En af de mest eftertragtede i den teknologi og industrielle elementer er silicium.Dette er det skylder sin usædvanlige egenskaber.I dag er der en masse forskellige forbindelser dette element, som spiller en vigtig rolle i syntesen og skabelsen af tekniske produkter, glas, glas, metal, byggematerialer, smykker og andre industrier.
Generelle egenskaber af silicium
Hvis vi anser placeringen af silicium i det periodiske system, så vi kan sige dette:
- Beliggende i gruppe IV hovedgruppe.
- nummer 14.
- atommasse på 28,086.
- kemisk symbol Si.
- navn - silicium eller på latin - silicium.
- elektronisk konfiguration af det ydre lag 4e: 2e: 8e.
Krystallinsk silicium ligner diamant gitter.Knudepunkter i atomerne er placeret, skal du skrive det - et ansigt-centreret kubisk.Men på grund af den større længde af forholdet mellem fysiske egenskaber af silicium er meget forskellige fra egenskaberne af allotrop modifikation af carbon.
Fysisk-kemiske egenskaber
Der er to allotrope modifikationer af denne vare: amorf og krystallinsk.De er meget ens.Men som i tilfældet med andre stoffer, den væsentligste forskel mellem dem - krystalgitteret af silicium.
Således begge versioner - en anden farve pulvere.
1. Krystallinsk silicium er en skinnende mørk gråt pulver ligner metal.Dens struktur svarer til diamant, men egenskaberne er forskellige.Det har:
- skrøbelighed;
- lav hårdhed;
- halvleder egenskaber;
- smeltning 14150S;
- massefylde på 2,33 g / cm3;
- kogepunkt 27000S.
Dens reaktivitet er lav sammenlignet med andre allotrop form.
2. amorf silicium - den brune-brunt pulver, har en struktur silnorazuporyadochennogo diamant.Den kemiske aktivitet er høj nok.
Generelt skal det bemærkes, at reagerer silicium antipatier.At gøre ham lydhør, nødvendige temperatur ikke er mindre end 400-5000S.Under disse betingelser dannelsen af forskellige kemiske forbindelser af silicium.Såsom:
- oxider;
- halogenider;
- selvmord;
- nitrider;
- borider;
- karbider.
mulig interaktion af silicium med salpetersyre eller base, som er navnet på ætsningsprocessen.Udbredt silikoner, som i dag bliver mere og mere almindelige.
At være i naturen
Silicon i naturen er indeholdt i en tilstrækkelig mængde vægt.Det er på andenpladsen efter ilt prævalens.Dens masse fraktion ca. 30%.Havvand indeholder også et aktivt element i en koncentration på 3 mg / L.Derfor kan vi ikke sige, at silicium i naturen - det er en sjælden vare.
Tværtimod er der en masse forskellige sten og mineraler, som lyder det konstateres, og hvorfra det kan producere.De mest almindelige naturlige forbindelser af silicium følgende:
- Silica.Den kemiske formel for SiO2.Der er en ganske mangfoldighed af mineraler og klipper på sin base: sand, flint, feldspat, kvarts, bjergkrystal, ametyst, chalcedony, karneol, opal, jaspis, og andre.
- silicater og aluminiumsilicater.Kaolin, feldspat, glimmer, kiselsyre salte, talkum, asbest.
dermed spredt bredt i karakter af silicium og dets forbindelser er populære og efterspurgte af folk til brug i tekniske formål.
Silicon og dets forbindelser
Siden det element af rene form ikke kan eksistere, er dens forskellige forbindelser så vigtigt.Fra et kemisk synspunkt, kan det være tre grader af oxidation: 2, 4, -4.Af denne grund, og også på grund af deres inerti, men især om strukturen af krystalgitteret, det skaber følgende hovedtyper af stoffer:
- binære forbindelser med ikke-metaller (silan, hårdmetal, nitrid, phosphide, og så videre,
- oxider,
- silicium. syre;
- metal silikater
Lad os overveje, hvordan vigtige silicium og dets forbindelser, er den mest almindelige og populære for folk
siliciumoxid
Der er to typer af stoffer udtrykt ved formlen:
- SiO..,
- SiO2
Men det mest udbredte er silica Den findes i naturen i form af en meget smuk halvædelsten:.
- agat,
- chalcedony,
- opal,
- karneol,
- jaspis;
- ametyst;
- rhinestone.
Brugen af silicium i en form fundet sin ansøgning i fremstillingen af smykker.Utrolig smuk guld og sølv smykker lavet med disse halvædelsten og ædelsten.
nogle flere variationer af silica:
- kvarts;
- floden og kvartssand;
- flint;
- feldspars.
Brugen af silicium i sådanne typer implementeret anlægsarbejder, teknik, elektronik, kemisk industri, metalindustrien.Sammen børsnoterede oxider er enkeltstoffer - silica.
siliciumkarbid og dens anvendelse
Silicon og dets forbindelser - et materiale af fremtiden og nutiden.Et sådant materiale er siliciumcarbid eller hårdmetal af elementet.Den kemiske formel SiC.Det forekommer i naturen som mineralet moissanite.
Ren forbindelse af kulstof og silicium - en smukke klare krystaller, diamant-lignende struktur.Men til industrielle formål anvendte malet i grøn og sort farve materiale.
vigtigste egenskaber ved stoffet kan anvendes i metalindustrien, maskiner, kemisk industri, følgende:
- halvleder wide-band;
- meget høj styrke (7 på Mohs-skalaen);
- modstandsdygtige over for høje temperaturer;
- fremragende elektroustoychivost og termisk ledningsevne.
Dette muliggør anvendelse af siliciumcarbid som slibemateriale i metallurgi og kemisk syntese.Og på dette grundlag at foretage et bredspektret lysdioder, dele til glasovne, dyser, fakler, smykker (cubic zirconia moissanite værdsat ovenfor).
styrke og dens værdi
hydrogenforbindelser af silicium kaldes silan og ikke kan opnås ved direkte syntese af udgangsmaterialerne.For at opnå de forskellige metalsilicider anvendes, som behandles med syre.Som følge heraf er det silangas frigøres og danner et metalsalt.
interessant, den foreliggende forbindelse aldrig fremstillet alene.Altid ved omsætning af en blanding af mono-, di- og trisilana, hvori siliciumatomerne er forbundet med hinanden i en kæde.
Egenskaberne af disse forbindelser - stærk reduktionsmidler.Sami således let oxideret af ilt, undertiden med eksplosionen.Med halogener voldsomme reaktioner altid med en stor eksplosion af energi.
Applikationer silaner følgende:
- organisk syntese reaktioner, hvilket resulterer i dannelsen af vigtige silikoner - silicone, gummi, fugemasser, smøremidler og andre emulsioner.
- Microelectronics (LCD-skærme, integreret kredsløb teknik, etc.).
- høj renhed polysilicium.
- Dental proteser.
således værdien af silaner i den moderne verden er høj.
Den silica og silikater
hydroxid af elementet - de er forskellige silica.Afsætte:
- meta;
- ortho;
- polysilicium og andre syrer.
Alt, hvad de deler fælles karakteristika - den ekstreme skævhed i fri form.De er let nedbrydes ved varme.Under normale forhold, der er korte, vender først til sol, og derefter en gel.Efter tørring silicageler, sådanne strukturer kaldes.De anvendes som adsorbenter i filteret.
vigtigt ud fra synspunktet af industrien, er salte af kiselsyrer - silicater.De er grundlaget for udarbejdelsen af sådanne stoffer som:
- glas;
- beton;
- cement;
- zeolit;
- kaolin;
- porcelæn;
- fajance;
- krystal;
- keramik.
alkalimetalsilicater - opløselige, resten - nej.Derfor natriumsilicat og kalium kaldes flydende glas.Normal office lim - det er natriumsaltet af kiselsyre.
Men de mest interessante forbindelser er stadig glas.Der er alle varianter af stoffet eller idé!I dag gives farvede, optiske, matte muligheder.Glasvarer imponerer med sin pragt og mangfoldighed.Når tilføjelse af visse metal og ikke-metallisk oxider til blandingen kan opnå en række forskellige typer af glas.Nogle gange endda den samme sammensætning, men forskellige procentdele af komponenterne fører til en forskel i egenskaberne af stoffet.Eksempler er porcelæn og fajance, at formel SiO2 * Al2O3 * K2O.
kvartsglas - er en form for høj renhed produkt, hvis sammensætning er beskrevet som silica.
opdagelser inden for siliciumforbindelser
løbet af de sidste par år, har undersøgelser vist, at silicium og forbindelser - de vigtigste deltagere i den normale tilstand af levende organismer.Med mangel på eller overskud af element forbundet sygdomme såsom:
- kræft;
- tuberkulose;
- gigt;
- grå stær;
- spedalskhed;
- dysenteri;
- gigt;
- hepatitis og andre.
selv aldringsprocesser er også forbundet med kvantitative indhold af silicium.Talrige dyreforsøg pattedyr bevist, at manglen element, som har hjerteanfald, slagtilfælde, kræft og hepatitis A-virus er aktiveret.
