Kisel är etthalvmetallisktgrundämne med atomnumret 14 och detkemiska tecknetSi (latin:silicium). Kisel kan i likhet medkol bilda fyrakovalenta bindningar, men är inte lika reaktivt som kol. Rent kisel ärkristallint och har en grå metallisk färg. Kisel liknar glas och är liksom detta starkt men mycket skört. Kisel är tämligeninert, menreagerar medhalogener ochbaser, dock inte medsyror. Kisel har mångaisotoper, dessmasstal kan variera mellan 22 och 44. Den vanligaste isotopen är28Si (förekomst 92 %).
Kisel förekommer aldrig i fri form i naturen utan som föreningar med kisel,syre och enmetall igranit,gnejs,gabbro med flerabergarter eller ijordarter såsomsand ochlera. Kisel förekommer även somkiseloxid i form av mineraletkvarts i flera bergarter och jordarter. Kisel har många industriella tillämpningar. Kisel är huvudkomponenten iglas,cement,keramik och de flestahalvledare. Grundämnet är ett av människans ochbiologins viktigaste ämnen, mendjur behöver endast små mängder.Växternasmetabolism påverkas i hög grad av kisel.
På grund av likheterna med kol har det ibland föreslagits att liv baserat på kisel skulle vara möjligt (detta kallasalternativ biokemi). Inget kiselbaserat liv har dock uppstått på jorden, ochpolymerer av kisel är inte lika stabila som sinaorganiska motsvarigheter eftersom kiselatomen är mycket större än kolatomen. Kisel kan därför inte bilda lika många föreningar som kol. Kisel har även svårt att bilda dubbelbindningar.
Humphry Davy misstänkte attkvarts var enoxid av ett okänt grundämne och började därför undersöka kvartsen. Han började med att lösa kvartsen ilut och gjordeelektrolys medVoltas stapel men det bildades inget ämne med metallisk glans.Gay-Lussac ochThénard framställdekiseltetrafluorid (SiF4) genom att leda gasformigvätefluorid över kvartspulver. Sedan ledde de kiseltetrafluoriden över varmkaliummetall och de såg en kraftig reaktion. Efter sköljning såg man ett rödbrunt, fast ämne som kanske var orent kisel.
Den svenske kemistenTorbern Bergman betecknade på 1770-talet kiseldioxiden som enjordart. d. v. s. en svårreducerad oxid. Den fick namnetkiseljord av ordet kiselsten. Den som räknas som upptäckaren av kisel är dockJöns Jacob Berzelius, som 1823 renframställde kisel och det var också han som införde det svenska namnet kisel.[18] Han upphettade en blandning av kvarts,järn ochkol, och då bildadesjärnsilicid. Han hälldesaltsyra på restprodukten och såg att det bildades mervätgas än av samma mängd järn som han hade från början. Detta betydde att han måste ha framställt kvartsens "metall". Berzelius framställde nukiseltetrafluorid och lät den reagera medpottaska och fick då en dubbelfluorid (kaliumhexafluorsilikat K2SiF6) som han sedan reducerade med metalliskt kalium och sedan behandlade med vatten.[19]
Ett av de största användningsområdena för kisel ilegeringar är medaluminium för att producera lättmetallegeringar som samtidigt har hög hållfasthet. Dessa legeringar används ofta ibilar och andrafordon. Över hälften av världskonsumtionen av kisel går till detta ändamål.
Det näst största användningsområdet för kisel är isilikon,polymerer av kisel och syre med organiska sidogrupper. Silikon kan användas för att täta fogar och kan också tillämpas inom medicin, bland annat somkontaktlinser ochbröstimplantat.
Kisel är det näst vanligaste grundämnet i jordskorpan eftersyre och om man mäter med vikt tar kisel upp 25,7 % av grundämnena i jordskorpan. Kisel finns oftast i form av kiseldioxid eller isilikatmineral.
Ett av de bästa fyndmineralen för kiseldioxid är vanligsand.
Flytande kisel samlas då i botten av ugnen och kan tappas av med en renhet av cirka 98 %. Ultrarent kisel kan sedan framställas genom klorering tillkiselklorid (SiCl4) som sedan reduceras medzink. Sedan gjuts kiselmetallen till stavar som förs genom spolar med högfrekventväxelström; när stavarna förs genom spolarna puttas föroreningar bakåt och rent monokristallint kisel bildas.
Kiselmetall kan också framställas genom reduktion av kiseldioxid medaluminium ellermagnesium. När man använder aluminium måstesvavel tillsättas till reaktionen för att ge värme åt reaktionen men då bildas giftigtsvavelväte vid sköljningen. Men när man använder magnesium bildas brandfarligsilangas vid sköljningen.
^W. Zulehner, B. Neuer, G. Rau:Silicon in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2005 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim,doi:10.1002/14356007.a23_721
^Yiming Zhang, Julian R. G. Evans, Shoufeng Yang:Corrected Values for Boiling Points and Enthalpies of Vaporization of Elements in Handbooks. In:Journal of Chemical & Engineering Data. 56, 2011, S. 328–337,doi:10.1021/je1011086.
^Harry H. Binder:Lexikon der chemischen Elemente. S. Hirzel, Stuttgart 1999,ISBN 3-7776-0736-3.
^Robert C. Weast (ed.):CRC Handbook of Chemistry and Physics. CRC (Chemical Rubber Publishing Company), Boca Raton 1990,ISBN 0-8493-0470-9, s. E-129 – E-145. De angivna värdena har här räknats om enligtSI.
^Weeks, Mary Elvira (1932). ”The discovery of the elements: XII. Other elements isolated with the aid of potassium and sodium: beryllium, boron, silicon, and aluminum”. Journal of Chemical Education 9 (8): sid. 1386–1412.doi:10.1021/ed009p1386.
^Voronkov, M. G. (2007). ”Silicon era”. Russian Journal of Applied Chemistry 80 (12): sid. 2190.doi:10.1134/S1070427207120397.
^Kisel i substansdatabasenGESTIS-Stoffdatenbank hosIFA (Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung). Läst 13 mars 2011.(JavaScript krävs)
^DatabladSilicium (Granulat) på AlfaAesar. Läst 29 januari 2010.(JavaScript krävs).
^DatabladSilicium (Pulver) på AlfaAesar. Läst 29 januari 2010.(JavaScript krävs).
^Enghag, Per (2000). Jordens grundämnen och deras upptäckt, del 3. Byggstenar för marken och vattnet – luften och livet. Stockholm: Industrilitteratur. sid. 329–330.ISBN 91-7548-590-7
