Silikon

Silikon er ei samneming på organiske modifikasjonar av silisium-oksygen-samband. Dei er hovudsakleg inerte samband med stor variasjon i form og nytteområde. Typisk er dei varmebestandige og er alt frå oljer til faste stoff.

Flytande silikon

Silikon blir mellom anna brukt til smøremiddel, fugemasse, skumdemparar og som tilsats til medikament og i kosmetikk. Silikon i rein form er ikkje giftige og framkallar ikkje allergi.

Historikk

Frederik Kipping var pioneren innanfor studiar av organiske silikonsamband, og skapte omgrepet silikon.

Terminologi

Dei engelske omgrepa «silicon» (norsk silisium) og «silicone» (norsk silikon) blir ofte forveksla, noko som skaper forvirring, sjølv om det eine er eit grunnstoff og det andre er eit kjemisk samband.

Ordet silikon er avleidd av keton. Dimetylsilikon og dimetylketon (aceton) har analoge formlar og ein gjekk dermed (feilaktig) ut frå at det hadde liknande strukturar. Dette førte til at same terminologi blei brukt på silananalogane som til metan. Ein ketonanalogi for silan med dobbeltbinding mellom silisium og oksygen finst likevel ikkje.

Eigenskapar

Dei nyttigaste eigenskapane til silikon er:

• Termisk stabilitet (stabile eigenskapar over eit større temperaturområde: -100 til 250 °C)
• Vassavvisande (nyttig i vasstette forseglingar)
• God elektrisk isolasjon
• Lite kjemisk reaktivt (motstandsdugleik mot oksygen, ozon og sollys)
• Låg toksisitet
• Høg gassgjennomtrengbarheit (ikkje nyttig til gasstette forseglingar)
• Låg overflatespenning

Tekniske detaljar

Den kjemiske strukturen til polydimetylsiloksan (PDMS)

Silikon er organisk modifiserte polymeriserte siloksan med generell kjemisk formel [R2SiO]n, der R = organiske grupper som metyl, etyl, og fenyl. Desse består av eit uorganisk silisium-oksygen-skjelett (…-Si-O-Si-O-Si-O-…) med organiske sidegrupper bunde til silisium.

I enkelte tilfelle kan organiske sidegrupper brukast for å lenka to eller fleire av desse -Si-O--skjeletta saman. Dette blir kalla krysslinking. Ved å variera kjedelengda på skjelettet, organiske sidegrupper og krysslinking kan ein få eit utal variasjonar i samansetning og eigenskapar. Silikon finst som tyntflytande væske, gel, gummi og plast.

Den vanlegaste silikonsambidninga er polydimetylsiloksan (PDMS), som ofte blir kalla silikonolje.

Syntese

Silikon blir syntetiserte frå klorosilan, tetraetoksysilan og liknande samband. For å laga PDMS er utgangsmaterialet (reaktant) dimetylklorsilan som blir reagert med vatn:

n [Si(CH3)2Cl2] + _n [H2O] → [Si(CH3)2O]n + 2n HCl

Under polymeriseringa blir det danna potensielt farleg saltsyre i gassform. For silikon til medisinsk bruk nyttar ein dimetylacetoylsilan der kloratoma i silanet er bytt ut med acetoylgrupper. Biproduktet blir då eddiksyre. Som ein sideeffekt går herdeprosessen treigare. Denne kjemien kan brukast i silikonfugemassar og liming.

Silanreaktantar med meir syredannande grupper og færre metylgrupper, slik som metyltriklorsilan, kan nyttast for å danna forgreiningar eller krysslenker i polymerskjelettet. Ideelt sett blir kvart slikt molekyl eit forgreningspunkt. Tilsvarande kan ein bruka silanreaktantar med tre organiske grupper for å avgrensa molekylvekta sidan det berre har eitt reaktivt sete og dermed dannar eit endepunkt i polysiloksankjeden.

Bruk

Kjøkkenutstyr

Silikonform til damping av mat.

Silikon har blitt eit viktig produkt i kjøkkenutstyr. Det blir brukt som materiale i kjøkkenreiskapar og grytelappar på grunn av låg varmeleiingsevne og at det ikkje ripar opp teflonbelegg.

Bakeformer i silikon er nyttige ettersom baksten ikkje brenn fast i dei sjølv utan smøring med feitt.

Silikonhanskar toler temperaturar opp til 357°C og gjer det mogleg å ta nedi kokande vatn.

Medisin

Silikon i gelform blir brukt i bandasjar og silikonimplantat. Silikonimplantat blir brukt i plastisk og kosmetisk kirurgi, mellom anna som brystforstørring. Silikonimplantat i bryst blei omtalt i Noreg for fyrste gong i Tidsskrift for Den norske legeforeining av kirurgen Erik Dillerud i 1991.

Skumdemping

Silikonsamband er aktivkomponentar i silikonbaserte skumdemparar.

Kjelder

• Denne artikkelen bygger på «Silikoner» frå Wikipedia på bokmål, den 14. februar 2022.

Bakgrunnsstoff

Commons har multimedium som gjeld: Silikon