Piistä siruja ja rintaimplantteja
HS 1.5.2007
Puolimetalli pii on maankuoren toiseksi yleisin alkuaine. Se esiintyy silikaatteina eli yhdisteinä maankuoressa vielä yleisemmän alkuaineen hapen kanssa.
Äärimmäisen puhtaaksi alkuaineeksi jalostettuna pii on kuitenkin hyvin kallista. Tällaisena pii on puolijohde, jota käytetään transistoreissa ja muissa elektronisissa laitteissa.
Esimerkiksi mikrosiruissa ja aurinkopaneeleissa käytettävään piihin pitää kuitenkin lisätä hyvin pieniä määriä - miljoonasosan suuruusluokkaa - muita alkuaineita, kuten arseenia, galliumia tai booria.
Toimittaja Don Hoefler kirjoitti Electronic News -lehdessä vuonna 1971 artikkelisarjan Santa Claran laakson yrityksistä nimellä Silicon Valley, USA. Piilaakso vakiintui San Francisco Bayn eteläpuolisen tietoteollisuuskeskittymän nimeksi.
Los Angelesin pornoteollinen keskittymä San Fernandon laaksossa on taas saanut liikanimen Silicone Valley, Silikonilaakso. Englannin kielessä vain yksi e-kirjain erottaa alkuaineen pii piiyhdisteestä silikonista. Naisten rintoja suurentamaan on käytetty silikonista valmistettuja implantteja 1960-luvun alusta alkaen.
Silikonit koostuvat ketjuista vuorottelevia pii- ja happiatomeita. Silikoni voi olla nestemäistä, geeliä, kumimaista tai kiinteää riippuen pii-happi-polymeeriketjujen pituudesta sekä siitä, onko ketjujen välillä poikittaissuuntaisia sidoksia.
Silikoneja käytetään myös muun muassa voiteluaineina, tiivisteinä ja palontorjunnassa.
Englannin kielen silicon tulee latinan piikiveä tarkoittavasta sanasta silex tai silicis.
Suomen kielen sana pii on ikivanha. Se tarkoitti aikanaan myös piikkiä tai hammasta. Piikivi jäi sanan ainoaksi merkitykseksi, kun balttilainen laina hammas otettiin käyttöön.
Piitä hyödynnetään myös muun muassa rakennusteollisuudessa, joka käyttää paljon hiekkaa ja sementtiä, jossa on kalsiumsilikaattia. Piikarbidi eli piin ja hiilen yhdiste on kova kuin timantti, ja sitä tarvitaan hiomakivissä ja -papereissa.
Kvartsi eli piioksidi värähtelee tarkasti tietyllä taajuudella, kun siihen johdetaan sähkövirta. Tarkat kvartsikellot tulivat ranteeseen 1970-luvulla.
Jo muinaiset sivilisaatiot käyttivät kvartsia terävien työkalujen valmistamiseen. Varhain osattiin myös valmistaa piitä sisältävästä hiekasta lasia.
Pii ei kuitenkaan kiinnostanut kemistejä pitkään aikaan. Vuonna 1800 Humphry Davy väitti, että kvartsi on yhdiste, ei alkuaine, kuten kemian isänä pidetty Antoine Lavoisier oli vähän aiemmin todennut.
Davy ei kuitenkaan osannut sanoa, mistä alkuaineista se koostuisi, koska hän ei onnistunut hajottamaan sitä elektrolyysillä.
Vuonna 1811 Joseph Gay-Lussac ja Louis-Jacques Thénard olivat lähellä onnistua. He lisäsivät kaliummetallia piitetrakloridiin. Kiihkeän reaktion tuloksena oli epäpuhdasta piitä, mutta Gay-Lussac ja Thénard eivät jostain syystä yrittäneetkään eristää siitä puhdasta uutta alkuainetta.
Kunnia piin löytämisestä annetaankin yleensä Ruotsin kemian suurmiehelle Jöns Jakob Berzeliukselle, joka vuonna 1824 kuumensi kaliumfluorosilikaattia ja kaliummetallia.
Tuotteessa oli epäpuhtautena kaliumsilisidiä. Berzelius pääsi siitä eroon veden avulla, ja tuloksena oli melko puhdasta piijauhetta. Kyse oli niin sanotusta amorfisesta piistä.
Berzelius kutsui löytämäänsä alkuainetta englanniksi nimellä silicium. Skotlantilainen kemisti Thomas Thomson kuitenkin huomautti, että koska pii ei ollut metalli, se tulisi nimetä kemiallisesti samankaltaisten hiilen (carbon) ja boorin (boron) tapaan. Niin siliciumista tuli silicon.
MARKO HAMILO / Helsingin Sanomat
|