Սիլիցիումի բնութագրերը որպես քիմիական տարրի. Դուք գիտեք, թե ինչպես. Սիլիցիումի միացությունների կիրառում
- Նշում - Si (Սիլիկոն);
- Ժամանակաշրջան - III;
- Խումբ - 14 (IVa);
- Ատոմային զանգված - 28,0855;
- Ատոմային համարը - 14;
- Ատոմային շառավիղ = 132 pm;
- Կովալենտ շառավիղ = 111 pm;
- Էլեկտրոնների բաշխում - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2;
- հալման ջերմաստիճանը = 1412 ° C;
- եռման կետ = 2355 ° C;
- Էլեկտրոնեգատիվություն (ըստ Պաուլինգի/ըստ Ալպրեդի և Ռոխովի) = 1.90/1.74;
- Օքսիդացման վիճակը՝ +4, +2, 0, -4;
- Խտություն (ոչ.) = 2,33 գ/սմ3;
- Մոլային ծավալը = 12,1 սմ 3 /մոլ.
Սիլիցիումի միացություններ.
Սիլիկոնն իր մաքուր տեսքով առաջին անգամ մեկուսացվել է 1811 թվականին (ֆրանսիական J. L. Gay-Lussac և L. J. Tenard): Մաքուր տարրական սիլիցիում ստացվել է 1825 թվականին (շվեդ Ջ. Ջ. Բերզելիուս)։ Քիմիական տարրը ստացել է իր անվանումը «սիլիկոն» (հին հունարենից թարգմանաբար՝ լեռ) 1834 թվականին (ռուս քիմիկոս Գ. Ի. Հեսս):
Սիլիցիումը Երկրի վրա ամենատարածված (թթվածնից հետո) քիմիական տարրն է (երկրակեղևի պարունակությունը կազմում է 28-29% ըստ քաշի): Բնության մեջ սիլիցիումը առավել հաճախ առկա է սիլիցիումի տեսքով (ավազ, քվարց, կայծքար, դաշտային սպաթներ), ինչպես նաև սիլիկատներում և ալյումոսիլիկատներում։ Իր մաքուր տեսքով սիլիցիումը չափազանց հազվադեպ է: Բազմաթիվ բնական սիլիկատներ իրենց մաքուր տեսքով թանկարժեք քարեր են՝ զմրուխտ, տոպազ, ակվամարի - այս ամենը սիլիցիում է: Մաքուր բյուրեղային սիլիցիումի (IV) օքսիդը առաջանում է քարե բյուրեղի և քվարցի տեսքով։ Սիլիցիումի օքսիդը, որը պարունակում է տարբեր կեղտեր, ձևավորում է թանկարժեք և կիսաթանկարժեք քարեր՝ ամեթիստ, ագատ, հասպիս։
Բրինձ. Սիլիցիումի ատոմի կառուցվածքը.
Սիլիցիումի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 է (տես Ատոմների էլեկտրոնային կառուցվածքը)։ Արտաքին էներգիայի մակարդակում սիլիցիումն ունի 4 էլեկտրոն՝ 2-ը զուգակցված 3s ենթամակարդակում + 2 չզույգված p-օրբիտալներում: Երբ սիլիցիումի ատոմն անցնում է գրգռված վիճակի, s-ենթամակարդակից մեկ էլեկտրոն «լքում» է իր զույգը և շարժվում դեպի p ենթամակարդակ, որտեղ կա մեկ ազատ ուղեծիր։ Այսպիսով, գրգռված վիճակում սիլիցիումի ատոմի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան ստանում է հետևյալ ձևը՝ 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3p 3:
Բրինձ. Սիլիցիումի ատոմի անցումը գրգռված վիճակի.
Այսպիսով, միացությունների մեջ սիլիցիումը կարող է դրսևորել 4 (առավել հաճախ) կամ 2 (տես Վալենտություն) վալենտություն։ Սիլիկոնը (ինչպես նաև ածխածինը), արձագանքելով այլ տարրերի հետ, ձևավորում է քիմիական կապեր, որոնցում նա կարող է և՛ թողնել իր էլեկտրոնները, և՛ ընդունել դրանք, բայց սիլիցիումի ատոմներում էլեկտրոններ ընդունելու ունակությունը ավելի քիչ է արտահայտված, քան ածխածնի ատոմներում՝ ավելի մեծ սիլիցիումի պատճառով։ ատոմ.
Սիլիցիումի օքսիդացման վիճակները.
- -4 SiH 4 (սիլան), Ca 2 Si, Mg 2 Si (մետաղական սիլիկատներ);
- +4 - ամենակայունը՝ SiO 2 (սիլիկոնի օքսիդ), H 2 SiO 3 (սիլիկաթթու), սիլիկատներ և սիլիցիումի հալոգենիդներ;
- 0 Si (պարզ նյութ)
Սիլիցիումը որպես պարզ նյութ
Սիլիկոնը մուգ մոխրագույն բյուրեղային նյութ է՝ մետաղական փայլով։ Բյուրեղային սիլիցիումկիսահաղորդիչ է։
Սիլիկոնը ձևավորում է միայն մեկ ալոտրոպ մոդիֆիկացիա, որը նման է ադամանդի, բայց ոչ այնքան ամուր, քանի որ Si-Si կապերն այնքան ամուր չեն, որքան ադամանդի ածխածնի մոլեկուլում (Տե՛ս Diamond):
Ամորֆ սիլիցիում- շագանակագույն փոշի՝ 1420°C հալման կետով։
Բյուրեղային սիլիցիումը ստացվում է ամորֆ սիլիցիումից՝ վերաբյուրեղացման միջոցով։ Ի տարբերություն ամորֆ սիլիցիումի, որը բավականին ակտիվ քիմիական նյութ է, բյուրեղային սիլիցիումը ավելի իներտ է այլ նյութերի հետ փոխազդեցության առումով։
Սիլիցիումի բյուրեղային ցանցի կառուցվածքը կրկնում է ադամանդի կառուցվածքը. յուրաքանչյուր ատոմ շրջապատված է չորս այլ ատոմներով, որոնք գտնվում են քառանիստի գագաթներում: Ատոմները միմյանց պահում են կովալենտային կապերով, որոնք այնքան ամուր չեն, որքան ադամանդի ածխածնային կապերը։ Այս պատճառով նույնիսկ ոչ. Բյուրեղային սիլիցիումի որոշ կովալենտային կապեր կոտրված են, ինչի հետևանքով որոշ էլեկտրոններ են ազատվում, ինչի հետևանքով սիլիցիումը փոքր էլեկտրական հաղորդունակություն ունի: Սիլիցիումի տաքանալուն պես լույսի ներքո կամ որոշակի կեղտերի ավելացման դեպքում կոտրված կովալենտային կապերի թիվը մեծանում է, ինչի արդյունքում ազատ էլեկտրոնների թիվը մեծանում է, հետևաբար մեծանում է նաև սիլիցիումի էլեկտրական հաղորդունակությունը։
Սիլիցիումի քիմիական հատկությունները
Ինչպես ածխածինը, այնպես էլ սիլիցիումը կարող է լինել և՛ վերականգնող, և՛ օքսիդացնող նյութ՝ կախված նրանից, թե ինչ նյութի հետ է այն փոխազդում։
թիվ սիլիցիումը փոխազդում է միայն ֆտորի հետ, ինչը բացատրվում է սիլիցիումի բավականին ամուր բյուրեղային ցանցով։
Սիլիցիումը փոխազդում է քլորի և բրոմի հետ 400°C-ից ավելի ջերմաստիճանում։
Սիլիցիումը փոխազդում է ածխածնի և ազոտի հետ միայն շատ բարձր ջերմաստիճանի դեպքում։
- Ոչ մետաղների հետ ռեակցիաներում սիլիցիումը գործում է որպես նվազեցնող միջոց:
- նորմալ պայմաններում ոչ մետաղներից սիլիցիումը փոխազդում է միայն ֆտորի հետ՝ առաջացնելով սիլիցիումի հալոգենիդ.
Si + 2F 2 = SiF 4 - բարձր ջերմաստիճաններում սիլիցիումը փոխազդում է քլորի (400°C), թթվածնի (600°C), ազոտի (1000°C), ածխածնի (2000°C) հետ.
- Si + 2Cl 2 = SiCl 4 - սիլիցիումի հալոգենիդ;
- Si + O 2 = SiO 2 - սիլիցիումի օքսիդ;
- 3Si + 2N 2 = Si 3 N 4 - սիլիցիումի նիտրիդ;
- Si + C = SiC - կարբորունդ (սիլիցիումի կարբիդ)
- նորմալ պայմաններում ոչ մետաղներից սիլիցիումը փոխազդում է միայն ֆտորի հետ՝ առաջացնելով սիլիցիումի հալոգենիդ.
- Մետաղների հետ ռեակցիաներում սիլիցիում է օքսիդացնող նյութ(ձևավորվել է սալիցիդներ:
Si + 2Mg = Mg 2 Si - Ալկալիների խտացված լուծույթների հետ ռեակցիաներում սիլիցիումը փոխազդում է ջրածնի արտազատման հետ՝ առաջացնելով սիլիցիումի լուծվող աղեր, որոնք կոչվում են. սիլիկատներ:
Si + 2NaOH + H 2 O = Na 2 SiO 3 + 2H 2 - Սիլիցիումը չի փոխազդում թթուների հետ (բացառությամբ HF-ի):
Սիլիցիումի պատրաստում և օգտագործում
Սիլիցիումի ձեռքբերում.
- լաբորատորիայում - սիլիցիումից (ալյումինե թերապիա).
3SiO 2 + 4Al = 3Si + 2Al 2 O 3 - Արդյունաբերությունում՝ բարձր ջերմաստիճանում սիլիցիումի օքսիդի կոքսով (տեխնիկապես մաքուր սիլիցիումի) վերականգնմամբ.
SiO 2 + 2C = Si + 2CO - Ամենամաքուր սիլիցիումը ստացվում է սիլիցիումի տետրաքլորիդը ջրածնով (ցինկ) իջեցնելով բարձր ջերմաստիճանում.
SiCl 4 +2H 2 = Si + 4HCl
Սիլիկոնային կիրառություն.
- կիսահաղորդչային ռադիոտարրերի արտադրություն;
- որպես մետալուրգիական հավելումներ ջերմակայուն և թթվակայուն միացությունների արտադրության մեջ.
- արևային մարտկոցների համար ֆոտոխցիկների արտադրության մեջ;
- որպես AC ուղղիչներ:
Սիլիկոնային հանքանյութ սիլիցիումՍիլիցիումի բազմազանությունը՝ սև, մուգ մոխրագույն կամ բաց, բավականին տարածված է բնության մեջ, և մարդը շատ ծանոթ է դրան: Սակայն սիլիցիումի բուժիչ հատկությունների մասին հայտնի դարձավ միայն վերջերս՝ 20-րդ դարի 70-ականների վերջին։ Չնայած մարդկությունը շատ վաղուց է ծանոթացել սիլիցիումի հետ։
Կայծքարն այն քարն է, որը հիմք դրեց մարդկային քաղաքակրթությանը: Ողջ քարի դարում կայծքարը ծառայել է որպես գործիք պատրաստելու և որսորդության նյութ, այն օգտագործվել է կրակ պատրաստելու համար։ Կայծքարի բուժիչ հատկությունները հիշատակվում են հին փիլիսոփաների տրակտատներում։ Օգտագործվում էր գորտնուկները կտրելու, միս պահվող սենյակների պատերը զարդարելու, փոշու տեսքով վերքերը ցողելու համար, ինչը կանխում էր գանգրենիան, ջրաղացներում սիլիցիումի ջրաղացաքարերը հնարավորություն էին տալիս ալյուր ստանալ գերազանց թխման և համային հատկություններով։ Երկար ժամանակ հորերի հատակը և ներքին մակերեսը պատված էին սիլիցիումով, քանի որ նկատվում էր, որ նման ջրհորներից ջուր խմող մարդիկ ավելի քիչ են հիվանդանում, և այդպիսի ջուրն անսովոր մաքուր էր, համեղ և բուժիչ։
Բնության մեջ սիլիցիումը հանդիպում է տարածված հանքանյութերի տեսքով. քվարց, քաղկեդոնի, օպալև այլն Այս միներալների խումբը ներառում է հոնի, Եվ հասպիս, rhinestone, ագատ, օպալ, ամեթիստև շատ այլ քարեր: Այս միներալների հիմքը սիլիցիումի երկօքսիդն է կամ սիլիցիումը, սակայն խտությունը, գույնը և որոշ այլ հատկություններ տարբեր են։ Բացի սիլիցիումից, սիլիցիումը պարունակում է մոտ 20 քիմիական տարր, որոնցից հիմնականներն են Mg, Ca, P, Sr, Mn, Cu, Zn և այլն: Այստեղից էլ բազմաթիվ անվանումներ: Բայց այս ընտանիքի ներկայացուցիչներից ամենահայտնին, անկասկած, կայծքարն է։ Երկրակեղևի մեծ մասը բաղկացած է անօրգանական սիլիցիումային միացություններից (28 հատ.%)։
Սիլիցիում (Silicium - լատ.) քիմիական տարր, ատոմային թիվ 14, պարբերական համակարգի IV խումբ։ Սիլիցիումի ատոմները կազմում են կավի, ավազի և ապարների հիմքը։ Կարելի է ասել, որ ամբողջ անօրգանական աշխարհը կապված է սիլիցիումի հետ։ Բնական պայմաններում սիլիցիումի հանքանյութերը հայտնաբերված են կալցիտի և կավիճի մեջ:
Սիլիցիումը երկրակեղևի երկրորդ ամենաառատ տարրն է թթվածնից հետո և կազմում է նրա ընդհանուր քաշի մոտ մեկ երրորդը: Երկրակեղևի յուրաքանչյուր 6-րդ ատոմը սիլիցիումի ատոմ է: Ծովի ջուրը պարունակում է նույնիսկ ավելի շատ սիլիցիում, քան ֆոսֆոր, որն այնքան անհրաժեշտ է Երկրի վրա կյանքի համար:
Մեր մարմնում սիլիցիումը գտնվում է վահանաձև գեղձում, մակերիկամներում և հիպոֆիզում։ Դրա ամենաբարձր կոնցենտրացիան հայտնաբերված է մազերի և եղունգների մեջ:
Սիլիցիումը նույնպես կոլագենի մի մասն է՝ շարակցական հյուսվածքի հիմնական սպիտակուցը։ Նրա հիմնական դերը քիմիական ռեակցիային մասնակցելն է, որը միավորում է կոլագենի և էլաստինի առանձին մանրաթելերը՝ տալով կապի հյուսվածքի ուժ և առաձգականություն: Սիլիցիումը նաև մազերի և եղունգների կոլագենի բաղադրիչն է և կարևոր դեր է խաղում կոտրվածքների ժամանակ ոսկորների բուժման գործում:
Սիլիցիումը հատուկ դեր ունի մարդկանց կյանքի և առողջության, ինչպես նաև բուսական և կենդանական աշխարհի համար: Սիլիցիումը կլանում է բույսերը լուծված սիլիցիումի թթուների, սիլիկատների և կոլոիդ սիլիցիումի տեսքով։ Սիլիցիումի պակասը բացասաբար է անդրադառնում հացահատիկի՝ հիմնականում բրնձի, ինչպես նաև շաքարեղեգի, արևածաղկի, կարտոֆիլի, ճակնդեղի, գազարի, վարունգի և լոլիկի բողբոջման, աճի և բերքատվության վրա։ Բանջարեղենի, մրգերի, կաթի, մսի և այլ մթերքների հետ մարդն օրական պետք է օգտագործի 10-20 մգ սիլիցիում։ Այս քանակությունը անհրաժեշտ է օրգանիզմի բնականոն գործունեության, աճի և զարգացման համար։
Մարդու առողջության համար սիլիցիումի դերի վերաբերյալ գիտական հետազոտությունները լուսաբանվում են Վ. Կրիվենկոյի և այլոց «Լիտոթերապիա», Մ., 1994 թ., Է. Միխեևա «Սիլիցիումի բուժիչ հատկությունները», Սանկտ Պետերբուրգ, 2002, Մ. Վորոնկովը և Ի. ալյումին և այլ հանքային միացություններ, բայց հատկապես սերտորեն փոխազդում է ստրոնցիումի և կալցիումի հետ Սիլիցիումի գործողության մեխանիզմներից մեկն այն է, որ իր քիմիական հատկությունների շնորհիվ այն ստեղծում է էլեկտրական լիցքավորված կոլոիդային համակարգեր, որոնք ունեն մարդու համար անսովոր վիրուսներ և պաթոգեններ կլանելու հատկություն:
Որոշ բույսեր ունակ են կենտրոնացնել սիլիցիումը։ Սա Երուսաղեմի արտիճուկ, բողկ, ձիթապտղիԱ, հաղարջ, ձիաձետՇատ սիլիցիում է կուտակվում հացահատիկային մշակաբույսերում, հատկապես սերմերի շերտում (թեփ)՝ բրինձ, վարսակ, կորեկ, գարի, սոյա: Հացահատիկները ջրաղացում մանրացնելիս դրանք ազատվում են պատյանից՝ դրանով իսկ զրկելով սիլիցիումից և դրանով իսկ արժեզրկելով դրանք։
Հանքային ջրերը նույնպես հարուստ են սիլիցիումով։ Սակայն ռաֆինացված շաքարավազը գործնականում զուրկ է սիլիցիումից: Միայն չզտված դեղին շաքարն ունի սիլիցիում և, հետևաբար, մեծ արժեք ունի:
Ձիու պոչերն առանձնանում են սիլիցիումի բարձր պարունակությամբ՝ կենցաղային ֆլորայի տարածված բույսեր, որոնք վերջերս ավելի ու ավելի հաճախ են օգտագործվում ժողովրդական բժշկության մեջ։ Այս առումով, կռատուկի յուղի էքստրակտը, ձիու պոչի էքստրակտը և օրգանական սիլիցիումի միացությունները (կերամիդներ), որոնք ընդգրկված են կռատուկի յուղ կոչվող բժշկության մեջ՝ ձիու պոչի էքստրակտով (կերամիդներով): Հատուկ ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ այս դեղամիջոցը.
Օգտագործման առաջարկություններԵրբ մազերի կառուցվածքը վնասվում է արտաքին կամ ներքին գործոնների հետևանքով, ինչպես նաև, երբ մազերը նոսրանում են և արտաքին տեսքով ձանձրալի են:
Կիրառման եղանակըՏաք յուղ քսեք մազերին և գլխամաշկին, նրբորեն և մանրակրկիտ քսեք առնվազն 15 րոպե (խուսափեք հանկարծակի և ինտենսիվ շարժումներից, քանի որ դա կոտրում և քաշում է մազերը), այնուհետև յուղը հավասարաչափ տարածեք մազերի ողջ երկարությամբ: Քսեք 1 ժամ, ապա լվացեք մեղմ շամպունով։
Սիլիկոնը նաև պատասխանատու է պաշտպանիչ գործառույթների, նյութափոխանակության գործընթացների և դետոքսիկացիայի ապահովման համար։ Այն աշխատում է որպես կենսաբանական «խաչաձեւ կապող» նյութ, որը մասնակցում է պոլիսաքարիդների և դրանց բարդույթների մոլեկուլային «ճարտարապետության» ձևավորմանը սպիտակուցների հետ, հաղորդում է առաձգականություն շարակցական հյուսվածքներին, մտնում է արյան անոթների էլաստինի մեջ, տալիս է ամրություն, առաձգականություն և անթափանցելիություն։ նրանց պատերին և կանխում է լիպիդների ներթափանցումը արյան պլազմա:
Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ ջրի մեջ պարունակվող սիլիցիումը ճնշում է մանրէներին, որոնք առաջացնում են խմորում և քայքայում, նստեցնում է ծանր մետաղները, չեզոքացնում է քլորը և ներծծում ռադիոնուկլիդները։ Կենդանի օրգանիզմում կենսաբանորեն ակտիվ սիլիցիումային նյութերը սպիտակուցային կառուցվածքների հետ միասին նպաստում են ֆերմենտների, ամինաթթուների և հորմոնների առաջացմանը։ Սիլիցիումը հատկապես անհրաժեշտ է շարակցական հյուսվածքում, այն գտնվում է վահանաձև գեղձում, մակերիկամներում և հիպոֆիզում։ Մազերի մեջ շատ սիլիցիում կա։ Դրա ամենաբարձր կոնցենտրացիան հայտնաբերված է մազերի և եղունգների մեջ:
Սիլիկոն:
Սիլիցիումի պակասը մարմնում հանգեցնում է.
Հայտնաբերվել է կապ խմելու ջրի մեջ սիլիցիումի կոնցենտրացիայի և սրտանոթային հիվանդությունների միջև։ Տուբերկուլյոզը, շաքարախտը, բորոտությունը, հեպատիտը, հիպերտոնիան, կատարակտը, արթրիտը, քաղցկեղը ուղեկցվում են հյուսվածքներում և օրգաններում սիլիցիումի կոնցենտրացիայի նվազմամբ կամ նրա նյութափոխանակության խանգարումներով։
Մինչդեռ մեր օրգանիզմն ամեն օր կորցնում է սիլիցիումը՝ միջինում օրական 3,5 մգ սիլիցիում ենք օգտագործում սննդի և ջրի հետ և կորցնում մոտ 9 մգ:
Մարմնի մեջ սիլիցիումի անբավարարության պատճառները.
Սովորաբար, սիլիցիումի պարունակության նվազումը տեղի է ունենում ընդհանուր հանքային անբավարարության ֆոնի վրա և ուղեկցվում է մագնեզիումի և կալցիումի անբավարարությամբ:
Սիլիցիումի անբավարարության նշաններ:
Հայտնի է, որ մարդու կենսաբանական տարիքը որոշվում է նյութափոխանակության գործընթացների արագությամբ, այսինքն. առանձին բջիջների նորացման արագությունը. Եվ եթե շատ կոսմետիկ միջոցներ կարող են այս կամ այն չափով լուծել խոնավացման և պաշտպանության խնդիրը, ապա նյութափոխանակության արագացման խնդիրը պահանջում է մաշկի արտաքին շերտի ավելի ինտենսիվ փոփոխություն։
Մաշկի վերականգնման գործընթացների դանդաղումը սկսվում է մոտավորապես 30 տարեկանից: Այս պահին մարմինն արդեն սկսում է զգալ սիլիցիումի պակաս: Մեր մարմինը չի կարող ինքնուրույն վերականգնել սիլիցիումի պակասը, քանի որ մեզ շրջապատող բնական սիլիցիումի միացությունները հիմնականում կենսաբանորեն ոչ ակտիվ են և ի վիճակի չեն մասնակցել բջջի ներսում կենսաքիմիական ռեակցիաներին:
Սիլիկոնը հիանալի կոսմետիկ արտադրանք է: Այն մաքրում է մաշկը պզուկային գոյացություններից։ Հատկապես օգտակար է դեմքը սիլիկոնային ջրով լվանալը, ինչպես նաև այն բանավոր ընդունել անչափահասների պզուկների դեպքում։ Հետազոտության ընթացքում գիտնականները ստեղծել են օրգանական սիլիցիումի միացությունների նոր դաս, որոնք կարող են արագացնել նյութափոխանակության գործընթացները մաշկի մեջ և, մասնակցելով կապ հյուսվածքի էլաստինի և կոլագենի սինթեզին, բարձրացնել մաշկի առաձգականությունը և վերացնել գոյացած կնճիռները։
WGN-ի կողմից արտոնագրված սիլիցիում պարունակող միացությունները արագացնում են բջիջներում նյութափոխանակության գործընթացները և վերականգնում էլաստինի և կոլագենի մանրաթելերը: Ակտիվ նանոսիլիկոնային միացությունների ստեղծման արդյունքները հիմք են հանդիսացել, այսպես կոչված, «նանոսիլիկոն» կոսմետիկ պատրաստուկների NewAge շարքի զարգացման համար։
Կենսաակտիվ նանոսիլիցիումներթափանցում է մաշկի խորը շերտերը, մաքրում դրանք և ապահովում պաշտպանություն, որը պահպանում է մաշկի բնական թափանցելիությունը և շնչառությունը: Ոչ սիլիցիումը՝ խթանելով բազմացման և վերականգնման գործընթացները, արագացնում է էպիդերմիսի նորացումը և վերականգնում մաշկային բջիջների՝ ֆիբրոբլաստների ֆունկցիաները։
Սիլիկոնային կոսմետիկայի առավելություններն են բաղադրիչների մաշկաբանական համատեղելիությունը. Կարող է օգտագործվել ցանկացած տեսակի մաշկի համար, ներառյալ զգայուն; գործողության բարձր արդյունավետություն, մաշկի ֆունկցիոնալ վիճակի բնական կենսաքիմիական մեխանիզմների նուրբ խթանում։
Ջրի հետ շփվելիս կայծքարը փոխում է իր հատկությունները։ Սիլիցիումով ակտիվացված ջուրը վնասակար ազդեցություն է ունենում միկրոօրգանիզմների վրա, ճնշում է բակտերիաները, որոնք առաջացնում են փտում և խմորում, դրանում տեղի են ունենում ծանր մետաղների միացությունների ակտիվ տեղումներ, ջուրը դառնում է մաքուր արտաքին և հաճելի համով, այն երկար ժամանակ չի փչանում և ձեռք է բերում բազմաթիվ այլ բուժիչ հատկություններ:
Կայծքարը պատկանում է քվարցի կամ քաղկեդոնի ընտանիքի միներալներին։ Այս միներալների խումբն ընդգրկում է կարնելիան, հասպիսը, ժայռաբյուրեղը, ագատը, օպալը, ամեթիստը և շատ այլ քարեր։ Այս միներալների հիմքը սիլիցիումի երկօքսիդ SiO2 կամ սիլիցիում է, սակայն խտությունը, գույնը և որոշ այլ հատկություններ տարբեր են։ Բացի սիլիցիումից, սիլիցիումը պարունակում է մոտ 20 քիմիական տարր, որոնցից հիմնականներն են Mg, Ca, P, Sr, Mn, Cu, Zn և այլն: Այստեղից էլ բազմաթիվ անվանումներ: Բայց այս ընտանիքի ներկայացուցիչներից ամենահայտնին, անկասկած, կայծքարն է։
Կայծքարի և ջրի փոխազդեցության պատճառներն ու մեխանիզմը լիովին պարզված չեն։ Թերևս սիլիցիումի բուժիչ ազդեցությունը բացատրվում է ջրի հետ հատուկ կապեր ստեղծելու ունակությամբ՝ կոլոիդներ, որոնք կլանում են շրջակա միջավայրից կեղտը և օտար միկրոֆլորան:
Օրգանիզմի համար սիլիցիումի օգտակար հատկությունների մասին խոսելիս առաջին հերթին հիշում ենք ջուրը։ Մարդու մարմինը պարունակում է մոտ 70% ջուր, և, հետևաբար, դժվար է պատկերացնել կյանքը առանց դրա։ Եվ եթե հաշվի առնենք, որ նյութափոխանակության բոլոր տեսակներն իրականացվում են ջրային միջավայրի միջոցով, որ ֆիզիոլոգիական կենսագործունեության ճնշող մեծամասնության հաղորդիչը հենց ջուրն է, որ առանց դրա հնարավոր չէ կյանքի ոչ մի ձև՝ ածխածինը, սիլիցիում կամ որևէ այլ, ապա պարզ է դառնում, որ սիլիցիումով ակտիվացված ջուրը հատուկ նշանակություն է ստանում։
«...համակարգում կայծքար - անօրգանական աղերի ջրային լուծույթներ, տեղի է ունենում մի շարք մետաղների ինտենսիվ նստվածք՝ ալյումին, երկաթ, կադմիում, ցեզիում, ցինկ, կապար, ստրոնցիում»։- Պ.Ալադովսկի, Ջրային ռեսուրսների օգտագործման կենտրոնական գիտահետազոտական ինստիտուտի լաբորատորիայի վարիչ, քիմիական գիտությունների դոկտոր։ Այլ կերպ ասած, կայծքարը հեռացնում է վնասակար մետաղները ջրից՝ մաքրելով այն։ Նրանք մնում են ներքեւում, իսկ վերեւում հայտնվում է մաքուր ջուր։
«Սիլիցիումով մշակված ջուրն ազդում է ռադիոնուկլիդների կլանման կարողությունների վրա: Սա կարող է հնարավորություն տալ այն օգտագործել Բելառուսի ռադիոնուկլիդներով աղտոտված տարածքում որոշ ռադիոքիմիական խնդիրների լուծման համար»։- Քիմիական գիտությունների դոկտոր Յու.Դավիդովը Բելառուսի Հանրապետության ԳԱԱ Ռադիոլոգիական խնդիրների ինստիտուտի լաբորատորիայի վարիչն է։
«Սիլիկոնային ջուրը, սկսած պահպանման հինգերորդ օրվանից, ունի արյան հեմոստատիկ կարողությունները ուժեղացնելու և արյան մակարդման կարողությունը մեծացնելու հատկություն»։Է.Իվանով - Բելառուսի Հանրապետության առողջապահության նախարարության Արյունաբանության և արյան փոխներարկման ինստիտուտի տնօրեն, բժշկական գիտությունների դոկտոր։ Հեմոֆիլիան անմիջապես գլխի է ընկնում՝ հիվանդություն, որի դեպքում արյունը լավ չի մակարդվում։ Սա նշանակում է, որ նույնիսկ մի փոքր քերծվածք ստացած մարդը կարող է մահանալ արյան կորստից։
«Մի քանի տարի է՝ ես քաղցկեղ չեմ նկատել շատ հիվանդների մոտ, ովքեր օգտագործում էին սիլիցիումով ակտիվացված ջուր (SAW): Մենք պարզել ենք, որ ACB-ի ընդունման 5-6-րդ օրը (օրական 6-8 անգամ) ստորին վերջույթների բազմաթիվ տրոֆիկ խոցերով հիվանդների մոտ աճում է T- և B-լիմֆոցիտների քանակը։ Իսկ դա վկայում է կորցրած ու թուլացած իմունիտետը թարմացնելու ունակության մասին։ Բացի այդ, ACB-ն նվազեցնում է արյան մեջ խոլեստերինի քանակը, հատկապես գիրության դեպքում: Այսպիսով, մարտկոցը ծառայում է աթերոսկլերոզի կանխարգելմանը»։- Մ. Սինյավսկի Մոգիլևի պետական համալսարանի բժշկական ուսուցման ամբիոնի պրոֆեսոր: Ա.Ա. Կուլեշովան.
Ինչ է դա - սիլիկոնային ջուր? Սիլիկոնային ջուրը մուգ շագանակագույն կայծքարի թուրմ է, որն օգտագործվում է ներքին և արտաքին։ Կայծքար ջրի պատրաստման եղանակը բավականին պարզ է. 2-3 լիտր տարողությամբ տարայի մեջ, նախընտրելի է ապակյա, ավելացնել 40-50 գ մանր կայծքարե խճաքարեր, նախընտրելի է ինտենսիվ շագանակագույն (բայց ոչ սև) գույնի, լցնել ջրամատակարարման ցանցից ջուրը, բայց ցանկալի է նորմալ ֆիլտրումից հետո և տեղադրել: այն արևի ուղիղ ճառագայթներից պաշտպանված վայրում և երկրային պաթոգեն ճառագայթումից դուրս:
Այս ջուրը 2-3 օրից պատրաստ կլինի խմելու։ Եթե դուք հետևում եք նույն տեխնոլոգիային, բայց եթե պարանոցը կապում եք 2-3 շերտ շղարշով և 5-7 օր ջուրը դնում եք լուսավոր տեղում 5°C-ից բարձր ջերմաստիճանում, ապա այս ջուրը, իր հատկությունների շնորհիվ. կարող է օգտագործվել ոչ միայն որպես խմելու ջուր, այլ նաև բուժիչ, կանխարգելիչ նպատակներով։ Օգտակար է օգտագործել ճաշ պատրաստելու համար՝ թեյ, ապուրներ և այլն։ Դուք կարող եք խմել սիլիկոնային ջուր առանց սահմանափակումների (սովորաբար օրական 1,5-2 լիտր): Եթե դա հնարավոր չէ, ապա օրական առնվազն 3-5 անգամ, կես բաժակ, միշտ փոքր կումերով և ցանկալի է սառը։
Օգտագործեք կայծքար, ինչպես արդեն նշվեց, միայն վառ շագանակագույն (ոչ սև) գույնի։
Պետք է օգտագործել միայն բնական հանքանյութեր: Բանն այն է, որ կայծքարը պարունակում է միկրոօրգանիզմների մնացորդներ, որոնք ժամանակին կայծքար են գոյացրել կավճային և ավելի հին դարաշրջանների տիղմից։
Մեկ կամ երկու օգտագործումից հետո քարը պետք է ողողել սառը ջրով և 2 ժամ օդափոխել մաքուր օդում։ Եթե խճաքարերի մակերեսին հայտնվում են շերտեր կամ նստվածքներ, դրանք պետք է 2 ժամ ընկղմել քացախաթթվի կամ աղաջրի 2%-անոց լուծույթում; այնուհետև 2-3 անգամ լվանալ պարզ ջրով և 2 ժամ թրմել սոդայի լուծույթում և նորից լվանալ:
Սիլիկոնային ջրի հատուկ հատկությունները հնարավորություն են տալիս կանխել բազմաթիվ հիվանդություններ։ Սիլիկոնային ջուրը դրական է ազդում ամբողջ օրգանիզմի ընդհանուր վիճակի վրա։
Եթե դուք խմում եք սիլիցիումով ակտիվացված ջուր կամ դրանով սնունդ պատրաստում, տեղի է ունենում հետևյալը.
- իմունային համակարգի ամրապնդում, արյան մեջ T- և B-լիմֆոցիտների քանակի ավելացում;
Լյարդի հիվանդություններով տառապողների վիճակը բարելավվում է, քանի որ... ջուրն օգնում է լեղու հոսքին;
Այրվածքների, կտրվածքների, կապտուկների, տրոֆիկ խոցերի արագ բուժում;
Օգնում է մարսողության խանգարմանը, թեթևացնում է աղեստամոքսային տրակտի բորբոքումը և գաստրիտը;
Արյան շաքարի մակարդակի, ինչպես նաև քաշի իջեցում, գիրության հակված դիաբետիկներ;
Արյան խոլեստերինի մակարդակի իջեցում, հատկապես գիրության դեպքում, աթերոսկլերոզի կանխարգելում և երիկամների ֆունկցիայի բարելավում;
նորմալացնում է հիպերտոնիայով տառապող հիվանդների վիճակը.
նորմալացնում է նյութափոխանակությունը;
Ընդհանուր տոնայնությունը մեծանում է:
ժամը արտաքին օգտագործումըՍիլիկոնային ջուրը խթանում է օրգանիզմի վերականգնման գործընթացները հետևյալով.
- կոկորդի ցավի, հոսող քթի, լնդերի բորբոքման բուժում (սնվելուց հետո կոկորդի և բերանի ողողում);
բերանի խոռոչի վիրուսային հիվանդությունների, ստոմատիտի և գինգիվիտի համար;
ալերգիայի, թարախակալման, դիաթեզի, դերմատիտի, մաշկի տարբեր գրգռումների (լոսյոններ և լվացում) բուժում;
Կոնյուկտիվիտի դեպքում թեթևացնում է քորն ու բորբոքումը;
Նման ջրով լվանալն օգնում է բարելավել մաշկի վիճակը, նվազեցնել կնճիռների քանակը և կանխել նորերի առաջացումը, օգնում է վերացնել անհարթությունները, սև կետերը և բշտիկները;
Գլխի և մազերի ողողումը, գլխի մեջ քսելը օգնում է ամրացնել և աճեցնել մազերը;
Որոշ մաշկային հիվանդությունների դեպքում (պարզ վեզիկուլյար, հերպեսի զոստեր և վարդի պիտրիազիս):
- Մազերի թափվելու և ճեղքված ծայրերի դեպքում մազերը ողողեք կայծքար ջրով;
Սափրվելուց հետո գրգռվածությունը թեթևացնելու համար դեմքը ողողեք նույն ջրով;
«Երիտասարդական պզուկների» դեպքում լվացեք ձեր դեմքը և ներսից «ջուր» քսեք;
Սրբեք ձեր դեմքը սառույցի կտորներով և սառեցված կայծքար ջրով;
Պարոդոնտալ հիվանդությունը կանխելու համար ատամները լվանալիս լնդերը ջրով ողողեք:
«Կայծքար» ջրի օգտագործումը բուժական և պրոֆիլակտիկ նպատակներով նպաստում է վերքերի արագ ապաքինմանը, կանխում է ուռուցքների առաջացումը ջրի կանոնավոր ընդունմամբ, բարելավում է արյան կազմը, վերականգնում է մակերիկամների ֆունկցիան, թեթևացնում է աղեստամոքսային տրակտի բորբոքային պրոցեսները և գաստրիտը, նորմալացնում է արյան շաքարը։ մակարդակը, նվազեցնում է քաշը, կոտրվածքների ապաքինում (ոսկորներն ավելի արագ և առանց բարդությունների ապաքինվում են), երիկամների ֆունկցիայի և նյութափոխանակության բարելավում, լեղու տարանջատում և հեռացում։ Սիլիկոնային ջուրը սպանում է վիրուսները; Շնչառական համաճարակների ժամանակ կանխարգելման համար խորհուրդ է տրվում «ջուր» ներարկել քթի մեջ։ Սա օգնում է անքնությանը:
Տնային տնտեսությունում խորհուրդ է տրվում ջրել ծաղիկները, ինչը երկարացնում է ծաղկման շրջանը; արագացնում է պտղատու ծառերի և բանջարաբոստանային կուլտուրաների պտղաբեր շրջանը. բարձրացնում է արտադրողականությունը 10%-ով։ Սպանում է բորբոսը, մոխրագույն հոտը, մասնավորապես ելակի և այլ սնկերի վրա: Նման ջրի մեջ սերմերը թրջելը մեծացնում է բողբոջումը։ Ավելի լավ է ծաղիկները պահել սիլիցիումի քարեր պարունակող տարայի մեջ, դրանց պահպանման ժամկետը կտրուկ մեծանում է։ Ակվարիումում կայծքարը կանխում է ջրի ծաղկումը: Սիլիցիումը նաև օգնում է մաքրել ջուրը արշավի ժամանակ, ինչը կարևոր է զբոսաշրջիկների համար:
Օգտակար է նաև սիլիկոնային ջուր խմել աթերոսկլերոզի համար (անոթները մաքրվում են սկլերոտիկ նստվածքներից), նյութափոխանակության տարբեր խանգարումներից, կոկորդի ցավից, գրիպից, ֆարինգիտից (սիլիցիումային ջրով ողողումը զգալիորեն նվազեցնում է այս հիվանդությունների տևողությունը. ի վերջո, սիլիցիումը գործում է որպես այստեղ հակաբիոտիկ), ռևմատիզմ, Բոտկինի հիվանդություն (սիլիկոնը սպանում է պաթոգեն վիրուսները), ատամների և հոդերի հիվանդություններ (քանի որ սիլիցիումը վերականգնում է ոսկրային հյուսվածքի ամբողջականությունը):
Իսկ հիմա ամենակարևոր կետը՝ հակացուցումները։ Սիլիկոնային ջուրն ունի հակացուցումներ և պետք է շատ զգույշ վարվել: Բժիշկները նկատել են, որ քաղցկեղի նկատմամբ հակվածություն ունեցողների համար ավելի լավ է ամբողջությամբ հրաժարվել դրանից։
ՍԱՀՄԱՆՈՒՄ
ՍիլիկոնՊարբերական աղյուսակի հիմնական (A) ենթախմբի IV խմբի երրորդ շրջանում է։
Պատկանում է p-ընտանիքի տարրերին։ Ոչ մետաղական. Նշանակում՝ Սի. Սերիական համարը՝ 14. Հարաբերական ատոմային զանգվածը՝ 28.086 ամու.
Սիլիցիումի ատոմի էլեկտրոնային կառուցվածքը
Սիլիցիումի ատոմը բաղկացած է դրական լիցքավորված միջուկից (+14), որը բաղկացած է 14 պրոտոնից և 14 նեյտրոնից, որի շուրջը 3 ուղեծրով շարժվում է 14 էլեկտրոն։
Նկ.1. Սիլիցիումի ատոմի սխեմատիկ կառուցվածքը.
Էլեկտրոնների բաշխումը ուղեծրերի միջև հետևյալն է.
14Si) 2) 8) 4;
1ս 2 2ս 2 2էջ 6 3ս 2 3էջ 2 .
Սիլիցիումի արտաքին էներգիայի մակարդակը պարունակում է չորս էլեկտրոն, բոլորը 3-րդ ենթամակարդակի էլեկտրոններ են: Էներգիայի դիագրամն ունի հետևյալ ձևը.
Երկու չզույգված էլեկտրոնների առկայությունը ցույց է տալիս, որ սիլիցիումը կարող է դրսևորել +2 օքսիդացման աստիճան: Սիլիցիումի ատոմի համար հնարավոր է նաև գրգռված վիճակ՝ դատարկ 3-ի առկայության պատճառով դ- ուղեծրեր. Էլեկտրոններ 3 ս- Ենթամակարդակները գոլորշի են դուրս գալիս և գրավում անվճար դ
Հետևաբար, սիլիցիումը ունի ևս մեկ օքսիդացման վիճակ, որը հավասար է +4-ի։
Խնդիրների լուծման օրինակներ
ՕՐԻՆԱԿ 1
Սիլիկոն(լատ. silicium), si, Մենդելեևի պարբերական համակարգի IV խմբի քիմիական տարր; ատոմային համարը՝ 14, ատոմային զանգվածը՝ 28,086։ Բնության մեջ տարրը ներկայացված է երեք կայուն իզոտոպներով՝ 28 si (92,27%), 29 si (4,68%) և 30 si (3,05%)։
Պատմական անդրադարձ . Երկրի վրա տարածված K միացությունները մարդուն հայտնի են դեռ քարի դարից։ Աշխատանքի և որսի համար քարե գործիքների օգտագործումը շարունակվել է մի քանի հազարամյակ։ Կ–ի միացությունների օգտագործումը՝ կապված դրանց վերամշակման–արտադրության հետ ապակի -սկսվել է մոտ 3000 մ.թ.ա. ե. (Հին Եգիպտոսում): Կ–ի ամենավաղ հայտնի միացությունը երկօքսիդ sio 2 (սիլիկ) է։ 18-րդ դարում Սիլիցիումը համարվում էր պարզ մարմին և կոչվում էր «երկրներ» (ինչպես արտացոլված է նրա անվան մեջ): Սիլիցիումի բաղադրության բարդությունը հաստատվել է Ի.Յա. Բերզելիուսը։Առաջին անգամ 1825 թվականին նա տարրական կալցիում ստացավ սիլիցիումի ֆտորիդ sif 4-ից՝ վերջինս կրճատելով կալիումի մետաղով։ Նոր տարրը ստացել է «սիլիկոն» անվանումը (լատիներեն silex - կայծքար): Ռուսերեն անունը ներմուծվել է Գ.Ի. Հեսս 1834 թվականին։
Բնության մեջ տարածվածություն . Երկրակեղևում տարածվածության առումով թթվածինը երկրորդ տարրն է (թթվածնից հետո), նրա միջին պարունակությունը լիտոսֆերայում կազմում է 29,5% (ըստ զանգվածի)։ Երկրի ընդերքում ածխածինը խաղում է նույն հիմնական դերը, ինչ ածխածինը կենդանական և բուսական աշխարհում: Թթվածնի երկրաքիմիայի համար կարևոր է նրա չափազանց ամուր կապը թթվածնի հետ։ Լիտոսֆերայի մոտ 12%-ը սիլիցիումի սիո 2 է հանքային տեսքով քվարցև դրա տեսակները: Լիտոսֆերայի 75%-ը բաղկացած է տարբեր սիլիկատներԵվ ալյումինոսիլիկատներ(ֆելդսպաթներ, միկաներ, ամֆիբոլներ և այլն): Սիլիցիումի պարունակող հանքանյութերի ընդհանուր թիվը գերազանցում է 400-ը .
Մագմատիկ պրոցեսների ժամանակ տեղի է ունենում կալցիումի թույլ տարբերակում՝ այն կուտակվում է ինչպես գրանիտոիդներում (32,3%), այնպես էլ ուլտրահիմնային ապարներում (19%)։ Բարձր ջերմաստիճանների և բարձր ճնշման դեպքում sio 2-ի լուծելիությունը մեծանում է: Հնարավոր է նաև դրա միգրացիան ջրային գոլորշիներով, հետևաբար հիդրոթերմային երակների պեգմատիտներին բնորոշ է քվարցի զգալի կոնցենտրացիաները, որոնք հաճախ կապված են հանքաքարի տարրերի հետ (ոսկի-քվարց, քվարց-կազիտրիտ և այլն երակներ):
Ֆիզիկական և քիմիական հատկություններ. Ածխածինը ձևավորում է մուգ մոխրագույն բյուրեղներ՝ մետաղական փայլով, որոնք ունեն դեմքի կենտրոնացված խորանարդ ադամանդի տիպի վանդակ՝ a = 5,431 ա շրջանով և 2,33 գ/սմ 3 խտությամբ: Շատ բարձր ճնշումների դեպքում ստացվել է 2,55 գ/սմ 3 խտությամբ նոր (ըստ երևույթին վեցանկյուն) փոփոխություն։ Կ–ը հալվում է 1417°C–ում, եռում 2600°C–ում։ Հատուկ ջերմային հզորություն (20-100°C-ում) 800 Ջ/ (կգ? Կ), կամ 0,191 կկալ/ (գ? աստիճան); Ջերմային հաղորդունակությունը նույնիսկ ամենամաքուր նմուշների համար հաստատուն չէ և գտնվում է (25°C) 84-126 Վտ/(մ Կ) կամ 0,20-0,30 կկալ/ (սմ վրկ. աստիճան): Գծային ընդարձակման ջերմաստիճանի գործակիցը 2.33? 10 -6 K -1; 120k-ից ցածր այն դառնում է բացասական: Կ.-ն թափանցիկ է երկարալիք ինֆրակարմիր ճառագայթների նկատմամբ; բեկման ինդեքսը (l =6 մկմ-ի համար) 3,42; դիէլեկտրական հաստատուն 11.7. K. դիամագնիսական է, ատոմային մագնիսական զգայունությունը -0,13. 10 -6. K. կարծրություն՝ ըստ Mohs 7.0, ըստ Brinell-ի՝ 2.4 Gn/m2 (240 kgf/mm2), առաձգականության մոդուլը՝ 109 Gn/m2 (10890 kgf/մմ2), սեղմելիության գործակիցը՝ 0.325? 10 -6 սմ 2 / կգ: K. փխրուն նյութ; նկատելի պլաստիկ դեֆորմացիա սկսվում է 800°C-ից բարձր ջերմաստիճանում:
Կ.-ն կիսահաղորդիչ է, որն աճող կիրառություն է գտնում։ Պղնձի էլեկտրական հատկությունները շատ կախված են կեղտերից: Սենյակային ջերմաստիճանում բջջի ներքին հատուկ ծավալային էլեկտրական դիմադրողականությունը ընդունված է 2,3? 10 3 օհմ? մ(2,3 ? 10 5 օհմ? սմ) .
հաղորդունակությամբ կիսահաղորդչային շղթա Ռ-տեսակ (հավելումներ B, al, in կամ ga) և n-տիպը (հավելումներ P, bi, as կամ sb) ունի զգալիորեն ցածր դիմադրություն: Գոտու բացը ըստ էլեկտրական չափումների 1.21 է ev 0-ին TOև նվազում է մինչև 1.119 ev 300-ին TO.
Մենդելեևի պարբերական աղյուսակում օղակի դիրքի համաձայն՝ օղակի ատոմի 14 էլեկտրոնները բաշխված են երեք թաղանթների վրա՝ առաջինում (միջուկից) 2 էլեկտրոն, երկրորդում՝ 8, երրորդում (վալենտային) 4; էլեկտրոնային թաղանթի կոնֆիգուրացիա 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2. Հաջորդական իոնացման պոտենցիալները ( ev): 8.149; 16.34; 33.46 և 45.13. Ատոմային շառավիղ 1,33 ա, կովալենտ շառավիղ 1,17 ա, իոնային շառավիղ si 4+ 0,39 ա, si 4- 1,98 ա։
Ածխածնի միացություններում (ածխածնի նման) 4-վալենտեն։ Այնուամենայնիվ, ի տարբերություն ածխածնի, սիլիցիումը՝ 4 կոորդինացիոն թվի հետ մեկտեղ, ցուցադրում է 6 կոորդինացիոն թիվ, ինչը բացատրվում է նրա ատոմի մեծ ծավալով (այդպիսի միացությունների օրինակ են 2- խումբը պարունակող սիլիկոֆտորիդները)։
Ածխածնի ատոմի քիմիական կապը այլ ատոմների հետ սովորաբար իրականացվում է հիբրիդային sp 3 ուղեծրերի շնորհիվ, սակայն հնարավոր է նաև ներգրավել դրա հինգից երկուսը (դատարկ) 3: դ-ուղեծրեր, հատկապես երբ Կ.-ն վեց կոորդինատ է։ Ունենալով 1,8 ցածր էլեկտրաբացասական արժեք (ածխածնի 2,5-ի, ազոտի և այլնի համար՝ 3,0) ածխածինը էլեկտրադրական է ոչ մետաղներով միացություններում, և այդ միացությունները բևեռային բնույթ ունեն։ Բարձր կապող էներգիա թթվածնի հետ si-o, հավասար է 464-ի կՋ/մոլ(111 կկալ/մոլ) , որոշում է իր թթվածնային միացությունների (սիո 2 և սիլիկատների) կայունությունը։ Si-si կապի էներգիան ցածր է, 176 կՋ/մոլ (42 կկալ/մոլ) ; Ի տարբերություն ածխածնի, ածխածինը չի բնութագրվում Si ատոմների միջև երկար շղթաների և կրկնակի կապերի ձևավորմամբ։ Օդում, պաշտպանիչ օքսիդի թաղանթի ձևավորման շնորհիվ, ածխածինը կայուն է նույնիսկ բարձր ջերմաստիճաններում: Թթվածնում այն օքսիդանում է սկսած 400°C-ից՝ առաջանալով սիլիցիումի երկօքսիդսյո 2. Հայտնի է նաև սիո մոնօքսիդը, որը կայուն է բարձր ջերմաստիճաններում գազի տեսքով. Հանկարծակի սառեցման արդյունքում կարելի է ստանալ պինդ արտադրանք, որը հեշտությամբ քայքայվում է si և sio 2-ի բարակ խառնուրդի։ Կ–ն դիմացկուն է թթուների նկատմամբ և լուծվում է միայն ազոտական և ֆտորաթթուների խառնուրդում. հեշտությամբ լուծվում է տաք ալկալային լուծույթներում ջրածնի արտազատմամբ: Կ.-ն փոխազդում է սենյակային ջերմաստիճանում ֆտորի և այլ հալոգենների հետ, երբ տաքանում է, առաջացնելով վեց 4 ընդհանուր բանաձևի միացություններ։ . Ջրածինը ուղղակիորեն չի արձագանքում ածխածնի հետ, և silicic թթուներ(սիլաններ) ստացվում են սիլիցիդների տարրալուծմամբ (տես ստորև)։ Ջրածնի սիլիկոնները հայտնի են sih 4-ից մինչև si 8 h 18 (բաղադրությունը նման է հագեցած ածխաջրածիններին): Կ.-ն կազմում է թթվածին պարունակող սիլանների 2 խումբ՝ սիլոքսաններև սիլոքսեններ։ K-ն փոխազդում է ազոտի հետ 1000°C-ից բարձր ջերմաստիճանում։ Մեծ գործնական նշանակություն ունի si 3 n 4 նիտրիդը, որը օդում չի օքսիդանում նույնիսկ 1200°C-ում, դիմացկուն է թթուների (բացի ազոտային) և ալկալիների, ինչպես նաև հալած մետաղների և խարամների նկատմամբ, ինչը այն դարձնում է արժեքավոր նյութ քիմիական արդյունաբերություն, հրակայուն նյութերի արտադրության համար և այլն: Ածխածնի միացությունները ածխածնի հետ առանձնանում են իրենց բարձր կարծրությամբ, ինչպես նաև ջերմային և քիմիական դիմադրությամբ ( սիլիցիումի կարբիդ sic) և բորով (sib 3, sib 6, sib 12): Երբ տաքացվում է, քլորը փոխազդում է (մետաղական կատալիզատորների առկայության դեպքում, օրինակ՝ պղինձը) քլորօրգանական միացությունների հետ (օրինակ՝ ch 3 cl)՝ առաջացնելով օրգանոհալոսիլաններ [օրինակ՝ si (ch 3) 3 ci], որոնք օգտագործվում են սինթեզի համար։ բազմաթիվներից սիլիցիումի օրգանական միացություններ.
Կ.-ն միացություններ է առաջացնում գրեթե բոլոր մետաղների հետ. սիլիցիդներ(միայն bi, tl, pb, hg կապերը չեն հայտնաբերվել): Ստացվել է ավելի քան 250 սիլիցիդ, որոնց բաղադրությունը (mesi, mesi 2, me 5 si 3, me 3 si, me 2 si և այլն) սովորաբար չի համապատասխանում դասական վալենտներին։ Սիլիցիդները հրակայուն են և կարծր; Առավելագույն գործնական նշանակություն ունեն ֆերոսիլիկոնի և մոլիբդենի սիլիցիդի մոսի 2-ը (էլեկտրական վառարանների ջեռուցիչներ, գազատուրբինների շեղբեր և այլն):
Անդորրագիր և դիմում. K. տեխնիկական մաքրությունը (95-98%) ստացվում է էլեկտրական աղեղում գրաֆիտի էլեկտրոդների միջև սիլիցիումի sio 2-ի կրճատմամբ: Կիսահաղորդչային տեխնոլոգիայի զարգացման հետ կապված մշակվել են մաքուր և հատկապես մաքուր պղնձի ստացման մեթոդներ, ինչը պահանջում է պղնձի ամենամաքուր սկզբնական միացությունների նախնական սինթեզ, որոնցից պղինձը արդյունահանվում է ռեդուկցիայի կամ ջերմային տարրալուծման միջոցով:
Մաքուր կիսահաղորդչային պղինձը ստացվում է երկու ձևով՝ բազմաբյուրեղ (sici 4 կամ sihcl 3 ցինկով կամ ջրածնով վերականգնումով, sil 4-ի և sih 4-ի ջերմային տարրալուծմամբ) և միաբյուրեղ (խառնարանից զերծ գոտի հալելով և մեկ բյուրեղի «քաշելով»։ հալած պղնձից - Չոխրալսկու մեթոդ):
Հատուկ դոպինգով պղինձը լայնորեն օգտագործվում է որպես կիսահաղորդչային սարքերի արտադրության նյութ (տրանզիստորներ, թերմիստորներ, ուժային ուղղիչներ, կառավարվող դիոդներ՝ թրիստորներ, տիեզերանավերում օգտագործվող արևային ֆոտոբջիջներ և այլն): Քանի որ Կ.-ն թափանցիկ է 1-ից 9 ալիքի երկարություն ունեցող ճառագայթների համար մկմ,այն օգտագործվում է ինֆրակարմիր օպտիկայի մեջ .
Կ–ն ունի կիրառման բազմազան ու անընդհատ ընդլայնվող ոլորտներ։ Մետաղագործության մեջ թթվածինը օգտագործվում է հալած մետաղների մեջ լուծված թթվածինը հեռացնելու համար (դեօքսիդացում)։ Կ–ն երկաթի և գունավոր մետաղների մեծ թվով համաձուլվածքների բաղադրիչ է։ Սովորաբար ածխածինը համաձուլվածքներին տալիս է կոռոզիայի նկատմամբ դիմադրություն, բարելավում է դրանց ձուլման հատկությունները և մեծացնում մեխանիկական ուժը. սակայն K.-ի ավելի բարձր պարունակությամբ կարող է փխրունություն առաջացնել: Ամենակարևորը կալցիում պարունակող երկաթի, պղնձի և ալյումինի համաձուլվածքներն են։Ածխածնի աճող քանակությունն օգտագործվում է սիլիցիումի օրգանական միացությունների և սիլիցիդների սինթեզի համար։ Սիլիցիումը և բազմաթիվ սիլիկատներ (կավ, դաշտային սպաթ, միկա, տալկ և այլն) մշակվում են ապակու, ցեմենտի, կերամիկական, էլեկտրական և այլ արդյունաբերություններում։
V. P. Barzakovsky.
Սիլիցիումը մարմնում հայտնաբերվում է տարբեր միացությունների տեսքով, որոնք հիմնականում ներգրավված են կոշտ կմախքի մասերի և հյուսվածքների ձևավորման մեջ: Որոշ ծովային բույսեր (օրինակ՝ դիատոմներ) և կենդանիներ (օրինակ՝ սիլիցիումային սպունգեր, ռադիոլարյաններ) կարող են կուտակել հատկապես մեծ քանակությամբ սիլիցիում, սիլիցիումի երկօքսիդի հաստ նստվածքներ գոյացնելով օվկիանոսի հատակին, երբ նրանք մահանում են: Սառը ծովերում և լճերում գերակշռում են կալիումով հարստացված բիոգեն տիղմերը, արևադարձային ծովերում՝ կալիումի ցածր պարունակությամբ կրային տիղմերը, ցամաքային բույսերից շատ կալիում են կուտակում հացահատիկները, արմավները, ձիաձետերը։ Ողնաշարավորների մոտ մոխրի նյութերում սիլիցիումի երկօքսիդի պարունակությունը կազմում է 0,1-0,5%: Ամենամեծ քանակությամբ Կ.-ն հանդիպում է խիտ շարակցական հյուսվածքում, երիկամներում, ենթաստամոքսային գեղձում։ Մարդու ամենօրյա սննդակարգը պարունակում է մինչև 1 ԳԿ. Երբ օդում սիլիցիումի երկօքսիդի փոշու մեծ պարունակություն կա, այն մտնում է մարդու թոքերը և առաջացնում հիվանդություն. սիլիկոզ.
Վ.Վ.Կովալսկի.
Լիտ.: Berezhnoy A.S., Սիլիկոն և նրա երկուական համակարգերը: Կ., 1958; Krasyuk B. A., Gribov A. I., Semiconductors - germanium and silicon, M., 1961; Ռենյան Վ.Ռ., Կիսահաղորդչային սիլիցիումի տեխնոլոգիա, թարգմ. անգլերենից, Մ., 1969; Sally I.V., Falkevich E.S., Կիսահաղորդչային սիլիցիումի արտադրություն, Մ., 1970; Սիլիցիում և գերմանիում: Շաբ. Արվեստ., խմբ. E. S. Falkevich, D. I. Levinzon, Վ. 1-2, Մ., 1969-70; Գլադիշևսկի Է.Ի., Սիլիցիդների և գերմանիդների բյուրեղային քիմիա, Մ., 1971; wolf N. f., silicon semiconductor data, oxf. - n. թ., 1965 թ.
բեռնել վերացական
Սիլիկոն
ՍԻԼԻԿՈՆ- Ես; մ.[հունարենից krēmnos - ժայռ, ժայռ] Քիմիական տարր (Si), մետաղական փայլով մուգ մոխրագույն բյուրեղներ հանդիպում են ապարների մեծ մասում։
◁ Սիլիկոն, օհ, օհ: K աղեր.Սիլիկոնային (տես 2.K.; 1 նշան):
սիլիցիում(լատ. Silicium), պարբերական համակարգի IV խմբի քիմիական տարր։ Մուգ մոխրագույն բյուրեղներ՝ մետաղական փայլով; խտությունը 2.33 գ/սմ 3, տ pl 1415ºC: Դիմացկուն է քիմիական ազդեցություններին: Կազմում է երկրակեղևի զանգվածի 27,6%-ը (տարրերի մեջ 2-րդ տեղ), հիմնական միներալներն են սիլիցիումը և սիլիկատները։ Ամենակարևոր կիսահաղորդչային նյութերից մեկը (տրանզիստորներ, թերմիստորներ, ֆոտոբջիջներ): Շատ պողպատների և այլ համաձուլվածքների անբաժանելի մասն է (բարձրացնում է մեխանիկական ուժը և կոռոզիոն դիմադրությունը, բարելավում է ձուլման հատկությունները):
ՍԻԼԻԿՈՆՍԻԼԻԿՈՆ (լատ. Silicium-ից silex - կայծքար), Si (կարդում ենք «silicium», բայց մեր օրերում բավականին հաճախ որպես «si»), ատոմային համարով 14 քիմիական տարր, ատոմային զանգվածը՝ 28,0855։ Ռուսերեն անվանումը գալիս է հունարեն kremnos - ժայռ, լեռ:
Բնական սիլիցիումը բաղկացած է երեք կայուն նուկլիդների խառնուրդից (սմ.ՆՈՒԿԼԻԴ)զանգվածային թվերով 28 (խառնուրդում գերակշռում է, պարունակում է 92,27% զանգվածային պարունակություն), 29 (4,68%) և 30 (3,05%)։ Չեզոք չգրգռված սիլիցիումի ատոմի արտաքին էլեկտրոնային շերտի կոնֆիգուրացիա 3 ս 2
Ռ 2
. Միացություններում սովորաբար դրսևորում է +4 (վալենտություն IV) և շատ հազվադեպ +3, +2 և +1 (համապատասխանաբար III, II և I) օքսիդացման վիճակ։ Մենդելեևի պարբերական աղյուսակում սիլիցիումը գտնվում է IVA խմբում (ածխածնային խմբում), երրորդ շրջանում։
Չեզոք սիլիցիումի ատոմի շառավիղը 0,133 նմ է։ Սիլիցիումի ատոմի հաջորդական իոնացման էներգիաներն են՝ 8,1517, 16,342, 33,46 և 45,13 էՎ, իսկ էլեկտրոնների հարաբերակցությունը՝ 1,22 էՎ։ 4 կոորդինացիոն թվով Si 4+ իոնի շառավիղը (ամենատարածվածը սիլիցիումի դեպքում) 0,040 նմ է, կոորդինացիոն թվով 6 - 0,054 նմ։ Ըստ Պաուլինգի սանդղակի՝ սիլիցիումի էլեկտրաբացասականությունը 1,9 է։ Չնայած սիլիցիումը սովորաբար դասակարգվում է որպես ոչ մետաղական, մի շարք հատկություններով այն զբաղեցնում է միջանկյալ դիրք մետաղների և ոչ մետաղների միջև։
Ազատ տեսքով՝ շագանակագույն փոշի կամ բաց մոխրագույն կոմպակտ նյութ՝ մետաղական փայլով:
Հայտնաբերման պատմություն
Սիլիցիումի միացությունները մարդուն հայտնի են եղել անհիշելի ժամանակներից: Սակայն մարդն ընդամենը մոտ 200 տարի առաջ է ծանոթացել սիլիցիումի պարզ նյութին։ Փաստորեն, սիլիցիում ստացած առաջին հետազոտողները ֆրանսիացի J. L. Gay-Lussac-ն էին (սմ. GAY LUSSAC Ջոզեֆ Լուի) and L. J. Tenard (սմ. TENAR Լուի Ժակ). Նրանք հայտնաբերեցին 1811 թվականին, որ սիլիցիումի ֆտորիդը կալիումի մետաղով տաքացնելը հանգեցնում է շագանակագույն-շագանակագույն նյութի ձևավորմանը.
SiF 4 + 4K = Si + 4KF, սակայն իրենք՝ հետազոտողները, ճիշտ եզրակացություն չեն արել նոր պարզ նյութ ստանալու վերաբերյալ։ Նոր տարր հայտնաբերելու պատիվը պատկանում է շվեդ քիմիկոս Ջ.Բերզելիուսին (սմ.ԲԵՐԶԵԼԻՈՒՍ Յենս Յակոբ), որը նաև տաքացրել է K 2 SiF 6 բաղադրության միացությունը կալիումի մետաղի հետ՝ սիլիցիում ստանալու համար։ Նա ստացավ նույն ամորֆ փոշին, ինչ ֆրանսիացի քիմիկոսները, և 1824 թվականին հայտարարեց նոր տարրական նյութ, որը նա անվանեց «սիլիցիում»։ Բյուրեղային սիլիցիումը ստացվել է միայն 1854 թվականին ֆրանսիացի քիմիկոս Ա. Է. Սենտ-Կլեր Դևիլի կողմից։ (սմ.ՍԵՆՏ ԿԼԵՐ ԴԵՎԻԼ Անրի Էթյեն) .
Բնության մեջ լինելը
Երկրակեղևում առատության առումով սիլիցիումը զբաղեցնում է երկրորդ տեղը բոլոր տարրերի մեջ (թթվածնից հետո): Սիլիցիումը կազմում է երկրակեղևի զանգվածի 27,7%-ը։ Սիլիցիումը մի քանի հարյուր տարբեր բնական սիլիկատների բաղադրիչ է (սմ.ՍԻԼԻԿԱՏՆԵՐ)և ալյումինոսիլիկատներ (սմ.Ալյումինի սիլիկատներ). Տարածված է նաև սիլիցիումը կամ սիլիցիումի երկօքսիդը (սմ.ՍԻԼԻԿՈՆԻ երկօքսիդ) SiO 2 (գետի ավազ (սմ.ԱԶ), քվարց (սմ.ՔՎԱՐՑ), կայծքար (սմ. FLINT)և այլն), որը կազմում է երկրակեղևի մոտ 12%-ը (ըստ զանգվածի)։ Սիլիցիումը բնության մեջ ազատ ձևով չի հանդիպում։
Անդորրագիր
Արդյունաբերության մեջ սիլիցիումը արտադրվում է աղեղային վառարաններում մոտ 1800°C ջերմաստիճանի դեպքում SiO 2-ի հալոցքը կոքսով նվազեցնելու միջոցով։ Այս եղանակով ստացված սիլիցիումի մաքրությունը կազմում է մոտ 99,9%։ Քանի որ գործնական օգտագործման համար անհրաժեշտ է ավելի բարձր մաքրության սիլիցիում, ստացված սիլիցիումը քլորացվում է: Ձևավորվում են SiCl 4 և SiCl 3 H բաղադրության միացություններ, որոնք հետագայում տարբեր եղանակներով մաքրվում են կեղտից և վերջնական փուլում վերականգնվում մաքուր ջրածնով։ Հնարավոր է նաև մաքրել սիլիցիումը՝ սկզբում ստանալով մագնեզիումի սիլիցիդի Mg 2 Si: Հաջորդը, ցնդող մոնոսիլան SiH 4-ը ստացվում է մագնեզիումի սիլիցիդից՝ օգտագործելով հիդրոքլորային կամ քացախաթթուներ: Մոնոսիլանը հետագայում մաքրվում է ուղղման, սորբման և այլ մեթոդներով, այնուհետև քայքայվում է սիլիցիումի և ջրածնի մոտ 1000°C ջերմաստիճանում: Այս մեթոդներով ստացված սիլիցիումի կեղտաջրերի պարունակությունը կրճատվում է մինչև 10 -8 -10 -6% քաշով:
Ֆիզիկական և քիմիական հատկություններ
Սիլիկոնային դեմքով կենտրոնացված խորանարդ ադամանդի բյուրեղյա վանդակ, պարամետր ա = 0,54307 նմ (սիլիցիումի այլ պոլիմորֆ մոդիֆիկացիաներ են ստացվել բարձր ճնշումների դեպքում), սակայն Si-Si ատոմների միջև ավելի երկար կապի երկարության պատճառով՝ համեմատած C-C կապի երկարության հետ, սիլիցիումի կարծրությունը զգալիորեն փոքր է ադամանդիից:
Սիլիցիումի խտությունը 2,33 կգ/դմ3 է։ Հալման կետը՝ 1410°C, եռմանը՝ 2355°C։ Սիլիցիումը փխրուն է, միայն 800°C-ից բարձր տաքացնելիս այն դառնում է պլաստիկ նյութ: Հետաքրքիր է, որ սիլիցիումը թափանցիկ է ինֆրակարմիր (IR) ճառագայթման համար:
Տարրական սիլիցիումը բնորոշ կիսահաղորդիչ է (սմ.ԿԻՍԱհաղորդիչներ). Գոտի բացը սենյակային ջերմաստիճանում 1,09 էՎ է: Ներքին հաղորդունակությամբ սիլիցիում հոսանքի կրիչների կոնցենտրացիան սենյակային ջերմաստիճանում 1,5·10 16 մ -3 է: Բյուրեղային սիլիցիումի էլեկտրական հատկությունների վրա մեծապես ազդում են նրա պարունակվող միկրոկեղտաջրերը: Անցքային հաղորդունակությամբ սիլիցիումի միաբյուրեղներ ստանալու համար սիլիցիում են ներմուծվում III խմբի տարրերի հավելումներ՝ բոր։ (սմ. BOR (քիմիական տարր)), ալյումին (սմ.Ալյումին), գալիում (սմ.ԳԱԼԻՈՒՄ)և Հնդկաստանը (սմ. INDIUM), էլեկտրոնային հաղորդունակությամբ՝ V խմբի տարրերի հավելումներ՝ ֆոսֆոր (սմ.Ֆոսֆոր), մկնդեղ (սմ.ՄԿՆԴԵՆ)կամ անտիմոն (սմ.ՀԱԿԱԾԻՆ). Սիլիցիումի էլեկտրական հատկությունները կարող են փոփոխվել միայնակ բյուրեղների մշակման պայմանները փոխելով, մասնավորապես՝ սիլիցիումի մակերեսը տարբեր քիմիական նյութերով մշակելով։
Քիմիապես սիլիցիումը անգործուն է։ Սենյակային ջերմաստիճանում այն փոխազդում է միայն ֆտոր գազի հետ, որի արդյունքում առաջանում է ցնդող սիլիցիումի տետրաֆտորիդ SiF 4: Երբ տաքացվում է մինչև 400-500°C, սիլիցիումը փոխազդում է թթվածնի հետ՝ առաջացնելով երկօքսիդ SiO 2, քլորի, բրոմի և յոդի հետ՝ առաջացնելով համապատասխան բարձր ցնդող տետրահալիդներ SiHal 4:
Սիլիցիումը ուղղակիորեն չի փոխազդում ջրածնի հետ, ջրածնի հետ սիլիցիումի միացությունները սիլաններ են (սմ.ՍԻԼԱՆՆԵՐ)ընդհանուր բանաձեւով Si n H 2n+2 - ստացված անուղղակի. Մոնոսիլան SiH 4 (հաճախ կոչվում է պարզապես սիլան) ազատվում է, երբ մետաղական սիլիցիդները փոխազդում են թթվային լուծույթների հետ, օրինակ.
Ca 2 Si + 4HCl = 2CaCl 2 + SiH 4
Այս ռեակցիայի արդյունքում ձևավորված SiH 4 սիլանը պարունակում է այլ սիլանների խառնուրդ, մասնավորապես, դիզիլան Si 2 H 6 և տրիսիլան Si 3 H 8, որոնցում կա սիլիցիումի ատոմների շղթա, որոնք փոխկապակցված են մեկ կապերով (-Si-Si-Si -) .
Ազոտի հետ սիլիցիումը՝ մոտ 1000°C ջերմաստիճանում, կազմում է Si 3 N 4 նիտրիդը, բորի հետ՝ ջերմային և քիմիապես կայուն բորիդները SiB 3, SiB 6 և SiB 12։ Սիլիցիումի միացություն և նրա ամենամոտ անալոգը ըստ պարբերական աղյուսակի` ածխածին-սիլիցիումի կարբիդ SiC (carborundum (սմ.Ածխաջրածին)) բնութագրվում է բարձր կարծրությամբ և ցածր քիմիական ռեակտիվությամբ։ Կարբորունդը լայնորեն օգտագործվում է որպես հղկող նյութ։
Երբ սիլիցիումը տաքացվում է մետաղներով, առաջանում են սիլիցիդներ (սմ.ՍԻԼԻՑԻԴՆԵՐ). Սիլիցիդները կարելի է բաժանել երկու խմբի՝ իոն-կովալենտ (ալկալիների, հողալկալիական մետաղների և մագնեզիումի սիլիցիդներ, ինչպիսիք են Ca 2 Si, Mg 2 Si և այլն) և մետաղական (անցումային մետաղների սիլիցիդներ)։ Ակտիվ մետաղների սիլիցիդները քայքայվում են թթուների ազդեցությամբ, անցումային մետաղների սիլիցիդները քիմիապես կայուն են և չեն քայքայվում թթուների ազդեցության տակ։ Մետաղանման սիլիցիդներն ունեն բարձր հալման ջերմաստիճան (մինչև 2000°C)։ Ամենատարածված ձևավորվող մետաղանման սիլիցիդներն են MSi, M 3 Si 2, M 2 Si 3, M 5 Si 3 և MSi 2 կոմպոզիցիաները։ Մետաղանման սիլիցիդները քիմիապես իներտ են և դիմացկուն են թթվածնի նկատմամբ նույնիսկ բարձր ջերմաստիճաններում:
Սիլիցիումի երկօքսիդ SiO 2-ը թթվային օքսիդ է, որը չի փոխազդում ջրի հետ։ Գոյություն ունի մի քանի պոլիմորֆների տեսքով (քվարց (սմ.ՔՎԱՐՑ), տրիդիմիտ, կրիստոբալիտ, ապակյա SiO 2): Այս փոփոխություններից առավել գործնական նշանակություն ունի քվարցը: Քվարցն ունի պիեզոէլեկտրական հատկություններ (սմ.ՊԻԵԶՈԷԼԵԿՏՐԱԿԱՆ ՆՅՈՒԹԵՐ), այն թափանցիկ է ուլտրամանուշակագույն (ուլտրամանուշակագույն) ճառագայթման նկատմամբ։ Այն բնութագրվում է ջերմային ընդարձակման շատ ցածր գործակցով, ուստի քվարցից պատրաստված ուտեստները չեն ճաքում մինչև 1000 աստիճան ջերմաստիճանի փոփոխության դեպքում։
Քվարցը քիմիապես դիմացկուն է թթուների նկատմամբ, բայց փոխազդում է հիդրոֆտորաթթվի հետ.
SiO 2 + 6HF = H 2 + 2H 2 O
և ջրածնի ֆտորիդ գազ HF:
SiO 2 + 4HF = SiF 4 + 2H 2 O
Այս երկու ռեակցիաները լայնորեն կիրառվում են ապակու փորագրման համար։
Երբ SiO 2-ը միաձուլվում է ալկալիների և հիմնական օքսիդների, ինչպես նաև ակտիվ մետաղների կարբոնատների հետ, առաջանում են սիլիկատներ (սմ.ՍԻԼԻԿԱՏՆԵՐ)- շատ թույլ ջրում չլուծվող սիլիցիումի թթուների աղեր, որոնք մշտական բաղադրություն չունեն (սմ.ՍԻԼԻԿԹԹՈՒՆԵՐ)ընդհանուր բանաձեւ xH 2 O ySiO 2 (բավականին հաճախ գրականության մեջ գրում են ոչ շատ ճշգրիտ ոչ թե սիլիկաթթուների, այլ սիլիկաթթվի մասին, չնայած իրականում նույն բանի մասին են խոսում)։ Օրինակ, նատրիումի օրթոսիլիկատը կարելի է ձեռք բերել.
SiO 2 + 4NaOH = (2Na 2 O) SiO 2 + 2H 2 O,
կալցիումի մետասիլիկատ.
SiO 2 + CaO = CaO SiO 2
կամ խառը կալցիումի և նատրիումի սիլիկատ.
Na 2 CO 3 + CaCO 3 + 6SiO 2 = Na 2 O CaO 6SiO 2 + 2CO 2
Պատուհանների ապակին պատրաստված է Na 2 O·CaO·6SiO 2 սիլիկատից:
Հարկ է նշել, որ սիլիկատների մեծ մասը մշտական բաղադրություն չունի։ Բոլոր սիլիկատներից ջրի մեջ լուծելի են միայն նատրիումի և կալիումի սիլիկատները: Ջրի մեջ այդ սիլիկատների լուծույթները կոչվում են լուծելի ապակի: Հիդրոլիզի շնորհիվ այս լուծույթները բնութագրվում են բարձր ալկալային միջավայրով: Հիդրոլիզացված սիլիկատները բնութագրվում են ոչ թե ճշմարիտ, այլ կոլոիդային լուծույթների առաջացմամբ։ Երբ նատրիումի կամ կալիումի սիլիկատների լուծույթները թթվացվում են, նստվածք է առաջանում հիդրացված սիլիցիումի թթուների ժելատինե սպիտակ նստվածք։
Ե՛վ պինդ սիլիցիումի երկօքսիդի, և՛ բոլոր սիլիկատների հիմնական կառուցվածքային տարրը այն խումբն է, որում սիլիցիումի ատոմը շրջապատված է չորս թթվածնի ատոմներով O: Այս դեպքում թթվածնի յուրաքանչյուր ատոմ կապված է սիլիցիումի երկու ատոմների հետ: Բեկորները կարող են միմյանց հետ կապվել տարբեր ձևերով: Սիլիկատներից, ըստ իրենց բեկորների միացումների բնույթի, դրանք բաժանվում են կղզու, շղթայի, ժապավենի, շերտավոր, շրջանակի և այլնի։
Երբ SiO 2-ը կրճատվում է սիլիցիումով բարձր ջերմաստիճաններում, առաջանում է SiO բաղադրության սիլիցիումի մոնօքսիդ։
Սիլիցիումը բնութագրվում է սիլիցիումի օրգանական միացությունների առաջացմամբ (սմ.ՕՐԳԱՆՈՍԻԼՈՆԻ ՄԻԱՑՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐ), որտեղ սիլիցիումի ատոմները միացված են երկար շղթաներով թթվածնի ատոմների կամրջման պատճառով -O-, և յուրաքանչյուր սիլիցիումի ատոմին, բացի երկու O ատոմներից, ևս երկու օրգանական ռադիկալներ R 1 և R 2 = CH 3, C 2 H 5, C 6 կցվում են H 5, CH 2 CH 2 CF 3 և այլն:
Դիմում
Սիլիցիումը օգտագործվում է որպես կիսահաղորդչային նյութ։ Քվարցը օգտագործվում է որպես պիեզոէլեկտրիկ, որպես ջերմակայուն քիմիական (քվարց) խոհարարական սպասքի և ուլտրամանուշակագույն լամպերի արտադրության նյութ։ Սիլիկատները լայնորեն օգտագործվում են որպես շինանյութ: Պատուհանների ապակիները ամորֆ սիլիկատներ են: Սիլիկոնային օրգանական նյութերը բնութագրվում են բարձր մաշվածության դիմադրությամբ և գործնականում լայնորեն օգտագործվում են որպես սիլիկոնային յուղեր, սոսինձներ, ռետիններ և լաքեր:
Կենսաբանական դեր
Որոշ օրգանիզմների համար սիլիցիումը կարևոր կենսագեն տարր է (սմ.Կենսածին տարրեր). Այն բույսերի աջակցող կառույցների և կենդանիների ոսկրային կառուցվածքների մի մասն է: Սիլիցիումը մեծ քանակությամբ կենտրոնացված է ծովային օրգանիզմների՝ դիատոմների կողմից։ (սմ.ԴԻԱՏՈՄ Ջրիմուռներ), ռադիոլարերներ (սմ.ՌԱԴԻՈԼԱՐԻԱ), սպունգեր (սմ.ՍՊՈՆԳՆԵՐ). Մարդու մկանային հյուսվածքը պարունակում է (1-2)·10 -2% սիլիցիում, ոսկրային հյուսվածք՝ 17·10 -4%, արյուն՝ 3,9 մգ/լ։ Ամեն օր սննդի հետ մարդու օրգանիզմ է մտնում մինչև 1 գ սիլիցիում։
Սիլիցիումի միացությունները թունավոր չեն։ Բայց և՛ սիլիկատների, և՛ սիլիցիումի երկօքսիդի բարձր ցրված մասնիկների ինհալացիա, որը ձևավորվում է, օրինակ, պայթեցման աշխատանքների ժամանակ, հանքերում ժայռեր փորելու, ավազահան մեքենաների շահագործման ժամանակ և այլն, շատ վտանգավոր է: SiO 2 միկրոմասնիկները, որոնք մտնում են թոքեր, բյուրեղանում են: դրանցում, իսկ առաջացած բյուրեղները քայքայում են թոքերի հյուսվածքն ու առաջացնում լուրջ հիվանդություն՝ սիլիկոզ (սմ.ՍԻԼԻԿՈԶ). Որպեսզի այս վտանգավոր փոշին չներթափանցի ձեր թոքերը, պետք է շնչառական համակարգը պաշտպանելու համար օգտագործեք ռեսպիրատոր:
Հանրագիտարանային բառարան. 2009 .
Հոմանիշներ:Տեսեք, թե ինչ է «սիլիկոնը» այլ բառարաններում.
- (խորհրդանիշ Si), պարբերական համակարգի IV խմբի տարածված մոխրագույն քիմիական տարր, ոչ մետաղ։ Այն առաջին անգամ մեկուսացվել է Յենս ԲԵՐԶԵԼԻՈՒՍ-ի կողմից 1824 թվականին: Սիլիցիումը հայտնաբերված է միայն այնպիսի միացություններում, ինչպիսիք են ՍԻԼԻԿԱ-ն (սիլիկոնի երկօքսիդ) կամ... ... Գիտատեխնիկական հանրագիտարանային բառարան
Սիլիկոն- արտադրվում է գրեթե բացառապես սիլիցիումի ածխաջերմային նվազեցմամբ՝ օգտագործելով էլեկտրական աղեղային վառարաններ: Այն ջերմության և էլեկտրականության վատ հաղորդիչ է, ավելի կոշտ, քան ապակուց, սովորաբար փոշու կամ ավելի հաճախ անձև կտորների տեսքով... ... Պաշտոնական տերմինաբանություն
ՍԻԼԻԿՈՆ- քիմ. տարր, ոչ մետաղ, խորհրդանիշ Si (լատ. Silicium), ատ. n. 14, ժ. մ 28.08; Հայտնի են ամորֆ և բյուրեղային սիլիցիում (որը կառուցված է նույն տեսակի բյուրեղներից, ինչ ադամանդը)։ Ամորֆ K. շագանակագույն փոշի խորանարդ կառուցվածքով խիստ ցրված... ... Մեծ պոլիտեխնիկական հանրագիտարան
- (Սիլիցիում), Si, պարբերական համակարգի IV խմբի քիմիական տարր, ատոմային թիվ 14, ատոմային զանգված 28,0855; ոչ մետաղական, հալման կետ 1415°C։ Սիլիցիումը Երկրի վրա թթվածնից հետո երկրորդ ամենաառատ տարրն է, որի պարունակությունը երկրի ընդերքում կազմում է 27,6%՝ ըստ քաշի:…… Ժամանակակից հանրագիտարան
Si (լատ. Silicium * a. silicium, silicium; n. Silizium; f. silicium; i. siliceo), քիմ. IV խմբի պարբերականի տարր. Մենդելեևյան համակարգ, ժ. n. 14, ժ. մ 28086. Բնության մեջ հայտնաբերված են 3 կայուն իզոտոպներ՝ 28Si (92.27), 29Si (4.68%), 30Si (3 ... Երկրաբանական հանրագիտարան
- (Si), սինթետիկ միաբյուրեղ, կիսահաղորդչ. Կետերի համաչափության խումբ m3m, խտությունը 2,33 գ/սմ3, Tmelt=1417°C։ Մոհսի սանդղակի կարծրություն 7, փխրուն, նկատելի ճկունություն: դեֆորմացիան սկսվում է T> 800°C-ից: Ջերմահաղորդիչ, ջերմաստիճանի գործակից: գծային... ... Ֆիզիկական հանրագիտարան
Ռուսական հոմանիշների սիլիցիումի բառարան. սիլիկոնային գոյական, հոմանիշների թիվը՝ 6 լեյկոն (1) հանքային ... Հոմանիշների բառարան
Սիլիկոն- (Սիլիցիում), Si, պարբերական համակարգի IV խմբի քիմիական տարր, ատոմային թիվ 14, ատոմային զանգված 28,0855; ոչ մետաղական, հալման կետ 1415°C։ Սիլիցիումը Երկրի վրա թթվածնից հետո երկրորդ ամենաառատ տարրն է, որի պարունակությունը երկրի ընդերքում կազմում է 27,6%՝ ըստ քաշի:…… Պատկերազարդ հանրագիտարանային բառարան
- (լատ. Silicium) Si, պարբերական համակարգի IV խմբի քիմիական տարր, ատոմային թիվ 14, ատոմային զանգված 28,0855։ Մուգ մոխրագույն բյուրեղներ՝ մետաղական փայլով; խտությունը 2.33 գ/սմ³, հալման կետ 1415.C. Դիմացկուն է քիմիական ազդեցություններին: Կազմում է... ... Մեծ Հանրագիտարանային բառարան
ՍԻԼԻԿՈՆ, սիլիկոն, շատ. ոչ, ամուսին (քիմ.): Քիմիական տարր, որը հայտնաբերված է ապարների մեծ մասում: Ուշակովի բացատրական բառարան. Դ.Ն. Ուշակովը։ 1935 1940… Ուշակովի բացատրական բառարան
Բեռնվում է...