılaraq sürüşkən yağ istehsalında,
Saf silisium bor, qallium, arsen və fosforla möhkəmləndirilərək yarımkeçirici kimi tranzistorlarda,
Günəş enerjisini elektrik enerjisinə çevirən fotoqalvanik element istehsalında,
Silisium karbid (SiC) sumbata tikintisində,
Həyatımızı asanlaşdıran yüzlərlə fərqli sahədə istifadə olunur.
Şüşə haqqında bəzi məlumatlar
“Şüşə maddənin bərk ilə maye arasındakı xüsusi halıdır. Silisium oksid (qum) atomları kalsium, kalium, maqnezium və natrium atomları ilə nizamsız şəkildə birləşir.
Şüşə sərt və durğun maddədir. Sərt bir yerə vurulanda qırılması soyumuş və durğunlaşmış şüşənin xüsusiyyətidir. Yüksək temperaturda isə bu xüsusiyyətlər dəyişir. Şüşə əvvəl yumşalıb axıcılıq qazanar, yetərli istilik alanda isə su kimi axır. Şüşə, bu cəldliyi sayəsində müxtəlif cür formalaşdırılır və üfürülərək şişirdilə bilir.
Qumdan şüşənin istehsalı.
Silisium deyəndə dərhal ağla qum və şüşə sözləri gəlir. Çünki şüşənin əsas maddəsini silisium təşkil edir və silisium qumda çoxlu miqdarda olur.
Pəncərədən baxanda ətrafı çox dəqiq görməyimiz möcüzədir. Çünki şüşənin böyük hissəsini qum təşkil edir, amma əlimizə bir ovuc qum götürüb baxanda, şüşə kimi şəffaf olmadığını görürük. Bəs, qum dənələri necə olur ki, şüşə kimi şəffaf birləşməni əmələ gətirir? Bunun cavabı, quma əlavə olunan digər xammallar və şüşənin istehsal texnologiyasında gizlidir.
Şüşəni əmələ gətirən xammallar qum, su, soda, dolomit, əhəng daşı və natrium sulfatdır. Bu maddələr optimal miqdarda qarışdırılaraq bişirmə sobasına qoyulur və sobada 15000C-yə qədər qızdırılaraq, qarışıq məhlul halına gətirilir. Şüşə xəmiri SiO2 (qum), B2O3, Al2O3 kimi oksidlərlə CaCO3, Na2CO3, Na2SO4 kimi karbonat və ya sulfat qarışıqlarının əridilməsiylə əldə edilir. Məsələn, adı şüşə xəmiri əldə etmək, üçün qum, (SiO2) əhəng (CaCO3), soda (Na2CO3) və ya Na2SO4 qarışığı tökülür. Əslində qumun ərimə temperaturu 17000C-dir. Amma əlavə olunan soda sayəsində temperatur 15000C-yə azaldılmış olur. Əritmə prosesindən sonra əldə edilən homogen qarışıq soyutma hovuzlarından keçirilərək, nəzarətli olaraq 11000C-yə qədər soyudulur. Şüşə qatışıq artıq bu mərhələdən sonra formalaşdırılmağa və kəsilməyə hazırdır. Şüşəyə şəffaflıq qazandıran əhəng daşıdır. Həmçinin şüşə qatı kimi görünməsinə baxmayaraq əslində nə qatı, nə də maye xüsusiyyətlərə malikdir. Qatı formada kristal (nizamlı molekul düzülüşü) olduğu halda, şüşə amorf (nizamsız) quruluşdadır.
Şüşənin həyatımızdakı istifadə sahələri çox genişdir. Şüşə və şüşənin əsas maddəsi olan silisium uca Allahın təqdim etdiyi digər bütün nemətlər kimi şükür vəsiləsi olan nemətlərdən biridir.
Qurandan aldığımız məlumatlara görə, keçmişdə də şüşə istehsalı və istismarında çox yüksək texnologiyalardan istifadə edilmişdir. Məsələn, hz.Süleymanın (a.s) yaşadığı dövrdə, sarayında şüşə sənətinin çox yüksək və incə texnikalarını istifadə edərək, sarayına gələn qonağına necə təsir etdiyi ayədə belə bildirilir:
Qadına: “Saraya daxil ol!”– deyildi. O, sarayı gördükdə onu dərin bir gölməçə hesab etdi və baldırlarını açdı. (Süleyman) dedi: “Bu, büllurdan hamarlanıb düzəldilmiş bir saraydır!” (Qadın) dedi: “Ey Rəbbim! Mən özümə zülm etmişdim. İndi isə Süleymana tabe olub aləmlərin Rəbbi olan Allaha təslim oldum!” (Nəml surəsi, 44)
Allah elmini insanlara təqdim edir
Adəmin (a.s) ilk yaradılışından bu günə qədər insanlar, torpaqda olan bir çox elementlərdən faydalana biliblər. Şübhəsiz, bəşəriyyət üçün lazımlı bütün məlumatlar uca Allahın lütfü olaraq bizlərə təqdim olunmuşdur. Quranda bu gerçəyi bildirən bəzi ayələr bu şəkildədir:
(Allah) Adəmə bütün( şeylərin) adlarını öyrətdi. Sonra onları mələklərə göstərib dedi: “Doğru danışanlarsınızsa, bunların adlarını Mənə deyin!” Onlar dedilər: “Sən pak və müqəddəssən! Sənin bizə öyrətdiklərindən başqa bizdə heç bir bilik yoxdur! Həqiqətən, Sən Bilənsən, Müdriksən!” (Bəqərə surəsi, 31-32)
Allah ona hökmranlıq və hikmət verdi, ona istədiyini öyrətdi. (Bəqərə surəsi, 251)
…Çünki Allah sənə Quranı və hikməti nazil edərək bilmədiklərini öyrətdi. Allahın sənə lütfü böyükdür! (Nisa surəsi, 113)
