Silisyumun kimyasal bir element olarak özellikleri. Nasıl olduğunu biliyorsun. Silikon bileşiklerinin uygulanması
- Tanım - Si (Silikon);
- Dönem - III;
- Grup - 14 (IVa);
- Atom kütlesi - 28.0855;
- Atom numarası - 14;
- Atom yarıçapı = 132 pm;
- Kovalent yarıçap = 111 pm;
- Elektron dağılımı - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2;
- erime sıcaklığı = 1412°C;
- kaynama noktası = 2355°C;
- Elektronegatiflik (Pauling'e göre/Alfred ve Rochow'a göre) = 1,90/1,74;
- Oksidasyon durumu: +4, +2, 0, -4;
- Yoğunluk (sayı) = 2,33 g/cm3;
- Molar hacim = 12,1 cm3 /mol.
Silikon bileşikleri:
Silikon ilk kez 1811'de saf haliyle izole edildi (Fransız J. L. Gay-Lussac ve L. J. Tenard). Saf elemental silikon 1825'te elde edildi (İsveçli J. J. Berzelius). Kimyasal element, 1834'te (Rus kimyager G. I. Hess) “silikon” adını (eski Yunancadan dağ olarak tercüme edilmiştir) almıştır.
Silikon, Dünya üzerinde en çok bulunan (oksijenden sonra) kimyasal elementtir (içerik yer kabuğu ağırlıkça %28-29). Doğada silikon çoğunlukla silika (kum, kuvars, çakmaktaşı, feldispat) ve ayrıca silikatlar ve alüminosilikatlar halinde bulunur. Saf haliyle silikon son derece nadirdir. Saf formdaki birçok doğal silikat değerli taşlardır: zümrüt, topaz, akuamarin - bunların hepsi silikondur. Saf kristalin silikon (IV) oksit, kaya kristali ve kuvars formunda oluşur. Çeşitli safsızlıklar içeren silikon oksit, değerli ve yarı değerli taşlar (ametist, akik, jasper) oluşturur.
Pirinç. Silikon atomunun yapısı.
Silisyumun elektronik konfigürasyonu 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2'dir (bkz. Atomların elektronik yapısı). Dış enerji seviyesinde, silikonun 4 elektronu vardır: 2'si 3s alt seviyesinde eşleşmiş + 2'si p-orbitallerinde eşlenmemiş. Bir silikon atomu uyarılmış bir duruma geçtiğinde, s-alt seviyesindeki bir elektron çiftini "terk eder" ve bir serbest yörüngenin bulunduğu p-alt seviyesine hareket eder. Böylece heyecanlı bir durumda elektronik konfigürasyon silikon atomu şu formu alır: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3p 3 .
Pirinç. Silikon atomunun uyarılmış duruma geçişi.
Bu nedenle bileşiklerdeki silikon, 4 (çoğunlukla) veya 2 (bakınız Değerlik) değerinde bir değer sergileyebilir. Diğer elementlerle reaksiyona giren silikon (aynı zamanda karbon), hem elektronlarını bırakıp hem de onları kabul edebileceği kimyasal bağlar oluşturur, ancak silikon atomlarındaki elektronları kabul etme yeteneği, daha büyük silikon nedeniyle karbon atomlarına göre daha az belirgindir. atom.
Silikon oksidasyon durumları:
- -4 : SiH4 (silan), Ca2Si, Mg2Si (metal silikatlar);
- +4 - en kararlı olanı: Si02 (silikon oksit), H2Si03 (silisik asit), silikatlar ve silikon halojenürler;
- 0 : Si (basit madde)
Basit bir madde olarak silikon
Silikon, metalik parlaklığa sahip koyu gri kristal bir maddedir. Kristalin silikon bir yarı iletkendir.
Silikon, elmasa benzeyen ancak onun kadar güçlü olmayan tek bir allotropik modifikasyon oluşturur, çünkü Si-Si bağları elmas karbon molekülündeki kadar güçlü değildir (Bakınız Elmas).
Amorf silikon- erime noktası 1420°C olan kahverengi toz.
Kristalin silikon, amorf silikonun yeniden kristalleştirilmesiyle elde edilir. Oldukça aktif olan amorf silikonun aksine kimyasal Kristalin silikon diğer maddelerle etkileşimi açısından daha inerttir.
Silikonun kristal kafesinin yapısı elmasın yapısını tekrarlar - her atom, bir tetrahedronun köşelerinde bulunan diğer dört atomla çevrilidir. Atomlar, elmastaki karbon bağları kadar güçlü olmayan kovalent bağlarla bir arada tutulur. Bu nedenle hayırda bile. Kristalin silikondaki bazı kovalent bağlar kırılır, bu da bazı elektronların salınmasına neden olur ve bu da silikonun çok az elektrik iletkenliğine sahip olmasına neden olur. Silikon ısındıkça, ışık altında veya bazı safsızlıklar eklendiğinde, birçok şey yok olur. kovalent bağlar artar, bunun sonucunda serbest elektron sayısı artar, dolayısıyla silikonun elektriksel iletkenliği de artar.
Silikonun kimyasal özellikleri
Karbon gibi silikon da reaksiyona girdiği maddeye bağlı olarak hem indirgeyici hem de oksitleyici bir madde olabilir.
Hayır. silikon yalnızca flor ile etkileşime girer, bu da oldukça güçlü olmasıyla açıklanır. kristal kafes silikon.
Silikon, 400°C'yi aşan sıcaklıklarda klor ve brom ile reaksiyona girer.
Silikon, karbon ve nitrojenle yalnızca çok yüksek sıcaklıklarda etkileşime girer.
- Ametallerle reaksiyonlarda silikon aşağıdaki gibi davranır: indirgeyici madde:
- normal koşullar altında, metal olmayanlardan silikon yalnızca flor ile reaksiyona girerek silikon halojenür oluşturur:
Si + 2F2 = SiF4 - yüksek sıcaklıklarda silikon, klor (400°C), oksijen (600°C), nitrojen (1000°C), karbon (2000°C) ile reaksiyona girer:
- Si + 2Cl2 = SiCl4 - silikon halojenür;
- Si + O2 = Si02 - silikon oksit;
- 3Si + 2N2 = Si3N4 - silikon nitrür;
- Si + C = SiC - karborundum (silisyum karbür)
- normal koşullar altında, metal olmayanlardan silikon yalnızca flor ile reaksiyona girerek silikon halojenür oluşturur:
- Metallerle reaksiyonlarda silikon oksitleyici ajan(oluşturulmuş salisidler:
Si + 2Mg = Mg2Si - Konsantre alkali çözeltileri ile reaksiyonlarda silikon, hidrojen salınımıyla reaksiyona girerek, silisik asidin çözünebilir tuzlarını oluşturur. silikatlar:
Si + 2NaOH + H20 = Na2Si03 + 2H2 - Silikon asitlerle reaksiyona girmez (HF hariç).
Silikonun hazırlanması ve kullanımı
Silikonun elde edilmesi:
- laboratuvarda - silikadan (alüminyum tedavisi):
3SiO2 + 4Al = 3Si + 2Al203 - endüstride - yüksek sıcaklıkta silikon oksidin kok (teknik olarak saf silikon) ile indirgenmesiyle:
SiO2 + 2C = Si + 2CO - En saf silikon, silikon tetraklorürün yüksek sıcaklıkta hidrojen (çinko) ile indirgenmesiyle elde edilir:
SiCl4 +2H2 = Si+4HCl
Silikon Uygulaması:
- yarı iletken radyo elemanlarının üretimi;
- ısıya dayanıklı ve aside dayanıklı bileşiklerin üretiminde metalurjik katkı maddeleri olarak;
- güneş pilleri için fotosel üretiminde;
- AC redresörleri olarak.
Silikon minerali silikonçeşitli silika - siyah, koyu gri veya açık - doğada oldukça yaygındır ve insan buna çok aşinadır. Ancak silikonun iyileştirici özellikleri ancak yakın zamanda biliniyordu: 20. yüzyılın 70'li yıllarının sonlarında. Her ne kadar insanlık silikonla çok uzun zaman önce tanışmış olsa da.
Çakmaktaşı, insan uygarlığının temelini atan taştır. Taş Devri boyunca çakmaktaşı alet yapımı ve avcılık malzemesi olarak kullanılmış, ateş yakmak için de kullanılmıştır. Çakmaktaşının iyileştirici özelliklerinden eski filozofların incelemelerinde bahsedilmektedir. Siğilleri kesmek, etin depolandığı odaların duvarlarını süslemek, kangreni önleyen toz şeklindeki yaraları serpmek için kullanılmış; değirmenlerdeki silikon değirmen taşları mükemmel pişirme ve tat özelliklerine sahip un elde edilmesini mümkün kılmıştır. Uzun süredir kuyuların tabanı ve iç yüzeyi silikonla kaplanmıştı, çünkü bu tür kuyulardan su içenlerin daha az hastalandığı ve bu suyun alışılmadık derecede berrak, lezzetli ve şifalı olduğu fark edildi.
Doğada silikon yaygın mineraller halinde bulunur. kuvars, kalsedon, opal vb. Bu minerallerin grubu şunları içerir: kızılcık, Ve jasper, yapay elmas, akik, opal, ametist ve diğer birçok taş. Bu minerallerin temeli silikon dioksit veya silikadır ancak yoğunluğu, rengi ve diğer bazı özellikleri farklıdır. Silikaya ek olarak silikon, başlıcaları Mg, Ca, P, Sr, Mn, Cu, Zn vb. olmak üzere yaklaşık 20 kimyasal element içerir. Bu nedenle pek çok isim verilmiştir. Ancak bu ailenin temsilcileri arasında en ünlüsü şüphesiz çakmaktaşıdır. Yerkabuğunun büyük bir kısmı inorganik silikon bileşiklerinden oluşur (%28 hacim).
Silikon (Silikyum - enlem.) kimyasal element, atom numarası 14, grup IV periyodik tablo. Silikon atomları kil, kum ve kayaların temelini oluşturur. İnorganik dünyanın tamamının silikonla bağlantılı olduğunu söyleyebiliriz. İÇİNDE doğal koşullar silikon mineralleri kalsit ve tebeşirde bulunur.
Silikon, yerkabuğunda oksijenden sonra en çok bulunan ikinci elementtir ve toplam ağırlığının yaklaşık üçte birini oluşturur. Yer kabuğundaki her 6 atomdan biri silikon atomudur. Deniz suyu, Dünya'daki yaşam için çok gerekli olan fosfordan daha fazla silikon içerir.
Vücudumuzda tiroid bezinde, adrenal bezlerde ve hipofiz bezinde silikon bulunur. En yüksek konsantrasyonu saç ve tırnaklarda bulunur.
Silikon ayrıca bağ dokusunun ana proteini olan kolajenin bir parçasıdır. Başlıca rolü, bağ dokusuna güç ve elastikiyet kazandırarak, kollajen ve elastin liflerini bir arada tutan kimyasal reaksiyona katılmaktır. Silikon ayrıca saç ve tırnaklarda bulunan kolajenin bir bileşenidir ve kırıklar sırasında kemik iyileşmesinde önemli rol oynar.
Silikonun insanların yaşamında ve sağlığında olduğu kadar flora ve faunada da özel bir rolü vardır. Silikon bitkiler tarafından çözünmüş silisik asitler, silikatlar ve koloidal silika formunda emilir. Silikon eksikliği, başta pirinç olmak üzere, şeker kamışı, ayçiçeği, patates, pancar, havuç, salatalık ve domates gibi mahsullerin çimlenmesini, büyümesini ve verimini olumsuz etkiler. Sebze, meyve, süt, et ve diğer ürünlerle birlikte kişi günlük 10-20 mg silikon tüketmelidir. Bu miktar vücudun normal işleyişi, büyümesi ve gelişmesi için gereklidir.
Bilimsel araştırma Silikonun insan sağlığındaki rolü V. Krivenko ve arkadaşlarının “Litoterapi”, M., 1994, E. Mikheeva “Silikonun iyileştirici özellikleri”, St. Petersburg, 2002, M. Voronkov ve I. Kuznetsov (AS SSCB, Sib. otd., 1984), A. Panicheva, L. Zardashvili, N. Semenova, vb. Silisyumun flor, magnezyum, alüminyum ve diğer minerallerin değişiminde yer aldığı gösterilmiştir. bileşiklerdir, ancak özellikle stronsiyum ve kalsiyum ile yakından etkileşime girer. Silikonun etki ettiği mekanizmalardan biri de kimyasal özellikler insanlar için alışılmadık virüsleri ve patojenleri adsorbe etme özelliğine sahip, elektrik yüklü kolloidal sistemler oluşturur.
Bazı bitkiler silikonu konsantre etme yeteneğine sahiptir. Bu Kudüs enginarı, turp, zeytin A, frenk üzümü, at kuyruğu Tahıl mahsullerinde, özellikle tohum kabuğunda (kepek) çok miktarda silikon birikir: pirinç, yulaf, darı, arpa, soya fasulyesi. Tahıllar bir değirmende öğütüldüğünde kabuklarından kurtulurlar, böylece silikondan mahrum kalırlar ve dolayısıyla değersizleşirler.
Silikon açısından zengin ve maden suları. Ancak rafine şeker pratikte silikondan yoksundur. Yalnızca rafine edilmemiş sarı şekerin silikonu vardır ve bu nedenle büyük değere sahiptir.
At kuyruğu, son zamanlarda halk hekimliğinde giderek daha sık kullanılan, ev bitki örtüsünün yaygın bitkileri olan yüksek silikon içeriğiyle ayırt edilir. Bu bakımdan dulavratotu yağı ekstraktı, at kuyruğu ekstraktı ve dulavratotu yağı adı verilen at kuyruğu ekstraktı (seramidli) ilacının içeriğinde bulunan organik silikon bileşikleri (seramidler) kendilerini kanıtlamıştır. Özel çalışmalar bu ilacın:
Kullanım önerileri: Saç yapısının dış veya iç etkenlerden dolayı hasar görmesi, ayrıca saçın incelmesi ve mat görünmesi.
Kullanım talimatları: Saça ve saç derisine ılık yağ uygulayın, en az 15 dakika boyunca nazikçe ve iyice ovalayın (ani ve yoğun hareketlerden kaçının çünkü bu saçı kırar ve çeker), ardından yağı saçın tüm uzunluğu boyunca eşit bir şekilde dağıtın. 1 saat uygulayın, ardından hafif şampuanla durulayın.
Silikon aynı zamanda koruyucu fonksiyonların, metabolik süreçlerin ve detoksifikasyonun sağlanmasından da sorumludur. Polisakkaritlerin ve bunların proteinlerle olan komplekslerinin moleküler "mimarisinin" oluşumunda rol oynayan biyolojik bir "çapraz bağlama" maddesi olarak çalışır, bağ dokularına esneklik kazandırır, kan damarlarının elastininin bir parçasıdır, güç, elastikiyet ve geçirimsizlik verir duvarlarına yapışır ve lipitlerin kan plazmasına nüfuz etmesini önler.
Çalışmalar, sudaki silikonun, fermantasyona ve çürümeye neden olan bakterileri bastırdığını, ağır metalleri çökelttiğini, kloru nötralize ettiğini ve radyonüklitleri emdiğini göstermiştir. Canlı bir organizmada biyolojik olarak aktif maddeler Silikon, protein yapılarıyla birlikte enzimlerin, amino asitlerin ve hormonların oluşumuna katkıda bulunur. Silikon özellikle bağ dokusunda gereklidir; tiroid bezinde, adrenal bezlerde ve hipofiz bezinde bulunur. Saçta çok fazla silikon var. En yüksek konsantrasyonu saç ve tırnaklarda bulunur.
Silikon:
Vücutta silikon eksikliği şunlara yol açar:
İçme suyundaki silikon konsantrasyonu ile kalp-damar hastalıkları arasında bir ilişki bulunmuştur. Tüberküloz, diyabet, cüzzam, hepatit, hipertansiyon, katarakt, artrit, kansere doku ve organlardaki silikon konsantrasyonunda bir azalma veya metabolizmasındaki bozukluklar eşlik eder.
Bu arada vücudumuz her gün silikon kaybediyor - yiyecek ve suyla birlikte günde ortalama 3,5 mg silikon tüketiyoruz ve yaklaşık 9 mg kaybediyoruz!
Vücuttaki silikon eksikliğinin nedenleri:
Tipik olarak, genel mineral eksikliğinin arka planında silikon içeriğinde bir azalma meydana gelir ve buna magnezyum ve kalsiyum eksikliği eşlik eder.
Silikon eksikliği belirtileri:
Bir kişinin biyolojik yaşının metabolik süreçlerin hızına göre belirlendiği bilinmektedir. bireysel hücrelerin yenilenme hızı. Ve eğer birçok kozmetik ürün nemlendirme ve koruma sorununu bir dereceye kadar çözebiliyorsa, metabolizmayı hızlandırma sorunu da cildin dış katmanında daha yoğun bir değişiklik yapılmasını gerektirir.
Cilt yenilenme süreçlerindeki yavaşlama yaklaşık 30 yaş civarında başlar. Bu zamana kadar vücut zaten silikon eksikliğini hissetmeye başlıyor. Çevremizdeki doğal silikon bileşikleri çoğunlukla biyolojik olarak aktif olmadığından ve hücre içindeki biyokimyasal reaksiyonlara katılamadığından vücudumuz silikon eksikliğini kendi başına gideremez.
Silikon mükemmel bir kozmetik üründür. Püstüler oluşumların cildini temizler. Özellikle genç yaştaki sivilcelerde yüzünüzü silikonlu suyla yıkamanın yanı sıra ağızdan almanız da faydalıdır. Araştırma sürecinde bilim adamları, ciltteki metabolik süreçleri hızlandırabilen ve bağ dokusu proteinleri elastin ve kollajen sentezine katılarak cilt elastikiyetini artıran ve oluşan kırışıklıkları ortadan kaldırabilen yeni bir organik silikon bileşikleri sınıfı oluşturdular.
WGN tarafından patentli silikon içeren bileşikler, hücrelerdeki metabolik süreçleri hızlandırır ve elastin ve kollajen liflerini yeniler. Aktif nanosilikon bileşikleri yaratmanın sonuçları, NewAge "nanosilikon" kozmetik preparatları serisinin geliştirilmesinin temelini oluşturdu.
Biyoaktif nanosilikon Cildin derin katmanlarına nüfuz ederek onları temizler ve cildin doğal geçirgenliğini ve nefes alma yeteneğini koruyan koruma sağlar. Çoğalma ve yenilenme süreçlerini uyaran silikon olmayan, epidermisin yenilenmesini hızlandırır ve dermal hücrelerin - fibroblastların işlevlerini geri yükler.
Silikon kozmetiklerin avantajları, bileşenlerin dermatolojik uyumluluğudur; Hassas olanlar da dahil olmak üzere her türlü cilt tipi için kullanılabilir; Yüksek etki verimliliği, cildin fonksiyonel durumunun doğal biyokimyasal mekanizmalarının nazikçe uyarılması.
Çakmaktaşı su ile etkileşime girdiğinde özelliklerini değiştirir. Silikonla aktifleştirilen su, mikroorganizmalar üzerinde zararlı etkiye sahiptir, çürümeye ve fermantasyona neden olan bakterileri baskılar, içinde ağır metal bileşiklerinin aktif çökelmesi meydana gelir, su görünüşte temiz ve tadı hoş hale gelir, uzun süre bozulmaz ve başka birçok iyileştirici nitelik kazanır.
Çakmaktaşı, kuvars veya kalsedon ailesinin minerallerine aittir. Bu minerallerin grubu akik, jasper, kaya kristali, akik, opal, ametist ve diğer birçok taşı içerir. Bu minerallerin temeli silikon dioksit SiO2 veya silikadır, ancak yoğunluk, renk ve diğer bazı özellikler farklıdır. Silikaya ek olarak silikon, başlıcaları Mg, Ca, P, Sr, Mn, Cu, Zn vb. olmak üzere yaklaşık 20 kimyasal element içerir. Bu nedenle pek çok isim verilmiştir. Ancak bu ailenin temsilcileri arasında en ünlüsü şüphesiz çakmaktaşıdır.
Çakmaktaşı ile su arasındaki etkileşimin nedenleri ve mekanizması tam olarak aydınlatılamamıştır. Belki de silikonun iyileştirici etkisi, çevredeki kiri ve yabancı mikroflorayı emen su kolloidleri ile özel bağlantılar oluşturma yeteneğiyle açıklanmaktadır.
Silikonun vücut için faydalı özelliklerinden bahsederken öncelikle suyu hatırlıyoruz. İnsan vücudunun yaklaşık %70'i su içerir ve bu nedenle onsuz bir hayat hayal etmek zordur. Ve her türlü metabolizmanın su ortamında gerçekleştirildiğini hesaba katarsak, fizyolojik olayların ezici çoğunluğunun iletkeninin su olduğunu görürüz. yaşam süreçleri onsuz tek bir yaşam formunun - karbon, silikon veya başka herhangi bir şeyin - mümkün olmadığı, o zaman silikonla aktive edilen suyun özel bir önem kazandığı ortaya çıkıyor.
“...çakmaktaşı sisteminde - inorganik tuzların sulu çözeltileri, bir dizi metalin yoğun çökelmesi meydana gelir: alüminyum, demir, kadmiyum, sezyum, çinko, kurşun, stronsiyum."- P. Aladovsky, Merkezi Kullanım Araştırma Enstitüsü laboratuvarı başkanı su kaynakları, Kimya Bilimleri Doktoru Başka bir deyişle çakmaktaşı, zararlı metalleri sudan uzaklaştırarak suyu arındırır. Altta kalırlar ve üstte temiz su görünür.
"Silikonla işlenmiş su, radyonüklitlerin adsorpsiyon kapasitesini etkiler. Bu, Belarus'un radyonüklitlerle kirlenmiş topraklarındaki bazı radyokimyasal sorunları çözmek için kullanılmasını mümkün kılabilir."- Kimya Bilimleri Doktoru Yu. Davydov, Belarus Cumhuriyeti Ulusal Bilimler Akademisi Radyolojik Sorunlar Enstitüsü laboratuvarının başkanıdır.
"Saklamanın beşinci gününden itibaren silikonlu su, kanın hemostatik özelliklerini güçlendirme ve pıhtılaşma yeteneğini artırma özelliğine sahiptir." E. Ivanov - Belarus Cumhuriyeti Sağlık Bakanlığı Hematoloji ve Kan Transfüzyonu Enstitüsü Müdürü, Tıp Bilimleri Doktoru. Hemofili hemen akla geliyor - kanın iyi pıhtılaşmadığı bir hastalık. Bu, en ufak bir çizik bile alan bir kişinin kan kaybından ölebileceği anlamına gelir.
“Birkaç yıldır silikonla aktifleştirilen su (SAW) tüketen birçok hastada kanser gözlemlemedim. Alt ekstremitelerde çok sayıda trofik ülseri olan hastalarda ACB alımının 5-6. gününde (günde 6-8 kez) T ve B lenfosit sayısının arttığını bulduk. Bu da kaybedilen ve zayıflayan bağışıklığın yenilenme yeteneğini gösterir. Ayrıca ACB, özellikle obezitede kandaki kolesterol miktarını azaltır. Böylece pil aterosklerozun önlenmesine hizmet ediyor.”- M. Sinyavsky, Mogilev Devlet Üniversitesi Tıp Eğitimi Bölümü Profesörü. A.A. Kuleshova.
Bu nedir - silikon su? Silikon suyu, dahili ve harici olarak kullanılan koyu kahverengi çakmaktaşı tentürüdür. Çakmaktaşı suyu hazırlama yöntemi oldukça basittir. 2-3 litrelik, tercihen cam bir kaba, tercihen yoğun parlak kahverengi (fakat siyah değil) renkli, 40-50 g küçük çakmaktaşı çakıl ekleyin, su şebekesinden gelen suyu dökün, ancak tercihen düzenli filtrelemeden sonra ve yerine yerleştirin. Doğrudan güneş ışığından ve karasal patojenik radyasyondan korunan bir yerde.
Bu su 2-3 gün içerisinde içmeye hazır hale gelecektir. Aynı teknolojiyi izlerseniz, ancak boynunuzu 2-3 kat gazlı bezle bağlarsanız ve suyu 5-7 gün boyunca 5°C'nin üzerinde sıcaklıkta aydınlık bir yere koyarsanız, o zaman bu su, özellikleri nedeniyle, sadece içme suyu olarak değil aynı zamanda tıbbi amaçlarla da kullanılabilir. Yemek pişirmek için kullanmak faydalıdır - çay, çorba vb. Silikonlu suyu kısıtlama olmadan içebilirsiniz (normalde günde 1,5-2 litre). Bu mümkün değilse, günde en az 3-5 kez, yarım bardak, her zaman küçük yudumlarla ve tercihen soğuk.
Daha önce de belirtildiği gibi çakmaktaşı yalnızca parlak kahverengi (siyah değil) renkte kullanın.
Sadece doğal mineraller kullanılmalıdır. Gerçek şu ki, çakmaktaşı, bir zamanlar Kretase ve daha eski çağların siltinden çakmaktaşı oluşturan mikroorganizmaların kalıntılarını içeriyor.
Bir veya iki kullanımdan sonra taş soğuk suyla durulanmalı ve 2 saat temiz havada havalandırılmalıdır. Çakıl taşlarının yüzeyinde tabakalar veya birikintiler belirirse, bunlar 2 saat boyunca% 2'lik asetik asit veya tuzlu su çözeltisine batırılmalıdır; daha sonra 2-3 kez sade suyla durulayın ve 2 saat kabartma tozu çözeltisinde bekletin ve tekrar durulayın.
Silikonlu suyun kendine has özellikleri birçok hastalığın önlenmesini mümkün kılmaktadır. Silikon suyunun olumlu etkisi var genel durum bir bütün olarak vücut.
Silikonla aktifleştirilmiş su içerseniz veya onunla yemek pişirirseniz aşağıdakiler olur:
- bağışıklık sisteminin güçlendirilmesi, kandaki T ve B lenfositlerinin sayısının arttırılması;
Karaciğer hastalıklarından muzdarip kişilerin durumu iyileşir, çünkü... su safra akışına yardımcı olur;
Yanıkların, kesiklerin, morlukların, trofik ülserlerin hızlı iyileşmesi;
Hazımsızlığa yardımcı olur, mide-bağırsak sistemindeki iltihabı ve gastriti hafifletir;
Obeziteye yatkın şeker hastalarının ağırlığının yanı sıra kan şekeri seviyelerinin azaltılması;
Özellikle obezitede kan kolesterol seviyelerinin düşürülmesi, aterosklerozun önlenmesi ve böbrek fonksiyonlarının iyileştirilmesi;
Hipertansiyondan muzdarip hastaların durumunu normalleştirir;
Metabolizmayı normalleştirir;
Genel ton artar.
Şu tarihte: harici kullanım Silikon suyu vücudun iyileşme süreçlerini aşağıdakilerle uyarır:
- boğaz ağrısı, burun akıntısı, diş eti iltihabı tedavisi (yemekten sonra boğazın ve ağzın çalkalanması);
Ağız boşluğunun viral hastalıkları, stomatit ve diş eti iltihabı için;
Alerjilerin, çıbanların, zayıflığın, dermatitin, çeşitli cilt tahrişlerinin (losyonlar ve yıkama) tedavisi;
Konjonktivit için kaşıntı ve iltihabı hafifletir;
Bu tür suyla yıkamak cildin durumunu iyileştirmeye, kırışıklıkların sayısını azaltmaya ve yenilerinin ortaya çıkmasını önlemeye yardımcı olur, düzensizliklerin, siyah noktaların ve sivilcelerin giderilmesine yardımcı olur;
Başı ve saçları durulamak, saç derisine sürmek saçların güçlenmesine ve uzamasına yardımcı olur;
Bazı cilt hastalıklarında (basit veziküler, herpes zoster ve pityriasis rosea).
-Dökülen ve uçları kırılan saçlar için saçınızı çakmaktaşı suyla durulayın;
Tıraş sonrası tahrişi gidermek için yüzünüzü aynı suyla durulayın;
“Genç sivilceler” için yüzünüzü yıkayın ve içten “su” uygulayın;
Yüzünüzü buz parçaları ve donmuş çakmaktaşı suyla silin;
Periodontal hastalıkları önlemek için dişlerinizi fırçalarken diş etlerinizi suyla yıkayın.
Terapötik ve profilaktik amaçlar için “çakmaktaşı” suyun kullanılması, yaraların hızlı iyileşmesini, düzenli su alımıyla tümör oluşumunun önlenmesini, kan bileşiminin iyileştirilmesini, adrenal fonksiyonun restorasyonunu, gastrointestinal sistem ve gastritte inflamatuar süreçlerin hafifletilmesini teşvik eder; kan şekeri seviyelerinin normalleştirilmesi, kilonun azaltılması, kırıkların iyileşmesi (kemikler daha hızlı ve komplikasyonsuz iyileşir), böbrek fonksiyonunun ve metabolizmanın iyileştirilmesi, safranın ayrılması ve uzaklaştırılması. Silikonlu su virüsleri öldürür; Solunum yolu salgınlarının önlenmesi için buruna “su” damlatılması tavsiye edilir. Bu uykusuzluğa yardımcı olur.
Evde çiçeklerin sulanması tavsiye edilir, bu da çiçeklenme süresini uzatır; meyve ağaçlarının ve sebze bitkilerinin meyve verme dönemini hızlandırır; verimliliği %10 artırır. Özellikle çileklerde ve diğer mantarlarda küf, gri çürüklüğü öldürür. Tohumların bu tür suda bekletilmesi çimlenmeyi artırır. Çiçekleri silikon taşlar içeren bir kapta saklamak daha iyidir, raf ömrü keskin bir şekilde artar. Bir akvaryumda çakmaktaşı suyun çiçek açmasını engeller. Silikon ayrıca yürüyüş sırasında suyun arıtılmasına da yardımcı olur ve turistlerin bunu bilmesi önemlidir.
Ateroskleroz (damarlar sklerotik birikintilerden arındırılır), çeşitli metabolik bozukluklar, boğaz ağrısı, grip, farenjit (silikon suyuyla durulamak bu hastalıkların süresini önemli ölçüde azaltır - sonuçta silikon gibi davranır) için silikon suyu içmek de faydalıdır. burada bir antibiyotik), romatizma, Botkin hastalığı (silikon patojenik virüsleri öldürür), diş ve eklem hastalıkları (silikon kemik dokusunun bütünlüğünü geri kazandırdığı için).
Ve şimdi en çok önemli nokta- kontrendikasyonlar. Silikon suyunun kontrendikasyonları vardır ve çok dikkatli kullanılmalıdır. Doktorlar, kansere yatkınlığı olanların kanserden tamamen vazgeçmesinin daha iyi olduğunu fark ettiler.
TANIM
Silikon Periyodik tablonun ana (A) alt grubunun IV. grubunun üçüncü periyodundadır.
P-ailesinin elemanlarına aittir. Metal olmayan. Tanım - Si. Seri numarası - 14. Göreceli atom kütlesi- 28.086 am.u.
Silikon atomunun elektronik yapısı
Silikon atomu, etrafında 3 yörüngede 14 elektronun hareket ettiği, 14 proton ve 14 nötrondan oluşan pozitif yüklü bir çekirdekten (+14) oluşur.
Şekil 1. Bir silikon atomunun şematik yapısı.
Elektronların yörüngeler arasındaki dağılımı aşağıdaki gibidir:
14Si)2)8)4;
1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 2 .
Silisyumun dış enerji seviyesi, tümü 3. alt seviyenin elektronları olan dört elektron içerir. Enerji diyagramı aşağıdaki formu alır:
İki eşleşmemiş elektronun varlığı, silikonun +2 oksidasyon durumunu sergileyebildiğini gösterir. Boş bir 3'ün varlığı nedeniyle silikon atomu için uyarılmış bir durum da mümkündür. D-orbitaller. Elektronlar 3 S-alt seviyeler buharlaşır ve serbest kalır D
Bu nedenle silikonun +4'e eşit bir oksidasyon durumu daha vardır.
Problem çözme örnekleri
ÖRNEK 1
Silikon(lat. silisyum), si, Mendeleev'in periyodik sisteminin IV. grubunun kimyasal elementi; atom numarası 14, atom kütlesi 28.086. Doğada element üç kararlı izotopla temsil edilir: 28 si (%92,27), 29 si (%4,68) ve 30 si (%3,05).
Tarihsel arka plan . Yeryüzünde yaygın olarak bulunan K bileşikleri, Taş Devri'nden beri insanoğlu tarafından bilinmektedir. Taş aletlerin işçilik ve avcılık için kullanımı birkaç bin yıl boyunca devam etti. İşleme - üretim ile ilişkili K bileşiklerinin kullanımı bardak - MÖ 3000 civarında başladı. e. (V Eski Mısır). K.'nın bilinen en eski bileşiği dioksit sio 2'dir (silika). 18. yüzyılda silika basit bir cisim olarak kabul edildi ve “topraklar” (adından da anlaşıldığı gibi) olarak anıldı. Silika bileşiminin karmaşıklığı I. Ya. Berzelius.İlk kez 1825'te silikon florür sif 4'ten elementel kalsiyum elde etti ve ikincisini potasyum metali ile indirgedi. Yeni elemente “silikon” adı verildi (Latince silex - çakmaktaşından). Rus ismi G.I. Hess 1834'te.
Doğada yaygınlık . Yer kabuğundaki yaygınlık açısından oksijen ikinci elementtir (oksijenden sonra), litosferdeki ortalama içeriği% 29,5'tir (kütle olarak). Yer kabuğunda karbon, hayvan ve bitki dünyasındaki karbonla aynı temel rolü oynar. Oksijenin jeokimyası açısından oksijenle son derece güçlü bağlantısı önemlidir. Litosferin yaklaşık %12'si mineral formunda silika sio 2'dir kuvars ve çeşitleri. Litosferin %75'i çeşitli kayalardan oluşur. silikatlar Ve alüminosilikatlar(feldspatlar, mikalar, amfiboller vb.). Silika içeren minerallerin toplam sayısı 400'ü aşıyor .
Magmatik süreçler sırasında kalsiyumun zayıf farklılaşması meydana gelir: hem granitoidlerde (%32,3) hem de ultrabazik kayalarda (%19) birikir. Yüksek sıcaklıklarda ve yüksek basınçta sio 2'nin çözünürlüğü artar. Su buharı ile göçü de mümkündür, bu nedenle hidrotermal damarların pegmatitleri, genellikle cevher elementleriyle (altın-kuvars, kuvars-kasiterit vb. damarlar) ilişkili olan önemli miktarda kuvars konsantrasyonuyla karakterize edilir.
Fiziksel ve kimyasal özellikler. Karbon, a = 5,431 a periyoduna ve 2,33 g/cm3 yoğunluğa sahip yüzey merkezli kübik elmas tipi bir kafese sahip, metalik parlaklığa sahip koyu gri kristaller oluşturur. Çok yüksek basınçlarda, 2,55 g/cm3 yoğunluğa sahip yeni (görünüşe göre altıgen) bir modifikasyon elde edildi. K. 1417°C'de eriyor, 2600°C'de kaynıyor. Özgül ısı kapasitesi (20-100°C'de) 800 J/ (kg?K) veya 0.191 cal/ (g?deg); en saf numuneler için bile termal iletkenlik sabit değildir ve (25°C) 84-126 W/ (m?K) veya 0.20-0.30 cal/ (cm? sn? derece) aralığındadır. Sıcaklık katsayısı doğrusal genişleme 2.33? 10-6K-1; 120k'nin altında negatif olur. K. uzun dalga kızılötesi ışınlara karşı şeffaftır; kırılma indisi (l =6 µm için) 3,42; dielektrik sabiti 11.7. K. diyamanyetik, atomik manyetik duyarlılık -0,13? 10-6. K. sertliği Mohs 7.0'a göre, Brinell'e göre 2.4 Gn/m2 (240 kgf/mm2), elastik modül 109 Gn/m2 (10890 kgf/mm2), sıkıştırılabilirlik katsayısı 0.325? 10 -6 cm2/kg. K. kırılgan malzeme; gözle görülür plastik deformasyon 800°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda başlar.
K. giderek kullanım alanı bulan bir yarı iletkendir. Bakırın elektriksel özellikleri yabancı maddelere çok bağlıdır. Bir hücrenin oda sıcaklığında içsel özgül hacimsel elektrik direnci 2,3? 10 3 ohm? M(2,3 ? 10 5 ohm? santimetre) .
İletkenliğe sahip yarı iletken devre R-tipi (katkı maddeleri B, al, in veya ga) ve N tipi (katkı maddeleri P, bi, as veya sb) önemli ölçüde daha düşük dirence sahiptir. Elektriksel ölçümlere göre bant aralığı 1,21'dir. ev 0'da İLE ve 1.119'a düşüyor ev 300'de İLE.
Mendeleev'in periyodik tablosundaki halkanın konumuna göre, halka atomunun 14 elektronu üç kabuğa dağıtılmıştır: ilkinde (çekirdekten) 2 elektron, ikincisinde 8, üçüncüsünde (değerlik) 4; yapılandırma elektron kabuğu 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2. Ardışık iyonizasyon potansiyelleri ( ev): 8.149; 16.34; 33.46 ve 45.13. Atom yarıçapı 1,33 a, kovalent yarıçap 1,17 a, iyon yarıçapı si 4+ 0,39 a, si 4- 1,98 a.
Karbon bileşiklerinde (karbona benzer) 4-valenten. Bununla birlikte, karbondan farklı olarak silika, 4'lük koordinasyon numarasıyla birlikte, atomunun büyük hacmiyle açıklanan 6'lık bir koordinasyon numarası sergiler (bu tür bileşiklerin bir örneği, 2- grubunu içeren silikoflorürlerdir).
Bir karbon atomunun diğer atomlarla kimyasal bağı genellikle hibrit sp3 yörüngeleri nedeniyle gerçekleştirilir, ancak beş (boş) 3'ünden ikisinin dahil edilmesi de mümkündür. D-özellikle K. altı koordinatlı olduğunda yörüngeler. Elektronegatiflik değeri 1,8 (karbon için 2,5; nitrojen için 3,0 vb.) gibi düşük bir elektronegatiflik değerine sahip olan karbon, metal olmayan bileşiklerde elektropozitiftir ve bu bileşikler doğası gereği polardır. Oksijen si-o ile yüksek bağlanma enerjisi, 464'e eşit kJ/mol(111 kcal/mol) , dayanıklılığını belirler oksijen bileşikleri(sio 2 ve silikatlar). Si-si bağlanma enerjisi düşüktür, 176 kJ/mol (42 kcal/mol) ; Karbonun aksine karbon, uzun zincirlerin ve si atomları arasında çift bağların oluşmasıyla karakterize edilmez. Havada koruyucu bir oksit filminin oluşması nedeniyle karbon, yüksek sıcaklıklarda bile stabildir. Oksijende 400°C'den başlayarak oksitlenir ve silikon dioksit sio 2. Yüksek sıcaklıklarda gaz halinde stabil olan Sio monoksit de bilinmektedir; ani soğutma sonucunda kolayca ince bir si ve sio 2 karışımına ayrışan katı bir ürün elde edilebilir. K. asitlere karşı dayanıklıdır ve yalnızca nitrik ve hidroflorik asitlerin bir karışımında çözünür; hidrojenin salınmasıyla sıcak alkali çözeltilerde kolayca çözünür. K. oda sıcaklığında flor ile ve ısıtıldığında diğer halojenlerle reaksiyona girerek altı 4 genel formülüne sahip bileşikler oluşturur. . Hidrojen karbonla doğrudan reaksiyona girmez ve silisik asitler(silanlar) silisitlerin ayrışmasıyla elde edilir (aşağıya bakınız). Hidrojen silikonları sih 4 ila si 8 h 18 arasında bilinmektedir (bileşim doymuş hidrokarbonlara benzerdir). K. 2 grup oksijen içeren silan oluşturur - siloksanlar ve siloksenler. K, 1000°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda nitrojenle reaksiyona girer. Önemli pratik önemi 1200°C'de bile havada oksitlenmeyen si 3 n 4 nitrüre sahiptir, asitlere (nitrik hariç) ve alkalilere, ayrıca erimiş metallere ve cüruflara karşı dayanıklıdır, bu da onu kimya endüstrisi için değerli bir malzeme haline getirir. refrakter üretimi vb. Karbonlu karbon bileşikleri, yüksek sertliğin yanı sıra termal ve kimyasal dirençle de ayırt edilir ( silisyum karbür sic) ve bor ile (sib 3, sib 6, sib 12). Isıtıldığında, klor (bakır gibi metal katalizörlerin varlığında) organoklorin bileşikleri (örneğin, ch 3 cl) ile reaksiyona girerek sentez için kullanılan organohalosilanlar [örneğin, si (ch 3) 3 ci] oluşturur. sayısız organosilikon bileşikleri.
K. hemen hemen tüm metallerle bileşikler oluşturur - silisitler(yalnızca bi, tl, pb, hg ile bağlantılar tespit edilmedi). Bileşimi (mesi, mesi 2, me 5 si 3, me 3 si, me 2 si, vb.) genellikle klasik değerlere karşılık gelmeyen 250'den fazla silisit elde edilmiştir. Silisitler refrakter ve serttir; Ferrosilikon ve molibden silisit mosi 2 pratik açıdan en büyük öneme sahiptir (elektrikli fırın ısıtıcıları, gaz türbini kanatları vb.).
Kabul ve başvuru. K. teknik saflık (%95-98), bir elektrik arkında grafit elektrotlar arasında silika sio 2'nin indirgenmesiyle elde edilir. Yarı iletken teknolojisinin gelişmesiyle bağlantılı olarak, saf ve özellikle saf bakır elde etmek için yöntemler geliştirilmiştir. Bu, bakırın indirgeme veya termal ayrışma yoluyla ekstrakte edildiği en saf başlangıç bakır bileşiklerinin ön sentezini gerektirir.
Saf yarı iletken bakır iki formda elde edilir: polikristal (sici 4 veya sihcl 3'ün çinko veya hidrojen ile indirgenmesi, sil 4 ve sih 4'ün termal ayrışması ile) ve tek kristalli (potasız bölgenin eritilmesi ve tek bir kristalin "çekilmesi") erimiş bakırdan - Czochralski yöntemi).
Özel katkılı bakır, yarı iletken cihazların (transistörler, termistörler, güç redresörleri, kontrollü diyotlar - tristörler; uzay aracında kullanılan güneş fotoselleri vb.) üretiminde bir malzeme olarak yaygın olarak kullanılmaktadır. K., dalga boyları 1'den 9'a kadar olan ışınlara karşı şeffaf olduğundan µm, kızılötesi optikte kullanılır .
K.'nin çeşitli ve sürekli genişleyen uygulama alanları vardır. Metalurjide oksijen, erimiş metallerde çözünmüş oksijeni uzaklaştırmak için kullanılır (deoksidasyon). K. çok sayıda demir ve demir dışı metal alaşımının bir bileşenidir. Genellikle karbon, alaşımlara korozyona karşı daha fazla direnç kazandırır, döküm özelliklerini geliştirir ve mekanik mukavemeti arttırır; ancak daha yüksek K. içeriği kırılganlığa neden olabilir. En önemlileri kalsiyum içeren demir, bakır ve alüminyum alaşımlarıdır. Organosilisyum bileşiklerinin ve silisitlerin sentezi için artan miktarda karbon kullanılır. Silika ve birçok silikat (kil, feldispat, mika, talk vb.) cam, çimento, seramik, elektrik ve diğer endüstriler tarafından işlenir.
V. P. Barzakovsky.
Silikon vücutta çeşitli bileşikler halinde bulunur ve esas olarak sert iskelet parçalarının ve dokularının oluşumunda rol oynar. Bazı deniz bitkileri (örneğin diatomlar) ve hayvanlar (örneğin silisli süngerler, radyolaryanlar) özellikle büyük miktarlarda silikon biriktirebilir ve öldüklerinde okyanus tabanında kalın silikon dioksit birikintileri oluşturabilir. Soğuk denizlerde ve göllerde potasyum bakımından zengin biyojenik siltler baskındır; tropik denizlerde ise düşük potasyum içeriğine sahip kireçli siltler hakimdir. Kara bitkileri tahıllarda, sazlarda, palmiyelerde ve at kuyruğunda çok sayıda K. birikir. Omurgalılarda kül maddelerindeki silikon dioksit içeriği% 0,1-0,5'tir. En büyük miktarlarda K. yoğun bağ dokusunda, böbreklerde ve pankreasta bulunur. Günlük insan diyeti en fazla 1 içerir G K. Havada yüksek miktarda silikon dioksit tozu olduğunda, insanın akciğerlerine girer ve hastalığa neden olur - silikoz.
V. V. Kovalsky.
Yandı: Berezhnoy A.S., Silikon ve ikili sistemleri. K., 1958; Krasyuk B.A., Gribov A.I., Yarı İletkenler - germanyum ve silikon, M., 1961; Renyan V.R., Yarı iletken silikon teknolojisi, çev. İngilizce'den, M., 1969; Sally I.V., Falkevich E.S., Yarı iletken silikon üretimi, M., 1970; Silikon ve germanyum. Doygunluk. Sanat, ed. E. S. Falkevich, D. I. Levinzon, V. 1-2, M., 1969-70; Gladyshevsky E.I., Silisitler ve germanitlerin kristal kimyası, M., 1971; wolf N. f., silikon yarı iletken verileri, oxf. - N. y., 1965.
özeti indir
Silikon
SİLİKON-BEN; M.[Yunancadan krēmnos - uçurum, kaya] Çoğu kayada kimyasal element (Si), metalik parlaklığa sahip koyu gri kristaller bulunur.
◁ Silikon, ah, ah. K tuzları. Silisli (bkz. 2.K.; 1 işaret).
silikon(lat. Silisyum), periyodik tablonun IV. grubunun kimyasal elementi. Metalik parlaklığa sahip koyu gri kristaller; yoğunluk 2,33 g/cm3, T pl 1415°C. Kimyasal etkilere karşı dayanıklıdır. Yer kabuğunun kütlesinin% 27,6'sını oluşturur (elementler arasında 2. sırada), ana mineraller silika ve silikatlardır. En önemli yarı iletken malzemelerden biri (transistörler, termistörler, fotoseller). Bileşen birçok çelik ve diğer alaşımlar (mekanik mukavemeti ve korozyon direncini arttırır, döküm özelliklerini iyileştirir).
SİLİKONSİLİKON (enlem. silisyumdan silisyum - çakmaktaşı), Si ("silisyum" olarak okunur, ancak günümüzde oldukça sık "si" olarak okunur), atom numarası 14, atom kütlesi 28.0855 olan kimyasal element. Rusça adı Yunanca kremnos'tan geliyor - uçurum, dağ.
Doğal silikon üç kararlı nüklidin karışımından oluşur (santimetre. NÜKLİD) kütle numaraları 28 (karışımda hakimdir, kütlece %92,27 içerir), 29 (%4,68) ve 30 (%3,05) ile. Nötr, uyarılmamış bir silikon atomunun dış elektronik katmanının konfigürasyonu 3 S 2
R 2
. Bileşiklerde genellikle +4 (değer IV) ve çok nadiren +3, +2 ve +1 (sırasıyla değerlik III, II ve I) oksidasyon durumu sergiler. Mendeleev'in periyodik tablosunda silikon, üçüncü periyotta IVA grubunda (karbon grubunda) bulunur.
Nötr bir silikon atomunun yarıçapı 0,133 nm'dir.
Silisyum atomunun sıralı iyonlaşma enerjileri 8,1517, 16,342, 33,46 ve 45,13 eV, elektron ilgisi ise 1,22 eV'dir. Koordinasyon numarası 4 olan Si 4+ iyonunun yarıçapı (silikon durumunda en yaygın olanı) 0,040 nm, koordinasyon numarası ise 6 - 0,054 nm'dir. Pauling ölçeğine göre silikonun elektronegatifliği 1,9'dur. Silikon genellikle metal olmayan olarak sınıflandırılmasına rağmen, bir dizi özellik bakımından metaller ve metal olmayanlar arasında bir ara pozisyonda bulunur.
Serbest formda - metalik parlaklığa sahip kahverengi toz veya açık gri kompakt malzeme.
Keşif tarihi (santimetre. Silikon bileşikleri çok eski zamanlardan beri insanoğlu tarafından bilinmektedir. Ancak insanoğlu basit madde olan silikonla ancak 200 yıl önce tanıştı. Aslında silikonu elde eden ilk araştırmacılar Fransız J. L. Gay-Lussac'tır. GAY LUSSAC Joseph Louis) (santimetre. ve L.J. Tenard TENAR Louis Jacques)
. 1811'de silikon florürün potasyum metali ile ısıtılmasının kahverengi-kahverengi bir maddenin oluşumuna yol açtığını keşfettiler: SiF 4 + 4K = Si + 4KF, ancak araştırmacıların kendileri doğru bir şekilde yeni bir yapmadı. Yeni bir element keşfetme onuru İsveçli kimyager J. Berzelius'a aittir. (santimetre. BERZELIUS Jens Jacob) ayrıca silikon üretmek için K2SiF6 bileşimindeki bir bileşiği potasyum metalle ısıttı. Fransız kimyagerlerle aynı amorf tozu elde etti ve 1824'te "silikon" adını verdiği yeni bir element maddesini duyurdu. Kristalin silikon ancak 1854'te Fransız kimyager A. E. Sainte-Clair Deville tarafından elde edildi. (santimetre. SAINT-CLAIR DEVILLE Henri Etienne) .
Doğada olmak
Silisyum, yer kabuğundaki bolluk açısından tüm elementler arasında (oksijenden sonra) ikinci sırada yer almaktadır. Silikon yer kabuğunun kütlesinin %27,7'sini oluşturur. Silikon yüzlerce farklı doğal silikatın bir bileşenidir (santimetre. SİLİSATLAR) ve alüminosilikatlar (santimetre. ALÜMİNYUM SİLİSATLAR). Silika veya silikon dioksit de yaygındır (santimetre. SİLİKONDİOKSİT) SiO 2 (nehir kumu (santimetre. KUM), kuvars (santimetre. KUVARS), çakmaktaşı (santimetre. FLINT) vb.), yer kabuğunun (kütle olarak) yaklaşık% 12'sini oluşturur. Silikon doğada serbest halde bulunmaz.
Fiş
Endüstride silikon, SiO2 eriyiğinin ark fırınlarında yaklaşık 1800°C sıcaklıkta kok ile indirgenmesiyle üretilir. Bu şekilde elde edilen silikonun saflığı yaklaşık %99,9'dur. Pratik kullanım için daha yüksek saflıkta silikona ihtiyaç duyulduğundan elde edilen silikon klorlanır. SiCl4 ve SiCl3H bileşiminin bileşikleri oluşturulur. Bu klorürler, yabancı maddelerden çeşitli yollarla daha da saflaştırılır ve son aşamada saf hidrojen ile indirgenir. Önce magnezyum silisit Mg2Si elde edilerek silikonun saflaştırılması da mümkündür. Daha sonra uçucu monosilan SiH4, hidroklorik veya asetik asitler kullanılarak magnezyum silisitten elde edilir. Monosilan, rektifikasyon, soğurma ve diğer yöntemlerle daha da saflaştırılır ve daha sonra yaklaşık 1000°C sıcaklıkta silikon ve hidrojene ayrıştırılır. Bu yöntemlerle elde edilen silikondaki yabancı madde içeriği ağırlıkça %10-8-10-6'ya düşürülür.
Fiziksel ve kimyasal özellikler
Silikon yüz merkezli kübik elmas tipinin kristal kafesi, parametre bir = 0,54307 nm (silikonun diğer polimorfik modifikasyonları yüksek basınçlarda elde edilmiştir), ancak Si-Si atomları arasındaki bağ uzunluğunun C-C bağının uzunluğuna kıyasla daha uzun olması nedeniyle silikonun sertliği elmasınkinden önemli ölçüde daha azdır.
Silikon yoğunluğu 2,33 kg/dm3'tür. Erime noktası 1410°C, kaynama noktası 2355°C. Silikon kırılgandır, ancak 800°C'nin üzerine ısıtıldığında plastik bir madde haline gelir. İlginç bir şekilde silikon, kızılötesi (IR) radyasyona karşı şeffaftır.
Elemental silikon tipik bir yarı iletkendir (santimetre. YARI İLETKENLER). Oda sıcaklığında bant aralığı 1,09 eV'dir. Oda sıcaklığında içsel iletkenliğe sahip silikondaki akım taşıyıcıların konsantrasyonu 1,5·10·16 m-3'tür. Elektrikte fiziksel özellikler Kristalin silikon, içerdiği mikro kirliliklerden büyük ölçüde etkilenir. Delik iletkenliğine sahip silikon tek kristalleri elde etmek için silikonun içine katkı maddeleri eklenir elementler III gruplar - bor (santimetre. BOR (kimyasal element)), alüminyum (santimetre. ALÜMİNYUM) galyum (santimetre. GALYUM) ve Hindistan (santimetre.İNDİYUM), elektronik iletkenlik ile - elementlerin eklenmesi V grubu- fosfor (santimetre. FOSFOR), arsenik (santimetre. ARSENİK) veya antimon (santimetre. ANTİMON). Silikonun elektriksel özellikleri, tek kristallerin işlem koşulları değiştirilerek, özellikle silikon yüzeyinin çeşitli kimyasal maddelerle işlenmesiyle değiştirilebilir.
Kimyasal olarak silikon aktif değildir. Oda sıcaklığında yalnızca flor gazı ile reaksiyona girerek uçucu silikon tetraflorür SiF4 oluşumuna neden olur. 400-500°C sıcaklığa ısıtıldığında silikon oksijenle reaksiyona girerek Si02 dioksiti oluşturur ve klor, brom ve iyot ile karşılık gelen yüksek derecede uçucu tetrahalidler SiHal4'ü oluşturur.
Silikon hidrojenle doğrudan reaksiyona girmez; hidrojenli silikon bileşikleri silanlardır; (santimetre. SILANS) Si n H 2n+2 - genel formülüyle dolaylı olarak elde edilir. Monosilan SiH 4 (genellikle basitçe silan olarak adlandırılır), metal silisitler asit çözeltileriyle reaksiyona girdiğinde açığa çıkar, örneğin:
Ca2Si + 4HCl = 2CaCl2 + SiH4
Bu reaksiyonda oluşan silan SiH4, diğer silanların, özellikle disilan Si2H6 ve trisilan Si3H8'in bir karışımını içerir; burada tekli bağlarla birbirine bağlanan bir silikon atomu zinciri bulunur (-Si-Si-Si) -) .
Nitrojenle birlikte, yaklaşık 1000°C sıcaklıktaki silikon nitrür Si3N4'ü, borla birlikte ise termal ve kimyasal olarak kararlı borürler SiB 3, SiB 6 ve SiB 12'yi oluşturur. Periyodik tabloya göre bir silikon bileşiği ve onun en yakın benzeri - karbon - silisyum karbür SiC (karborundum) (santimetre. KARBORUNDUM)) yüksek sertlik ve düşük kimyasal reaktivite ile karakterize edilir. Carborundum aşındırıcı bir malzeme olarak yaygın olarak kullanılmaktadır.
Silikon metallerle ısıtıldığında silisitler oluşur (santimetre. SİLİSİTLER). Silisitler iki gruba ayrılabilir: iyonik-kovalent (alkali silisitler, alkalin toprak metalleri ve Ca2Si, Mg2Si, vb. gibi magnezyum) ve metal benzeri (geçiş metallerinin silisitler). silisitler aktif metaller asitlerin etkisi altında ayrışır, geçiş metali silisidleri kimyasal olarak stabildir ve asitlerin etkisi altında ayrışmaz. Metal benzeri silisitler yüksek erime noktalarına sahiptir (2000°C'ye kadar). En yaygın olarak oluşturulan metal benzeri silisitler MSi, M3Si2, M2Si3, M5Si3 ve MSi2 bileşimleridir. Metal benzeri silisitler kimyasal olarak inerttir ve yüksek sıcaklıklarda bile oksijene dayanıklıdır.
Silikon dioksit Si02, suyla reaksiyona girmeyen asidik bir oksittir. Birkaç polimorf formunda bulunur (kuvars (santimetre. KUVARS), tridimit, kristobalit, camsı SiO2). Bu modifikasyonlardan kuvars en büyük pratik öneme sahiptir. Kuvars piezoelektrik özelliklere sahiptir (santimetre. PİEZOELEKTRİK MALZEMELER), ultraviyole (UV) radyasyona karşı şeffaftır. Çok düşük bir termal genleşme katsayısı ile karakterize edilir, bu nedenle kuvarsdan yapılan tabaklar 1000 dereceye kadar sıcaklık değişimlerinde çatlamaz.
Kuvars asitlere kimyasal olarak dayanıklıdır ancak hidroflorik asitle reaksiyona girer:
SiO2 + 6HF =H2 + 2H20
ve hidrojen florür gazı HF:
SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H20
Bu iki reaksiyon cam aşındırmada yaygın olarak kullanılmaktadır.
Si02, alkaliler ve bazik oksitlerin yanı sıra aktif metallerin karbonatlarıyla birleştiğinde silikatlar oluşur (santimetre. SİLİSATLAR)- sabit bir bileşime sahip olmayan, suda çözünmeyen çok zayıf silisik asitlerin tuzları (santimetre. SİLİSİK ASİTLER) genel formül xH2O ySiO2 (literatürde çoğu zaman silisik asitler hakkında değil, silisik asit hakkında çok doğru bir şekilde yazmazlar, ancak aslında aynı şeyden bahsediyorlar). Örneğin sodyum ortosilikat elde edilebilir:
SiO2 + 4NaOH = (2Na2O) SiO2 + 2H2O,
kalsiyum metasilikat:
SiO2 + CaO = CaO SiO2
veya karışık kalsiyum ve sodyum silikat:
Na 2 CO 3 + CaCO 3 + 6SiO 2 = Na 2 O CaO 6SiO 2 + 2CO 2
Pencere camı Na 2 O·CaO·6SiO 2 silikattan yapılmıştır.
Silikatların çoğunun sabit bir bileşime sahip olmadığı unutulmamalıdır. Tüm silikatlardan yalnızca sodyum ve potasyum silikatlar suda çözünür. Bu silikatların sudaki çözeltilerine çözünür cam adı verilir. Hidroliz nedeniyle bu çözeltiler oldukça alkali bir ortamla karakterize edilir. Hidrolize silikatlar, doğru olmayan ancak koloidal çözeltilerin oluşumu ile karakterize edilir. Sodyum veya potasyum silikat çözeltileri asitleştirildiğinde, hidratlı silisik asitlerin jelatinimsi beyaz bir çökeltisi çöker.
Ana yapısal eleman Hem katı silikon dioksit hem de tüm silikatlar, silikon atomu Si'nin dört oksijen atomu O'dan oluşan bir tetrahedron ile çevrelendiği bir gruba sahiptir. Bu durumda, her oksijen atomu iki silikon atomuna bağlanır. Parçalar birbirine farklı şekillerde bağlanabilir. Silikatlar arasında fragmanlarındaki bağlantıların niteliğine göre ada, zincir, şerit, katmanlı, çerçeve ve diğerlerine ayrılırlar.
Si02 yüksek sıcaklıklarda silikonla indirgendiğinde, SiO bileşiminin silikon monoksiti oluşur.
Silikon, organosilikon bileşiklerinin oluşumu ile karakterize edilir (santimetre. ORGANOSİLON BİLEŞİKLERİ) silikon atomlarının, oksijen atomları -O- ile köprü oluşturması nedeniyle uzun zincirler halinde bağlandığı ve her silikon atomuna, iki O atomuna ek olarak, iki organik radikal daha R1 ve R2 = CH3, C2H'nin bağlandığı 5, C6H5, CH2CH2CF3, vb.
Başvuru
Silikon yarı iletken malzeme olarak kullanılır. Kuvars, ısıya dayanıklı kimyasal (kuvars) pişirme kapları ve UV lambalarının üretiminde bir malzeme olarak piezoelektrik olarak kullanılır. Silikatlar yapı malzemesi olarak yaygın şekilde kullanılmaktadır. Pencere camları amorf silikatlardır. Organosilikon malzemeler yüksek aşınma direnci ile karakterize edilir ve pratikte silikon yağları, yapıştırıcılar, kauçuklar ve vernikler olarak yaygın şekilde kullanılır.
Biyolojik rol
Bazı organizmalar için silikon önemli bir biyojenik elementtir (santimetre. BİYOJENİK ELEMANLAR). Bitkilerde destekleyici yapıların, hayvanlarda ise iskelet yapılarının bir parçasıdır. Silikon, deniz organizmaları - diatomlar tarafından büyük miktarlarda konsantre edilir. (santimetre. DİATOM YOSUNU), radyolaryalılar (santimetre. RADYOLARYA), süngerler (santimetre. SÜNGERLER). İnsan kas dokusu (1-2) %10 -2 silikon, kemik dokusu - 17 - %10 -4, kan - 3,9 mg/l içerir. Her gün yiyecekle birlikte insan vücuduna 1 g'a kadar silikon girer.
Silikon bileşikleri zehirli değildir. Ancak, örneğin patlatma işlemleri sırasında, madenlerde kayaları keserken, kumlama makinelerinin çalışması sırasında vb. oluşan, hem silikatların hem de silikon dioksitin oldukça dağılmış parçacıklarının solunması çok tehlikelidir. Akciğerlere giren Si02 mikropartikülleri kristalleşir. ortaya çıkar ve ortaya çıkan kristaller akciğer dokusunu tahrip eder ve ciddi hastalık- silikoz (santimetre. SİLİKOZ). Bu tehlikeli tozun ciğerlerinize girmesini önlemek için solunum sisteminizi koruyacak bir solunum cihazı kullanmalısınız.
Ansiklopedik Sözlük. 2009 .
Eş anlamlılar:Diğer sözlüklerde "silikon" un ne olduğunu görün:
- (sembol Si), periyodik tablonun IV. grubunun yaygın bir gri kimyasal elementi, metal olmayan. İlk kez 1824 yılında Jens BERZELIUS tarafından izole edilmiştir. Silikon yalnızca SİLİKA (silikon dioksit) gibi bileşiklerde veya... ... Bilimsel ve teknik ansiklopedik sözlük
Silikon- neredeyse tamamen elektrik ark ocakları kullanılarak silikanın karbotermal indirgenmesiyle üretilir. Isıyı ve elektriği zayıf bir şekilde iletir, camdan daha serttir, genellikle toz halinde veya çoğunlukla şekilsiz parçalar halindedir... ... Resmi terminoloji
SİLİKON- kimya. element, metal olmayan, sembol Si (enlem. Silisyum), at. N. 14, saat. m.28.08; amorf ve kristal silikon (elmasla aynı tür kristallerden yapılmış) bilinmektedir. Oldukça dağılmış halde kübik yapıya sahip amorf K. kahverengi toz... ... Büyük Politeknik Ansiklopedisi
- (Silisyum), Si, periyodik tablonun IV. grubunun kimyasal elementi, atom numarası 14, atom kütlesi 28.0855; metal olmayan, erime noktası 1415°C. Silikon, Dünya'da oksijenden sonra en çok bulunan ikinci elementtir, yerkabuğundaki içeriği ağırlıkça %27,6'dır.… … Modern ansiklopedi
Si (lat. Silisyum * a. silisyum, silikon; n. Silizyum; f. silisyum; i. siliseo), kimyasal. Grup IV periyodik elementi. Mendeleev sistemi, at. N. 14, saat. 28.086. Doğada 3 kararlı izotop bulunur: 28Si (92,27), 29Si (%4,68), 30Si (3 ... Jeolojik ansiklopedi
- (Si), sentetik monokristal, yarı iletken. Nokta simetri grubu m3m, yoğunluk 2,33 g/cm3, Tmelt=1417°C. Mohs ölçeğine göre sertlik 7, kırılgan, gözle görülür süneklik. deformasyon T>800°C'de başlar. Termal olarak iletken, sıcaklık katsayısı. doğrusal... ... Fiziksel ansiklopedi
Silisyum Rusça eşanlamlılar sözlüğü. silikon ismi, eşanlamlı sayısı: 6 leucon (1) mineral ... Eşanlamlılar sözlüğü
Silikon- (Silisyum), Si, periyodik sistemin IV. grubunun kimyasal elementi, atom numarası 14, atom kütlesi 28.0855; metal olmayan, erime noktası 1415°C. Silikon, Dünya'da oksijenden sonra en çok bulunan ikinci elementtir, yerkabuğundaki içeriği ağırlıkça %27,6'dır.… … Resimli Ansiklopedik Sözlük
- (enlem. Silisyum) Si, periyodik tablonun IV. grubunun kimyasal elementi, atom numarası 14, atom kütlesi 28.0855. Metalik parlaklığa sahip koyu gri kristaller; yoğunluk 2,33 g/cm³, erime noktası 1415.C. Kimyasal etkilere karşı dayanıklıdır. Oluşur... ... Büyük Ansiklopedik Sözlük
SİLİKON, silikon, pl. hayır kocam (kimya). Çoğu kayada bulunan kimyasal bir element. Ushakov'un açıklayıcı sözlüğü. D.N. Ushakov. 1935 1940... Ushakov'un Açıklayıcı Sözlüğü
Yükleniyor...