Viens no visvairāk pieprasītie, tehnoloģiju un rūpniecības elementi ir silīcijs.Tas tā ir parādā saviem neparastas īpašības.Šodien ir daudz dažādu savienojumu šī elementa, kas spēlē nozīmīgu lomu sintēze un radīšanu tehnisko izstrādājumu, stikla, stikla, datortehnika, celtniecības materiāli, rotaslietas un citās nozarēs.
vispārīgs raksturojums silīcija
ja ņemam vērā nostāju Silīcija periodiskās sistēmas, tad mēs varam teikt:
- Atrodas Group IV galvenās grupas.
- skaits 14.
- atomu masa 28.086.
- ķīmiskais simbols Si.
- nosaukums - silīcija, vai latīniski - silīcija.
- elektroniskā konfigurācija ārējā slāņa 4.e: 2e: 8.e.
Kristāliskais silīcijs ir līdzīgs dimanta režģa.No atomi atrodas mezgli, ierakstiet to - sejas-centrēta kuba.Tomēr, sakarā ar lielāku garumu attiecības starp fizikālo īpašību silīcija ļoti atšķiras no īpašību allotropic modifikācijas oglekļa.
Fizikālās un ķīmiskās īpašības
Ir divi allotropic modifikācijas šajā postenī: amorfs un kristālisko.Tie ir ļoti līdzīgi.Tomēr, tāpat kā attiecībā uz citām vielām, galvenā atšķirība starp tiem - kristāla režģa silīcija.
Tādējādi abas versijas - dažādu krāsu pulveri.
1. kristālisko silīcija ir spīdīga tumši pelēks pulveris atgādina metāls.Tās struktūra atbilst dimanta, bet īpašības ir atšķirīgas.Tas ir:
- nestabilitāti;
- zema cietība;
- pusvadītāju īpašības;
- kušanas 14150S;
- blīvums 2,33 g / cm3;
- viršanas punkts 27000S.
Tās reaktivitāte ir zems, salīdzinot ar citām allotropic formā.
2. amorfas silīcijs - brūns-brūns pulveris, ir struktūra silnorazuporyadochennogo dimantu.Ķīmiskā aktivitāte ir pietiekami augsta.
Kopumā jāatzīmē, ka reaģēt silīcija nepatīk.Lai viņam atsaucīgi, nepieciešams temperatūra nav zemāka par 400-5000S.Šādos apstākļos veidojas dažādu ķīmisko savienojumu silīcija.Piemēram:
- oksīdu;
- halogenīdi;
- pašnāvību;
- nitrīdi;
- borīdi;
- karbīdi.
iespējama mijiedarbība silīcija ar slāpekļskābi vai sārmu, kas ir nosaukums kodināšanas procesa.Plaši silikoni, kas šodien kļūst arvien izplatītāka.
Atrodoties dabas
Silicon dabā ir ietverts pietiekamā daudzumā svara.Tas ir otrajā vietā pēc skābekļa izplatību.Tās masas daļa ir aptuveni 30%.Jūras ūdens satur arī aktīvu elementu koncentrāciju no 3 mg / L.Tāpēc, mēs nevaram teikt, ka silīciju dabu - tā ir reta prece.
Gluži pretēji, ir daudz dažādu iežu un minerālu, kas ir daļa no kuriem ir konstatēts, un no kuras tā var ražot.Visbiežāk dabas savienojumi silīcija šādi:
- Silica.Ķīmiskā formula SiO2 satura.Ir diezgan daudzveidība minerālvielu un akmeņiem uz tās bāzes: smiltis, kramu, laukšpata, kvarca, kalnu kristāls, ametists, Halcedons, Karneols, opāls, jašma, un citi.
- silikāti un alumīnija silikāti.Kaolīns, laukšpats, vizla, silīcijskābi sāļi, talks, azbestu.Tādējādi
izplatīties plaši raksturu silīcija un tā savienojumi ir populārs un pieprasījums pēc cilvēkiem izmantošanai tehniskiem mērķiem.
Silicon un tā savienojumi
Tā kā tīrā veidā elements nevar pastāvēt, tāpēc svarīgi ir tās dažādi savienojumi.No ķīmiskā viedokļa, tas var būt trīs pakāpes oksidācijas: 2, 4, -4.Šā iemesla dēļ, kā arī sakarā ar to inerces, bet jo īpaši par struktūru kristāla režģa, tas rada šādus galvenos veidus vielu:
- bināro savienojumi, nemetālu (silane, karbīda, nitrīda, fosfīdu, un tā tālāk,
- oksīdu;
- silīcijs. skābes;
- metāla silikāti
Apskatīsim, cik svarīga silīcija un tā savienojumi, ir visizplatītākais un populāri cilvēki
silīcija oksīda
Ir divu veidu vielu izteikts ar formulu:
- Sio..;
- SiO2
Tomēr visplašāk izmantotais ir silīcija dioksīds Tā eksistē dabā formā ļoti skaista pusdārgakmeņiem.
- ahāts;
- halkedons;
- opal;
- Karneols;
- jašma;
- ametists;
- rhinestone.
Par silīcija izmantošana tādā veidā atrada savu pielietojumu ražošanā rotaslietas.Neticami skaists zelta un sudraba rotaslietas, kas ar šiem pusdārgakmeņu un dārgakmeņu.
vēl dažas variācijas silīcija:
- kvarca;
- upes un kvarca smiltis;
- Flint;
- feldspars.
Par silīcija izmantošana šādos veidos īsteno būvniecības darbus, inženierzinātņu, elektronikas, ķīmijas rūpniecība, metalurģija.Kopā uzskaitīti oksīdi ir atsevišķas vielas - silīcija dioksīds.
silīcija karbīda un tās piemērošana
Silicon un tā savienojumi - materiāls par nākotni un tagadni.Viens šāds materiāls ir silīcija karbīda vai karbīda elementa.Ķīmiskā formula SiC.Tā dabā atrodams kā minerāls moissanite.
Pure savienojums oglekļa un silīcija - skaista skaidri kristāli, dimantu līdzīgu struktūru.Tomēr rūpnieciskiem nolūkiem lietots krāsotas zaļā un melnā krāsā materiālu.
galvenās īpašības vielas var izmantot metalurģija, mašīnbūve, ķīmiskā rūpniecība, šādi:
- pusvadītāju plaša joslas;
- ļoti augsta izturība (7 pēc Mosa skalas);
- izturīgs pret augstām temperatūrām;
- lielisks elektroustoychivost un siltuma vadītspēja.
Tas ļauj no silīcija karbīda izmantots kā abrazīvs materiāls metalurģijā un ķīmiskās sintēzes.Un uz šā pamata veikt plaša spektra gaismas diodes, detaļas uz stikla krāsnīm, sprauslas, lāpām, rotaslietas (kubiskā cirkonija moissanite vērtē augstāk).
spēks un tās vērtība
ūdeņraža savienojumi silīcija sauc silane un nevar iegūt, tieši sintēze izejvielām.Lai iegūtu dažādas metāla silicīdi tiek izmantota, kas ir apstrādāts ar skābēm.Tā rezultātā, uz silāna gāze tiek atbrīvots un veido metāla sāli.
Interesanti, ka šis savienojums nekad nav ražots atsevišķi.Vienmēr reakcijai maisījumu mono-, di- un trisilana, kurā silīcija atomi ir savienoti kopā ar ķēdi.
Šo savienojumu īpašības - spēcīga samazināt līdzekļus.Sami tādējādi viegli oksidē skābekli, dažreiz ar sprādzienu.Ar halogēniem Vardarbīgas reakcijas vienmēr ar lielu pārsprāgt enerģijas.
Aplikācijas silāna šādi:
- organiskās sintēzes reakcijas, kā rezultātā veidojas svarīgu silikonu - silikona, gumijas, hermētiķi, smērvielas un citi emulsiju.
- Microelectronics (LCD monitori, integrēto shēmu projektēšana, uc).
- augstas tīrības polisilikona.
- Zobu protezēšana.
Tādējādi vērtība silāna mūsdienu pasaulē ir augsts.
Silīcija dioksīda un silikāti
hidroksīds elementa - tie ir dažādi silicas.Piešķirt:
- meta;
- orto;
- polisilikona un citas skābes.
Visi viņi ir kopīgas iezīmes - galējās nelīdzsvarotību brīvā stāvoklī.Tie ir viegli sadalīti ar siltumu.Normālos apstākļos, ir īss, pagriežot vispirms uz sola, un pēc tam gēls.Pēc žāvēšanas kvarca želejas, šādas struktūras sauc.Tie tiek izmantoti kā adsorbents filtrā.
svarīga no viedokļa nozarē, ir sāļi silīcija skābju - silikāti.Tie ir pamats sagatavošanai tādām vielām kā:
- stikla;
- betons;
- cements;
- ceolītu;
- kaolīna;
- porcelāna;
- fajanss;
- kristāla;
- keramika.
sārmu metālu silikāti - šķīstošie, visi pārējie - nē.Tāpēc, nātrija silikāts un kālija sauc šķidrā stikla.Normal birojs līme - tas ir nātrija sāls silīcijskābi.
Bet visvairāk interesanti savienojumi joprojām ir stikls.Ir visi varianti vielas vai ideju!Šodien, ņemot vērā, krāsainas, optiskie, matēts iespējas.Stikla pārsteidz ar savu krāšņumu un daudzveidību.Pievienojot noteiktu metāla un nonmetal oksīdu maisījumam var iegūt dažādus stikla veidiem.Dažreiz pat tas pats sastāvs, bet dažādi procentuālā daļa komponentiem rada atšķirīgu īpašību vielas.Piemēri ir porcelāna un fajansa, ka formula SiO2 * Al2O3 * K2O.
kvarca stikls - ir forma augstas tīrības pakāpes produktu, kuras sastāvs ir aprakstīts kā silīcija dioksīdu.
atklājumi jomā silīcija savienojumu
Pēdējo pāris gadu laikā, pētījumi liecina, ka silīciju un to savienojumi - svarīgākos dalībniekus normālā stāvoklī dzīvo organismu.Ar trūkumu vai pārsniedz elementa saistītas slimības, piemēram:
- vēzi;
- tuberkuloze;
- artrīts;
- kataraktu;
- lepra;
- dizentērija;
- reimatisms;
- hepatīts un citi.
paši novecošanās procesi ir saistīti arī ar kvantitatīvo saturu silīciju.Daudzi eksperimenti ar zīdītāju dzīvniekiem pierādīts, ka trūkst elements, kam sirdslēkmes, insultu, vēzi, un A hepatīta vīruss ir aktivizēts.
