{"id":8210,"date":"2023-01-19T10:19:31","date_gmt":"2023-01-19T09:19:31","guid":{"rendered":"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/?p=8210"},"modified":"2025-04-07T09:39:08","modified_gmt":"2025-04-07T07:39:08","slug":"wichtige-siliziumverbindungen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wichtige-siliziumverbindungen\/","title":{"rendered":"Wichtige Siliziumverbindungen"},"content":{"rendered":"<div id=\"ez-toc-container\" class=\"ez-toc-v2_0_73 ez-toc-wrap-center counter-hierarchy ez-toc-counter ez-toc-white ez-toc-container-direction\">\n<div class=\"ez-toc-title-container\">\n<p class=\"ez-toc-title\" style=\"cursor:inherit\">Inhaltsverzeichnis<\/p>\n<span class=\"ez-toc-title-toggle\"><a href=\"#\" class=\"ez-toc-pull-right ez-toc-btn ez-toc-btn-xs ez-toc-btn-default ez-toc-toggle\" aria-label=\"Toggle Table of Content\"><span class=\"ez-toc-js-icon-con\"><span class=\"\"><span class=\"eztoc-hide\" style=\"display:none;\">Toggle<\/span><span class=\"ez-toc-icon-toggle-span\"><svg style=\"fill: #999;color:#999\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\" class=\"list-377408\" width=\"20px\" height=\"20px\" viewBox=\"0 0 24 24\" fill=\"none\"><path d=\"M6 6H4v2h2V6zm14 0H8v2h12V6zM4 11h2v2H4v-2zm16 0H8v2h12v-2zM4 16h2v2H4v-2zm16 0H8v2h12v-2z\" fill=\"currentColor\"><\/path><\/svg><svg style=\"fill: #999;color:#999\" class=\"arrow-unsorted-368013\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\" width=\"10px\" height=\"10px\" viewBox=\"0 0 24 24\" version=\"1.2\" baseProfile=\"tiny\"><path d=\"M18.2 9.3l-6.2-6.3-6.2 6.3c-.2.2-.3.4-.3.7s.1.5.3.7c.2.2.4.3.7.3h11c.3 0 .5-.1.7-.3.2-.2.3-.5.3-.7s-.1-.5-.3-.7zM5.8 14.7l6.2 6.3 6.2-6.3c.2-.2.3-.5.3-.7s-.1-.5-.3-.7c-.2-.2-.4-.3-.7-.3h-11c-.3 0-.5.1-.7.3-.2.2-.3.5-.3.7s.1.5.3.7z\"\/><\/svg><\/span><\/span><\/span><\/a><\/span><\/div>\n<nav><ul class='ez-toc-list ez-toc-list-level-1 ' ><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-1\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wichtige-siliziumverbindungen\/#Eigenschaften_und_Anwendungen\" title=\"Eigenschaften und Anwendungen\">Eigenschaften und Anwendungen<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-2\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wichtige-siliziumverbindungen\/#Verbindungen_von_Silizium_und_Sauerstoff\" title=\"Verbindungen von Silizium und Sauerstoff\">Verbindungen von Silizium und Sauerstoff<\/a><ul class='ez-toc-list-level-3' ><li class='ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-3\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wichtige-siliziumverbindungen\/#Kieselsaeuren_und_Silikate\" title=\"Kiesels\u00e4uren und Silikate\">Kiesels\u00e4uren und Silikate<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-4\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wichtige-siliziumverbindungen\/#Technische_Bedeutung_von_Silikaten\" title=\"Technische Bedeutung von Silikaten\">Technische Bedeutung von Silikaten<\/a><\/li><\/ul><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-5\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wichtige-siliziumverbindungen\/#Siliziumdioxid_%E2%80%93_die_haeufigste_Siliziumverbindung\" title=\"Siliziumdioxid \u2013 die h\u00e4ufigste Siliziumverbindung\">Siliziumdioxid \u2013 die h\u00e4ufigste Siliziumverbindung<\/a><ul class='ez-toc-list-level-3' ><li class='ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-6\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wichtige-siliziumverbindungen\/#Eigenschaften_von_Siliziumdioxid\" title=\"Eigenschaften von Siliziumdioxid\">Eigenschaften von Siliziumdioxid<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-7\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wichtige-siliziumverbindungen\/#Verwendung_von_Siliziumdioxid\" title=\"Verwendung von Siliziumdioxid\">Verwendung von Siliziumdioxid<\/a><\/li><\/ul><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-8\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wichtige-siliziumverbindungen\/#Verbindungen_von_Silizium_und_Kohlenstoff\" title=\"Verbindungen von Silizium und Kohlenstoff\">Verbindungen von Silizium und Kohlenstoff<\/a><ul class='ez-toc-list-level-3' ><li class='ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-9\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wichtige-siliziumverbindungen\/#Verwendung_von_Siliziumcarbid\" title=\"Verwendung von Siliziumcarbid\">Verwendung von Siliziumcarbid<\/a><\/li><\/ul><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-10\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wichtige-siliziumverbindungen\/#Verbindungen_von_Silizium_und_Stickstoff\" title=\"Verbindungen von Silizium und Stickstoff\">Verbindungen von Silizium und Stickstoff<\/a><ul class='ez-toc-list-level-3' ><li class='ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-11\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wichtige-siliziumverbindungen\/#Verwendung_von_Siliziumnitrid\" title=\"Verwendung von Siliziumnitrid\">Verwendung von Siliziumnitrid<\/a><\/li><\/ul><\/li><\/ul><\/nav><\/div>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Eigenschaften_und_Anwendungen\"><\/span>Eigenschaften und Anwendungen<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\"><strong>Das Element Silizium mit dem Symbol Si steht in der vierten Hauptgruppe des Periodensystems. Hergestellt wurde amorphes Silizium zum ersten Mal von den franz\u00f6sischen Chemikern Joseph Louis Gay-Lussac (1778 \u2013 1850) und Louis Jaques Th\u00e9nard (1777 \u2013 1857), die jedoch nicht erkannten, dass es sich dabei um ein \u201eneues\u201c Element handelte. 13 Jahre sp\u00e4ter verwendete der schwedische Chemiker J\u00f6ns Jacob Berzelius (1779 \u2013 1848) ein \u00e4hnliches Verfahren zur Herstellung des Siliziums. Er erkannte als erster den Elementcharakter und gab ihm seinen Namen. Der Name Silicium leitet sich vom lateinischen Wort \u201esilex\u201c f\u00fcr Kieselsteine ab.<\/strong><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Nach Sauerstoff ist es das zweith\u00e4ufigste Element und kommt in der Natur haupts\u00e4chlich in Silikaten und Siliziumdioxid vor. Neben diesen Siliziumverbindungen spielen f\u00fcr technische Anwendungen auch Silikone, Siliziumcarbid und Siliziumnitrid eine wichtige Rolle.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><div class=\"box info  \"><div class=\"box-inner-block\"><i class=\"fa tie-shortcode-boxicon\"><\/i>\n\t\t\tWeitere Informationen zu Silikonen sind in unserem Artikel <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/silikone-kunststoffe\/\">Silikone \u2013 die aus Sand gemachten Kunststoffe<\/a> zu finden. Silikonkautschuk ist ein gummiartiger Kunststoff, der f\u00fcr <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/schlaeuche\">Schl\u00e4uche<\/a>, <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/halbzeuge\">Halbzeuge<\/a> und <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/dichtungen\">Dichtungen<\/a> zum Einsatz kommt.\n\t\t\t<\/div><\/div>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Verbindungen_von_Silizium_und_Sauerstoff\"><\/span>Verbindungen von Silizium und Sauerstoff<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">Die wichtigsten Silizium-Sauerstoff-Verbindungen sind Kiesels\u00e4uren, Silikate und Siliziumdioxid. Die Verbindung Siliziummonoxid, in der das Silizium zweiwertig ist, ist nur in der Gasphase stabil und bildet beim Abk\u00fchlen Silizium und Siliziumdioxid.<\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Kieselsaeuren_und_Silikate\"><\/span>Kiesels\u00e4uren und Silikate<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p style=\"text-align: justify;\">Die einfachste Sauerstoffs\u00e4ure des Siliziums ist die Orthokiesels\u00e4ure mit der chemischen Formel H<sub>4<\/sub>SiO<sub>4<\/sub>. Orthokiesels\u00e4ure ist in Wasser nur in sehr geringen Konzentrationen best\u00e4ndig, in h\u00f6heren Konzentrationen polymerisiert sie unter Wasserabspaltung zu Polykiesels\u00e4uren. Die Salze der Kiesels\u00e4uren werden als Silikate bezeichnet.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/schlaeuche\/gummischlaeuche-elastomerschlaeuche\/silikon-schlaeuche\/silikon-chemieschlauch-standard\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-8250\" title=\"Silikon-Chemieschlauch - Standard\" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/silikon-chemieschlauch-standard1.jpg\" alt=\"Silikon-Chemieschlauch - Standard\" width=\"300\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/silikon-chemieschlauch-standard1.jpg 500w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/silikon-chemieschlauch-standard1-300x300.jpg 300w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/silikon-chemieschlauch-standard1-150x150.jpg 150w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a> <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/schlaeuche\/gummischlaeuche-elastomerschlaeuche\/silikon-schlaeuche\/silikon-pharma-druckschlauch-mit-glasseide-gewebeeinlage\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-8252\" title=\"Silikon-Pharma-Druckschlauch mit Glasseide-Gewebeeinlage\" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/silikon-pharma-druckschlauch-mit-glasseide-gewebeeinlage.jpg\" alt=\"Silikon-Pharma-Druckschlauch mit Glasseide-Gewebeeinlage\" width=\"300\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/silikon-pharma-druckschlauch-mit-glasseide-gewebeeinlage.jpg 500w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/silikon-pharma-druckschlauch-mit-glasseide-gewebeeinlage-300x300.jpg 300w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/silikon-pharma-druckschlauch-mit-glasseide-gewebeeinlage-150x150.jpg 150w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Der Erdmantel besteht nahezu vollst\u00e4ndig aus Silikaten, ihr Anteil an der Erdkruste betr\u00e4gt \u00fcber 90 %. Silikate bestehen aus SiO<sub>4<\/sub>-Tetraedern. Das Siliziumatom ist in der Mitte des Tetraeders angeordnet, die Sauerstoffatome an den Ecken.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Die Tetraeder k\u00f6nnen in Ringen, Ketten, Schichten oder in dreidimensionalen Netzwerken angeordnet sein, wie in der nachfolgenden Abbildung gezeigt. Dabei bestimmt die Struktur die Eigenschaften der Silikate. Die einfachsten Silikate sind Inselsilikate, die aus isolierten SiO<sub>4<\/sub>-Tetraedern bestehen. Beispiele sind die Schmucksteine Granat Ca<sub>3<\/sub>Al<sub>2<\/sub>[SiO<sub>4<\/sub>]<sub>3<\/sub> und Olivin (Fe,Mg)<sub>2<\/sub>[SiO<sub>4<\/sub>]. Gruppensilikate bestehen aus Doppeltetraedern. Drei, vier und sechs Tetraeder k\u00f6nnen einen Ring bilden, dann spricht man von Ringsilikaten. Ein bekannter Vertreter ist der Schmuckstein Beryll.<\/p>\n<figure id=\"attachment_8227\" aria-describedby=\"caption-attachment-8227\" style=\"width: 549px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-8227 size-full\" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/silikate-abbildung-eins.jpg\" alt=\"\" width=\"549\" height=\"158\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/silikate-abbildung-eins.jpg 549w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/silikate-abbildung-eins-300x86.jpg 300w\" sizes=\"(max-width: 549px) 100vw, 549px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-8227\" class=\"wp-caption-text\">Inselsilikat\u00a0 \u00a0\u00a0\u00a0 \u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 \u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 \u00a0\u00a0\u00a0 Gruppensilikat\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 \u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 \u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Ringsilikate<\/figcaption><\/figure>\n<p style=\"text-align: justify;\">Silikate, die aus Ketten oder B\u00e4ndern aufgebaut sind, nennt man Ketten- oder Bandsilikate. Sie kristallisieren in Nadeln oder Fasern, ein bekanntes Beispiel ist Asbest.<\/p>\n<figure id=\"attachment_8234\" aria-describedby=\"caption-attachment-8234\" style=\"width: 615px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-8234 size-full\" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/silikate-abbildung-zwei.jpg\" alt=\"\" width=\"615\" height=\"142\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/silikate-abbildung-zwei.jpg 615w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/silikate-abbildung-zwei-300x69.jpg 300w\" sizes=\"(max-width: 615px) 100vw, 615px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-8234\" class=\"wp-caption-text\"><center>Kettensilikate\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 B\u00e4ndersilikate<\/center><\/figcaption><\/figure>\n<p style=\"text-align: justify;\">Bei h\u00f6herem Polymerisationsgrad bilden die Tetraeder Schichtstrukturen aus. Zu diesen Schichtsilikaten z\u00e4hlen Talk, Kaolinit und Glimmer. Die letzte Silikat-Gruppe ist die der Ger\u00fcstsilikate, die sich durch ein dreidimensionales Ger\u00fcst auszeichnen. Dazu geh\u00f6ren Zeolithe und Feldspate, die weltweit am h\u00e4ufigsten vorkommen.<\/p>\n<figure id=\"attachment_8237\" aria-describedby=\"caption-attachment-8237\" style=\"width: 383px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-8237 size-full\" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/Schichtsilikate.jpg\" alt=\"\" width=\"383\" height=\"286\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/Schichtsilikate.jpg 383w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/Schichtsilikate-300x224.jpg 300w\" sizes=\"(max-width: 383px) 100vw, 383px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-8237\" class=\"wp-caption-text\"><center>Schichtsilikate<\/center><\/figcaption><\/figure>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Technische_Bedeutung_von_Silikaten\"><\/span>Technische Bedeutung von Silikaten<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p style=\"text-align: justify;\">Ziegel, Fliesen und feuerfeste Tiegel werden aus dem Schichtsilikat Kaolinit produziert. Als Asbestersatz werden Alumosilikate oder Glimmer verwendet. Talk dient sowohl als Rohstoff in der Kosmetik-, Farben- und Glasindustrie als auch als Schmiermittel.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Zeolithe finden Anwendung als Ionenaustauscher bei der Wasserenth\u00e4rtung und in Waschmitteln. Viele Silikate wie Granat, Olivin, Smaragd und Aquamarin werden als Schmuck- und Edelsteine gesch\u00e4tzt.<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Siliziumdioxid_%E2%80%93_die_haeufigste_Siliziumverbindung\"><\/span>Siliziumdioxid \u2013 die h\u00e4ufigste Siliziumverbindung<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">Siliziumdioxid mit der chemischen Formel SiO<sub>2<\/sub> kann formal als das Anhydrid der Orthokiesels\u00e4ure betrachtet werden. Diese Siliziumverbindung ist Hauptbestandteil von Sand und kommt in der Natur in kristalliner und amorpher Form vor, wobei amorph bedeutet, dass die Atome keine regelm\u00e4\u00dfige Anordnung in einem Kristallgitter besitzen.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><div class=\"box note  \"><div class=\"box-inner-block\"><i class=\"fa tie-shortcode-boxicon\"><\/i>\n\t\t\tDie am h\u00e4ufigsten vorkommende, kristalline Form von Siliziumdioxid ist Quarz. Viele kennen diese kristalline Siliziumverbindung in Form von Schmucksteinen wie Bergkristall, Rosenquarz oder Amethyst.\n\t\t\t<\/div><\/div>\n<p style=\"text-align: justify;\">Die Farben der Schmucksteine werden durch Einlagerung von Metallatomen verursacht. Beispiele f\u00fcr amorphe Schmucksteine sind Opal und Jaspis. Im Tier- und Pflanzenreich findet man Siliziumdioxid in Kieselalgen, Schw\u00e4mmen, Strahlentierchen, Bambus und Schachtelhalmen.<\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Eigenschaften_von_Siliziumdioxid\"><\/span>Eigenschaften von Siliziumdioxid<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p style=\"text-align: justify;\">Siliziumdioxid zeigt eine hohe chemische Best\u00e4ndigkeit, lediglich von Flusss\u00e4ure wird es angegriffen. Es zeichnet sich durch einen sehr niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aus. Werden ein Kubikmeter gro\u00dfe Bl\u00f6cke aus Edelstahl, Borosilikatglas und Quarzglas auf +500 \u00b0C erhitzt, nimmt das Volumen von Edelstahl um 28 Liter, das von Borosilikatglas um 5 Liter und das von Quarzglas nur um 1 Liter zu.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/halbzeuge\/platten\/gummiplatten-gummimatten-gummistreifen\/silikon-food-platte-shore-600\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-8254\" title=\"Silikon-Food-Platte - Shore 60\u00b0\" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/gummimatten-gummistreifen_silikon-food-platte-shore-600.jpg\" alt=\"Silikon-Food-Platte - Shore 60\u00b0\" width=\"300\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/gummimatten-gummistreifen_silikon-food-platte-shore-600.jpg 500w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/gummimatten-gummistreifen_silikon-food-platte-shore-600-300x300.jpg 300w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/gummimatten-gummistreifen_silikon-food-platte-shore-600-150x150.jpg 150w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a> <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/halbzeuge\/platten\/moosgummi-und-zellkautschukplatten\/schaumstoff-platte-aus-silikon\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-8255\" title=\"Schaumstoff-Platte aus Silikon\" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/schaumstoff-platte-aus-silikon.jpg\" alt=\"Schaumstoff-Platte aus Silikon\" width=\"300\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/schaumstoff-platte-aus-silikon.jpg 500w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/schaumstoff-platte-aus-silikon-300x300.jpg 300w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/schaumstoff-platte-aus-silikon-150x150.jpg 150w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Die Siliziumverbindung ist ein guter elektrischer Isolator, wobei der spezifische Widerstand der amorphen Form mit einem Wert von 10<sup>18<\/sup> \u2126\u00b7cm einhundertmal h\u00f6her ist als der der kristallinen Form. Siliziumdioxid hat einen Schmelzpunkt von +1713 \u00b0C und kann bei Dauergebrauchstemperaturen bis +1050 \u00b0C eingesetzt werden. Im gesamten sichtbaren Bereich ist die Siliziumverbindung transparent.<\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Verwendung_von_Siliziumdioxid\"><\/span>Verwendung von Siliziumdioxid<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p style=\"text-align: justify;\">Der Hauptanteil dieser Siliziumverbindung wird zu Glas verarbeitet in Form von Fenstern, Flaschen und Trinkgef\u00e4\u00dfen. Auch in Porzellan und Emaille ist sie ein wesentlicher Bestandteil. Im t\u00e4glichen Leben begegnet sie uns in Zahncreme als Binde- und Poliermittel, in Tablettenr\u00f6rchen als Trocknungsmittel, in Gew\u00fcrzen und Gew\u00fcrzmischungen als Trennmittel sowie in Scheuer-, Schleif- und Poliermitteln.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">In der Industrie ist die Siliziumverbindung ein wichtiger Rohstoff bei der Betonherstellung. Weiterhin wird sie als F\u00fcllstoff f\u00fcr <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/schlaeuche\/harte-kunststoffschlaeuche-kunststoffrohre\">Kunststoffe<\/a>, Dichtmassen und Autoreifen verwendet. In der Halbleitertechnik wird Siliziumdioxid als Isolations- und Passivierungsschicht abgeschieden.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Quarzglas wird in Laboratorien in optischen Komponenten wie Linsen und Prismen sowie in <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/laborbedarf\/laborbehaelter\">Laborbeh\u00e4ltern<\/a> verwendet. Amorphes Siliziumdioxid kommt als Tr\u00e4germaterial f\u00fcr die Chromatographie sowie f\u00fcr die Herstellung von Laborapparaturen und <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/laborbedarf\/laborbehaelter\/reagenzglaeser-zentrifugenglaeser-und-kuevetten\">K\u00fcvetten<\/a> zum Einsatz.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-8256\" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/reagenzglaeser-zentrifugenglaeser-und-kuevetten_makro-kuevette-aus-ps-glasklar.jpg\" alt=\"\" width=\"300\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/reagenzglaeser-zentrifugenglaeser-und-kuevetten_makro-kuevette-aus-ps-glasklar.jpg 500w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/reagenzglaeser-zentrifugenglaeser-und-kuevetten_makro-kuevette-aus-ps-glasklar-300x300.jpg 300w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/reagenzglaeser-zentrifugenglaeser-und-kuevetten_makro-kuevette-aus-ps-glasklar-150x150.jpg 150w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/> <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/schlaeuche\/schutzschlaeuche-und-isolierschlaeuche\/silikon-isolierschlauch\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-8257 alignnone\" title=\"Silikon-Isolierschlauch\" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/silikon-isolierschlauch.jpg\" alt=\"Silikon-Isolierschlauch\" width=\"300\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/silikon-isolierschlauch.jpg 500w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/silikon-isolierschlauch-300x300.jpg 300w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/silikon-isolierschlauch-150x150.jpg 150w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Hochreiner Quarz dient als piezoelektrisches Material in Kristalloszillatoren zur Frequenzkontrolle und -modulation sowie in Glasfasern als \u00dcbertragungsmedium.<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Verbindungen_von_Silizium_und_Kohlenstoff\"><\/span>Verbindungen von Silizium und Kohlenstoff<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">Die wichtigste Silizium-Kohlenstoff-Verbindung ist Siliziumcarbid mit der chemischen Formel SiC. Besser bekannt ist diese Siliziumverbindung unter dem Namen Karborund. Sie z\u00e4hlt zu den keramischen, nicht-oxidischen Hochleistungswerkstoffen.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><div class=\"box success  \"><div class=\"box-inner-block\"><i class=\"fa tie-shortcode-boxicon\"><\/i>\n\t\t\tMit einer Dichte zwischen 2,6 bis 3,2 g\/cm<sup>3<\/sup> ist Siliziumcarbid der leichteste keramische Werkstoff und gleichzeitig auch der h\u00e4rteste. Seine H\u00e4rte ist der von Diamanten sehr \u00e4hnlich.\n\t\t\t<\/div><\/div>\n<p style=\"text-align: justify;\">SiC zeichnet sich durch eine sehr gute chemische und Korrosionsbest\u00e4ndigkeit sowie eine ausgezeichnete Hochtemperaturbest\u00e4ndigkeit aus. SiC-Keramiken k\u00f6nnen bis +1400 \u00b0C eingesetzt werden, unter Schutzgas sogar bis +1800 \u00b0C.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Au\u00dferdem besitzt Siliziumcarbid eine hohe W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit, die bei Raumtemperatur das Doppelte der W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit von Stahl betr\u00e4gt, sowie eine geringe W\u00e4rmeausdehnung und damit auch eine gute Temperaturwechselbest\u00e4ndigkeit.<\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Verwendung_von_Siliziumcarbid\"><\/span>Verwendung von Siliziumcarbid<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p style=\"text-align: justify;\">Anwendung finden SiC-Keramiken in vielen Bereichen. Aufgrund der chemischen und Hochtemperaturbest\u00e4ndigkeit werden Gleitringdichtungen und -lager aus Siliziumcarbid in der Erd\u00f6lindustrie, Gasverarbeitungsindustrie und in der chemischen Industrie eingesetzt. Auch Komponenten f\u00fcr Feuerfest-Anwendungen wie Brennerd\u00fcsen, Strahl- und Flammrohre werden aus Siliziumcarbid gefertigt.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Wegen seiner hohen H\u00e4rte wird SiC als Schleifmittel f\u00fcr optische Spiegel und Linsen verwendet. In Kombination mit anderen Materialien dient es als Hartbetonzuschlagstoff, um die Abriebfestigkeit von Industrieb\u00f6den zu verbessern. In der Metallurgie wird es genutzt, um Gusseisen mit Kohlenstoff und Silizium zu legieren. In der textilverarbeitenden Industrie werden F\u00fchrungs- und Umlenkelemente aus Siliziumcarbid verwendet. Auch Ringe aus Angelruten bestehen aus SiC.<\/p>\n<figure id=\"attachment_8247\" aria-describedby=\"caption-attachment-8247\" style=\"width: 450px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-8247 size-full\" title=\"Die Carbon-Bremsscheiben der Fa. Porsche enthalten Siliziumcarbid\" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/carbon-bremsscheibe.jpg\" alt=\"Die Carbon-Bremsscheiben der Fa. Porsche enthalten Siliziumcarbid\" width=\"450\" height=\"297\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/carbon-bremsscheibe.jpg 450w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/carbon-bremsscheibe-300x198.jpg 300w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/carbon-bremsscheibe-310x205.jpg 310w\" sizes=\"(max-width: 450px) 100vw, 450px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-8247\" class=\"wp-caption-text\"><center>Die Keramik-Carbon-Bremsscheiben der Fa. Porsche enthalten Siliziumcarbid<\/center><\/figcaption><\/figure>\n<p style=\"text-align: justify;\">Wegen seiner geringen Dichte und W\u00e4rmeausdehnung werden Spiegel und Spiegelhalterungen von Weltraumteleskopen aus SiC hergestellt. Der Spiegel des Herschel-Weltraumteleskop mit einem Durchmesser von 3,5 Metern wog nur 350 Kilogramm. Im Vergleich: Ein mit herk\u00f6mmlichen Materialien produzierter Spiegel k\u00e4me bei dieser Gr\u00f6\u00dfe auf ein Gewicht von 1,5 Tonnen.<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Verbindungen_von_Silizium_und_Stickstoff\"><\/span>Verbindungen von Silizium und Stickstoff<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">Die bedeutendste Silizium-Stickstoff-Verbindung ist Siliziumnitrid mit der chemischen Formel Si<sub>3<\/sub>N<sub>4<\/sub>. Sie ist ebenfalls ein nicht-oxidischer, keramischer Hochleistungswerkstoff. Ihre Dichte liegt mit 3,44 g\/cm<sup>3<\/sup> etwas \u00fcber der Dichte von Siliziumcarbid, ihre H\u00e4rte ist jedoch niedriger. Ebenso wie SiC besitzt sie eine sehr gute chemische und hervorragende Temperaturbest\u00e4ndigkeit.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">An Luft kann Siliziumnitrid bis +1300 \u00b0C, unter Schutzgasatmosph\u00e4re bis +1600 \u00b0C eingesetzt werden. Si<sub>3<\/sub>N<sub>4<\/sub> zeichnet sich durch eine sehr hohe Bruchz\u00e4higkeit, gute Biegefestigkeit, ausgezeichnete Temperaturwechselbest\u00e4ndigkeit. Mit einem spezifischen Widerstand von 10<sup>12<\/sup> \u2126\u00b7cm geh\u00f6rt es zu den elektrischen Isolatoren.<\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Verwendung_von_Siliziumnitrid\"><\/span>Verwendung von Siliziumnitrid<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p style=\"text-align: justify;\">Siliziumnitrid-Keramiken werden in der metallverarbeitenden Industrie vielseitig eingesetzt. Als Hochleistungsschneidewerkzeuge werden sie zum Zerspanen von Eisengusswerkstoffen, rostfreien St\u00e4hlen und Nickellegierungen verwendet. Bei der Metallumformung werden Walzen aus Siliziumnitrid gegen\u00fcber Walzen aus Hartmetall bevorzugt, da sie sich durch l\u00e4ngere Standzeiten auszeichnen. Auch Stanz- und Umformwerkzeuge werden aus diesem Werkstoff produziert.<\/p>\n<figure id=\"attachment_8248\" aria-describedby=\"caption-attachment-8248\" style=\"width: 450px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-8248 size-full\" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/siliziumnitrid-kugellager.jpg\" alt=\"\" width=\"450\" height=\"397\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/siliziumnitrid-kugellager.jpg 450w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/siliziumnitrid-kugellager-300x265.jpg 300w\" sizes=\"(max-width: 450px) 100vw, 450px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-8248\" class=\"wp-caption-text\"><center>Siliziumnitrid-Kugellager sind leichter, langlebiger und erfahren weniger Verschlei\u00df als herk\u00f6mmliche Stahl-Kugellager<\/center><\/figcaption><\/figure>\n<p style=\"text-align: justify;\">In der Halbleitertechnologie finden Siliziumnitrid-Schichten Anwendung als Isolationsschichten. In Rasterkraftmikroskopen, mit denen die Atome einer Oberfl\u00e4che abgebildet werden k\u00f6nnen, bestehen die Messspitzen aus Silizium und einer Siliziumnitrid-Schicht, um die Spitze vor mechanischem Verschlei\u00df zu sch\u00fctzen. Wegen seiner Biokompatibilit\u00e4t kommt es auch als Ummantelung von Herzschrittmachern zum Einsatz.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Siliziumverbindungen spielen in unserem Leben eine wichtige Rolle. Nicht nur als Haushaltsgegenst\u00e4nde, in Baumaterialien oder in optischen Komponenten sind sie unverzichtbar geworden. Auch die \u201emoderne\u201c Kommunikation w\u00e4re ohne Silizium und seine Verbindungen nicht m\u00f6glich. Zudem haben sie sich in der Industrie als Hochleistungswerkstoffe etabliert. Nicht zuletzt werden sie als Schmuck- und Edelsteine gesch\u00e4tzt.<\/p>\n<pre><strong>Bildquellen:<\/strong>\r\nBeitragsbild | \u00a9 michal812 \u2013 stock.adobe.com\r\nCarbon-Bremsscheiben der Fa. Porsche | \u00a9 Daderot, CC0, via Wikimedia Commons \r\nSiliziumnitrid-Kugellager | \u00a9 David W. Richerson and Douglas W. Freitag; Oak Ridge National Laboratory (federal lab.), Public domain, via Wikimedia Commons\r\n<\/pre>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Eigenschaften und Anwendungen Das Element Silizium mit dem Symbol Si steht in der vierten Hauptgruppe des Periodensystems. 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