Karakteristikker av silisium som et kjemisk element. Du vet hvordan. Påføring av silisiumforbindelser
- Betegnelse - Si (Silisium);
- Periode - III;
- Gruppe - 14 (IVa);
- Atommasse - 28,0855;
- Atomnummer - 14;
- Atomradius = 132 pm;
- Kovalent radius = 111 pm;
- Elektronfordeling - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 ;
- smeltetemperatur = 1412°C;
- kokepunkt = 2355°C;
- Elektronegativitet (ifølge Pauling/ifølge Alpred og Rochow) = 1,90/1,74;
- Oksidasjonstilstand: +4, +2, 0, -4;
- Tetthet (antall) = 2,33 g/cm3;
- Molvolum = 12,1 cm 3 /mol.
Silisiumforbindelser:
Silisium ble først isolert i sin rene form i 1811 (den franske J. L. Gay-Lussac og L. J. Tenard). Rent elementært silisium ble oppnådd i 1825 (svenske J. J. Berzelius). Det kjemiske elementet fikk navnet "silisium" (oversatt fra gammelgresk som fjell) i 1834 (den russiske kjemikeren G. I. Hess).
Silisium er det vanligste (etter oksygen) kjemiske grunnstoffet på jorden (innholdet i jordskorpen er 28-29 vekt%). I naturen er silisium oftest til stede i form av silika (sand, kvarts, flint, feltspat), samt i silikater og aluminosilikater. I sin rene form er silisium ekstremt sjeldent. Mange naturlige silikater i sin rene form er edelstener: smaragd, topas, aquamary - alt dette er silisium. Rent krystallinsk silisium(IV)oksid forekommer i form av bergkrystall og kvarts. Silisiumoksid, som inneholder ulike urenheter, danner edelstener og halvedelstener - ametyst, agat, jaspis.
Ris. Strukturen til silisiumatomet.
Den elektroniske konfigurasjonen av silisium er 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 (se Elektronisk struktur av atomer). På det ytre energinivået har silisium 4 elektroner: 2 paret i 3s undernivå + 2 uparet i p-orbitaler. Når et silisiumatom går over til en eksitert tilstand, "forlater" ett elektron fra s-undernivået paret sitt og beveger seg til p-undernivået, hvor det er en fri orbital. I den eksiterte tilstanden har den elektroniske konfigurasjonen av silisiumatomet følgende form: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3p 3.
Ris. Overgang av et silisiumatom til en eksitert tilstand.
Dermed kan silisium i forbindelser ha en valens på 4 (oftest) eller 2 (se Valens). Silisium (så vel som karbon), som reagerer med andre grunnstoffer, danner kjemiske bindinger der det både kan gi fra seg elektronene og akseptere dem, men evnen til å akseptere elektroner i silisiumatomer er mindre uttalt enn i karbonatomer, på grunn av større silisium atom.
Silisiumoksidasjonstilstander:
- -4 : SiH4 (silan), Ca2Si, Mg2Si (metallsilikater);
- +4 - de mest stabile: SiO 2 (silisiumoksid), H 2 SiO 3 (kiselsyre), silikater og silisiumhalogenider;
- 0 : Si (enkel substans)
Silisium som et enkelt stoff
Silisium er en mørkegrå krystallinsk substans med en metallisk glans. Krystallinsk silisium er en halvleder.
Silisium danner bare én allotrop modifikasjon, lik diamant, men ikke så sterk, siden Si-Si-bindingene ikke er like sterke som i diamantkarbonmolekylet (se diamant).
Amorft silisium- brunt pulver, med et smeltepunkt på 1420°C.
Krystallinsk silisium oppnås fra amorft silisium ved omkrystallisering. I motsetning til amorft silisium, som er et ganske aktivt kjemikalie, er krystallinsk silisium mer inert når det gjelder interaksjon med andre stoffer.
Strukturen til krystallgitteret av silisium gjentar strukturen til diamant - hvert atom er omgitt av fire andre atomer som ligger ved hjørnene til et tetraeder. Atomene holdes sammen av kovalente bindinger, som ikke er like sterke som karbonbindingene i diamant. Av denne grunn, selv på nr. Noen kovalente bindinger i krystallinsk silisium brytes, noe som resulterer i frigjøring av noen elektroner, noe som fører til at silisium har liten elektrisk ledningsevne. Når silisium varmes opp, i lyset eller når visse urenheter tilsettes, øker antallet brutte kovalente bindinger, som et resultat av at antallet frie elektroner øker, og derfor øker også den elektriske ledningsevnen til silisium.
Kjemiske egenskaper til silisium
I likhet med karbon kan silisium være både et reduksjonsmiddel og et oksidasjonsmiddel, avhengig av hvilket stoff det reagerer med.
På nr. silisium samhandler kun med fluor, noe som forklares av det ganske sterke krystallgitteret til silisium.
Silisium reagerer med klor og brom ved temperaturer over 400°C.
Silisium interagerer med karbon og nitrogen bare ved svært høye temperaturer.
- I reaksjoner med ikke-metaller fungerer silisium som reduksjonsmiddel:
- under normale forhold, fra ikke-metaller, reagerer silisium bare med fluor, og danner silisiumhalogenid:
Si + 2F 2 = SiF 4 - ved høye temperaturer reagerer silisium med klor (400°C), oksygen (600°C), nitrogen (1000°C), karbon (2000°C):
- Si + 2Cl2 = SiCl4 - silisiumhalogenid;
- Si + O 2 = SiO 2 - silisiumoksid;
- 3Si + 2N2 = Si3N4 - silisiumnitrid;
- Si + C = SiC - karborundum (silisiumkarbid)
- under normale forhold, fra ikke-metaller, reagerer silisium bare med fluor, og danner silisiumhalogenid:
- I reaksjoner med metaller er silisium oksidasjonsmiddel(dannet salicider:
Si + 2Mg = Mg2Si - I reaksjoner med konsentrerte løsninger av alkalier, reagerer silisium med frigjøring av hydrogen, og danner løselige salter av kiselsyre, kalt silikater:
Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2 - Silisium reagerer ikke med syrer (bortsett fra HF).
Tilberedning og bruk av silisium
Innhenting av silisium:
- i laboratoriet - fra silika (aluminiumterapi):
3SiO2 + 4Al = 3Si + 2Al2O3 - i industrien - ved reduksjon av silisiumoksid med koks (teknisk rent silisium) ved høy temperatur:
SiO 2 + 2C = Si + 2CO - Det reneste silisium oppnås ved å redusere silisiumtetraklorid med hydrogen (sink) ved høy temperatur:
SiCl4+2H2 = Si+4HCl
Silisiumapplikasjon:
- produksjon av halvleder radioelementer;
- som metallurgiske tilsetningsstoffer i produksjon av varmebestandige og syrebestandige forbindelser;
- i produksjon av fotoceller for solcellebatterier;
- som AC likerettere.
Silikon mineral silisium en rekke silika - svart, mørk grå eller lys - er ganske vanlig i naturen, og mennesket er veldig kjent med det. Men de helbredende egenskapene til silisium ble kjent først nylig: på slutten av 70-tallet av det 20. århundre. Selv om menneskeheten ble kjent med silisium for veldig lenge siden.
Flint er steinen som la grunnlaget for menneskelig sivilisasjon. Gjennom hele steinalderen fungerte flint som materiale for å lage redskaper og jakte, og det ble brukt til å gjøre opp ild. De helbredende egenskapene til flint er nevnt i avhandlingene til eldgamle filosofer. Den ble brukt til å skjære av vorter, til å dekorere vegger i rom hvor kjøtt ble lagret, til å strø sår i form av pulver, som forhindret koldbrann, silisiumkvernsteiner i møller gjorde det mulig å få mel med utmerkede bake- og smakskvaliteter. I lang tid var bunnen og den indre overflaten av brønner foret med silisium, siden det ble lagt merke til at folk som drakk vann fra slike brønner ble mindre syke, og slikt vann var uvanlig klart, velsmakende og helbredende.
I naturen forekommer silisium i form av utbredte mineraler - kvarts, kalsedon, opal etc. Gruppen av disse mineralene inkluderer cornelian, Og jaspis, rhinestone, agat, opal, ametyst og mange andre steiner. Grunnlaget for disse mineralene er silisiumdioksid eller silika, men tettheten, fargen og noen andre egenskaper er forskjellige. I tillegg til silisium inneholder silisium omtrent 20 kjemiske elementer, hvorav de viktigste er Mg, Ca, P, Sr, Mn, Cu, Zn, osv. Derav de så mange navnene. Men den mest kjente blant representantene for denne familien er utvilsomt flint. Mesteparten av jordskorpen består av uorganiske silisiumforbindelser (28 vol.%).
Silisium (Silisium - lat.) kjemisk element, atomnummer 14, gruppe IV i det periodiske system. Silisiumatomer danner grunnlaget for leire, sand og steiner. Vi kan si at hele den uorganiske verden er assosiert med silisium. Under naturlige forhold finnes silisiummineraler i kalsitt og kritt.
Silisium er det nest mest tallrike grunnstoffet i jordskorpen etter oksygen og utgjør omtrent en tredjedel av dens totale vekt. Hvert 6. atom i jordskorpen er et silisiumatom. Sjøvann inneholder enda mer silisium enn fosfor, som er så nødvendig for liv på jorden.
I kroppen vår finnes silisium i skjoldbruskkjertelen, binyrene og hypofysen. Den høyeste konsentrasjonen finnes i hår og negler.
Silisium er også en del av kollagen, hovedproteinet i bindevev. Dens hovedrolle er å delta i en kjemisk reaksjon som holder sammen individuelle fibre av kollagen og elastin, og gir bindevevet styrke og elastisitet. Silisium er også en komponent av kollagen i hår og negler og spiller en viktig rolle i beinheling ved brudd.
Silisium har en spesiell rolle i menneskers liv og helse, så vel som flora og fauna. Silisium absorberes av planter i form av oppløste kiselsyrer, silikater og kolloidalt silika. Mangelen på silisium påvirker spiringen, veksten og utbyttet negativt av korn, hovedsakelig ris, samt sukkerrør, solsikker, avlinger som poteter, rødbeter, gulrøtter, agurker og tomater. Med grønnsaker, frukt, melk, kjøtt og andre produkter, bør en person konsumere 10-20 mg silisium daglig. Denne mengden er nødvendig for normal funksjon, vekst og utvikling av kroppen.
Vitenskapelig forskning på rollen til silisium for menneskers helse er dekket i monografiene til V. Krivenko et al. “Lithotherapy”, M., 1994, E. Mikheeva “Healing properties of silicon”, St. Petersburg, 2002, verk av M. Voronkov og I. Kuznetsov (Academy of Sciences of the USSR, Siberian Branch, 1984), A. Panicheva, L. Zardashvili, N. Semenova, etc. Det har vist seg at silisium er involvert i utveksling av fluor, magnesium, aluminium og andre mineralforbindelser, men interagerer spesielt tett med strontium og kalsium En av virkningsmekanismene til silisium er at det på grunn av dets kjemiske egenskaper skaper elektrisk ladede kolloidale systemer som har egenskapen til å adsorbere virus og patogener som er uvanlige for mennesker.
Noen planter er i stand til å konsentrere silisium. Dette Jordskokk, reddik, oliven EN, rips, kjerringrokk osv. Det samler seg mye silisium i kornavlinger, spesielt i frøskallet (kli): ris, havre, hirse, bygg, soyabønner. Når man maler korn i en mølle, blir de frigjort fra skallet, og derved frarøver de silisium og devaluerer dem derved.
Mineralvann er også rikt på silisium. Men raffinert sukker er praktisk talt blottet for silisium. Kun uraffinert gult sukker har silisium og er derfor av stor verdi.
Kjerringrokk utmerker seg ved sitt høye silisiuminnhold - utbredte planter av den innenlandske floraen, brukt mer og oftere nylig i folkemedisin. I denne forbindelse har burdock oljeekstrakt, kjerringrokkekstrakt og organiske silisiumforbindelser (ceramider) inkludert i medisinen kalt burdock olje med kjerringrokkekstrakt (med ceramider) vist seg godt. Spesielle studier har vist at denne medisinen:
Anbefalinger for bruk: når hårstrukturen er skadet på grunn av ytre eller indre faktorer, samt når håret er tynnere og matt i utseende.
Påføringsmåte: Påfør varm olje på håret og hodebunnen, gni forsiktig og grundig i minst 15 minutter (unngå brå og intense bevegelser, da dette knekker og trekker ut håret), fordel deretter oljen jevnt over hele hårets lengde. Påfør i 1 time, skyll deretter med mild sjampo.
Silisium er også ansvarlig for å sikre beskyttende funksjoner, metabolske prosesser og avgiftning. Det fungerer som et biologisk "tverrbindingsmiddel" involvert i dannelsen av den molekylære "arkitekturen" av polysakkarider og deres komplekser med proteiner, gir elastisitet til bindevev, er en del av elastinet i blodårene, gir styrke, elastisitet og ugjennomtrengelighet til veggene og hindrer penetrasjon av lipider inn i blodplasmaet.
Studier har vist at silisium i vann undertrykker bakterier som forårsaker gjæring og forråtnelse, feller ut tungmetaller, nøytraliserer klor og absorberer radionuklider. I en levende organisme bidrar biologisk aktive silisiumstoffer, sammen med proteinstrukturer, til dannelsen av enzymer, aminosyrer og hormoner. Silisium er spesielt nødvendig i bindevev; det finnes i skjoldbruskkjertelen, binyrene og hypofysen. Det er mye silisium i håret. Den høyeste konsentrasjonen finnes i hår og negler.
Silisium:
Mangel på silisium i kroppen fører til:
Det er funnet en sammenheng mellom konsentrasjonen av silisium i drikkevann og hjerte- og karsykdommer. Tuberkulose, diabetes, spedalskhet, hepatitt, hypertensjon, grå stær, leddgikt, kreft er ledsaget av en reduksjon i konsentrasjonen av silisium i vev og organer, eller forstyrrelser i metabolismen.
I mellomtiden mister kroppen vår silisium hver dag - i gjennomsnitt bruker vi 3,5 mg silisium per dag med mat og vann, og mister omtrent 9 mg!
Årsaker til silisiummangel i kroppen:
Vanligvis oppstår en reduksjon i silisiuminnhold på bakgrunn av en generell mineralmangel og er ledsaget av en mangel på magnesium og kalsium.
Tegn på silisiummangel:
Det er kjent at den biologiske alderen til en person bestemmes av hastigheten på metabolske prosesser, dvs. hastigheten på fornyelse av individuelle celler. Og hvis mange kosmetiske produkter kan løse problemet med hydrering og beskyttelse i en eller annen grad, krever problemet med akselererende metabolisme en mer intensiv endring av det ytre laget av huden.
Nedgangen i hudregenereringsprosesser begynner ved omtrent 30 års alder. På dette tidspunktet begynner kroppen allerede å føle mangel på silisium. Kroppen vår kan ikke gjenopprette silisiummangel på egen hånd, siden de naturlige silisiumforbindelsene rundt oss stort sett er biologisk inaktive og ikke er i stand til å delta i biokjemiske reaksjoner inne i cellen.
Silisium er et utmerket kosmetisk produkt. Det renser huden for pustulære formasjoner. Det er spesielt nyttig å vaske ansiktet med silisiumvann, samt ta det oralt for ungdomsakne. I prosessen med forskning har forskere skapt en ny klasse av organiske silisiumforbindelser som kan akselerere metabolske prosesser i huden og ved å delta i syntesen av bindevevsproteiner elastin og kollagen øke hudens elastisitet og eliminere dannede rynker.
Silisiumholdige forbindelser patentert av WGN akselererer metabolske prosesser i celler og regenererer elastin og kollagenfibre. Resultatene av å lage aktive nanosilisiumforbindelser dannet grunnlaget for utviklingen av linjen med såkalte "nanosilisium" kosmetiske preparater NewAge.
Bioaktivt nanosilisium trenger inn i de dype lagene av huden, renser dem og gir beskyttelse som bevarer hudens naturlige permeabilitet og pusteevne. Ikke-silisium, stimulerer prosessene for spredning og regenerering, akselererer fornyelsen av epidermis og gjenoppretter funksjonene til dermale celler - fibroblaster.
Fordelene med silisiumkosmetikk er den dermatologiske kompatibiliteten til komponentene; Kan brukes til alle hudtyper, inkludert sensitiv; høy virkningsgrad, skånsom stimulering av naturlige biokjemiske mekanismer for hudens funksjonelle tilstand.
Ved interaksjon med vann endrer flint egenskapene. Silisiumaktivert vann har en skadelig effekt på mikroorganismer, undertrykker bakterier som forårsaker råtning og gjæring, aktiv utfelling av tungmetallforbindelser forekommer i det, vannet blir rent i utseende og behagelig på smaken, det ødelegger ikke i lang tid og får mange andre helbredende egenskaper.
Flint tilhører mineralene i kvarts- eller kalsedonfamilien. Gruppen av disse mineralene inkluderer karneol, jaspis, bergkrystall, agat, opal, ametyst og mange andre steiner. Grunnlaget for disse mineralene er silisiumdioksid SiO2 eller silika, men tettheten, fargen og noen andre egenskaper er forskjellige. I tillegg til silisium inneholder silisium omtrent 20 kjemiske elementer, hvorav de viktigste er Mg, Ca, P, Sr, Mn, Cu, Zn, osv. Derav de så mange navnene. Men den mest kjente blant representantene for denne familien er utvilsomt flint.
Årsakene til og mekanismen for interaksjon mellom flint og vann er ikke fullstendig belyst. Kanskje den helbredende effekten av silisium forklares av dens evne til å danne spesielle medarbeidere med vann - kolloider som absorberer skitt og fremmed mikroflora fra miljøet.
Når vi snakker om de fordelaktige egenskapene til silisium for kroppen, husker vi først og fremst vann. Menneskekroppen inneholder omtrent 70 % vann, og derfor er det vanskelig å forestille seg livet uten det. Og hvis vi tar i betraktning at alle typer metabolisme utføres gjennom vannmiljøet, at det er vann som er lederen av det overveldende flertallet av fysiologiske livsprosesser, at uten det er ikke en eneste form for liv mulig - karbon, silisium eller noe annet, da blir det klart at vann aktivert av silisium får spesiell betydning.
"...i systemet flint - vandige løsninger av uorganiske salter skjer intensiv sedimentering av en rekke metaller: aluminium, jern, kadmium, cesium, sink, bly, strontium."- P. Aladovsky, leder for laboratoriet til Central Research Institute for Use of Water Resources, Doctor of Chemical Sciences. Med andre ord, flint fortrenger skadelige metaller fra vann, og renser det. De forblir på bunnen, og rent vann vises på toppen.
"Vann behandlet med silisium påvirker adsorpsjonskapasiteten til radionuklider. Dette kan gjøre det mulig å bruke det til å løse noen radiokjemiske problemer i det radionuklidforurensede territoriet i Hviterussland.»- Doktor i kjemivitenskap Yu. Davydov er leder for laboratoriet ved Institutt for radiologiske problemer ved National Academy of Sciences i Republikken Hviterussland.
"Silisiumvann, fra den femte lagringsdagen, har evnen til å styrke blodets hemostatiske evner og øke dets evne til å koagulere." E. Ivanov - Direktør for Institutt for hematologi og blodoverføring ved Helsedepartementet i Republikken Hviterussland, doktor i medisinske vitenskaper. Hemofili kommer umiddelbart til hjernen - en sykdom der blodet ikke koagulerer godt. Dette betyr at en person som får selv en liten ripe kan dø av tap av blod.
«I flere år har jeg ikke observert kreft hos mange pasienter som konsumerte silisiumaktivert vann (SAW). Vi har funnet at på den 5-6. dagen av å ta ACB (6-8 ganger daglig) hos pasienter med mange trofiske sår i underekstremitetene, øker antallet T- og B-lymfocytter. Og dette indikerer evnen til å fornye tapt og svekket immunitet. I tillegg reduserer ACB mengden kolesterol i blodet, spesielt ved fedme. Dermed tjener batteriet til å forhindre åreforkalkning."- M. Sinyavsky Professor ved Institutt for medisinsk opplæring, Mogilev State University. A.A. Kuleshova.
Hva er det - silisium vann? Silisiumvann er en tinktur av mørkebrun flint, som brukes innvendig og utvendig. Metoden for å tilberede flintvann er ganske enkel. I en 2-3 liters beholder, fortrinnsvis glass, tilsett 40-50 g små flintsteiner, gjerne intenst knallbrune (men ikke svarte) i fargen, hell i vann fra vannforsyningsnettet, men helst etter normal filtrering, og plasser det på et sted beskyttet mot direkte sollys sted og utenfor terrestrisk patogen stråling.
Dette vannet vil være klart til drikking om 2-3 dager. Hvis du følger den samme teknologien, men hvis du binder nakken med 2-3 lag gasbind og legger vannet på et lyst sted ved en temperatur over 5 °C i 5-7 dager, vil dette vannet, på grunn av dets egenskaper, kan brukes ikke bare som drikkevann, men også til medisinske formål, forebyggende formål. Det er nyttig å bruke til matlaging - te, supper, etc. Du kan drikke silisiumvann uten restriksjoner (normalt 1,5-2 liter per dag). Hvis dette ikke er mulig, så minst 3-5 ganger om dagen, et halvt glass, alltid i små slurker og gjerne kjølig.
Bruk flint, som allerede nevnt, bare i knallbrun (ikke svart) farge.
Kun naturlige mineraler skal brukes. Faktum er at flint inneholder rester av mikroorganismer, som på en gang dannet flint fra silt fra kritt og eldre epoker.
Etter en eller to bruk skal steinen skylles med kaldt vann og ventileres i frisk luft i 2 timer. Hvis lag eller avleiringer vises på overflaten av småsteinene, må de senkes i en 2% løsning av eddiksyre eller saltet vann i 2 timer; skyll deretter 2-3 ganger med rent vann og bløtlegg i 2 timer i en løsning av natron og skyll igjen.
De spesifikke egenskapene til silisiumvann gjør det mulig å forebygge mange sykdommer. Silisiumvann har en positiv effekt på den generelle tilstanden til kroppen som helhet.
Hvis du drikker silisiumaktivert vann eller koker mat med det, skjer følgende:
- styrking av immunsystemet, øke antall T- og B-lymfocytter i blodet;
Tilstanden til mennesker som lider av leversykdommer forbedres, fordi... vann hjelper strømmen av galle;
Rask helbredelse av brannskader, kutt, blåmerker, trofiske sår;
Hjelper med fordøyelsesbesvær, lindrer betennelse i mage-tarmkanalen og gastritt;
Redusere blodsukkernivået, samt vekt, diabetikere utsatt for fedme;
Redusere kolesterolnivået i blodet, spesielt ved fedme, forebygge aterosklerose og forbedre nyrefunksjonen;
Normaliserer tilstanden til pasienter som lider av hypertensjon;
Normaliserer stoffskiftet;
Den generelle tonen øker.
På ekstern bruk Silisiumvann stimulerer kroppens restitusjonsprosesser med:
- behandling av sår hals, rennende nese, betennelse i tannkjøttet (skylling av hals og munn etter å ha spist);
For virussykdommer i munnhulen, stomatitt og gingivitt;
Behandling av allergier, byller, diatese, dermatitt, ulike hudirritasjoner (kremer og vask);
For konjunktivitt, lindrer kløe og betennelse;
Vasking med slikt vann bidrar til å forbedre tilstanden til huden, redusere antall rynker og forhindre utseendet av nye, bidrar til å eliminere ujevnheter, hudormer og kviser;
Å skylle hodet og håret, gni inn i hodebunnen bidrar til å styrke og vokse hår;
For visse hudsykdommer (enkel vesikulær, herpes zoster og pityriasis rosea).
- For hår som faller ut og flisete tupper, skyll håret med flintvann;
For å lindre irritasjon etter barbering, skyll ansiktet med samme vann;
For "ungdomlig akne", vask ansiktet og påfør "vann" innvendig;
Tørk ansiktet med isbiter og frossent flintvann;
For å forhindre periodontal sykdom, skyll tannkjøttet med vann når du pusser tennene.
Bruken av "flint" vann til terapeutiske og profylaktiske formål fremmer rask sårheling, forhindrer dannelse av svulster ved regelmessig inntak av vann, forbedrer blodsammensetningen, gjenoppretter binyrefunksjonen, lindrer inflammatoriske prosesser i mage-tarmkanalen og gastritt, normaliserer blodsukkeret nivåer, reduserer vekt, tilheling av brudd (bein gror raskere og uten komplikasjoner), forbedring av nyrefunksjon og metabolisme, separasjon og fjerning av galle. Silisiumvann dreper virus; For forebygging under respirasjonsepidemier anbefales det å dryppe "vann" i nesen. Dette hjelper mot søvnløshet.
I husholdningen anbefales det å vanne blomster, noe som forlenger blomstringsperioden; akselererer fruktperioden til frukttrær og grønnsaksavlinger; øker produktiviteten med 10 %. Dreper mugg, gråråte, spesielt på jordbær og andre sopp. Å bløtlegge frø i slikt vann øker spiringen. Det er bedre å lagre blomster i en beholder som inneholder silisiumsteiner; holdbarheten deres øker kraftig. I et akvarium hindrer flint vann i å blomstre. Silisium hjelper også med å rense vann under en fottur, noe som er viktig for turister å vite.
Det er også nyttig å drikke silisiumvann for åreforkalkning (kar renses for sklerotiske avleiringer), ulike typer metabolske forstyrrelser, sår hals, influensa, faryngitt (skylling med silisiumvann reduserer varigheten av disse sykdommene betydelig - tross alt fungerer silisium som et antibiotikum her), revmatisme, Botkins sykdom (silisium dreper patogene virus), sykdommer i tenner og ledd (siden silisium gjenoppretter integriteten til beinvevet).
Og nå det viktigste punktet - kontraindikasjoner. Silisiumvann har kontraindikasjoner og må håndteres svært forsiktig. Leger har lagt merke til at for de som har en disposisjon for kreft, er det bedre å forlate det helt.
DEFINISJON
Silisium er i den tredje perioden i gruppe IV i hoved(A) undergruppen i det periodiske systemet.
Tilhører elementer i p-familien. Ikke-metall. Betegnelse - Si. Serienummer - 14. Relativ atommasse - 28.086 amu.
Elektronisk struktur av silisiumatomet
Silisiumatomet består av en positivt ladet kjerne (+14), bestående av 14 protoner og 14 nøytroner, rundt hvilke 14 elektroner beveger seg i 3 baner.
Figur 1. Skjematisk struktur av et silisiumatom.
Fordelingen av elektroner mellom orbitaler er som følger:
14Si) 2) 8) 4 ;
1s 2 2s 2 2s 6 3s 2 3s 2 .
Det ytre energinivået til silisium inneholder fire elektroner, alle elektroner fra det tredje undernivået. Energidiagrammet har følgende form:
Tilstedeværelsen av to uparrede elektroner indikerer at silisium er i stand til å vise +2-oksidasjonstilstanden. En eksitert tilstand er også mulig for silisiumatomet på grunn av tilstedeværelsen av en ledig 3 d-orbitaler. Elektroner 3 s-undernivåer dampe ut og okkupere gratis d
Derfor har silisium en oksidasjonstilstand til, lik +4.
Eksempler på problemløsning
EKSEMPEL 1
Silisium(lat. silicium), si, kjemisk element av gruppe IV i det periodiske systemet til Mendeleev; atomnummer 14, atommasse 28.086. I naturen er grunnstoffet representert av tre stabile isotoper: 28 si (92,27 %), 29 si (4,68 %) og 30 si (3,05 %).
Historisk referanse . K-forbindelser, utbredt på jorden, har vært kjent for mennesket siden steinalderen. Bruken av steinredskaper til arbeid og jakt fortsatte i flere årtusener. Bruken av K-forbindelser knyttet til deres prosessering - produksjon glass - begynte rundt 3000 f.Kr. e. (i det gamle Egypt). Den tidligste kjente forbindelsen av K. er dioksid sio 2 (silika). På 1700-tallet silika ble ansett som en enkel kropp og referert til som "jordarter" (som reflektert i navnet). Kompleksiteten til sammensetningen av silika ble etablert av I. Ya. Berzelius. For første gang, i 1825, oppnådde han elementært kalsium fra silisiumfluorid sif 4, og reduserte sistnevnte med kaliummetall. Det nye elementet fikk navnet "silisium" (fra det latinske silex - flint). Det russiske navnet ble introdusert av G.I. Hess i 1834.
Utbredelse i naturen . Når det gjelder utbredelse i jordskorpen, er oksygen det andre elementet (etter oksygen), dets gjennomsnittlige innhold i litosfæren er 29,5 % (i masse). I jordskorpen spiller karbon den samme primære rollen som karbon i dyre- og planteverdenen. For geokjemien til oksygen er dens ekstremt sterke forbindelse med oksygen viktig. Omtrent 12 % av litosfæren er silika sio 2 i mineralform kvarts og dens varianter. 75 % av litosfæren består av ulike silikater Og aluminiumsilikater(feltspat, glimmer, amfibol osv.). Det totale antallet mineraler som inneholder silika overstiger 400 .
Under magmatiske prosesser oppstår svak differensiering av kalsium: det akkumuleres både i granitoider (32,3%) og i ultrabasiske bergarter (19%). Ved høye temperaturer og høyt trykk øker løseligheten av sio 2. Dens migrering med vanndamp er også mulig, derfor er pegmatitter av hydrotermiske årer preget av betydelige konsentrasjoner av kvarts, som ofte er assosiert med malmelementer (gullkvarts, kvarts-cassiteritt, etc. årer).
Fysiske og kjemiske egenskaper. Karbon danner mørkegrå krystaller med en metallisk glans, med et ansiktssentrert kubisk diamantgitter med en periode a = 5,431 a, og en tetthet på 2,33 g/cm 3 . Ved svært høye trykk ble det oppnådd en ny (tilsynelatende sekskantet) modifikasjon med en tetthet på 2,55 g/cm3. K. smelter ved 1417°C, koker ved 2600°C. Spesifikk varmekapasitet (ved 20-100°C) 800 J/ (kg? K), eller 0,191 cal/ (g? grader); termisk ledningsevne selv for de reneste prøvene er ikke konstant og er i området (25°C) 84-126 W/ (m? K), eller 0,20-0,30 cal/ (cm? sek? grader). Temperaturkoeffisient for lineær ekspansjon 2,33? 10-6 K-1; under 120k blir det negativt. K. er gjennomsiktig for langbølget infrarøde stråler; brytningsindeks (for 1 = 6 µm) 3,42; dielektrisk konstant 11,7. K. er diamagnetisk, atommagnetisk følsomhet er -0,13? 10 -6. K. hardhet i henhold til Mohs 7,0, i henhold til Brinell 2,4 Gn/m2 (240 kgf/mm2), elastisitetsmodul 109 Gn/m2 (10890 kgf/mm2), kompressibilitetskoeffisient 0,325? 10 -6 cm 2 /kg. K. sprøtt materiale; merkbar plastisk deformasjon begynner ved temperaturer over 800°C.
K. er en halvleder som får stadig større bruk. De elektriske egenskapene til kobber er svært avhengig av urenheter. Den iboende spesifikke volumetriske elektriske resistiviteten til en celle ved romtemperatur antas å være 2,3? 10 3 ohm? m(2,3 ? 10 5 ohm? cm) .
Halvlederkrets med ledningsevne R-type (tilsetningsstoffer B, al, in eller ga) og n-type (tilsetningsstoffer P, bi, as eller sb) har betydelig lavere motstand. Båndgapet i henhold til elektriske målinger er 1,21 ev på 0 TIL og synker til 1.119 ev på 300 TIL.
I samsvar med posisjonen til ringen i det periodiske systemet til Mendeleev, er de 14 elektronene til ringatomet fordelt over tre skall: i det første (fra kjernen) 2 elektroner, i det andre 8, i det tredje (valens) 4; elektronskallkonfigurasjon 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2. Suksessive ioniseringspotensialer ( ev): 8,149; 16,34; 33.46 og 45.13. Atomradius 1,33 a, kovalent radius 1,17 a, ionisk radius si 4+ 0,39 a, si 4- 1,98 a.
I karbonforbindelser (lik karbon) 4-valenten. Imidlertid, i motsetning til karbon, viser silika, sammen med et koordinasjonstall på 4, et koordinasjonstall på 6, som forklares av det store volumet av atomet (et eksempel på slike forbindelser er silikofluorider som inneholder 2-gruppen).
Den kjemiske bindingen til et karbonatom med andre atomer utføres vanligvis på grunn av hybrid sp 3 orbitaler, men det er også mulig å involvere to av dets fem (ledige) 3 d- orbitaler, spesielt når K. er seks-koordinat. Med en lav elektronegativitetsverdi på 1,8 (mot 2,5 for karbon; 3,0 for nitrogen osv.), er karbon elektropositivt i forbindelser med ikke-metaller, og disse forbindelsene er polare av natur. Høy bindingsenergi med oksygen si-o, lik 464 kJ/mol(111 kcal/mol) , bestemmer stabiliteten til oksygenforbindelsene (sio 2 og silikater). Si-si bindingsenergi er lav, 176 kJ/mol (42 kcal/mol) ; I motsetning til karbon er karbon ikke preget av dannelse av lange kjeder og dobbeltbindinger mellom si-atomer. I luft, på grunn av dannelsen av en beskyttende oksidfilm, er karbon stabil selv ved høye temperaturer. I oksygen oksiderer det fra 400°C og dannes silisiumdioksid sio 2. Siomonoksid er også kjent, stabilt ved høye temperaturer i form av en gass; som et resultat av plutselig avkjøling kan det oppnås et fast produkt som lett brytes ned til en tynn blanding av si og sio 2. K. er motstandsdyktig mot syrer og løses kun i en blanding av salpeter- og flussyre; løses lett i varme alkaliske løsninger med frigjøring av hydrogen. K. reagerer med fluor ved romtemperatur og med andre halogener ved oppvarming for å danne forbindelser med den generelle formel seks 4 . Hydrogen reagerer ikke direkte med karbon, og kiselsyrer(silaner) oppnås ved dekomponering av silicider (se nedenfor). Hydrogensilikoner er kjent fra sih 4 til si 8 h 18 (sammensetningen ligner på mettede hydrokarboner). K. danner 2 grupper oksygenholdige silaner - siloksaner og siloksener. K reagerer med nitrogen ved temperaturer over 1000°C. Av stor praktisk betydning er si 3 n 4 nitrid, som ikke oksiderer i luft selv ved 1200°C, er motstandsdyktig mot syrer (unntatt salpeter) og alkalier, samt smeltede metaller og slagger, noe som gjør det til et verdifullt materiale for kjemisk industri, for produksjon av ildfaste materialer, etc. Forbindelser av karbon med karbon utmerker seg ved deres høye hardhet, samt termisk og kjemisk motstand ( silisiumkarbid sic) og med bor (sib 3, sib 6, sib 12). Ved oppvarming reagerer klor (i nærvær av metallkatalysatorer, som kobber) med organoklorforbindelser (for eksempel ch 3 cl) for å danne organohalosilaner [for eksempel si (ch 3) 3 ci], som brukes til syntesen av mange organiske silisiumforbindelser.
K. danner forbindelser med nesten alle metaller - silicider(kun forbindelser med bi, tl, pb, hg ble ikke oppdaget). Mer enn 250 silicider er oppnådd, hvis sammensetning (mesi, mesi 2, me 5 si 3, me 3 si, me 2 si, etc.) vanligvis ikke tilsvarer klassiske valenser. Silicider er ildfaste og harde; Ferrosilisium og molybden silicid mosi 2 er av størst praktisk betydning (elektriske ovnsvarmere, gassturbinblader, etc.).
Kvittering og søknad. K. teknisk renhet (95-98%) oppnås i en elektrisk lysbue ved reduksjon av silika sio 2 mellom grafittelektroder. I forbindelse med utviklingen av halvlederteknologi er det utviklet metoder for å oppnå rent og spesielt rent kobber.Dette krever en forsyntese av de reneste utgangsforbindelsene av kobber, hvorfra kobber utvinnes ved reduksjon eller termisk dekomponering.
Rent halvlederkobber oppnås i to former: polykrystallinsk (ved reduksjon av sici 4 eller sihcl 3 med sink eller hydrogen, termisk dekomponering av sil 4 og sih 4) og enkeltkrystallinsk (digelfri sone som smelter og "trekker" en enkelt krystall fra smeltet kobber - Czochralski-metoden).
Spesielt dopet kobber er mye brukt som materiale for fremstilling av halvlederenheter (transistorer, termistorer, strømlikerettere, kontrollerte dioder - tyristorer; solfotoceller brukt i romfartøy, etc.). Siden K. er gjennomsiktig for stråler med bølgelengder fra 1 til 9 µm, den brukes i infrarød optikk .
K. har mangfoldige og stadig voksende bruksområder. I metallurgi brukes oksygen til å fjerne oksygen oppløst i smeltede metaller (deoksidasjon). K. er en komponent i et stort antall legeringer av jern og ikke-jernholdige metaller. Vanligvis gir karbon legeringer økt motstand mot korrosjon, forbedrer deres støpeegenskaper og øker mekanisk styrke; men med et høyere innhold av K. kan det forårsake skjørhet. De viktigste er jern-, kobber- og aluminiumlegeringer som inneholder kalsium.En økende mengde karbon brukes til syntese av organosilisiumforbindelser og silicider. Silika og mange silikater (leire, feltspat, glimmer, talkum, etc.) blir behandlet av glass, sement, keramikk, elektro og andre industrier.
V. P. Barzakovsky.
Silisium finnes i kroppen i form av ulike forbindelser, hovedsakelig involvert i dannelsen av harde skjelettdeler og vev. Noen marine planter (for eksempel kiselalger) og dyr (for eksempel silisiumholdige svamper, radiolarier) kan akkumulere spesielt store mengder silisium, og danner tykke forekomster av silisiumdioksid på havbunnen når de dør. I kalde hav og innsjøer dominerer biogen silt anriket på kalium, i tropiske hav dominerer kalkholdig silt med lavt innhold av kalium. Blant landplanter samler korn, sikk, palmer og kjerringrokk mye kalium. Hos virveldyr er innholdet av silisiumdioksid i askestoffer 0,1-0,5 %. I de største mengder finnes K. i tett bindevev, nyrer og bukspyttkjertel. Den daglige menneskelige dietten inneholder opptil 1 G K. Når det er et høyt innhold av silisiumdioksidstøv i luften, kommer det inn i menneskelungene og forårsaker sykdom - silikose.
V.V. Kovalsky.
Litt.: Berezhnoy A.S., Silisium og dets binære systemer. K., 1958; Krasyuk B. A., Gribov A. I., Halvledere - germanium og silisium, M., 1961; Renyan V.R., teknologi for halvledersilisium, trans. fra engelsk, M., 1969; Sally I.V., Falkevich E.S., Produksjon av halvledersilisium, M., 1970; Silisium og germanium. Lør. Art., red. E.S. Falkevich, D.I. Levinzon, V. 1-2, M., 1969-70; Gladyshevsky E.I., Crystal chemistry of silicides and germanides, M., 1971; ulv N. f., silisium halvlederdata, oxf. - n. år, 1965.
last ned abstrakt
Silisium
SILICON-JEG; m.[fra gresk krēmnos - klippe, stein] Kjemisk grunnstoff (Si), mørkegrå krystaller med metallisk glans finnes i de fleste bergarter.
◁ Silisium, å, å. K salter. Kiselholdig (se 2.K.; 1 mark).
silisium(lat. Silicium), kjemisk grunnstoff i gruppe IV i det periodiske system. Mørkegrå krystaller med en metallisk glans; tetthet 2,33 g/cm 3, t pl 1415ºC. Motstandsdyktig mot kjemiske påvirkninger. Det utgjør 27,6 % av massen til jordskorpen (2. plass blant grunnstoffene), de viktigste mineralene er silika og silikater. Et av de viktigste halvledermaterialene (transistorer, termistorer, fotoceller). En integrert del av mange stål og andre legeringer (øker mekanisk styrke og korrosjonsbestandighet, forbedrer støpeegenskaper).
SILICONSILICON (lat. Silicium fra silex - flint), Si (les "silicium", men i dag ganske ofte som "si"), kjemisk grunnstoff med atomnummer 14, atommasse 28,0855. Det russiske navnet kommer fra det greske kremnos - klippe, fjell.
Naturlig silisium består av en blanding av tre stabile nuklider (cm. NUKLID) med massetall 28 (råder i blandingen, den inneholder 92,27 vekt%), 29 (4,68%) og 30 (3,05%). Konfigurasjon av det ytre elektroniske laget til et nøytralt ueksitert silisiumatom 3 s 2
R 2
. I forbindelser viser den vanligvis en oksidasjonstilstand på +4 (valens IV) og svært sjelden +3, +2 og +1 (henholdsvis valens III, II og I). I det periodiske systemet til Mendeleev er silisium plassert i gruppe IVA (i karbongruppen), i den tredje perioden.
Radien til et nøytralt silisiumatom er 0,133 nm. De sekvensielle ioniseringsenergiene til silisiumatomet er 8,1517, 16,342, 33,46 og 45,13 eV, og elektronaffiniteten er 1,22 eV. Radiusen til Si 4+-ionet med et koordinasjonsnummer på 4 (det vanligste når det gjelder silisium) er 0,040 nm, med et koordinasjonstall på 6 - 0,054 nm. I følge Pauling-skalaen er elektronegativiteten til silisium 1,9. Selv om silisium vanligvis er klassifisert som et ikke-metall, inntar det i en rekke egenskaper en mellomposisjon mellom metaller og ikke-metaller.
I fri form - brunt pulver eller lysegrå kompakt materiale med en metallisk glans.
Oppdagelseshistorie
Silisiumforbindelser har vært kjent for mennesker siden uminnelige tider. Men mennesket ble kjent med det enkle stoffet silisium for bare rundt 200 år siden. Faktisk var de første forskerne som fikk tak i silisium franskmannen J. L. Gay-Lussac (cm. GAY LUSSAC Joseph Louis) og L.J. Tenard (cm. TENAR Louis Jacques). De oppdaget i 1811 at oppvarming av silisiumfluorid med kaliummetall fører til dannelsen av et brunbrunt stoff:
SiF 4 + 4K = Si + 4KF, men forskerne selv trakk ikke den riktige konklusjonen om å få et nytt enkelt stoff. Æren av å oppdage et nytt grunnstoff tilhører den svenske kjemikeren J. Berzelius (cm. BERZELIUS Jens Jacob), som også varmet opp en forbindelse med sammensetning K 2 SiF 6 med kaliummetall for å produsere silisium. Han oppnådde det samme amorfe pulveret som de franske kjemikerne, og kunngjorde i 1824 et nytt elementært stoff, som han kalte "silisium." Krystallinsk silisium ble oppnådd først i 1854 av den franske kjemikeren A. E. Sainte-Clair Deville (cm. SAINT-CLAIR DEVILLE Henri Etienne) .
Å være i naturen
Når det gjelder overflod i jordskorpen, er silisium nummer to blant alle grunnstoffer (etter oksygen). Silisium utgjør 27,7 % av massen til jordskorpen. Silisium er en komponent i flere hundre forskjellige naturlige silikater (cm. SILIKATER) og aluminiumsilikater (cm. ALUMINIUMSILIKATER). Silisiumdioksyd, eller silisiumdioksid, er også utbredt (cm. SILICONDIOKSID) SiO 2 (elvesand (cm. SAND), kvarts (cm. KVARTS), flint (cm. FLINT) etc.), som utgjør omtrent 12 % av jordskorpen (i masse). Silisium forekommer ikke i fri form i naturen.
Kvittering
I industrien produseres silisium ved å redusere SiO 2-smelten med koks ved en temperatur på ca. 1800°C i lysbueovner. Renheten til silisiumet oppnådd på denne måten er ca. 99,9%. Siden silisium av høyere renhet er nødvendig for praktisk bruk, er det resulterende silisium klorert. Det dannes forbindelser med sammensetningen SiCl 4 og SiCl 3 H. Disse kloridene renses videre på forskjellige måter fra urenheter og i sluttfasen reduseres de med rent hydrogen. Det er også mulig å rense silisium ved først å skaffe magnesiumsilisid Mg 2 Si. Deretter oppnås flyktig monosilan SiH 4 fra magnesiumsilisid ved bruk av saltsyre eller eddiksyre. Monosilan renses videre ved rektifisering, sorpsjon og andre metoder, og spaltes deretter til silisium og hydrogen ved en temperatur på ca. 1000°C. Urenhetsinnholdet i silisium oppnådd ved disse metodene reduseres til 10-8-10-6 vekt%.
Fysiske og kjemiske egenskaper
Krystallgitter av silisium ansiktssentrert kubisk diamanttype, parameter a = 0,54307 nm (andre polymorfe modifikasjoner av silisium er oppnådd ved høye trykk), men på grunn av den lengre bindingslengden mellom Si-Si-atomer sammenlignet med lengden på C-C-bindingen, er hardheten til silisium betydelig mindre enn for diamant.
Silisiumtettheten er 2,33 kg/dm3. Smeltepunkt 1410°C, kokepunkt 2355°C. Silisium er skjørt, først når det varmes opp over 800°C blir det et plastisk stoff. Interessant nok er silisium gjennomsiktig for infrarød (IR) stråling.
Elementært silisium er en typisk halvleder (cm. HALVLEDERE). Båndgapet ved romtemperatur er 1,09 eV. Konsentrasjonen av strømbærere i silisium med egen ledningsevne ved romtemperatur er 1,5·10 16 m -3. De elektriske egenskapene til krystallinsk silisium er sterkt påvirket av mikrourenhetene det inneholder. For å oppnå silisiumenkrystaller med hullledningsevne, introduseres tilsetningsstoffer av gruppe III-elementer - bor i silisium. (cm. BOR (kjemisk grunnstoff)), aluminium (cm. ALUMINIUM), gallium (cm. GALLIUM) og India (cm. INDIUM), med elektronisk ledningsevne - tilsetninger av elementer fra gruppe V - fosfor (cm. FOSFOR), arsenikk (cm. ARSENIKK) eller antimon (cm. ANTIMON). De elektriske egenskapene til silisium kan varieres ved å endre prosessforholdene til enkeltkrystaller, spesielt ved å behandle silisiumoverflaten med forskjellige kjemiske midler.
Kjemisk er silisium inaktivt. Ved romtemperatur reagerer den bare med fluorgass, noe som resulterer i dannelsen av flyktig silisiumtetrafluorid SiF 4 . Når det varmes opp til en temperatur på 400-500°C, reagerer silisium med oksygen for å danne dioksyd SiO 2, med klor, brom og jod for å danne de tilsvarende svært flyktige tetrahalogenidene SiHal 4.
Silisium reagerer ikke direkte med hydrogen; silisiumforbindelser med hydrogen er silaner (cm. SILANS) med den generelle formelen Si n H 2n+2 - oppnådd indirekte. Monosilane SiH 4 (ofte kalt ganske enkelt silan) frigjøres når metallsilicider reagerer med syreløsninger, for eksempel:
Ca 2 Si + 4 HCl = 2 CaCl 2 + SiH 4
Silan SiH 4 dannet i denne reaksjonen inneholder en blanding av andre silaner, spesielt disilan Si 2 H 6 og trisilan Si 3 H 8, der det er en kjede av silisiumatomer forbundet med enkeltbindinger (-Si-Si-Si -).
Med nitrogen danner silisium ved en temperatur på ca. 1000°C nitridet Si 3 N 4, med bor - de termisk og kjemisk stabile boridene SiB 3, SiB 6 og SiB 12. En forbindelse av silisium og dens nærmeste analog i henhold til det periodiske system - karbon - silisiumkarbid SiC (karborundum) (cm. CARBORUNDUM)) er preget av høy hardhet og lav kjemisk reaktivitet. Karborundum er mye brukt som et slipende materiale.
Når silisium varmes opp med metaller, dannes silicider (cm. SILISIDER). Silicider kan deles inn i to grupper: ionisk-kovalente (silicider av alkali, jordalkalimetaller og magnesium som Ca 2 Si, Mg 2 Si, etc.) og metalllignende (silicider av overgangsmetaller). Silicider av aktive metaller brytes ned under påvirkning av syrer; silicider av overgangsmetaller er kjemisk stabile og brytes ikke ned under påvirkning av syrer. Metalllignende silicider har høye smeltepunkter (opptil 2000°C). Metalllignende silicider av sammensetningene MSi, M 3 Si 2, M 2 Si 3, M 5 Si 3 og MSi 2 dannes oftest. Metalllignende silicider er kjemisk inerte og motstandsdyktige mot oksygen selv ved høye temperaturer.
Silisiumdioksid SiO 2 er et surt oksid som ikke reagerer med vann. Eksisterer i form av flere polymorfer (kvarts (cm. KVARTS), tridymitt, cristobalitt, glassaktig SiO 2). Av disse modifikasjonene er kvarts av størst praktisk betydning. Kvarts har piezoelektriske egenskaper (cm. PIESOELEKTRISKE MATERIALER), den er gjennomsiktig for ultrafiolett (UV) stråling. Den er preget av en veldig lav termisk ekspansjonskoeffisient, så retter laget av kvarts sprekker ikke under temperaturendringer på opptil 1000 grader.
Kvarts er kjemisk motstandsdyktig mot syrer, men reagerer med flussyre:
Si02 + 6HF =H2 + 2H2O
og hydrogenfluoridgass HF:
SiO 2 + 4HF = SiF 4 + 2H 2 O
Disse to reaksjonene er mye brukt til glassetsing.
Når SiO 2 smelter sammen med alkalier og basiske oksider, samt med karbonater av aktive metaller, dannes silikater (cm. SILIKATER)- salter av svært svake vannuløselige kiselsyrer som ikke har en konstant sammensetning (cm. KILISSYRER) generell formel xH 2 O ySiO 2 (ganske ofte i litteraturen skriver de ikke særlig nøyaktig ikke om kiselsyrer, men om kiselsyre, selv om de faktisk snakker om det samme). For eksempel kan natriumortosilikat oppnås:
SiO 2 + 4NaOH = (2Na 2 O) SiO 2 + 2H 2 O,
kalsiummetasilikat:
SiO 2 + CaO = CaO SiO 2
eller blandet kalsium og natriumsilikat:
Na 2 CO 3 + CaCO 3 + 6SiO 2 = Na 2 O CaO 6SiO 2 + 2CO 2
Vindusglass er laget av Na 2 O·CaO·6SiO 2-silikat.
Det skal bemerkes at de fleste silikater ikke har en konstant sammensetning. Av alle silikater er det kun natrium- og kaliumsilikater som er løselige i vann. Løsninger av disse silikatene i vann kalles løselig glass. På grunn av hydrolyse er disse løsningene preget av et svært alkalisk miljø. Hydrolyserte silikater er preget av dannelsen av ikke sanne, men kolloidale løsninger. Når løsninger av natrium- eller kaliumsilikater surgjøres, faller det ut et gelatinøst hvitt bunnfall av hydratiserte kiselsyrer.
Det viktigste strukturelle elementet i både fast silisiumdioksid og alle silikater er gruppen, der silisiumatomet Si er omgitt av et tetraeder med fire oksygenatomer O. I dette tilfellet er hvert oksygenatom forbundet med to silisiumatomer. Fragmenter kan kobles til hverandre på forskjellige måter. Blant silikatene, i henhold til arten av forbindelsene i deres fragmenter, er de delt inn i øy, kjede, bånd, lagdelt, ramme og andre.
Når SiO 2 reduseres med silisium ved høye temperaturer, dannes silisiummonoksid av sammensetningen SiO.
Silisium er preget av dannelsen av organosilisiumforbindelser (cm. ORGANOSILON FORBINDELSER), hvor silisiumatomer er forbundet i lange kjeder på grunn av brodannende oksygenatomer -O-, og til hvert silisiumatom, i tillegg til to O-atomer, ytterligere to organiske radikaler R 1 og R 2 = CH 3, C 2 H 5, C 6 er festet H 5, CH 2 CH 2 CF 3, etc.
applikasjon
Silisium brukes som halvledermateriale. Kvarts brukes som piezoelektrisk, som materiale for fremstilling av varmebestandige kjemiske (kvarts) kokekar og UV-lamper. Silikater er mye brukt som byggematerialer. Vindusglass er amorfe silikater. Organosilisiummaterialer kjennetegnes ved høy slitestyrke og er mye brukt i praksis som silikonoljer, lim, gummi og lakk.
Biologisk rolle
For noen organismer er silisium et viktig biogent element (cm. BIOGENE ELEMENTER). Det er en del av bærende strukturer i planter og skjelettstrukturer hos dyr. Silisium konsentreres i store mengder av marine organismer - kiselalger. (cm. DIATOMALGER), radiolariere (cm. RADIOLARIA), svamper (cm. SVAMPER). Menneskelig muskelvev inneholder (1-2)·10 -2 % silisium, beinvev - 17·10 -4 %, blod - 3,9 mg/l. Opptil 1 g silisium kommer inn i menneskekroppen med mat hver dag.
Silisiumforbindelser er ikke giftige. Men innånding av svært spredte partikler av både silikater og silisiumdioksid, dannet for eksempel under sprengningsoperasjoner, ved meisling av stein i gruver, under drift av sandblåsemaskiner etc. er svært farlig SiO 2 mikropartikler som kommer inn i lungene krystalliserer seg i dem, og de resulterende krystallene ødelegger lungevevet og forårsaker en alvorlig sykdom - silikose (cm. SILIKOSE). For å forhindre at dette farlige støvet kommer inn i lungene dine, bør du bruke en respirator for å beskytte luftveiene.
encyklopedisk ordbok. 2009 .
Synonymer:Se hva "silisium" er i andre ordbøker:
- (symbol Si), et utbredt grått kjemisk grunnstoff i gruppe IV i det periodiske system, ikke-metall. Det ble først isolert av Jens BERZELIUS i 1824. Silisium finnes bare i forbindelser som SILICA (silisiumdioksid) eller i... ... Vitenskapelig og teknisk encyklopedisk ordbok
Silisium- produseres nesten utelukkende ved karbotermisk reduksjon av silika ved bruk av lysbueovner. Det er en dårlig leder av varme og elektrisitet, hardere enn glass, vanligvis i form av et pulver eller oftere formløse deler... ... Offisiell terminologi
SILICON- kjemi. grunnstoff, ikke-metall, symbol Si (lat. Silicium), kl. n. 14, kl. m. 28,08; amorft og krystallinsk silisium (som er bygget av samme type krystaller som diamant) er kjent. Amorft K. brunt pulver med kubisk struktur i svært spredt... ... Big Polytechnic Encyclopedia
- (Silisium), Si, kjemisk element av gruppe IV i det periodiske systemet, atomnummer 14, atommasse 28,0855; ikke-metall, smeltepunkt 1415°C. Silisium er det nest mest tallrike grunnstoffet på jorden etter oksygen, innholdet i jordskorpen er 27,6 vektprosent. … … Moderne leksikon
Si (lat. Silicium * a. silicium, silisium; n. Silizium; f. silicium; i. siliseo), kjemisk. element av gruppe IV periodisk. Mendeleev-systemet, kl. n. 14, kl. m. 28.086. Det finnes 3 stabile isotoper i naturen: 28Si (92,27), 29Si (4,68%), 30Si (3 ... Geologisk leksikon
- (Si), syntetisk monokrystall, halvleder. Punktsymmetrigruppe m3m, tetthet 2,33 g/cm3, Tsmelte=1417°C. Hardhet på Mohs skala 7, sprø, merkbar duktilitet. deformasjon begynner ved T>800°C. Termisk ledende, temperaturkoeffisient. lineær ... ... Fysisk leksikon
Silicium Dictionary of Russian synonyms. silisium substantiv, antall synonymer: 6 leucon (1) mineral ... Synonymordbok
Silisium- (Silisium), Si, kjemisk element av gruppe IV i det periodiske systemet, atomnummer 14, atommasse 28,0855; ikke-metall, smeltepunkt 1415°C. Silisium er det nest mest tallrike grunnstoffet på jorden etter oksygen, innholdet i jordskorpen er 27,6 vektprosent. … … Illustrert encyklopedisk ordbok
- (lat. Silicium) Si, kjemisk grunnstoff i gruppe IV i det periodiske system, atomnummer 14, atommasse 28,0855. Mørkegrå krystaller med en metallisk glans; tetthet 2,33 g/cm³, smeltepunkt 1415.C. Motstandsdyktig mot kjemiske påvirkninger. Gjør opp... ... Stor encyklopedisk ordbok
SILICON, silisium, mange. nei, mann (kjemikalier). Et kjemisk grunnstoff som finnes i de fleste bergarter. Ushakovs forklarende ordbok. D.N. Usjakov. 1935 1940 ... Ushakovs forklarende ordbok
Laster inn...