Silikon: Definicije, povijest i upotrebe

silikoni su vrsta sintetike polimer, materijal izrađen od manjih, ponavljajućih kemijskih jedinica monomeri koji su povezani u dugačkim lancima. Silikon se sastoji od okosnice silicij-kisika, sa "bočnim lancima" koji se sastoje od vodika i / ili ugljikovodičnih skupina vezanih za atome silicija. Kako njegova kralježnica ne sadrži ugljik, silikon se smatra anorganski polimer, što se razlikuje od mnogih organski polimeri čije su okosnice izrađene od ugljika.

Silikonsko-kisikove veze u silikonskoj kralježnici su vrlo stabilne, i vežu se jače nego veze ugljik-ugljik prisutne u mnogim drugim polimerima. Stoga je silikon otporniji na toplinu od klasičnih organskih polimera.

Silikonske bočne lance čine polimer hidrofobni, što je korisno za aplikacije koje mogu zahtijevati odbacivanje vode. Bočne lance, od kojih se najčešće sastoje metil skupine, također otežava reakciju silikona s drugim kemikalijama i sprječava ga da se zalijepi za mnoge površine. Ova svojstva mogu se prilagoditi promjenom kemijskih skupina vezanih za silicij-kisikovu okosnicu.

Silikon je izdržljiv, jednostavan za proizvodnju i stabilan u širokom rasponu kemikalija i temperatura. Iz tih razloga, silikon je visoko komercijaliziran i koristi se u mnogim industrijama, uključujući automobilsku, građevinsku, energetsku, elektroničku, kemijsku, prevlaku, tekstil i osobnu njegu. Polimer također ima razne druge primjene, u rasponu od aditiva do ispisnih boja do sastojaka koji su pronađeni dezodoransi.

Kemičar Frederic Kipping prvi je skovao termin „silikon“ kako bi opisao spojeve koje je napravio i proučavao u svojoj laboratoriji. Obrazložio je da bi trebao biti sposoban napraviti spojeve slične onima koji se mogu napraviti s ugljikom i vodikom, jer su silicij i ugljik dijelili mnoge sličnosti. Formalni naziv za opis ovih spojeva bio je "silikoket", koji je skratio na silikon.

Kipping je bio mnogo više zainteresiran za gomilanje opažanja o tim spojevima, nego da shvati kako oni djeluju. Provodio je i imenovao ih mnogo godina. Drugi će znanstvenici pomoći otkriti temeljne mehanizme silikona.

U 1930-ima, znanstvenik iz tvrtke Corning Glass Works pokušavao je pronaći odgovarajući materijal koji će se uključiti u izolaciju električnih dijelova. Silikon je radio za primjenu zbog svoje sposobnosti skrućivanja pod toplinom. Ovaj prvi komercijalni razvoj doveo je do silikona u širokoj proizvodnji.

Iako su „silikon“ i „silicij“ napisani slično, oni nisu isti.

silikon sadržisilicij, atomski element s an atomski broj od 14. Silicij je prirodni element koji ima mnogo primjena, ponajprije kao a poluvodiči u elektronici. Silikon je, s druge strane, umjetno izrađen i ne provodi struju, kao što je an izolator. Silikon se ne može koristiti kao dio čipa unutar mobitela, mada je popularan materijal za kućišta mobitela.

"Silika", koji zvuči kao "silicij", odnosi se na molekulu koja se sastoji od atoma silicijuma spojenog s dva atoma kisika. Kvarc je izrađen od silike.

Postoji nekoliko različitih oblika silikona koji se razlikuju po svom stupanj umrežavanja. Stupanj umrežavanja opisuje međusobno povezane silikonske lance, s višim vrijednostima što rezultira krutim silikonskim materijalom. Ova varijabla mijenja svojstva poput čvrstoće polimera i njegovih svojstava talište.

Oblici silikona, kao i neke od njihovih primjena, uključuju:

• Silikonske tekućine, koja se nazivaju i silikonska ulja, sastoje se od ravnih lanaca silikonskog polimera bez umrežavanja. Te tekućine su našle uporabu kao maziva, aditive za boje i sastojke u kozmetici.
• Silikonski gelovi imaju nekoliko umrežavanja između polimernih lanaca. Ovi se gelovi koriste u kozmetici i kao aktualna formulacija za ožiljno tkivo, jer silikon stvara barijeru koja pomaže koži da ostane hidrirana. Silikonski gelovi se također koriste kao materijali za implantate dojki i mekani dio nekih Ulošci za cipele.
• Silikonski elastomeri, koji se nazivaju i silikonskim gumama, uključuju još više umrežavanja, što daje materijal poput gume. Ove gume pronašle su uporabu kao izolatori u industriji elektronike, brtve u zrakoplovnim vozilima i pećnice za pečenje.
• Silikonske smole su kruti oblik silikona i visoke gustoće umrežavanja. Te smole pronašle su upotrebu u prevlakama otpornim na toplinu i kao vremenski otporni materijali za zaštitu zgrada.

Kako je silikon kemijski inertan i stabilniji od ostalih polimera, ne očekuje se da će reagirati s dijelovima tijela. Međutim, toksičnost ovisi o čimbenicima kao što su vrijeme izloženosti, kemijski sastav, razine doze, vrsta izloženosti, apsorpcija kemikalije i pojedinačni odgovor.

Istraživači su ispitali potencijalnu toksičnost silikona tražeći učinke poput iritacije kože, promjena u reproduktivnom sustavu i mutacija. Iako je nekoliko tipova silikona pokazalo potencijal da nadražuje ljudsku kožu, ispitivanja su pokazala da izlaganje standardnim količinama silikona obično proizvodi malo ili nimalo štetnih učinaka.

• Silikon je vrsta sintetskog polimera. Ima okosnicu silicij-kisika, sa "bočnim lancima" koji se sastoji od vodika i / ili ugljikovodičnih skupina vezanih za atome silicija.
• Silikonsko-kisikova okosnica čini silikon stabilnijim od polimera koji imaju okosnice ugljik-ugljik.
• Silikon je izdržljiv, stabilan i jednostavan za proizvodnju. Iz tih razloga je široko komercijaliziran i nalazi se u mnogim svakodnevnim predmetima.
• Silikon sadrži silicij, koji je prirodni kemijski element.
• Svojstva silikona se mijenjaju kako se povećava stupanj umrežavanja. Silikonske tekućine, koje nemaju umrežavanje, najmanje su krute. Silikonske smole koje imaju visoku razinu umrežavanja su najtvrđe.

Freeman, G. G. "Svestrani silikoni." Novi znanstvenik, 1958.

Nove vrste silikonskih smola otvaraju šire područje primjene, Marco Heuer, industrija boja i premaza.

“Silikonska toksikologija."U Sigurnost silikonskih implantata, ed. Bondurant, S., Ernster, V. i Herdman, R. National Academies Press, 1999.

„Silikoni”. Industrija esencijalne kemije.

Shukla, B. i Kulkarni, R. "Silikonski polimeri: povijest i kemija."

"The Technic istražuje silikone." The Michigan Technic, vol. 63-64, 1945, str. 17.

Wacker. Silikoni: Spojevi i svojstva.