Tento článok sa nachádza v procese revízie, pretože podľa niektorých redaktorov nespĺňa kritériá na najlepší článok. Prosím, diskutujte a pomôžte pri revízii, alebo buďte smelí a upravte článok priamo. Ak bol článok presunutý do fázy denominácie a ak máte hlasovacie právo, môžete o jeho štatúte hlasovať.

Kremík (silicium)
hliník ← kremík → fosfor C ↑ Si ↓ Ge 14 Periodická tabuľka 3. perióda, 14. skupina, blok p polokovy
Vzhľad
tuhá kryštalická látka sivej farby s modrastým nádychom
Emisné spektrum
Atómové vlastnosti
Atómová hmotnosť	28,0855 g·mol−1
Elektrónová konfigurácia	[Ne] 3s2 3p2
Atómový polomer	111 pm
Kovalentný polomer	111 pm
Van der Waalsov pol.	210 pm
Chemické vlastnosti
Elektronegativita	1,90 (podľa Paulinga)
Ionizačná energia(e)	1: 786,5 kJ.mol−1 2: 1 577,1 kJ.mol−1 3: 3 231,6 kJ.mol−1
Oxidačné číslo(a)	-IV, II, IV
Fyzikálne vlastnosti (za norm. podmienok)
Skupenstvo	pevné
Hustota	2,3290 kg·dm−3
Hustota kvapaliny (pri 1 687 K)	2,57 kg·dm−3
Teplota topenia	1 687 K (1 413,85 °C)
Teplota varu	3 538 K (3 264,85 °C)
Sk. teplo topenia	50,21 kJ·mol−1
Sk. teplo varu	359 kJ·mol−1
Tepelná kapacita	19,789 J·mol−1·K−1
Tlak pary p(Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k pri T(K) 1 908 2 102 2 339 2 636 3 021 3 537
Iné
Kryštálová sústava	kubická
Magnetizmus	diamagnetický
Elektrický odpor	1 000 nΩ·m
Tep. vodivosť	149 W·m−1·K−1
Tep. rozťažnosť	2,6 µm·m−1·K−1
Rýchl. zvuku	8 433 m·s−1
Youngov modul	185 GPa
Pružnosť v šmyku	52 GPa
Objemová pružnosť	100 GPa
Poissonovo č.	0,28
Tvrdosť (Mohs)	7
Reg. číslo CAS	7440-21-3
Legovacie vlastnosti pre oceľ Mechanické vlastnosti Tvrdosť zvyšuje Pevnosť zvyšuje Medza elasticity výrazne zväčšuje Tepelná roztažnosť znižuje Zoškrtenie výrazne nemení Prierazuvzdornosť znižuje Elasticita značne zvyšuje Žiarupevnosť zvyšuje Ochladzovanie výrazne spomaľuje Karbidácia znižuje Oteruvzdornosť výrazne znižuje Kujnosť zhoršuje Obrábatelnosť zhoršuje Nitridácia zhoršuje Magnetické vlastnosti Hysterézia výrazne znižuje Permeabilita výrazne zvyšuje Koercivita výrazne zvyšuje Výkonová strata výrazne zvyšuje Dodatky Odkysličovadlo. Podporuje zbavovanie uhlíka. Zvyšuje hranicu elasticity a preto sa dáva do pružinových ocelí. Značne zvyšuje odolnosť proti zoxidovaniu. Ale keďže pri veľkých množstvách môže zhoršiť tvarovateľnosť ocele (aj za studena aj za horúca), treba s kremíkom opatrne. Od 12 % robí oceľ odolnú proti kyselinám, lenže taká oceľ je zas tvrdá a krehká a dá sa obrábať len brúsením. Značne znižuje elektrickú vodivosť, koercitivitu a výkonovú stratu a preto sa dáva do elektrotechnických plechov (napr. pre transformátory).
Izotop(y) (vybrané)
Izotop Výskyt t1/2 Rr Er (MeV) Pr 28Si 92,23 % stabilný s 14 neutrónmi 29Si 4,67 % stabilný s 15 neutrónmi 30Si 3,10 % stabilný s 16 neutrónmi  32Si stopy 170 r. β- 13,020 32P
Commons ponúka multimediálny obsah na tému kremík.
Chemický portál

Kremík (lat. silicium zo slov silex alebo silicis, synonymá pre kremeň) je chemický prvok v Periodickej tabuľke prvkov, ktorý má značku Si a protónové číslo 14. Je to pomerne tvrdý polokov s vysokou afinitou ku kyslíku. Elementárny kremík je na vzduchu neobmedzene stály, v prírode sa s ním však stretávame prakticky iba vo forme zlúčenín v ktorých sa vyskytuje iba s mocnosťou Si⁺⁴, s výnimkou obmedzených nálezov mikrokryštálov čistého kremíka prevažne v sopečných oblastiach (typová lokalita Nuevo Potosí na Kube).

Je odolný voči väčšine minerálnych anorganických kyselín (s výnimkou zmesi kyseliny fluorovodíkovej HF a kyseliny dusičnej HNO₃), veľmi ľahko sa však rozpúšťa v alkalických roztokoch za vzniku kremičitanového aniónu ⁻².

História

Kremík (po lat. silex, silicis) prvýkrát identifikoval Antoine Lavoisier v roku 1787, a neskôr ho Humphry Davy (1800) omylom považoval za zlúčeninu. V roku 1811 Gay Lussac a Thénard pravdepodobne pripravili amorfný a nečistý kremík redukciou fluoridu kremičitého draslíkom. V roku 1824 Berzelius pripravil amorfný kremík pomocou približne rovnakej metódy ako Lussac. Berzelius tiež kremík vyčistil opakovaným premývaním.

Pretože kremík (angl. silicon) je dôležitý prvok pre polovodiče a elektronické zariadenia, je región v Kalifornii, kde sú sústredené spoločnosti zaoberajúce sa vývojom takýchto zariadení, Silicon Valley (Kremíkové údolie), pomenovaný podľa tohto prvku.

Výskyt v prírode

V prírode sa stretávame iba so zlúčeninami kremíka. Kremík je po kyslíku druhým najviac zastúpeným prvkom v zemskej kôre. Podľa posledných dostupných údajov tvorí kremík 26 – 28 % zemskej kôry. V morskej vode je jeho koncentrácia pomerne nízka, iba 3 mg Si/l, vo vesmíre pripadá na jeden atóm kremíka približne 30 000 atómov vodíka.

Kremík je podstatnou zložkou veľkej väčšiny hornín tvoriacich zemskú kôru – príkladom môžu byť pieskovce, íly, žuly. Významné zastúpenie v horninách majú hlinitokremičitany, z nich uvedieme živce: ortoklas (KAlSi₃O₈) a plagioklas ((Na, Ca)Al_1-2Si_2-3O₈).

Mineralogicky je bezpochyby najvýznamnejším zástupcom kremeň (lat. lapis cremans), chemicky oxid kremičitý SiO₂. Minerály s týmto zložením sa farebne líšia podľa prítomnosti malého množstva cudzích prvkov, ktoré spôsobujú charakteristické sfarbenie kryštalického oxidu kremičitého. Takmer čistý oxid kremičitý je označovaný ako krištáľ, do fialova je sfarbený ametyst, žltý je citrín, ružový ruženín, hnedý záhneda a napr. jaspis, sa vyskytuje v niekoľkých farebných odtieňoch.

ametyst

Zvláštny prípad minerálu na báze oxidu kremičitého je amorfná forma tejto zlúčeniny – opál. Tento módny polodrahokam sa vyskytuje v niekoľkých farebných odtieňoch. V súčasnosti sa najväčšie množstvo opálov doluje v Austrálii a strednej Amerike vrátane Mexika. Na Slovensku sú známe opálové bane v blízkosti Prešova (Červenica).

Biologicky patrí kremík medzi biogénne prvky, aj keď jeho obsah v tkanivách živých organizmov nie je veľmi vysoký. Uvádza sa, že v tele dospelého človeka sa nachádza približne 1 g kremíka, a to predovšetkým v kostiach, chrupavkách a zubnej sklovine, je nevyhnutný pre ich zdravý rast a vývoj. Kremík hrá kľúčovú úlohu pri tvorbe kolagénu, podieľa sa na elastickosti všetkých tkanív. Zvýšený obsah kremíka v rastlinných bunkách môžeme nájsť napr. v prasličkách alebo páliacich chĺpkoch žihľavy.

Kremík je mimoriadne dôležitý ako stavebný kameň jednobunkových rias rozsievok. Hlavným stavebným materiálom frustuly (bunkovej steny rozsievky) je vodnatý polymér oxidu kremičitého, príbuzný opálu. Rozsievky sú jedinou skupinou organizmov, ktorých rozvoj je úplne závislý od prítomnosti rozpustných foriem oxidu kremičitého v prostredí. Po vyčerpaní zdrojov kremíka sa zastaví replikácia DNA. Rozsievky sú významný primárny zdroj biomasy, ich biomasa tvorí až 25 % z celkového množstva biomasy vyprodukovanej rastlinami.

Výroba a využitie

Výroba kremíka v priemyselnom meradle je založená na redukcii taveniny vysoko čistého oxidu kremičitého v oblúkovej elektrickej peci. Na uhlíkovej elektróde pritom dochádza k reakcii:

${\displaystyle {\text{SiO}}_{2}+{\text{C}}\rightarrow {\text{Si}}+{\text{CO}}_{2}}$

za vzniku kremíka o čistote 97 – 99 %.

Pre potreby elektronického priemyslu je táto čistota absolútne nedostačujúca. Výroba elektronických súčiastok vyžaduje kremík s čistotou minimálne 99,9999 %, pretože aj nepatrné množstvo prímesí výrazne ovplyvňuje kvalitu vyrobených tranzistorov a ďalších elektronických súčiastok.

Výroba vysoko čistého kremíka

Jeden z najstarších spôsobov prípravy vysoko čistého kremíka je zonálne tavenie. Čistený materiál sa najskôr upraví do tvaru dlhej tenkej tyče. Tá sa potom v špeciálnej piecke postupne pretavuje tak, aby sa tavená zóna posúvala od jedného konca k druhému. Pritom sa nečistoty prítomné v materiáli sústreďujú v roztavenej zóne a postupne sa dostávajú ku koncu tyče, ktorý sa nakoniec odreže (časť nečistôt sa naopak koncentruje v tuhnúcej tavenine a na konci viacerých cyklov sa nachádza na druhom konci tyče; kvôli ekonomike sa však tento druh nečistôt obvykle odstraňuje už pri príprave suroviny chemicky). Niekoľkonásobným opakovaním tohto postupu vznikne veľmi čistý materiál.