Silicon და მისი ნაერთები. Silicon ბუნებაში. გამოყენება სილიციუმის

ერთ-ერთი ყველაზე პოპულარული ხელოვნებისა და მრეწველობის ელემენტები არის სილიკონის. რომ ეს დავალიანება მისი უჩვეულო თვისებები. დღეს არსებობს სხვადასხვა ნაერთების ამ ელემენტს, რომელიც მნიშვნელოვან როლს ასრულებს სინთეზში და ტექნიკურ პროდუქტები, მინის, მინის, მოწყობილობები, სამშენებლო მასალები, სამკაულები და სხვა მრეწველობის.

ზოგადი მახასიათებლები სილიკონი

თუ გავითვალისწინებთ პოზიცია სილიკონის პერიოდული სისტემა, ეს შეიძლება ითქვას:

1. IV მდებარეობს მთავარი ქვეჯგუფი ჯგუფი.
2. რიგითი ნომერი 14.
3. ატომური მასა 28,086.
4. ქიმიური სიმბოლო Si.
5. სახელი - სილიკონი, ან Latin - silicium.
6. ელექტრონული კონფიგურაცია გარე ფენა 4E: 2E: 8E.

ბროლის lattice სილიციუმის მსგავსი ალმასის lattice. კვანძების მოწყობილი ატომების, მისი ტიპის - სახე ორიენტირებული კუბური. თუმცა, იმის გამო, რომ უფრო ხანგრძლივი კომუნიკაციის ფიზიკური თვისებების სილიკონის მკაცრად განსხვავდება თვისებები ნახშირბადის allotropic მოდიფიკაცია.

ფიზიკური და ქიმიური თვისებები

არსებობს ორი allotropic მოდიფიკაცია ელემენტს: ამორფული და ბროლის. ისინი ძალიან ჰგავს. თუმცა, როგორც არის საქმე სხვა მასალების, ძირითადი განსხვავება მათ შორის - კრისტალური სილიციუმი lattice.

ამ შემთხვევაში, ორივე ვერსია - ფხვნილი სხვადასხვა ფერის.

1. კრისტალური სილიციუმი არის გამოუყენებელი მუქი ნაცრისფერი ფხვნილი, როგორც ლითონის. მისი სტრუქტურა შეესაბამება ალმასი, მაგრამ განსხვავებული თვისებები. მას აქვს:

• სისუსტე;
• დაბალი სიმტკიცე;
• ნახევარგამტარული თვისებები;
• დნობის ტემპერატურა 1415 ⁰ C;
• სიმჭიდროვე 2.33 გ / სმ ^3;
• მდუღარე ტემპერატურა 2700 ⁰ C.

მისი ქიმიური აქტივობა დაბალია, ვიდრე სხვა allotropic ფორმით.

2. ამორფული სილიციუმის - ყავისფერი ყავისფერი ფხვნილი, აქვს სტრუქტურა silnorazuporyadochennogo ალმასის. აქტიურობა საკმაოდ მაღალია.

ზოგადად, უნდა აღინიშნოს, რომ რეაგირება სილიკონი არ მოსწონს. იმისათვის, რომ ეს რეაგირება, საჭირო ტემპერატურა არანაკლებ 400-500 ⁰ C. სხვადასხვა ქიმიური ნაერთების წარმოიქმნება სილიციუმის ამ პირობებში. როგორიცაა:

• ოქსიდები;
• ჰალოგენიდების;
• თვითმკვლელობის;
• nitrides;
• borides;
• კარბიდები.

ალბათ ურთიერთქმედების სილიკონის აზოტის მჟავა და ტუტე, რომელიც ეწოდება etching პროცესი. გავრცელებული სილიკონები, რომლებიც ახლა უფრო გავრცელებული.

როგორც ბუნებაში

Silicon ბუნებრივად გვხვდება საკმაოდ მნიშვნელოვანი თანხა. ეს არის მეორე ადგილზე შემდეგ ჟანგბადის გავრცელება. მისი წონა ფრაქციას დაახლოებით 30%. ზღვის წყალი შეიცავს აქტიურ ელემენტს კონცენტრაცია 3 მგ / ლ აქედან გამომდინარე, ჩვენ შეგვიძლია ვთქვათ, რომ სილიკონის ბუნება - ეს არის იშვიათი ელემენტია.

პირიქით, არსებობს ბევრი სხვადასხვა ქანების და მინერალები, რომლის ფარგლებშიც ეს ხდება და რომელიც შეიძლება მოპოვებული. ყველაზე გავრცელებული ბუნებრივი სილიციუმის ნაერთების არიან:

1. სილიკომანგანუმის. ქიმიური ფორმულა SiO _2. არსებობს საკმაოდ მრავალფეროვანი ფორმების მინერალებისა და ქანების მის ბაზაზე: ქვიშის, კაჟიანი, feldspar, კვარცი, ბროლი, ამეთვისტო, chalcedony, carnelian, opal, Jasper, და სხვები.
2. სილიკატების და ალუმინის silicates. კაოლინი, feldspar, მისი ნაწარმი, სილიციუმის მჟავას მარილები, აზბესტის, ტალკი.

ამდენად, ფართოდ გავრცელდა ბუნების სილიციუმი და მისი ნაერთები პოპულარულია და მოთხოვნა ხალხს გამოიყენოს ტექნიკური მიზნებისათვის.

Silicon და მისი ნაერთები

მას შემდეგ, რაც სუფთა ითვლება არსებობს ელემენტს ვერ, ამიტომ, სხვადასხვა მნიშვნელობას მისი ნაერთები. ქიმიური თვალსაზრისით ეს შეიძლება იყოს სამი დაჟანგვის სახელმწიფო +2, +4, -4. აქედან გამომდინარე, და ასევე იმის გამო, რომ ინერცია, მაგრამ განსაკუთრებით კრისტალური მესრის სტრუქტურა, ეს წარმოშობს შემდეგი ძირითადი ტიპის ნივთიერებები:

• ბინარული შენაერთების არასამთავრობო ლითონები (Silane, კარბიდი, nitride, phosphide და სხვ;
• ოქსიდები;
• silicic მჟავა;
• რკინის silicates.

მოდი, განვიხილოთ, თუ რამდენად მნიშვნელოვანია სილიციუმი და მისი ნაერთები, რომლებიც ყველაზე გავრცელებული და პოპულარული ადამიანი.

სილიკონი ოქსიდები

არსებობს ორი სახის ნივთიერებების გამოიხატება ფორმულით:

• SiO;
• SiO _2.

თუმცა, ყველაზე ფართოდ გამოიყენება აქვს დიოქსიდი. ეს ბუნებაში არსებობს სახით ძალიან ლამაზი ნახევრად ძვირფასი ქვები:

• აქატი;
• chalcedony;
• opal;
• carnelian;
• jasper;
• ამეთვისტო;
• არცერთი.

გამოყენება სილიციუმის ამ ფორმით იპოვა მისი გამოყენების წარმოების სამკაულები. წარმოუდგენლად ლამაზი ოქროსა და ვერცხლის სამკაულები, ამ ნახევრადძვირფასი და ნახევრადძვირფასი ქვების მოპოვება.

რამდენიმე ვარიაციები სილიკომანგანუმის:

• კვარცის;
• მდინარე და კვარცის ქვიშის ;
• კაჟის;
• feldspars.

გამოყენება სილიციუმის ასეთი ტიპის განხორციელებული სამშენებლო, საინჟინრო, ელექტრონიკა, ქიმიური მრეწველობის, მეტალურგიის. ერთად, ჩამოთვლილი ოქსიდები ეხება ერთჯერადი ნივთიერება - სილიკომანგანუმის.

Karbid Kremniya და მისი გამოყენება

Silicon და მისი ნაერთები - მასალა, მომავალი და დღემდე. ერთ-ერთი ასეთი მასალა სილიკონის კარბიდი და კარბიდი ელემენტს. ქიმიური ფორმულა SiC. ეს ხდება ბუნებაში მინერალური moissanite.

სუფთა სახით ნახშირბადის და მონიტორი ნაერთის - ლამაზი, გამჭვირვალე კრისტალები, ალმასის მსგავსი სტრუქტურა. თუმცა, ტექნიკური მიზნებისათვის გამოყენებული შეღებილი მწვანე და შავი ფერის მასალა.

ძირითადი მახასიათებლები ნივთიერება, რომელიც საშუალებას მისი გამოყენების მრეწველობის, ტექნიკა, ქიმიური მრეწველობის, შემდეგი:

• ფართო უფსკრული ნახევარგამტარული;
• ძალიან მაღალი ძალა (7 Mohs მასშტაბით) ;
• მდგრადია მაღალი ტემპერატურის;
• შესანიშნავი elektroustoychivost და თერმოკონდუქტომეტრიული.

ეს ყველაფერი საშუალებას იძლევა გამოყენების სილიკონის კარბიდი, როგორც აბრაზიული მასალა მეტალურგიის და ქიმიური სინთეზის. გარდა ამისა, ის ეფუძნება ები წარმოების ფართო სპექტრის მოქმედების, ნაწილები მინის ღუმელი, საქშენები, ჩირაღდნები, სამკაულები (moissanite დაფასებული FIANITE ზემოთ).

Silane და მისი მნიშვნელობა

წყალბადის სილიკონის რთული Silane და სახელი არ შეიძლება მიღებული პირდაპირი სინთეზი დაწყებული მასალები. მიიღოს სხვადასხვა ლითონის silicides გამოიყენება, რომლებიც ექვემდებარებიან მჟავა მკურნალობა. როგორც შედეგი, Silane გაზი გამოვიდა და აყალიბებს რკინის მარილი.

საინტერესო ის არის, რომ რთული კითხვა არასოდეს წარმოებული მარტო. ყოველთვის რეაქცია ნარევი მონო-, di- და Trisilane რომელშიც სილიციუმის ატომის უკავშირდება ერთად ჯაჭვები.

თვისებები ამ ნაერთების - ძლიერი შემცირების აგენტები. თავს ამგვარად ადვილად იჟანგება ჟანგბადის, ზოგჯერ explosively. ძალადობრივი რეაქცია ჰალოგენები ყოველთვის ბევრი ენერგია გათავისუფლებას.

განაცხადის შემდეგ silanes:

1. რეაქცია ორგანულ სინთეზში, შედეგად, რომელიც მნიშვნელოვანია, რომ silicones - სილიკონის რეზინის, Sealants, ზეთები, ემულსიები და სხვები.
2. მიკროელექტრონიკის (LCD მონიტორები, ინტეგრირებული ტექნიკური დიაგრამები, და ა.შ.).
3. მაღალი სისუფთავის polysilicon.
4. სტომატოლოგიური prosthetics.

ამდენად, silanes თანამედროვე მსოფლიოში არის მაღალი.

სილიციუმის მჟავა და სილიკატების

Hydroxide ელემენტს - ისინი სხვადასხვა silicas. გამოირჩევა:

• მეტა;
• o;
• polysilicon და სხვა მჟავებს.

ყველა მათგანს აქვს საერთო თვისებები - უკიდურესი დისბალანსის თავისუფალი სახელმწიფო. ისინი ადვილად დაიშალა მიერ სითბოს. ნორმალურ პირობებში, არსებობს ხანმოკლე, გარდამტეხი პირველი შევიდა sol და შემდეგ ლარი. გაშრობის შემდეგ, სილიკომანგანუმის ლარით, ისეთი სტრუქტურების უწოდებენ. ისინი გამოიყენება როგორც adsorbents ფილტრები.

მნიშვნელოვანია იმ თვალსაზრისით, მრეწველობის, მარილები of სილიციუმმჟავისგან მჟავების - silicates. ისინი მომზადების საფუძველი ასეთი ნივთიერებების, როგორიცაა:

• მინა;
• კონკრეტული;
• ცემენტის
• ცეოლითი;
• კაოლინი;
• ფაიფური;
• თიხის;
• crystal;
• კერამიკა.

ტუტე ლითონის სილიკატები - ხსნადი, დანარჩენი კი - არა. აქედან გამომდინარე, ნატრიუმის და კალიუმის სილიკატური ეწოდება წყლის ჭიქაში. ჩვეულებრივი საკანცელარიო წებოვანი - ეს არის ნატრიუმის მარილი silicic მჟავა.

მაგრამ ყველაზე საინტერესო ნაერთების ყველა იმავე მინა. რომელიც მხოლოდ ვარიანტები ეს ნივთიერება არ ვიცი! დღეს, იმის ფერის, ოპტიკური, გლუვი პარამეტრები. მინის არის გასაოცარია მისი ბრწყინვალება და მრავალფეროვნებით. როდესაც დასძინა გარკვეული ლითონის და nonmetal ოქსიდების ნარევი შეუძლიათ მიიღონ სხვადასხვა სახის მინის. ზოგჯერ კი იგივე შემადგენლობა, მაგრამ სხვადასხვა პროცენტული კომპონენტები იწვევს განსხვავებას თვისებები ნივთიერება. მაგალითები ფაიფური და თიხის ჭურჭელი, რომელიც ფორმულა SiO ₂ * Al ₂ O ₃ * K ₂ O.

კვარცის მინა - ფორმაა მაღალი სისუფთავის პროდუქტი, რომლის შემადგენლობა აღწერილია, როგორც სილიკომანგანუმის.

ამ სილიციუმის ნაერთების Discovery

უკანასკნელი რამდენიმე წლის განმავლობაში, კვლევამ აჩვენა, რომ სილიკონის და მისი ნაერთები - ყველაზე მნიშვნელოვანი მონაწილეები ნორმალური სახელმწიფო ცოცხალი ორგანიზმები. C ხარვეზი ან ჭარბი მოცემული ელემენტის ასოცირებული დაავადებების, როგორიცაა:

• კიბო;
• ტუბერკულოზი;
• ართრიტი;
• კატარაქტა;
• კეთრი;
• დიზენტერია;
• რევმატიზმი;
• ჰეპატიტი და სხვა.

დაბერების პროცესები უკავშირდება ასევე რაოდენობრივი შემცველობა მონიტორი. მრავალი ექსპერიმენტი ძუძუმწოვრების აჩვენა, რომ ნაკლებობა ელემენტს, რომელსაც გულის შეტევები, პარალიზის, კიბოს და C ჰეპატიტის ვირუსის გააქტიურებულია.