Det kemiske tegn på silicium er Si, atomvægt 28.086, kerneladning +14. , ligesom , er placeret i hovedundergruppen af ​​gruppe IV, i den tredje periode. Dette er en analog af kulstof. Den elektroniske konfiguration af siliciumatomets elektroniske lag er ls 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2. Struktur af det ydre elektroniske lag

Strukturen af ​​det ydre elektronlag svarer til strukturen af ​​carbonatomet.
forekommer i form af to allotropiske modifikationer - amorfe og krystallinske.
Amorf - et brunligt pulver med lidt større kemisk aktivitet end krystallinsk. Ved normal temperatur reagerer det med fluor:
Si + 2F2 = SiF4 ved 400° - med oxygen
Si + O2 = Si02
i smelter - med metaller:
2Mg + Si = Mg2Si
Krystallinsk silicium er et hårdt, sprødt stof med en metallisk glans. Det har god termisk og elektrisk ledningsevne og opløses let i smeltede metaller og dannes. En legering af silicium med aluminium kaldes silumin, en legering af silicium med jern kaldes ferrosilicium. Siliciumdensiteten er 2,4. Smeltepunkt 1415°, kogepunkt 2360°. Krystallinsk silicium er et ret inert stof og indgår med besvær i kemiske reaktioner. Med syrer, trods tydeligt synlige metalliske egenskaber, silicium reagerer ikke, men reagerer med alkalier og danner kiselsyresalte og:
Si + 2KOH + H2O = K2SiO2 + 2H2

■ 36. Hvad er lighederne og forskellene mellem de elektroniske strukturer af silicium og kulstofatomer?
37. Hvordan kan vi forklare ud fra siliciumatomets elektroniske struktur, hvorfor metalliske egenskaber er mere karakteristiske for silicium end for kulstof?
38. Angiv siliciums kemiske egenskaber.

Silicium i naturen. Silica

I naturen er silicium meget udbredt. Cirka 25 % af jordskorpen består af silicium. En betydelig del af naturligt silicium er repræsenteret af siliciumdioxid SiO2. I en meget ren krystallinsk tilstand forekommer siliciumdioxid som et mineral kaldet bjergkrystal. Siliciumdioxid og kuldioxid er kemisk analoge, men kuldioxid er en gas og silica er et fast stof. I modsætning til det molekylære krystalgitter af CO2, krystalliserer siliciumdioxid SiO2 i form af et atomisk krystalgitter, hvor hver celle er et tetraeder med et siliciumatom i midten og oxygenatomer i hjørnerne. Dette forklares ved, at siliciumatomet har en større radius end kulstofatomet, og der kan ikke placeres 2, men 4 oxygenatomer omkring det. Forskellen i strukturen af ​​krystalgitteret forklarer forskellen i disse stoffers egenskaber. I fig. 69 viser udseendet af en naturlig kvartskrystal bestående af ren siliciumdioxid og dens strukturformel.

Ris. 60. Strukturformel for siliciumdioxid (a) og naturlige kvartskrystaller (b)

Krystallinsk silica forekommer oftest i form af sand, som har hvid farve, hvis den ikke er forurenet med gule lerurenheder. Udover sand findes silica ofte i form af et meget hårdt mineral, silica (hydreret silica). Krystallinsk siliciumdioxid, farvet med forskellige urenheder, danner ædelsten og halvædelsten - agat, ametyst, jaspis. Næsten ren siliciumdioxid forekommer også i form af kvarts og kvartsit. Fri siliciumdioxid i jordskorpen er 12%, i sammensætningen af ​​forskellige sten - omkring 43%. I alt er mere end 50 % af jordskorpen lavet af siliciumdioxid.
Silicium er en del af en lang række bjergarter og mineraler - ler, granitter, syenitter, glimmer, feldspat mv.

Fast kuldioxid, uden at smelte, sublimerer ved -78,5°. Smeltepunktet for siliciumdioxid er omkring 1,713°. Hun er ret ildfast. Densitet 2,65. Ekspansionskoefficienten for siliciumdioxid er meget lille. Dette er meget vigtigt, når du bruger kvartsglas. Siliciumdioxid opløses ikke i vand og reagerer ikke med det, på trods af at det er et surt oxid, og dets tilsvarende kiselsyre er H2SiO3. Kuldioxid er kendt for at være opløseligt i vand. Siliciumdioxid reagerer ikke med syrer, undtagen flussyre HF, og giver salte med alkalier.

Ris. 69. Strukturformel for siliciumdioxid (a) og naturlige kvartskrystaller (b).
Når siliciumdioxid opvarmes med kul, reduceres silicium, og derefter kombineres det med kulstof og carborundum dannes ifølge ligningen:
SiO2 + 2C = SiC + CO2. Carborundum har høj hårdhed, er modstandsdygtig over for syrer og ødelægges af alkalier.

■ 39. Efter hvilke egenskaber ved siliciumdioxid kan man bedømme dens krystalgitter?
40. I hvilke mineraler forekommer siliciumdioxid i naturen?
41. Hvad er carborundum?

Kiselsyre. Silikater

Kiselsyre H2SiO3 er en meget svag og ustabil syre. Når det opvarmes, nedbrydes det gradvist til vand og siliciumdioxid:
H2SiO3 = H2O + SiO2

Kiselsyre er praktisk talt uopløseligt i vand, men kan sagtens give.
Kiselsyre danner salte kaldet silikater. udbredt i naturen. Naturlige er ret komplekse. Deres sammensætning er normalt afbildet som en kombination af flere oxider. Hvis naturlige silikater indeholder aluminiumoxid, kaldes de aluminosilikater. Disse er hvidt ler, (kaolin) Al2O3 2SiO2 2H2O, feldspat K2O Al2O3 6SiO2, glimmer
К2O · Al2O3 · 6SiO2 · 2Н2O. Mange natursten i deres rene form er ædelsten, såsom akvamarin, smaragd osv.
Af de kunstige silikater skal nævnes natriumsilikat Na2SiO3 - et af de få silikater, der er opløseligt i vand. Det kaldes opløseligt glas, og opløsningen kaldes flydende glas.

Silikater er meget udbredt i teknologi. Opløseligt glas bruges til at imprægnere stoffer og træ for at beskytte dem mod brand. Væsken indgår i ildfaste spartelmasser til limning af glas, porcelæn og sten. Silikater er grundlaget i produktionen af ​​glas, porcelæn, fajance, cement, beton, mursten og forskellige keramiske produkter. I opløsning hydrolyseres silikater let.

■ 42. Hvad er ? Hvordan adskiller de sig fra silikater?
43. Hvad er flydende, og til hvilke formål bruges det?

Glas

Råvarerne til glasproduktion er Na2CO3-soda, CaCO3-kalksten og SiO2-sand. Alle komponenter i glasladningen rengøres grundigt, blandes og smeltes ved en temperatur på omkring 1400°. Under fusionsprocessen opstår følgende reaktioner:
Na2CO3 + SiO2= Na2SiO3 + CO2

CaCO3 + SiO2 = CaSiO3+ CO2
Faktisk indeholder glas natrium- og calciumsilikater samt overskydende SO2, så sammensætningen af ​​almindeligt vinduesglas er: Na2O · CaO · 6SiO2. Glasblandingen opvarmes til en temperatur på 1500°, indtil kuldioxid er fuldstændig fjernet. Derefter afkøles den til en temperatur på 1200°, hvorved den bliver tyktflydende. Som ethvert amorft stof blødgør og hærder glas gradvist, så det er et godt plastmateriale. Den tyktflydende glasmasse føres gennem spalten, hvilket resulterer i en glasplade. Den varme glasplade trækkes ud med ruller, bringes til en vis størrelse og afkøles gradvist af en luftstrøm. Derefter trimmes det langs kanterne og skæres i ark af et bestemt format.

■ 44. Giv ligningerne for de reaktioner, der opstår under fremstillingen af ​​glas og sammensætningen af ​​vinduesglas.

Glas- stoffet er amorft, gennemsigtigt, praktisk talt uopløseligt i vand, men hvis det knuses til fint støv og blandes med en lille mængde vand, kan en alkali påvises i den resulterende blanding ved hjælp af phenolphtalein. På langtidsopbevaring alkalier i glasvarer, overskydende SiO2 i glas reagerer meget langsomt med alkali, og glasset mister gradvist sin gennemsigtighed.
Glas blev kendt af folk mere end 3000 f.Kr. I oldtiden blev glas opnået med næsten samme sammensætning som i dag, men de gamle mestre blev kun styret af deres egen intuition. I 1750 kunne M.V. udvikle det videnskabelige grundlag for fremstilling af glas. M.V. indsamlede i løbet af 4 år mange opskrifter til fremstilling af forskellige glas, især farvede. Glasfabrikken, han byggede, producerede et stort antal glasprøver, der har overlevet den dag i dag. Glas bruges pt forskellig sammensætning, der har forskellige egenskaber.

Kvartsglas består af næsten ren siliciumdioxid og er smeltet af bjergkrystal. Dens meget vigtige egenskab er, at dens ekspansionskoefficient er ubetydelig, næsten 15 gange mindre end almindeligt glas. Fade lavet af sådant glas kan opvarmes rødglødende i flammen fra en brænder og derefter sænkes ned i koldt vand; i dette tilfælde vil der ikke ske ændringer på glasset. Kvartsglas blokerer ikke for ultraviolette stråler, og hvis du maler det sort med nikkelsalte, vil det blokere for alle synlige stråler i spektret, men vil forblive gennemsigtigt for ultraviolette stråler.
Kvartsglas påvirkes ikke af syrer og baser, men alkalier korroderer det mærkbart. Kvartsglas er mere skrøbeligt end almindeligt glas. Laboratorieglas indeholder omkring 70% SiO2, 9% Na2O, 5% K2O, 8% CaO, 5% Al2O3, 3% B2O3 (sammensætningen af ​​glassene er ikke angivet til huskeformål).

Jena og Pyrex glas bruges i industrien. Jena glas indeholder omkring 65% Si02, 15% B2O3, 12% BaO, 4% ZnO, 4% Al2O3. Den er holdbar, modstandsdygtig over for mekanisk belastning, har en lav ekspansionskoefficient og er modstandsdygtig over for alkalier.
Pyrex-glas indeholder 81% SiO2, 12% B2O3, 4% Na2O, 2% Al2O3, 0,5% As2O3, 0,2% K2O, 0,3% CaO. Det har samme egenskaber som Jena glas, men i endnu højere grad, især efter hærdning, men er mindre modstandsdygtigt over for alkalier. Pyrex-glas bruges til at lave husholdningsartikler, der er udsat for varme, samt dele af nogle industrielle installationer, der opererer ved lave og høje temperaturer.

Visse tilsætningsstoffer giver glas forskellige kvaliteter. For eksempel producerer blandinger af vanadiumoxider glas, der fuldstændigt blokerer ultraviolette stråler.
Glas malet ind forskellige farver. M.V. producerede også flere tusinde prøver af farvet glas i forskellige farver og nuancer til hans mosaikmalerier. I øjeblikket er glasmalingsmetoder blevet udviklet i detaljer. Manganforbindelser farve glas lilla, kobolt - blå. , spredt i glasmassen i form af kolloide partikler, giver det en rubinfarve osv. Blyforbindelser giver glasset en glans, der ligner bjergkrystals, hvorfor det kaldes krystal. Denne type glas kan let bearbejdes og skæres. Produkter fremstillet af det bryder lyset meget smukt. Ved at farve dette glas med forskellige tilsætningsstoffer opnås farvet krystalglas.

Hvis smeltet glas blandes med stoffer, der ved nedbrydning danner en stor mængde gasser, opskummer sidstnævnte, når det frigives, glasset og danner skumglas. Dette glas er meget let, kan behandles godt og er en fremragende elektrisk og termisk isolator. Den blev først erhvervet af Prof. I. I. Kitaygorodsky.
Ved at trække tråde fra glas kan du få såkaldt glasfiber. Hvis du imprægnerer glasfiber lagt i lag med kunstharpiks, får du et meget slidstærkt rådbestandigt, letforarbejdet byggemateriale, det såkaldte glasfiberlaminat. Interessant nok, jo tyndere glasfiber, jo højere er dens styrke. Glasfiber bruges også til fremstilling af arbejdstøj.
Glasuld er værdifuldt materiale, hvorigennem du kan filtrere stærke syrer og baser, der ikke kan filtreres gennem papir. Derudover er glasuld en god varmeisolator.

■ 44. Hvad bestemmer egenskaberne for forskellige glastyper?

Keramik

Af aluminiumsilikater er hvidt ler særligt vigtigt - kaolin, som er grundlaget for fremstilling af porcelæn og lertøj. Porcelænsproduktion er en ekstremt gammel industri. Porcelænets fødested er Kina. I Rusland blev porcelæn produceret for første gang i det 18. århundrede. D, I. Vinogradov.
Råvarerne til fremstilling af porcelæn og lertøj er foruden kaolin sand og. En blanding af kaolin, sand og vand udsættes for grundig finslibning i kuglemøller, derefter filtreres overskydende vand fra, og den godt blandede plastikmasse sendes til støbning af produkter. Efter støbning tørres produkterne og brændes i tunnelovne. kontinuerlig handling, hvor de først opvarmes, derefter brændes og til sidst afkøles. Herefter gennemgår produkterne yderligere forarbejdning - glasering og maling med keramisk maling. Efter hvert trin brændes produkterne. Resultatet er porcelæn, der er hvidt, glat og skinnende. I tynde lag skinner det igennem. Fajance er porøst og skinner ikke igennem.

Rødt ler bruges til at lave mursten, fliser, keramik, keramiske ringe til pakning i absorptions- og vasketårne ​​på forskellige kemiske fabrikker, blomster potter. De brændes også, så de ikke bliver blødgjort af vand og bliver mekanisk stærke.

Cement. Beton

Siliciumforbindelser tjener som grundlag for fremstilling af cement, et bindemateriale, der er uundværligt i konstruktionen. Råvarerne til fremstilling af cement er ler og kalksten. Denne blanding brændes i en enorm skrånende rørformet roterovn, hvori råmaterialerne løbende tilføres. Efter brænding ved 1200-1300° kommer der løbende en sintret masse - klinker - frem fra et hul placeret i den anden ende af ovnen. Efter slibning bliver klinker til. Sammensætningen af ​​cement består hovedsageligt af silikater. Hvis den blandes med vand for at danne en tyk opslæmning og derefter efterlades i luften i et stykke tid, vil den reagere med cementstoffer og danne krystallinske hydrater og andre faste forbindelser, hvilket fører til hærdning ("hærdning") af cementen. Dette kan ikke længere genoprettes til sin tidligere tilstand, så før brug forsøger de at beskytte cement mod vand. Hærdningsprocessen af ​​cement er lang, og den opnår først reel styrke efter en måned. Sandt nok, der er forskellige varianter cement. Den almindelige cement, vi overvejede, kaldes silikat eller Portland cement. Hurtighærdende aluminacement er fremstillet af aluminiumoxid, kalksten og siliciumdioxid.

Blander man cement med knust sten eller grus, får man beton, som allerede er et selvstændigt byggemateriale. Knust sten og grus kaldes fyldstoffer. Beton har høj styrke og kan modstå store belastninger. Den er vandtæt og brandsikker. Når den opvarmes, mister den næsten ikke styrke, da dens varmeledningsevne er meget lav. Beton er frostbestandig, svækker radioaktiv stråling, så det bruges som byggemateriale til hydrauliske konstruktioner og til indeslutningsskaller af atomreaktorer. Kedler er foret med beton. Blander man cement med et skummiddel, dannes en skumbeton gennemsyret med mange celler. Sådan beton er en god lydisolator og leder varme endnu mindre end almindelig beton.

Fysiske egenskaber
Silicium er et gruppe IV-element, dets atomnummer er 14, og dets atommasse er 28,06. Antallet af atomer i en kubikcentimeter er 5 * 10 i 22.
Silicium krystalliserer ligesom germanium i et kubisk diamant-type gitter med en konstant a = 5,4198 A, i knuderne af enhedscellen, hvoraf der er 8 siliciumatomer med et koordinationsnummer på 4. Minimum afstand mellem naboatomer og gitterkonstanten for silicium er mindre end germaniums. Derfor er den tetraedriske kovalente binding i silicium stærkere, hvilket tegner sig for det større båndgab af silicium og dets højere smeltepunkt end germanium.
Silicium er et mørkegrå stof med en blålig nuance. På grund af sin høje hårdhed, som ifølge Moocy er 7, er den meget skør; det smuldrer ved stød, så det er svært at behandle ikke kun i en kold, men også i en varm tilstand.
Smeltepunktet for silicium med en renhed på 99,9% Si er bestemt til at være 1413-1420°C. Silicium mere høj grad renhed har et smeltepunkt på 1480-1500 ° C.
Kogepunktet for silicium ligger i intervallet 2400-2630° C. Densiteten af ​​silicium ved 25° C er 2,32-2,49 g/cm3. Under smeltning øges tætheden af ​​silicium, hvilket forklares ved omstruktureringen af ​​kortrækkende ordensstruktur i retning af at øge koordinationstallet. Derfor, når det afkøles, øges det i volumen, og når det smeltes, falder det. Reduktionen i siliciumvolumen under smeltning er 9-10%.
Den termiske ledningsevne af krystallinsk silicium ved stuetemperatur er 0,2-0,26 cal/sek*cm*deg. Varmekapaciteten inden for området 20-100°C er 0,181 cal/g*deg. Afhængigheden af ​​varmekapaciteten af ​​fast silicium fra 298° K til smeltepunktet er beskrevet ved ligningen

ons = 5,70+1,02*10v-3T-1,06*10v-5T-2 kal/grad*mol.

I flydende tilstand op til kogepunktet er varmekapaciteten 7,4 cal/grad*mol. Varmekapaciteten af ​​silicium med en renhed på >99,99% ved temperaturer fra 1200°C til smeltepunktet er 6,53 cal/grad*mol, og fra smeltepunktet til 1500°C 6,12 cal/grad*mol. Fusionsvarmen af ​​rent silicium er 12095 ± 100 cal/g*atom.
Ændringen i damptryk af fast silicium fra 1200° K til smeltepunktet er udtrykt ved ligningen

Ig p mmHg Kunst. = -18000/T - 1,022 IgT + 12,83,

og for flydende silicium

Ig p mmHg Kunst. = -17100/T - 1,022 Ig T + 12,31.

Damptrykket af silicium ved smeltetemperaturen er ~10v-2 mm Hg. Kunst.
Overfladespændingen af ​​smeltet silicium, målt ved fastsiddende dråbemetode på ZrO2-, TiO2- og MgO-substrater i en heliumatmosfære ved 1450°C, er 730 dyn/cm.
Elektriske egenskaber
Silicium på sin egen måde elektriske egenskaber refererer til typiske halvledere. Med stigende temperatur falder siliciums elektriske resistivitet kraftigt. Når det er smeltet, har det elektrisk ledningsevne, der er karakteristisk for flydende metaller.
Ved 300°K afhænger den elektriske resistivitet af silicium (p) af indholdet af urenheder i det.
Silicium med en renhed på 98,5 % har p = 0,8 ohm*cm, 99,97 % -12,6 ohm*cm, spektralt rent silicium 30 ohm*cm. De reneste siliciumprøver har p = 16.000 ohm*cm.
Nedenfor er nogle teoretisk beregnede elektriske egenskaber silicium, som har sin egen ledningsevne (ved 300°C):

Den laveste koncentration af elektrisk aktive urenheder, der i øjeblikket opnås som følge af dybderensning af silicium, er 10-13 cm-3.
Mobiliteten af ​​strømbærere i silicium ved høje temperaturer bestemmes af spredning på gittervibrationer og ved lave temperaturer - af urenheder.
Ændringen i mobiliteten af ​​elektroner og huller i silicium afhængig af temperatur bestemmes af følgende ligninger:

μn = 1,2*10v8*T-2 cm2/v*sek;
μр = 2,9*10v9*T-2,7 cm2/v*sek.

Et mærkbart fald i elektronmobilitet i silicium ved stuetemperatur sker ved en bærerkoncentration svarende til p = 1,0 ohm*cm, og hulmobilitet ved p = 10 ohm*cm.
Levetiden for ladningsbærere i silicium varierer over et bredt område: i gennemsnit er t = 200 μsek.
For halvlederteknologi er legeringer af silicium med andre elementer, hovedsageligt III- og V-grupper, af stor betydning. Disse elementer indføres i dybt renset silicium i små mængder for at give det visse elektriske egenskaber.
Driften af ​​halvlederenheder - dioder, trioder, fotoceller, termoelementer er baseret på egenskaberne af elektron-hul-forbindelser, som opnås ved at dope silicium med visse elementer. For at skabe n-ledningsevne i silicium doperes det med fosfor, arsen eller antimon, og for at opnå p-ledningsevne dopes det oftest med bor. De vigtigste donorelementer omfatter fosfor og arsen.
Silicium opløses godt i mange smeltede metaller, såsom aluminium, tin, bly og zink. Metallers opløselighed i fast silicium er som regel meget lav.
I øjeblikket kendes mere end tredive tilstandsdiagrammer af silicium med andre elementer. Silicium danner kemiske forbindelser med mange grundstoffer, især med fosfor, arsen, bor, lithium, mangan, jern, kobolt, nikkel, calcium, magnesium, svovl, selen osv. Med andre grundstoffer, f.eks. aluminium, beryllium, tin, gallium, indium, antimon osv. danner eutektiske systemer.
Kemiske egenskaber
Silicium er modstandsdygtigt over for oxidation i luft op til 900 ° C, men ved denne temperatur oxiderer vanddamp silicium, og ved højere temperaturer nedbrydes vanddamp fuldstændigt af silicium.
Ved 1000°C og derover oxideres silicium kraftigt af atmosfærisk oxygen til dannelse af siliciumanhydrid eller silica SiO2. Silicium reagerer kun med brint ved lysbuetemperatur og danner silicium-hydrogenforbindelser.
I nærvær af nitrogen ved 1300°C danner silicium nitrid Si3N4. Det er et hvidt, ildfast pulver, der sublimerer ved omkring 2000°C.
Silicium interagerer let med halogenider, for eksempel med fluor - ved stuetemperatur, med klor - ved 200-300 ° C, med brom - ved 450-500 ° C og med jod - ved højere temperaturer, 700-750 ° C.
Silicium reagerer ikke med fosfor, arsen og antimon op til deres kogepunkt; Det kombinerer kun med kulstof og bor ved meget høje temperaturer (-2000°C).
Silicium er kendetegnet ved modstandsdygtighed over for alle syrer i enhver koncentration, herunder svovlsyre, saltsyre, salpetersyre og flussyre. Silicium opløses kun i en blanding af flussyre og salpetersyre (HF+HNO3). Silicium opløses mindre intensivt i salpetersyre indeholdende tilsætningsstoffer af hydrogenperoxid og brom.
I modsætning til syrer opløser alkaliske opløsninger silicium godt; i dette tilfælde frigives ilt, og der dannes f.eks. kiselsyresalte

Si + 2KOH + H2O = K2SiO3 + 2H2.

I nærvær af hydrogenperoxid accelereres opløsningen af ​​silicium i alkalier.
Alkaliske og sure ætsemidler bruges til ætsning af silicium. Alkaliske ætsemidler er stærkere, så de bruges til at fjerne overfladeforurenende stoffer, lag med en beskadiget struktur som følge af mekanisk bearbejdning og til at identificere makrodefekter. Til dette formål ætses silicium i en kogende vandig opløsning af KOH eller NaOH.
For at identificere dislokationer på siliciumenkeltkrystaller anvendes sure ætsemidler, for eksempel CP-4 med tilsætning af kviksølvnitrat.
Silicium danner kemiske forbindelser med valens 2 og 4. Forbindelser af divalent silicium er ikke særlig stabile. Med oxygen danner silicium to forbindelser: SiO - monoxid og SiO2 - siliciumdioxid.
Siliciummonoxid SiO forekommer ikke i naturen, men det dannes let, når SiO2 reduceres med kulstof ved 1500°C:

SiO2 + C → SiO + CO,

eller når silicium interagerer med kvarts ved 1350°C:

Si + SiO2 ⇔ 2SiO.

Ved høje temperaturer skifter ligevægten af ​​denne reaktion til højre, da siliciummonoxid opnås i en gasformig tilstand. Ved opvarmning til 1700°C sublimerer siliciummonoxid fuldstændigt, og ved højere temperaturer disproportioneres det til Si og SiO2.
Siliciummonoxid SiO er et mørkegult pulver med en densitet på 2,13; leder ikke strøm selv ved høje temperaturer, derfor bruges det som et isolerende materiale.
En meget vigtig kemisk forbindelse af silicium er dets dioxid (kvarts). Denne forbindelse er meget stabil, dens dannelse ledsages af en stor frigivelse af varme:

Si + O2 = SiO2 + 203 kcal.

Kvarts er et farveløst stof med et smeltepunkt på ~1713°C og et kogepunkt på 2590°C.
Når smeltet kvarts afkøles, dannes der gennemsigtigt kvartsglas, som fungerer som en af ​​de kritiske materialer til fremstilling af udstyr, der anvendes i produktionsteknologien af ​​silicium og andre halvledermaterialer.
Når SiO2 opvarmes med kul ved 2000-2200°C, dannes siliciumcarbid SiC, som har halvlederegenskaber.
Silicium danner ret stærke forbindelser med halogener, fysisk-kemiske egenskaber disse forbindelser er angivet i tabel. 57.

Siliciumhalogenidforbindelser SiF4, SiCl4, SiBr4 og SiI3 kan opnås ved simpel syntese fra grundstoffer eller ved at omsætte SiO2 med et halogenid i nærvær af kulstof:

Si + 2Cl2 → SiCl4,
SiO2 + 2Cl2 + C → SiCl4 + CO2,
Si + 2I2 → SiI4,
SiO2 + 2Br2 + C → SiBr4 + CO2.

Siliciumhalogenid-silanforbindelser dannes i reaktionerne ved hydrochlorering eller hydrobromering af silicium:

Si + 3HCl → SiHCl3 + H2,
Si + 3HBr → SiHBr3 + H2,

som forekommer ved relativt lave temperaturer 300°C.
Siliciumtetrachlorid SiCl4 er en farveløs gennemsigtig væske, der ryker kraftigt i luften på grund af hydrolyse og dannelse af hydrogenchlorid. Nedbrydes med vand til dannelse af silicagel:

SiCl + 4H2O → 4HCl + Si(OH)4.

Siliciumtetraiodid SiI4 er et farveløst krystallinsk stof. Når de opvarmes i luft, antændes tetraiodiddampe let.
Trichlorsilane SiHCl3 er en brandfarlig væske med et meget højt damptryk ved stuetemperatur. Derfor opbevares trichlorsilan normalt i forseglede stålbeholdere, der kan modstå højt tryk.
Silicium kan erstatte kulstof i organiske forbindelser, der danner silicium-hydrogen-forbindelser - silaner. Silaner har lignende egenskaber som kulbrinter. Nogle egenskaber for silaner er angivet i tabel. 58.

Forbindelser af denne type kan fremstilles i laboratoriet, for eksempel ved at opløse magnesiumsilicid i stærk saltsyre:

Mg2Si + 4HCl → 2MgCl2 + SiH4.

Denne reaktion er kompliceret. Sammen med monosilan kan der dannes forskellige polysilaner, og brint kan frigives.
Alle silaner oxideres let i luft. Deres reaktivitet stiger med stigende molekylvægt. Det er meget farligt, hvis der kommer luft ind i kar med silan.
Monosilane SiH4 er en farveløs gas, der er ret stabil i fravær af luft og fugt. Monosilan danner en eksplosiv blanding med luft; kan oxidere med et blitz selv ved -180°C.
Monosilan er kendetegnet ved større termisk stabilitet sammenlignet med polysilaner. Ved opvarmning til over 400°C nedbrydes monosilan til grundstoffer og frigiver amorft silicium:

SiH4 -> Si + 2H2.

Denne reaktion anvendes til fremstilling af silicium ved silanmetoden. Silaner nedbrydes hurtigt og fuldstændigt med vand og danner SiO2:

SiH4 + 2H2O = SiO2 + 4H2,
Si3H8 + 6H2O = 3SiO2 + 10H2.

Silaner nedbrydes også hurtigt og fuldstændigt af vandige opløsninger af alkalier:

SiH4 + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 4H2.

Stabiliteten af ​​silaner øges kraftigt, når halogener indføres i deres molekyler, der erstatter brintatomer. Blandt de substituerede silaner er den mest interessante trichlorsilan SiHCl3, hvis reduktion producerer rent silicium.
Silicium applikationer
Silicium som halvleder er kendt før germanium. Vanskeligheden ved at få silicium i sin reneste form forsinkede imidlertid brugen af ​​det i teknologi.
I På det sidste udviklet og mestret effektive metoder oprensning af silicium til en høj renhedsgrad, hvorfor silicium i stigende grad anvendes i halvlederenheder. Således er strømensrettere (dioder) og radiobølgeforstærkere (trioder) lavet af silicium. I dette tilfælde er siliciumelektroder med store overflader, der adskiller de elektroniske og huldele af halvlederen, lavet til højeffektforstærkere.
Silicium er også et godt materiale til solcelleomformere. Derfor at skabe solpaneler Siliciumfotoceller bruges til direkte at omdanne solenergi til elektrisk energi. Silicium fotokonvertere er bedre egnet med hensyn til deres spektrale følsomhed til brug af sollys.
Silicium har en række fordele i forhold til germanium: det har et stort båndgab, som giver det højeste output elektrisk strøm; siliciumenheder kan fungere ved højere temperaturer (hvis arbejdstemperatur Germanium-enheder overstiger ikke 60-80°C, så kan siliciumdioder fungere ved 200°C).
Siliciumforbindelser finder også anvendelse i enheder. For eksempel anvendes siliciumcarbid til fremstilling af tunneldioder (ikke-lineære modstande) osv.

Navn:*
E-mail:
En kommentar:

Tilføje

15.03.2019

Specialister fra Emirates Global Aluminium udtalte, at deres datterselskab Guinea Alumina Corp håber snart at tiltrække fra syv hundrede til syv hundrede...

15.03.2019

Demontering af en portalkran involverer demontering af metalkonstruktioner samt kranbaner, fjernelse af udstyr og frakobling af forskellige enheder. I...

14.03.2019

I årenes løb ophobes metalskrot i private huse og lejligheder. Kan repræsenteres af gamle husholdningsapparater, byggeaffald og mange...

14.03.2019

Efteråret er tiden, hvor du kan tage en pause fra den irriterende varme ved at tage på landet et par dage, hvor du ikke bare kan nyde naturens gaver, men også føle dig nostalgisk. Men at...

Fysiske egenskaber. Silicium er skrøbeligt. Ved opvarmning over 800°C øges dens duktilitet. Det er modstandsdygtigt over for syrer. I et surt miljø er det dækket af en uopløselig oxidfilm og passiveret.

Mikroelementet er gennemsigtigt for infrarød stråling, startende ved en bølgelængde på 1,1 mikron.

Kemiske egenskaber. Silicium interagerer:

• med halogener (fluor) med manifestation af reducerende egenskaber: Si + 2F2 = SiF4. Det reagerer med hydrogenchlorid ved 300 ° C, med hydrogenbromid - ved 500 ° C;
• med klor ved opvarmning til 400–600°C: Si + 2Cl2 = SiCl4;
• med oxygen ved opvarmning til 400–600° C: Si + O2 = SiO2;
• med andre ikke-metaller. Ved en temperatur på 2000°C reagerer det med kulstof (Si + C = SiC) og bor (Si + 3B = B3Si);
• med nitrogen ved en temperatur på 1000°C: 3Si + 2N2 = Si3N4;
• med metaller for at danne silicider: 2Ca + Si = Ca2Si;
• med syrer - kun med en blanding af flussyre og salpetersyre: 3Si + 4HNO3 + 18HF = 3H2 + 4NO + 8H2O;
• med alkali. Silicium opløses og der dannes silikat og hydrogen: Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + H2.

Interagerer ikke med brint.

Interaktion i kroppen med vitaminer og mineraler

Silicium interagerer med vitaminer, og. Kombinationen af ​​kornprodukter med citrusfrugter og grønne grøntsager anses for at være den sundeste.

Silicium er involveret i kampen mod frie radikaler. I vekselvirkning med tungmetaller (bly) danner mikroelementet stabile forbindelser. De udskilles af det genitourinære system. Det samme sker med affald og giftige stoffer.

Silicium forbedrer optagelsen af ​​jern (Fe) og calcium (Ca), kobolt (Cb), mangan (Mn), fluor (F).

Et fald i siliciumkoncentrationen i bindevæv fører til vaskulær skade, åreforkalkning og nedsat knoglevævsstyrke.

Siliciums rolle i forekomsten og forløbet af forskellige sygdomme

Ved mangel på silicium i kroppen stiger koncentrationen af ​​kolesterol i blodet. På grund af dette dannes kolesterolplak, og udstrømningen forværres.

Ved indtagelse af silicium mindre end 20 mg om dagen, svækkes immunforsvaret. Allergiske udslæt opstår, huden bliver tør og skællende, og der udvikles svamp.

Håret bliver tyndere, hovedbunden bliver flaget og kløende. Neglepladerne bliver deforme.

Ydeevne og mental tilstand forringes på grund af nedsat blodgennemstrømning og iltmætning af hjernen.

Når mængden af ​​silicium i kroppen falder til 1,2-1,6%, er det fyldt med forekomsten af ​​slagtilfælde, hjerteanfald, diabetes mellitus, hepatitisvirus og onkologi.

Et overskud af silicium fører til aflejring af salte i urinvejene og leddene, fibrose og patologier i blodkar. I det værste tilfælde forstørrer leveren sig, lemmerne svulmer, huden bliver blå, og åndenød opstår.

Siliciums funktionelle potentiale

Siliciums hovedopgave i kroppen er dannelsen af ​​knogler, bruskvæv og karvægge. 90 % af mineralet findes i binde- og knoglevæv, lymfeknuder, skjoldbruskkirtlen, hår og hud. Det funktionelle potentiale af det kemiske element er dog ikke begrænset til dette. Takket være silicium:

• knogler og ledbånd styrkes. Jo flere mineraler der er i den første, jo stærkere er den. Et fald i siliciumkoncentrationen i knoglevæv er fyldt med osteoporose og åreforkalkning. For bruskvæv er syntesen af ​​glycosaminoglycaner vigtig;
• degeneration af intervertebrale diske forhindres. Sidstnævnte består af plader af bruskvæv. Jo mindre silicium, jo ​​hurtigere slides pladen. Hvis der dannes en revne i det, vil cerebrospinalvæske begynde at lække. Dette er fyldt med fremspring og brok;
• knoglevæv genoprettes. Knogler, ledbånd og sener vokser sammen meget vanskeligt og tager lang tid;
• tilstanden af ​​hud, negle og hår forbedres. De indeholder den højeste koncentration af det kemiske element. Tør og skællet hud, skørt og kedeligt hår, afskallede negle er tegn på siliciummangel;
• stofskiftet stabiliseres. Takket være silicium absorberes tre fjerdedele af 70 % kemiske elementer. Mineralet er involveret i protein- og kulhydratmetabolisme;
• immuniteten styrkes. Takket være silicium accelereres fagocytose - dannelsen af ​​specielle celler i immunsystemet. Deres hovedfunktion er nedbrydning af fremmede proteinstrukturer. Hvis en virusinfektion kommer ind i kroppen, omslutter fagocytter fjenden og ødelægger dem;
• Tungmetaller og toksiner fjernes. Siliciumoxid reagerer med dem, omdanner dem til forbindelser, der er neutrale for kroppen, som udskilles i urinen;
• væggene i blodkarrene, hjerteklapperne og slimhinden i mave-tarmkanalen styrkes. Grundlaget for karvæggen er elastin, som syntetiseres ved hjælp af silicium;
• permeabiliteten af ​​vaskulære vægge falder, tegn på åreknuder, tromboflebitis og vaskulitis falder;
• kræftsygdomme forebygges. Antioxidantegenskaberne af vitamin C, A, E forbedres, når de interagerer med silicium. Det er lettere for kroppen at bekæmpe frie radikaler;
• hjernesygdomme forebygges. Ved mangel på silicium bliver væggene i blodkarrene blødere og transporterer dårligt blod til hjernen, hvilket fører til hypoxi - iltsult, på grund af hvilken hjernen ikke fungerer fuldt ud. Hjerneneuroner kan ikke give og modtage kommandoer uden silicium. Som følge heraf forringes motorikken, blodkarrene trækker sig sammen, hovedpine og svimmelhed opstår, og helbredet forringes.

Kilder til silicium

Kategori	Produkt	Omtrentligt siliciumindhold
Vegetabilsk olie	Ceder, sesam, sennep, mandel, oliven, jordnødde, græskar, hør, soja
Animalske olier	Lam, oksekød, svinefedt, svinefedt, margarine, smør Fisk: skrubber, helleflynder, chinook laks	Mindre, ingen silicium efter forarbejdning
Juice	Drue, pære, tranebær	I et glas – 24% daglig norm sporstof
Nødder	Valnødder, hasselnødder, pistacienødder, solsikkefrø	En håndfuld nødder indeholder fra 12 til 100 % af den daglige værdi. Mest silicium er i valnødder og hasselnødder (100 % i 50 g), mindst i pistacienødder (25 % i 50 g)
Korn	Brune ris, havregryn, hirse, hvedeklid, majs, byg	En portion grød (200 g) indeholder det daglige behov for silicium
Grøntsager	Hvidkål, løg, selleri, agurker, gulerødder, spinat, kartofler, radiser, rødbeder. Og også tomater, peberfrugter, rabarber; bønner, grønne bønner og sojabønner
Frugter og bær	Abrikoser, bananer, æbler; jordbær, kirsebær, blomme	200 g frugt indeholder op til 40 % af det daglige behov for silicium, og den samme mængde bær indeholder op til 30 %
Tørrede frugter	Dadler, figner, rosiner
Mejeri	Surmælk, kefir, æg
Kød og skaldyr	Kylling, oksekød; tang, tang

• brune ris - 1240;
• havregryn - 1000;
• hirse – 754;
• byg - 600;
• sojabønner - 177;
• boghvede - 120;
• bønner - 92;
• Ærter – 83;
• jordskok - 80;
• Majs - 60;
• Hasselnødder – 51;
• Spinat - 42;
• Ryazhenka – 34;
• Persille - 31;
• Blomkål - 24;
• Grøn bladsalat - 18;
• fersken - 10;
• Kaprifolie - 10.

Råd! Vil du hurtigt genopbygge siliciumreserverne i din krop? Glem alt om kød med tilbehør. Kød selv, selvom det indeholder en tilstrækkelig mængde silicium (30-50 mg pr. 100 g), forstyrrer dets absorption fra andre produkter. Separat mad- omvendt. Kombiner brune ris, byg, hirse, hirse, boghvede med grøntsager og frugter. Arranger "faste" dage på abrikoser, pærer og kirsebær

Kombination med andre næringsstoffer

Undgå at kombinere silicium med aluminium. Virkningen af ​​sidstnævnte er modsat virkningen af ​​silicium.

Silicium deltager sammen med andre mikroelementer i kemiske reaktioner i syntesen af ​​kollagen og elastin, som er en del af bindevævet i huden, håret og neglene.

Silicium forbedrer antioxidantegenskaberne af vitaminerne C, A, E. Sidstnævnte bekæmper frie radikaler, der forårsager kræft.

For at forebygge kræft, indtag følgende fødevarer sammen (beskrevet i tabellen)

Fødevarer rige på vitamin A:	Fødevarer rige på C-vitamin:	Fødevarer rige på vitamin E:
gulerødder, persille, syre og røn; frisk grøn ært, spinat; ærter, salat; græskar, tomater, fersken, abrikos; hvidkål, grønne bønner, blå blommer, brombær; rød peber, kartofler, grønne løg; hyben, havtorn, svesker; linser, sojabønner, æbler; meloner; brændenælde, pebermynte	havtornbær, jordbær, solbær; citrusfrugter, peberrod; jordbær, ananas; banan, kirsebær; hvidkål, broccoli, rosenkål, syltet; grønne unge løg; hindbær, mango; grøn peber, radise, spinat	kål, tomater, sellerirod, græskar; grønt, Peberfrugt, ærter; gulerødder, majs; hindbær, blåbær, forskellige tørrede frugter; solbær, hyben (friske), blommer; sesam, valmue, byg, havre, bælgfrugter

Siliciumoxid interagerer i kroppen med tungmetaller (bly) og toksiner. Som resultat kemisk reaktion der dannes stabile forbindelser, som udskilles fra kroppen af ​​nyrerne.

Daglig norm

Det daglige indtag af silicium (angivet nedenfor) er kun beregnet for voksne. Det øvre tilladte niveau for siliciumindtag for børn og unge er ikke fastlagt.

• Børn under 6 måneder og efter 7 måneder – fraværende.

• Fra 1 til 13 år – fraværende.
• Unge (mandlige og kvindelige) – fraværende.
• Voksne – 20-50 mg.

Ved brug af siliciumholdige lægemidler (Atoxil) er den daglige dosis til børn over 7 år og voksne 12 g. Den maksimale dosis af lægemidlet er 24 gram pr. For børn fra et år til 7 år - 150-200 mg af lægemidlet pr. kg kropsvægt.

Mangel og overskud af silicium

Siliciummangel kan skyldes:

Mangel på silicium i kroppen er farlig på grund af følgende forhold:

• høj koncentration af kolesterol i blodet. Kolesterol tilstopper blodkar (zolesterol "plaques"), blodet bliver mere tyktflydende, og dets udstrømning forværres;
• disposition for svampesygdomme. Jo mindre silicium, jo ​​svagere immunforsvar. Når en virusinfektion kommer ind i kroppen, produceres fagocytter (specielle celler i immunsystemet) i utilstrækkelige mængder;
• skæl, hårtab og udtynding. Hår og huds elasticitet er fordelene ved elastin og kollagen, som syntetiseres takket være silicium. Dens mangel påvirker tilstanden af ​​huden, håret og neglene;
• humørsvingninger. Ikke kun præstationen, men også den mentale tilstand af en person afhænger af mætning af hjernen med ilt. På grund af svækkede karvægge strømmer blodet dårligt til hjernen. Der er ikke nok ilt til at udføre de sædvanlige mentale operationer. Humørsvingninger og forringelse af ydeevnen er resultatet af mangel på silicium. Det samme sker, når vejret skifter;
• hjerte-kar-sygdomme. Årsagen er den samme - svækkede vaskulære vægge;
• diabetes mellitus Årsagen er en stigning i koncentrationen af ​​glukose i blodet og kroppens manglende evne til at reducere den.

• fra 1,2 til 4,7% - slagtilfælde og hjerteanfald;
• 1,4 % eller mindre – diabetes mellitus;
• 1,6 % eller mindre – hepatitisvirus;
• 1,3% - kræft.

Råd! Silicium er involveret i alle former for udveksling. Opbevares i blodkarrenes vægge beskytter mikroelementet dem mod indtrængning af fedtstoffer i blodplasmaet og blokerer blodbanen

Øg mængden af ​​siliciumholdige fødevarer i din kost under:

• fysisk og følelsesmæssig træthed. En portion korn til morgenmad, en stor tallerken grøn salat til frokost og et glas fermenteret bagt mælk eller kefir før sengetid garanterer et boost af energi;
• graviditet og amning Barnets og morens immunitet afhænger af ordentlig kost. 20-50 mg silicium om dagen vil gøre knoglerne stærke og huden elastisk;
• forberedelse til konkurrencer. Jo mere energiforbrug, jo flere siliciumholdige produkter bør der være i kosten. De vil forhindre skøre knogler og forstuvede ledbånd og sener;
• pubertet. Smerter i knæene (Schlatters sygdom) er almindelig. Knogleceller deler sig hurtigere end bindevævsceller. Sidstnævnte understøtter ikke kun knoglen anatomisk korrekt position, men beskytter også mod mekanisk skade. Tranebær, valnødder og pære er en god snack til en teenager.

Hvis tilstanden af ​​din hud, hår og negle er utilfredsstillende, så læn dig op af korn og juice. Druejuice til i morgen, tranebærjuice til frokost og pærejuice til aftensmad er det første skridt til elastisk og opstrammet hud.

Hvad er farerne ved overskydende silicium?

Det er umuligt at blive syg på grund af overskydende silicium i kosten, men beboere i områder med højt indhold silicium i jord eller vand.

På grund af den høje koncentration af silicium i kroppen:

• salte aflejres i urinvejene, led og andre organer;
• fibrose udvikler sig i blodårer og i hele kroppen. Symptomer: hurtig vejrtrækning med let anstrengelse, nedsat vitalkapacitet, lavt blodtryk;
• højre ventrikel ekspanderer og hypertrofier ("cor pulmonale");
• leveren forstørres, lemmerne svulmer, huden bliver blå;
• irritabilitet øges, astenisk syndrom udvikler sig;
• risikoen for sygdomme i de øvre luftveje stiger. Den mest almindelige af disse er silikose. Sygdommen udvikler sig ved indånding af støv indeholdende siliciumdioxid og opstår i kronisk form. Efterhånden som sygdommen skrider frem, vokser bindevæv i patientens lunger. Normal gasudveksling afbrydes, og tuberkulose, emfysem eller lungekræft udvikler sig mod dens baggrund.

Udsatte er arbejdere i miner, støberier og producenter af ildfaste materialer og keramiske produkter. Sygdommen signaleres ved åndedrætsbesvær, åndenød og hoste. Symptomer forværres med fysisk aktivitet. Porcelæn og fajance, glasproduktion, aflejringer af ikke-jernholdige og ædelmetalmalme, sandblæsning af støbegods er potentielt farlige genstande.

Et overskud af silicium er angivet ved et fald og stigning i kropstemperatur, depression, generel træthed og døsighed.

For sådanne symptomer skal du inkludere gulerødder, rødbeder, kartofler, jordskokker samt abrikoser, kirsebær, bananer og jordbær i din kost.

Præparater indeholdende silicium

På trods af at den voksne krop indeholder 1-2 g silicium, vil en ekstra portion ikke skade. En voksen indtager omkring 3,5 mg silicium om dagen sammen med mad og vand. En voksen bruger tre gange mere på basal stofskifte - omkring 9 mg. Årsagerne til det øgede forbrug af silicium er dårlig økologi, oxidative processer, der fremkalder dannelsen af ​​frie radikaler, og stress. Du kan ikke klare dig med siliciumholdige produkter alene - køb medicin eller lægeplanter.

Rekordholdere for indhold af silicium er enebær, padderok, reinfank, malurt og ginkgo biloba. Og også markkamille, timian, kinesisk valnød og eukalyptus.

Du kan genopbygge siliciummangel med siliciumvand. En af egenskaberne ved et mikroelement er struktureringen af ​​vandmolekyler. Sådant vand er ikke egnet til livet af patogene mikroorganismer, protozoer, svampe, toksiner og fremmede kemiske elementer.

Siliciumvand minder om smeltevand i smag og friskhed.

For at rense og berige vand med silicium derhjemme skal du:

• køb flintsten på et apotek - jo mindre jo bedre ( større område kontakt af flint med vand);
• læg i vand med en hastighed på 50 g sten pr. 3 liter vand;
• hæld vand i en glasbeholder ved stuetemperatur mørkt sted 3-4 dage. Jo længere vandet infunderes, jo mere udtalt er den terapeutiske virkning;
• hæld det færdige vand i en anden beholder og efterlader et bundlag på 3-4 cm dybt (det kan ikke bruges på grund af ophobning af toksiner).
• I en lufttæt beholder opbevares vand i op til halvandet år.
• Du kan drikke siliciumvand i enhver mængde for at forhindre åreforkalkning, hypertension og urolithiasis, hudpatologi og diabetes, infektionssygdomme og onkologiske sygdomme, åreknuder og endda neuropsykiatriske sygdomme.

Atoxil. Den aktive ingrediens i Atoxyl er siliciumdioxid.

Udgivelsesformular:

• pulver til fremstilling af en suspension;
• flasker med 12 g af lægemidlet;
• flasker med 10 mg af lægemidlet;
• poseposer á 2 g, 20 poser pr. pakke.

Farmakologisk effekt. Virker som en enterosorbent, har en sårhelende, antiallergisk, antimikrobiel, bakteriostatisk og afgiftende effekt.

I organerne i mave-tarmkanalen absorberer lægemidlet eksogene og endogene toksiner (bakterie- og fødevareallergener, endotoksiner af mikroorganismer, giftige stoffer) og fjerner dem.

Fremskynder transporten af ​​toksiner fra blod, lymfe og væv ind i fordøjelseskanalen.

Indikationer: diarré, salmonellose, viral hepatitis A og B, allergiske sygdomme (diatese, atopisk dermatitis), forbrændinger, trofiske sår, purulente sår.

Det bruges til nyresygdomme, enterocolitis, giftig hepatitis, levercirrhose, hepatocholecystitis, narkotika- og alkoholforgiftning, hudsygdomme (eksem, dermatitis, neurodermatitis), forgiftning under purulent-septiske processer og forbrændingssygdomme.

Sådan bruger du:

• Flaske. Åbn flasken (hætteglasset) med pulveret, tilsæt til 250 ml-mærket i rent drikkevand, ryst indtil glat.
• Posepose. Opløs 1-2 breve i 100-150 ml rent drikkevand. Tag en time før måltider eller medicin.

Behandlingsvarigheden for akutte tarminfektioner er 3-5 dage. Behandlingsforløbet er op til 15 dage. Ved behandling af viral hepatitis - 7-10 dage.

Bivirkninger: forstoppelse.

Kontraindikationer: eksacerbation mavesår tolvfingertarm og mave, erosioner og sår i slimhinden i tyktarmen og tyndtarmen, tarmobstruktion, øget følsomhed over for siliciumdioxid.

Lægemidlet er ikke ordineret til børn under et år, gravide eller ammende kvinder.

Interaktioner med lægemidler:

• med acetylsalicylsyre (Aspirin) - øget blodpladenedbrydning;
• med Simvastatin og Nikotinsyre - et fald i blodet af atherogene fraktioner af lipidspektrumindikatorer og en stigning i niveauet af lipoproteiner VP og kolesterol;
• med antiseptika (Trifuran, Furacillin, Chlorhexidin, Bifuran osv.) - øger effektiviteten af ​​terapi til purulente-inflammatoriske processer.

Begrebet elementet silicium.

Den anden repræsentant for elementerne i hovedundergruppen af ​​gruppe IV i det periodiske system af D.I. Mendeleev. I naturen er silicium det næststørste kemiske grundstof efter ilt. Mere end en fjerdedel af jordskorpen består af dens forbindelser.

Historisk reference.

I 1825 opnåede den svenske kemiker Jons Jakob Berzelius rent elementært silicium ved påvirkning af kaliummetal på siliciumfluorid SiF4. Det nye element fik navnet "silicium" (fra det latinske silex - flint). russisk navn"silicium" blev introduceret i 1834 af den russiske kemiker tyske Ivanovich Hess. Oversat fra oldgræsk. κρημνός - "klippe, bjerg."

At være i naturen.

Oftest i naturen findes silicium i form af silica - forbindelser baseret på siliciumdioxid (IV) SiO2 (ca. 12 % af jordskorpens masse). De vigtigste mineraler og klipper dannet af siliciumdioxid er sand (flod og kvarts), kvarts og kvartsitter, flint, feldspat. Den næstmest almindelige gruppe af siliciumforbindelser i naturen er silikater og aluminosilicater.

Isolerede tilfælde af at finde rent silicium i naturlig form blev noteret.

Fysiske egenskaber.

Silicium er en halvleder. Silicium findes i to modifikationer: amorf og krystallinsk. Amorft silicium er et brunt pulver med en densitet på 2,33 g/cm3, opløseligt i metalsmelter. Krystallinsk silicium - mørkegrå krystaller med en stålglans, hårde og skøre, med en densitet på 2,4 g/cm3. Silicium består af tre isotoper: Si (28), Si (29), Si (30). I modsætning til metaller stiger siliciums elektriske ledningsevne med stigende temperatur.

Kemiske egenskaber.

Silicium brænder i ilt og danner silicium(IV)oxid.

Da det er et ikke-metal, kombineres silicium med metaller, når det opvarmes, og danner silicider. Silicider nedbrydes let af vand eller syrer og frigiver en gasformig brintforbindelse af silicium - silan. I modsætning til kulbrinter, antændes silan spontant i luften og brænder for at danne silicium (IV) oxid og vand. Silicium reagerer med koncentrerede vandige opløsninger af alkalier og danner silikat og hydrogen.

Fremstilling af silicium.

Frit silicium kan opnås ved at kalcinere fint hvidt sand, som er siliciumdioxid, med magnesium:

Si02 + 2Mg → 2MgO + Si

I dette tilfælde dannes et brunt pulver af amorft silicium.

I industrien opnås silicium af teknisk renhed ved at reducere SiO2-smelten med koks ved en temperatur på omkring 1800°C i malm-termiske ovne af skakttypen. Renheden af ​​silicium opnået på denne måde kan nå 99,9% (de vigtigste urenheder er kulstof og metaller). Yderligere rensning af silicium fra urenheder er mulig.

Anvendelse af silicium.

Silicium bruges til fremstilling af halvledermaterialer samt syrefaste legeringer. Når kvartssand smeltes sammen med kul ved høje temperaturer, dannes siliciumcarbid SiC, som er næst efter diamant i hårdhed. Derfor bruges den til at slibe skærene på metalskæremaskiner og slibe ædelsten. Forskellige kvarts kemiske glasvarer er lavet af smeltet kvarts, som kan modstå høje temperaturer og ikke revner, når det udsættes for pludselig afkøling. Siliciumforbindelser tjener som grundlag for fremstilling af glas og cement.

Kilder

Silicium. Fysiske og kemiske egenskaber af silicium

Silicium er et element i hovedundergruppen af ​​den fjerde gruppe af den tredje periode af det periodiske system af kemiske grundstoffer af D.I. Mendeleev, med atomnummer 14. Betegnes med symbolet Si (lat. Silicium), ikke-metal. Fysiske egenskaber: krystallinsk silicium har en metallisk glans, ildfast, meget hård, halvleder. 2. Kemiske egenskaber: silicium er inaktivt: a) ved forhøjede temperaturer (400-600

• b) fra komplekse stoffer silicium reagerer med alkalier
• c) reagerer med metaller og danner silicider

Silica, dets egenskaber og anvendelser. Naturlige og industrielle silikater. Deres brug i byggeriet

Silicium(IV)oxid (siliciumdioxid, silica SiO2) - farveløse krystaller, smeltepunkt 1713--1728 °C, har høj hårdhed og styrke.

Siliciumdioxid bruges til fremstilling af glas, keramik, slibemidler, betonprodukter, til fremstilling af silicium, som fyldstof ved fremstilling af gummi, ved fremstilling af ildfaste silica, ved kromatografi osv. Kvartskrystaller har piezoelektriske egenskaber og bruges derfor i radioteknik, ultralydsinstallationer og lightere. Silica - hovedkomponent næsten alle terrestriske bjergarter, især kiselgur. 87% af massen af ​​litosfæren består af silica og silikater. Amorf ikke-porøs silica anvendes i fødevareindustrien som et antiklumpningshjælpestof E551, parafarmaceutiske midler (tandpastaer), i den farmaceutiske industri som hjælpestof (opført i de fleste farmakopéer), samt et fødevaretilsætningsstof eller lægemiddel som en enterosorbent. Kunstigt fremstillede film af siliciumdioxid bruges som en isolator i produktionen af ​​mikrokredsløb og andre elektroniske komponenter. Anvendes også til produktion af fiberoptiske kabler. Ren smeltet silica bruges med nogle specielle ingredienser tilsat. Silica filament bruges også i varmeelementer af elektroniske cigaretter, da det absorberer væske godt og ikke kollapser under opvarmningen af ​​spolen. Store klare kvartskrystaller bruges som halvædelsten; farveløse krystaller kaldes bjergkrystal, violette krystaller kaldes ametyster, og gule krystaller kaldes citrin. I mikroelektronik er siliciumdioxid et af hovedmaterialerne. Det bruges som et isolerende lag og også som beskyttende belægning. Det opnås i form af tynde film ved termisk oxidation af silicium, kemisk dampaflejring og magnetronforstøvning. Siliciumdioxid SiO2 er et surt oxid, der ikke reagerer med vand. Kemisk resistent over for syrer, men reagerer med hydrogenfluoridgas

og flussyre:

Disse to reaktioner er meget brugt til glasætsning. Når SiO2 smelter sammen med alkalier og basiske oxider, samt med karbonater af aktive metaller, dannes silikater - salte af meget svage, vanduopløselige kiselsyrer, der ikke har en konstant sammensætning. generel formel xH2O ySiO2 (ret ofte i litteraturen nævnes kiselsyre i stedet for kiselsyre i litteraturen, selvom vi faktisk taler om det samme stof).

For eksempel kan natriumorthosilicat opnås:

calciummetasilikat:

eller blandet calcium- og natriumsilicat:

Fra silikat

Na2CaSi6O14 (Na2O CaO 6SiO2)

fremstille vinduesglas. De fleste silikater har ikke en konstant sammensætning. Af alle silikater er kun natrium- og kaliumsilikater opløselige i vand. Opløsninger af disse silikater i vand kaldes flydende glas. På grund af hydrolyse er disse opløsninger karakteriseret ved et stærkt alkalisk miljø. Hydrolyserede silikater er karakteriseret ved dannelsen af ​​ikke sande, men kolloide opløsninger. Når opløsninger af natrium- eller kaliumsilikater syrnes, udfældes et gelatinøst hvidt bundfald af hydratiserede kiselsyrer. Hoved strukturelt element, både fast siliciumdioxid og alle silikater, er en gruppe, hvor siliciumatomet Si er omgivet af et tetraeder af fire oxygenatomer O. I dette tilfælde er hvert oxygenatom forbundet med to siliciumatomer. Fragmenter kan forbindes med hinanden på forskellige måder. Blandt silikaterne er de i henhold til arten af ​​forbindelserne i deres fragmenter opdelt i ø, kæde, bånd, lagdelt, ramme og andre. Silikater er en bred klasse af forbindelser dannet af siliciumdioxid (silica) og oxider af andre grundstoffer. SILIKATER I NATUREN. For at forstå silikaters rolle i menneskelivet, lad os først se på klodens struktur. Ifølge moderne ideer jorden består af en række skaller. Jordens ydre skal, jordskorpen eller litosfæren, er dannet af granit- og basaltskaller og et tyndt sedimentært lag. Granitskallen består hovedsageligt af granit - tætte sammenvoksninger af feldspat, glimmer, amfiboler og pyroxener, og basaltskallen - af granitlignende, men tungere silikatbjergarter som gabbro, diabas og basalter. Sedimentære bjergarter dannes ved ødelæggelse af andre klipper under påvirkning af forhold, der er karakteristiske for Jordens overflade. En bestanddel af det sedimentære lag er især lerarter, hvis basis er silikatmineralet kaolinit. Lithosfære ved 95 wt. % dannet af silikater. Dens gennemsnitlige tykkelse i det kontinentale område er 30-40 km. Så er der den simatiske skal eller øvre kappe, hvis mineraler sandsynligvis er domineret af jern- og magnesiumsilikater. Denne skal dækker hele kloden og strækker sig til en dybde på 1200 km. Længere fra 1200 til 2900 km er der en mellemskal. Dens sammensætning er kontroversiel, men eksistensen af ​​silikater antages i den. Under denne skal i en dybde på 2900 til 6370 km er kernen. For nylig er det blevet foreslået, at kernen også har en silikatsammensætning. Når man bevæger sig fra Jordens overflade til dens centrum, stiger tætheden og basiciteten af ​​de indgående bjergarter (forholdet mellem indholdet af metaloxider og silica), tryk og temperatur stiger. De ældste værktøjer blev lavet af mennesket af flint - et tæt aggregat af kalcedon, kvarts og opal (800-60 tusind år f.Kr.). Senere jaspers, bjergkrystal, agater, obsidian (vulkanisk silikatglas), jade. Der er ingen almindeligt accepteret taksonomi (mineralogisk nomenklatur) for silikatmineraler; deres navne kommer oftest fra udseende krystaller, deres fysiske egenskaber, placering eller navn på den videnskabsmand, der opdagede dem. Plagioklas oversat fra græsk betyder skråtdelt, og pyroxen betyder ildfast, hvilket svarer til disse mineralers egenskaber. Kvartsmineraler, afhængigt af arten af ​​urenhederne, har en bred vifte af farver, som bestemmer deres navne: ametyst - lilla, citrin - gul, bjergkrystal - is. Modifikationer af silicastishovit og coesit og mineralet biotit stammer fra navnene på de videnskabsmænd, der opdagede dem, S.M. Stishov, L. Koes og Zh.B. Bio, og mineralet kaolinit har fået sit navn fra Mount Kaoling i Kina, hvor der længe har været udvundet ler til fremstilling af porcelæn. Naturlige silikater og silica i sig selv spiller en vigtig rolle som råvarer og slutprodukter i industrielle processer. Aluminosilikater - plagioklas, kaliumfeldspat og silica bruges som råvarer i keramik-, glas- og cementindustrien. Til fremstilling af brandsikre og elektrisk isolerende tekstilprodukter (stoffer, snore, reb) er asbest, der tilhører hydrosilikater - amfiboler - meget brugt. Nogle typer asbest har høj syreresistens og bruges i kemisk industri. Biotitter, repræsentanter for glimmergruppen, bruges som elektriske og varmeisoleringsmaterialer inden for konstruktion og instrumentfremstilling. Pyroxener bruges i metallurgi og stenstøberiproduktion, og LiAl pyroxen bruges til at fremstille lithiummetal. Pyroxener er en bestanddel af højovnsslagge og ikke-jernholdig metallurgislagge, som igen også bruges i den nationale økonomi. Klipper som granitter, basalter, gabbros og diabaser er fremragende byggematerialer. SILIKATER AF KUNSTIG OPRINDELSE. Uden silikatmaterialer - forskellige typer cement, beton, slaggebeton, keramik, glas, belægninger i form af emaljer og glasurer, kan man næsten ikke forestille sig vores daglig liv. Omfanget af produktionen af ​​silikatmaterialer synes at være imponerende tal. I denne artikel vil vi ikke komme ind på glassets karakter og anvendelse. Disse spørgsmål er allerede blevet diskuteret i. De ældste silikatmaterialer er keramik, fremstillet af ler og deres blandinger med forskellige mineralske tilsætningsstoffer, brændt til en stenlignende tilstand. I antikke verden keramiske produkter blev distribueret over hele jorden. Fra den anden halvdelen af ​​1800-talletårhundrede og den dag i dag har den industrielle keramikindustri udvidet produktionen og sortimentet af keramik umådeligt. Et eksempel på et kunstigt silikatmateriale er Portlandcement, en af ​​de mest almindelige typer mineralbindemidler. Cement bruges til at binde bygningsdele sammen for at fremstille massive byggeklodser, plader, rør og mursten. Cement er grundlaget for en sådan udbredt byggematerialer, ligesom beton, slaggebeton, armeret beton. Konstruktion af enhver skala kan ikke eksistere uden cement. Skolekurset i kemi giver grundlæggende ideer om cementens kemiske sammensætning og teknologi, så vi vil kun dvæle ved nogle afklarende detaljer. Først og fremmest er cementklinker produktet af brænding af en blanding af ler og kalksten, og cement er finmalet klinker med mineralske tilsætningsstoffer, der regulerer dens egenskaber. Cement bruges i en blanding med sand og vand. Dens astringerende egenskaber skyldes cementmineralernes evne til at interagere med H2O og SiO2 og samtidig hærde og danner en stærk stenlignende struktur. Når cement hærder, komplekse processer: hydrering af mineraler med dannelse af hydrosilicater og hydroaluminater, hydrolyse, dannelse af kolloide opløsninger og deres krystallisation. Forskning i hærdningsprocesser cementmørtel og cementklinkermineraler spillede en stor rolle i udviklingen af ​​videnskaben om silikater og deres teknologi. Vores byggepladser forbruger store mængder cement, mursten, facadeplader, fliser, kloakrør, glas og forskellige naturlige byggematerialer.