A szilícium kémiai jele Si, atomtömege 28,086, magtöltés +14. , mint a IV. csoport fő alcsoportjában, a harmadik periódusban található. Ez a szén analógja. A szilícium atom elektronrétegeinek elektronikus konfigurációja ls 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2. A külső elektronikus réteg felépítése

A külső elektronréteg szerkezete hasonló a szénatom szerkezetéhez.
két allotróp módosulat formájában fordul elő - amorf és kristályos.
Amorf - barnás por, valamivel nagyobb kémiai aktivitással, mint a kristályos. Normál hőmérsékleten reagál a fluorral:
Si + 2F2 = SiF4 400°-on - oxigénnel
Si + O2 = SiO2
olvadékban - fémekkel:
2Mg + Si = Mg2Si
A kristályos szilícium kemény, törékeny anyag, fémes fényű. Jó hő- és elektromos vezetőképességgel rendelkezik, könnyen oldódik olvadt fémekben, képződve. A szilícium alumíniummal alkotott ötvözetét sziluminnak, a szilícium és vas ötvözetét ferroszilíciumnak nevezik. A szilícium sűrűsége 2,4. Olvadáspont 1415°, forráspont 2360°. A kristályos szilícium meglehetősen inert anyag, és nehezen megy kémiai reakciókba. Savakkal, annak ellenére, hogy jól látható fémes tulajdonságok, a szilícium nem, de reagál lúgokkal, kovasavsókat képezve és:
Si + 2KOH + H2O = K2SiO2 + 2H2

■ 36. Milyen hasonlóságok és különbségek vannak a szilícium és a szénatomok elektronszerkezete között?
37. Hogyan magyarázható a szilícium atom elektronszerkezete szempontjából, hogy a fémes tulajdonságok miért jellemzőbbek a szilíciumra, mint a szénre?
38. Sorolja fel a szilícium kémiai tulajdonságait!

Szilícium a természetben. Szilícium-dioxid

A természetben a szilícium nagyon elterjedt. A földkéreg körülbelül 25%-a szilíciumból áll. A természetes szilícium jelentős részét a szilícium-dioxid SiO2 képviseli. Nagyon tiszta kristályos állapotban a szilícium-dioxid hegyikristálynak nevezett ásványként fordul elő. A szilícium-dioxid és a szén-dioxid kémiailag analóg, de a szén-dioxid gáz, a szilícium-dioxid pedig szilárd anyag. A CO2 molekuláris kristályrácsától eltérően a szilícium-dioxid SiO2 atomi kristályrács formájában kristályosodik, amelynek minden cellája egy tetraéder, amelynek középpontjában egy szilíciumatom, a sarkokban pedig oxigénatomok találhatók. Ez azzal magyarázható, hogy a szilícium atom sugara nagyobb, mint a szénatom, és nem 2, hanem 4 oxigénatom helyezhető el körülötte. A kristályrács szerkezetének különbsége magyarázza ezen anyagok tulajdonságainak különbségét. ábrán. A 69. ábra egy tiszta szilícium-dioxidból álló természetes kvarckristály megjelenését és szerkezeti képletét mutatja be.

Rizs. 60. Szilícium-dioxid (a) és természetes kvarckristályok (b) szerkezeti képlete

A kristályos szilícium-dioxid leggyakrabban homok formájában fordul elő, aminek van fehér szín, ha nem szennyezett sárga agyag szennyeződésekkel. A homokon kívül a szilícium-dioxid gyakran egy nagyon kemény ásvány, a szilícium-dioxid (hidratált szilícium-dioxid) formájában is megtalálható. A különféle szennyeződésekkel színezett kristályos szilícium-dioxid drágaköveket és féldrágaköveket képez - achát, ametiszt, jáspis. A szinte tiszta szilícium-dioxid kvarc és kvarcit formájában is előfordul. A szabad szilícium-dioxid a földkéregben 12%, a különféle kőzetek összetételében - körülbelül 43%. Összességében a földkéreg több mint 50%-a szilícium-dioxidból áll.
A szilícium sokféle kőzet és ásvány – agyag, gránit, szienit, csillám, földpát stb. – része.

Szilárd szén-dioxid, olvadás nélkül, -78,5°-on szublimál. A szilícium-dioxid olvadáspontja körülbelül 1,713°. Meglehetősen tűzálló. Sűrűség 2,65. A szilícium-dioxid tágulási együtthatója nagyon kicsi. Ez nagyon fontos kvarcüvegáruk használatakor. A szilícium-dioxid nem oldódik vízben és nem reagál vele, annak ellenére, hogy savas oxid, és a megfelelő kovasav a H2SiO3. A szén-dioxidról ismert, hogy vízben oldódik. A szilícium-dioxid nem reagál savakkal, kivéve a hidrogén-fluoridot, és lúgokkal sókat képez.

Rizs. 69. A szilícium-dioxid (a) és a természetes kvarckristályok (b) szerkezeti képlete.
Ha a szilícium-dioxidot szénnel hevítjük, a szilícium redukálódik, majd a szénnel egyesül, és karborundum keletkezik az egyenlet szerint:
SiO2 + 2C = SiC + CO2. A karborundum nagy keménységű, savakkal szemben ellenálló, lúgok tönkreteszik.

■ 39. Milyen tulajdonságai alapján lehet megítélni a szilícium-dioxidot kristályrács?
40. Milyen ásványokban fordul elő szilícium-dioxid a természetben?
41. Mi a karborundum?

Kovasav. Szilikátok

A H2SiO3 kovasav nagyon gyenge és instabil sav. Melegítéskor fokozatosan vízzé és szilícium-dioxiddá bomlik:
H2SiO3 = H2O + SiO2

A kovasav gyakorlatilag vízben oldhatatlan, de könnyen adható.
A kovasav szilikátoknak nevezett sókat képez. széles körben megtalálható a természetben. A természetesek meglehetősen összetettek. Összetételüket általában több oxid kombinációjaként ábrázolják. Ha a természetes szilikátok alumínium-oxidot tartalmaznak, akkor ezeket alumínium-szilikátoknak nevezzük. Ezek a fehér agyag, (kaolin) Al2O3 2SiO2 2H2O, földpát K2O Al2O3 6SiO2, csillám
К2O · Al2O3 · 6SiO2 · 2Н2O. Sok természetes kő tiszta formájában drágakő, például akvamarin, smaragd stb.
A mesterséges szilikátok közül kiemelendő a nátrium-szilikát Na2SiO3 - azon kevés vízben oldódó szilikátok egyike. Ezt oldható üvegnek, az oldatot pedig folyékony üvegnek nevezik.

A szilikátokat széles körben használják a technológiában. Az oldható üveget a szövetek és a fa impregnálására használják, hogy megvédjék őket a tűztől. A folyadékot az üveg, porcelán és kő ragasztására szolgáló tűzálló gittek tartalmazzák. A szilikátok az üveg-, porcelán-, cserép-, cement-, beton-, tégla- és különféle kerámiatermékek gyártásának alapját képezik. Oldatban a szilikátok könnyen hidrolizálódnak.

■ 42. Mi a ? Miben különböznek a szilikátoktól?
43. Mi a folyékony és milyen célokra használják?

Üveg

Az üveggyártás alapanyaga Na2CO3 szóda, CaCO3 mészkő és SiO2 homok. Az üvegtöltet minden alkatrészét alaposan megtisztítják, összekeverik és körülbelül 1400°-os hőmérsékleten megolvasztják. A fúziós folyamat során a következő reakciók lépnek fel:
Na2CO3 + SiO2= Na2SiO3 + CO2

CaCO3 + SiO2 = CaSiO 3+ CO2
Valójában az üveg nátrium- és kalcium-szilikátokat, valamint SO2-felesleget tartalmaz, így a közönséges ablaküveg összetétele: Na2O · CaO · 6SiO2. Az üvegkeveréket 1500 °C-ra melegítjük, amíg a szén-dioxid teljesen el nem távolodik. Ezután 1200°-ra hűtjük, és viszkózussá válik. Mint minden amorf anyag, az üveg is fokozatosan lágyul és megkeményedik, ezért jó műanyag. A viszkózus üvegmasszát átvezetjük a résen, így üveglapot kapunk. A forró üveglapot hengerekkel kihúzzák, meghatározott méretre hozzák, és levegőárammal fokozatosan lehűtik. Ezután a szélek mentén levágják, és meghatározott formátumú lapokra vágják.

■ 44. Adja meg az üveggyártás során fellépő reakciók és az ablaküveg összetételének egyenleteit!

Üveg- az anyag amorf, átlátszó, vízben gyakorlatilag nem oldódik, de finom porrá zúzva és kis mennyiségű vízzel elkeverve fenolftalein segítségével lúg mutatható ki a keletkező keverékben. Nál nél hosszú távú tárolás az üvegedényekben lévő lúgok, az üvegben lévő SiO2-többlet nagyon lassan reagál a lúggal, és az üveg fokozatosan elveszíti átlátszóságát.
Az üveget ie több mint 3000-ben ismerték meg az emberek. Az ókorban az üveget szinte ugyanolyan összetételben nyerték, mint ma, de az ókori mestereket csak a saját megérzéseik vezérelték. 1750-ben M. V. ki tudta fejleszteni az üveggyártás tudományos alapjait. 4 év alatt M.V. sok receptet gyűjtött össze különféle poharak elkészítéséhez, főleg színesek. Az általa épített üveggyár nagyszámú üvegmintát állított elő, amelyek a mai napig fennmaradtak. Jelenleg használt üveg eltérő összetételű, amelyek különböző tulajdonságokkal rendelkeznek.

A kvarcüveg szinte tiszta szilícium-dioxidból áll, és hegyikristályból olvasztják. Nagyon fontos tulajdonsága, hogy tágulási együtthatója elenyésző, közel 15-ször kisebb, mint közönséges üveg. Az ilyen üvegből készült edények egy égő lángjában vörösre hevíthetők, majd leengedhetők hideg víz; ebben az esetben nem történik változás az üvegen. A kvarcüveg nem blokkolja az ultraibolya sugarakat, és ha nikkelsókkal feketére festjük, blokkolja a spektrum összes látható sugarát, de átlátszó marad az ultraibolya sugárzás számára.
A kvarcüveget savak és lúgok nem érintik, de a lúgok észrevehetően korrodálják. A kvarcüveg törékenyebb, mint a hagyományos üveg. A laboratóriumi üveg körülbelül 70% SiO2-t, 9% Na2O-t, 5% K2O-t, 8% CaO-t, 5% Al2O3-at, 3% B2O3-at tartalmaz (a poharak összetételét memorizálás céljából nem adjuk meg).

A jénai és a pirex üveget az iparban használják. A jénai üveg körülbelül 65% Si02-t, 15% B2O3-at, 12% BaO-t, 4% ZnO-t, 4% Al2O3-at tartalmaz. Tartós, ellenáll a mechanikai igénybevételnek, alacsony a tágulási együtthatója, és ellenáll a lúgoknak.
A Pyrex üveg 81% SiO2-t, 12% B2O3-at, 4% Na2O-t, 2% Al2O3-at, 0,5% As2O3-ot, 0,2% K2O-t, 0,3% CaO-t tartalmaz. Tulajdonságai megegyeznek a jénai üveggel, de még nagyobb mértékben, főleg edzés után, de kevésbé ellenálló a lúgokkal szemben. A Pyrex üvegből hőhatásnak kitett háztartási cikkeket, valamint egyes ipari létesítmények olyan alkatrészeit készítik, amelyek alacsony és magas hőmérsékleten működnek.

Bizonyos adalékok eltérő minőséget adnak az üvegnek. Például a vanádium-oxidok keverékei olyan üveget termelnek, amely teljesen blokkolja az ultraibolya sugarakat.
Befestett üveg különféle színek. M.V. több ezer mintát is készített különböző színű és árnyalatú színes üvegekből mozaikképeihez. Jelenleg az üvegfestési módszereket részletesen kidolgozták. Mangánvegyületek színes üveg lila, kobalt-kék. , kolloid részecskék formájában szétoszlik az üvegmasszában, rubinszínt ad, stb. Az ólomvegyületek a hegyikristályhoz hasonló fényt adnak az üvegnek, ezért nevezik kristálynak. Az ilyen típusú üveg könnyen megmunkálható és vágható. A belőle készült termékek nagyon szépen megtörik a fényt. Ennek az üvegnek a különféle adalékokkal való színezésével színes kristályüveget kapunk.

Ha az olvadt üveget olyan anyagokkal keverik, amelyek bomlásakor nagy mennyiségű gázt képeznek, az utóbbiak felszabadulva habosítják az üveget, habüveget képezve. Ez az üveg nagyon könnyű, jól megmunkálható, kiváló elektromos és hőszigetelő. Először Prof. I. I. Kitajgorodszkij.
Üvegből szálakat húzva úgynevezett üvegszálat kaphatunk. Ha a rétegesen lerakott üvegszálat műgyantával impregnálja, nagyon tartós, korhadásálló, könnyen feldolgozható építőanyagot, az úgynevezett üvegszálas laminátumot kapja. Érdekes módon minél vékonyabb az üvegszál, annál nagyobb a szilárdsága. Az üvegszálat munkaruha készítésére is használják.
Az üveggyapot az értékes anyag, amelyen át lehet szűrni a papíron át nem szűrhető erős savakat, lúgokat. Ezenkívül az üveggyapot jó hőszigetelő.

■ 44. Mi határozza meg a különböző típusú üvegek tulajdonságait?

Kerámia

Az alumínium-szilikátok közül különösen fontos a fehér agyag - a kaolin, amely a porcelán és cserép gyártásának alapja. A porcelángyártás rendkívül ősi iparág. A porcelán szülőhelye Kína. Oroszországban a 18. században gyártottak először porcelánt. D, I. Vinogradov.
A porcelán és cserép gyártásának alapanyagai a kaolinon kívül a homok és. A kaolin, homok és víz keverékét golyósmalomban alaposan finomra őrlik, majd a felesleges vizet kiszűrik, és a jól elkevert műanyag masszát termékformázásra küldik. A formázás után a termékeket megszárítják és alagútkemencékben égetik. folyamatos cselekvés, ahol először felmelegítik, majd kiégetik és végül lehűtik. Ezt követően a termékek további feldolgozáson esnek át - üvegezésen és kerámiafestékkel történő festésben. Minden szakasz után a termékeket kiégetik. Az eredmény egy fehér, sima és fényes porcelán. Vékony rétegben átvilágít. A cserépedény porózus és nem fénylik át.

A vörös agyagot téglák, csempék készítésére használják, fazekasság, kerámia gyűrűk különféle vegyi üzemek abszorpciós és mosótornyaiba való csomagoláshoz, virág cserepek. Kiégetik őket is, hogy ne lágyuljanak meg a víztől és ne váljanak mechanikailag erőssé.

Cement. Konkrét

A szilíciumvegyületek az építőiparban nélkülözhetetlen kötőanyag, a cement gyártásának alapjául szolgálnak. A cementgyártás alapanyaga az agyag és a mészkő. Ezt a keveréket egy hatalmas ferde cső alakú forgókemencében égetik, amelybe folyamatosan táplálják a nyersanyagokat. Az 1200-1300°-os égetést követően a kemence másik végén lévő lyukból folyamatosan szinterezett massza - klinker - jön elő. Az őrlés után a klinker átalakul. A cement összetétele főként szilikátokból áll. Ha vízzel keverve sűrű iszap keletkezik, majd egy ideig a levegőn hagyjuk, reakcióba lép a cementanyagokkal, kristályos hidrátokat és egyéb szilárd vegyületeket képezve, ami a cement megkeményedéséhez ("megkötéséhez") vezet. Ezt már nem lehet visszaállítani a korábbi állapotába, ezért használat előtt igyekeznek megvédeni a cementet a víztől. A cement keményedési folyamata hosszadalmas, és csak egy hónap múlva nyer igazi szilárdságot. Igaz, vannak különböző fajták cement. Az általunk vizsgált közönséges cementet szilikátnak vagy portlandcementnek nevezzük. A gyorsan keményedő alumínium-oxid cement alumínium-oxidból, mészkőből és szilícium-dioxidból készül.

Ha cementet keverünk zúzott kővel vagy kaviccsal, akkor betont kapunk, amely már önálló építőanyag. A zúzott követ és a kavicsot töltőanyagnak nevezik. A beton nagy szilárdságú és ellenáll a nagy terheléseknek. Vízálló és tűzálló. Melegítéskor szinte nem veszíti el erejét, mivel hővezető képessége nagyon alacsony. A beton fagyálló, gyengíti a radioaktív sugárzást, ezért hidraulikus műtárgyak építőanyagaként és atomreaktorok védőhéjazataként használják. A kazánok betonnal vannak bélelve. Ha a cementet habosítószerrel keverjük össze, sok sejttel átitatott habbeton képződik. Az ilyen beton jó hangszigetelő, és még kevésbé vezeti a hőt, mint a hagyományos beton.

Fizikai tulajdonságok
A szilícium a IV. csoportba tartozó elem, rendszáma 14, atomtömege 28,06. Az atomok száma egy köbcentiméterben 5 * 10 a 22-ben.
A szilícium a germániumhoz hasonlóan egy köbös gyémánt típusú rácsban kristályosodik ki, állandó a = 5,4198 A, melynek egységcellájának csomópontjaiban 8 db 4-es koordinációs számmal rendelkező szilíciumatom található. Minimális távolság a szomszédos atomok között és a szilícium rácsállandója kisebb, mint a germániumé. Ezért a szilíciumban a tetraéder kovalens kötés erősebb, ami a szilícium nagyobb sávréséért és magasabb olvadáspontjáért felelős, mint a germániumé.
A szilícium egy sötétszürke anyag, kékes árnyalattal. Nagy keménysége miatt, amely Moocy szerint 7, nagyon törékeny; ütés hatására összeomlik, így nem csak hidegen, de melegen is nehezen feldolgozható.
A 99,9%-os szilícium tisztaságú szilícium olvadáspontja 1413-1420°C. magas fokozat tisztasága 1480-1500 °C olvadáspontú.
A szilícium forráspontja 2400-2630°C között van. A szilícium sűrűsége 25°C-on 2,32-2,49 g/cm3. Az olvadás során a szilícium sűrűsége növekszik, ami a rövid hatótávolságú rendstruktúra átstrukturálásával magyarázható a koordinációs szám növelése irányába. Ezért lehűtve térfogata nő, megolvadáskor pedig csökken. A szilícium térfogatának csökkenése az olvasztás során 9-10%.
A kristályos szilícium hővezető képessége szobahőmérsékleten 0,2-0,26 cal/s*cm*deg. A hőkapacitás 20-100°C tartományban 0,181 cal/g*deg. A szilárd szilícium hőkapacitásának 298°K-tól az olvadásponttól való függését az egyenlet írja le

Sze = 5,70+1,02*10v-3T-1,06*10v-5T-2 cal/deg*mol.

Folyékony állapotban a forráspontig a hőkapacitás 7,4 cal/fok*mol. A >99,99% tisztaságú szilícium hőkapacitása 1200°C-tól olvadáspontig 6,53 cal/fok*mol, olvadásponttól 1500°C-ig 6,12 cal/f*mol. A tiszta szilícium olvadási hője 12095 ± 100 cal/g*atom.
A szilárd szilícium gőznyomásának változását 1200°K-ról az olvadáspontig az egyenlet fejezi ki

Ig p Hgmm Művészet. = -18000/T - 1,022 IgT + 12,83,

és folyékony szilíciumhoz

Ig p Hgmm Művészet. = -17100/T - 1,022 Ig T + 12,31.

A szilícium gőznyomása az olvadásponton ~10v-2 Hgmm. Művészet.
Az olvadt szilícium felületi feszültsége ZrO2, TiO2 és MgO szubsztrátumokon, hélium atmoszférában, 1450°C-on 730 dyn/cm.
Elektromos tulajdonságok
Szilícium a maga módján elektromos tulajdonságok tipikus félvezetőkre utal. A hőmérséklet növekedésével a szilícium elektromos ellenállása meredeken csökken. Megolvadva a folyékony fémekre jellemző elektromos vezetőképességgel rendelkezik.
300°K-on a szilícium elektromos ellenállása (p) a benne lévő szennyeződések mennyiségétől függ.
A 98,5%-os tisztaságú szilícium p = 0,8 ohm*cm, 99,97% -12,6 ohm*cm, spektrális tisztaságú szilícium 30 ohm*cm. A legtisztább szilícium minták p = 16 000 ohm*cm.
Az alábbiakban néhány elméletileg számított elektromos jellemzők szilícium, amelynek saját vezetőképessége van (300 °C-on):

A szilícium mélytisztítása eredményeként jelenleg elért legalacsonyabb elektromosan aktív szennyeződés koncentráció 10-13 cm-3.
A szilíciumban lévő áramhordozók mobilitását magas hőmérsékleten a rácsrezgések szórása határozza meg, alacsony hőmérsékleten pedig a szennyező ionok.
A szilíciumban lévő elektronok és lyukak mozgásának hőmérséklettől függő változását a következő egyenletek határozzák meg:

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

Szobahőmérsékleten a szilícium elektronmobilitásában észrevehető csökkenés következik be a p = 1,0 ohm*cm-nek megfelelő hordozókoncentrációnál, és a lyukmobilitás p = 10 ohm*cm-nél.
A szilíciumban lévő töltéshordozók élettartama széles tartományban változik: átlagosan t = 200 μsec.
A félvezető technológiában nagy jelentőséggel bírnak a szilícium ötvözetei más elemekkel, elsősorban a III és V csoporttal. Ezeket az elemeket kis mennyiségben juttatják be a mélyen tisztított szilíciumba, hogy bizonyos elektromos tulajdonságokat biztosítsanak.
A félvezető eszközök - diódák, triódák, fotocellák, hőelemek - működése az elektron-lyuk csomópontok tulajdonságain alapul, amelyeket a szilícium bizonyos elemekkel való adalékolásával nyernek. A szilícium n-vezetőképességének létrehozásához foszforral, arzénnel vagy antimonnal, a p-vezetőképesség eléréséhez pedig leggyakrabban bórral adalékolják. A legfontosabb donorelemek a foszfor és az arzén.
A szilícium jól oldódik számos olvadt fémben, például alumíniumban, ónban, ólomban és cinkben. A fémek szilárd szilíciumban való oldhatósága általában nagyon alacsony.
Jelenleg több mint harminc állapotdiagram ismert a szilíciumról más elemekkel. A szilícium számos elemmel kémiai vegyületeket képez, különösen foszforral, arzénnel, bórral, lítiummal, mangánnal, vassal, kobalttal, nikkellel, kalciummal, magnéziummal, kénnel, szelénnel stb. Más elemekkel, például alumíniummal, berilliummal, ónnal, gallium, indium, antimon stb. eutektikus típusú rendszereket alkotnak.
Kémiai tulajdonságok
A szilícium 900 ° C-ig ellenáll a levegőben történő oxidációnak, azonban ezen a hőmérsékleten a vízgőz oxidálja a szilíciumot, magasabb hőmérsékleten pedig a vízgőzt a szilícium teljesen lebontja.
1000 °C-on és magasabb hőmérsékleten a szilícium a légköri oxigén hatására erősen oxidálódik, és szilícium-anhidridet vagy szilícium-dioxid SiO2-t képez. A szilícium csak ívhőmérsékleten lép reakcióba a hidrogénnel, szilícium-hidrogén vegyületeket képezve.
Nitrogén jelenlétében 1300 °C-on a szilícium Si3N4-nitrid képződik. Ez egy fehér, tűzálló por, amely körülbelül 2000 °C-on szublimál.
A szilícium könnyen kölcsönhatásba lép halogenidekkel, például fluorral - szobahőmérsékleten, klórral - 200-300 ° C-on, brómmal - 450-500 ° C-on és jóddal - magasabb hőmérsékleten, 700-750 ° C-on.
A szilícium nem lép reakcióba foszforral, arzénnel és antimonnal azok forráspontjáig; Csak nagyon magas hőmérsékleten (-2000°C) egyesül szénnel és bórral.
A szilíciumot bármilyen koncentrációjú savval szembeni ellenállás jellemzi, beleértve a kénsavat, sósavat, salétromsavat és fluorhidrogént. A szilícium csak hidrogén-fluorid és salétromsav (HF+HNO3) keverékében oldódik. A szilícium kevésbé intenzíven oldódik a salétromsavban, amely hidrogén-peroxidot és brómot tartalmaz.
A savakkal ellentétben a lúgos oldatok jól oldják a szilíciumot; ilyenkor oxigén szabadul fel, és például kovasavsók képződnek

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

Hidrogén-peroxid jelenlétében a szilícium lúgokban való oldódása felgyorsul.
A szilícium maratásához lúgos és savas maratószereket használnak. A lúgos maratószerek erősebbek, így felületi szennyeződések, mechanikai feldolgozás következtében sérült szerkezetű rétegek eltávolítására, makrohibák azonosítására szolgálnak. Ebből a célból a szilíciumot KOH vagy NaOH forrásban lévő vizes oldatába marják.
A szilícium egykristályokon lévő diszlokációk azonosítására savas maratószereket használnak, például CP-4-et higany-nitrát hozzáadásával.
A szilícium 2-es és 4-es vegyértékű kémiai vegyületeket képez. A kétértékű szilícium vegyületei nem túl stabilak. Oxigénnel a szilícium két vegyületet képez: SiO-monoxid és SiO2-szilícium-dioxid.
A szilícium-monoxid SiO a természetben nem fordul elő, de könnyen képződik, amikor a SiO2-t szénnel redukálják 1500°C-on:

SiO2 + C → SiO + CO,

vagy amikor a szilícium kölcsönhatásba lép kvarccal 1350 °C-on:

Si + SiO2 ⇔ 2SiO.

Magas hőmérsékleten ennek a reakciónak az egyensúlya jobbra tolódik el, mivel a szilícium-monoxid gáz halmazállapotban keletkezik. 1700°C-ra melegítve a szilícium-monoxid teljesen szublimál, magasabb hőmérsékleten pedig Si-re és SiO2-ra aránytalanul.
A szilícium-monoxid SiO sötétsárga por, sűrűsége 2,13; még magas hőmérsékleten sem vezet áramot, ezért szigetelőanyagként használják.
A szilícium nagyon fontos kémiai vegyülete a szilícium-dioxid (kvarc). Ez a vegyület nagyon stabil, képződését nagy hőleadás kíséri:

Si + O2 = SiO2 + 203 kcal.

A kvarc színtelen anyag, olvadáspontja ~1713°C, forráspontja 2590°C.
Az olvadt kvarc lehűtésekor átlátszó kvarcüveg keletkezik, amely az egyik kritikus anyagok szilícium és egyéb félvezető anyagok gyártási technológiájában használt berendezések gyártásához.
Ha a SiO2-t szénnel 2000-2200°C-ra hevítjük, szilícium-karbid SiC képződik, amely félvezető tulajdonságokkal rendelkezik.
A szilícium meglehetősen erős vegyületeket képez halogénekkel, fizikai-kémiai jellemzők ezeket a vegyületeket a táblázat tartalmazza. 57.

A SiF4, SiCl4, SiBr4 és SiI3 szilícium-halogenid vegyületek egyszerű szintézissel állíthatók elő elemekből, vagy SiO2-t halogeniddel szén jelenlétében reagáltatva:

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

Szilícium-halogenid-szilán vegyületek keletkeznek a szilícium hidroklórozási vagy hidrobrómozási reakcióiban:

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

amelyek viszonylagos alacsony hőmérsékletek, kb 300°C.
A szilícium-tetraklorid SiCl4 színtelen, átlátszó folyadék, amely a hidrolízis és a hidrogén-klorid képződése következtében erősen füstölög a levegőben. Vízzel lebomlik, szilikagélt képezve:

SiCli + 4H2O → 4HCl + Si(OH)4.

A szilícium-tetrajodid SiI4 színtelen kristályos anyag. Levegőn hevítve a tetrajodid gőzei könnyen meggyulladnak.
A triklórszilán SiHCl3 gyúlékony folyadék, amelynek gőznyomása szobahőmérsékleten nagyon magas. Ezért a triklór-szilánt általában zárt acéltartályokban tárolják, amelyek ellenállnak a nagy nyomásnak.
A szilícium helyettesítheti a szenet szerves vegyületek, szilícium-hidrogén vegyületeket képezve - szilánokat. A szilánok hasonló tulajdonságokkal rendelkeznek, mint a szénhidrogének. A szilánok néhány tulajdonságát a táblázat tartalmazza. 58.

Az ilyen típusú vegyületek előállíthatók laboratóriumban, például magnézium-szilicid erős sósavban való feloldásával:

Mg2Si + 4HCl → 2MgCl2 + SiH4.

Ez a reakció bonyolult. A monoszilán mellett különféle poliszilánok képződhetnek, és hidrogén szabadulhat fel.
Minden szilán könnyen oxidálódik a levegőben. Reaktivitásuk a molekulatömeg növekedésével növekszik. Nagyon veszélyes, ha levegő kerül a szilánt tartalmazó edényekbe.
A Monosilane SiH4 színtelen gáz, levegő és nedvesség hiányában meglehetősen stabil. A monoszilán levegővel robbanékony keveréket képez; villámgyorsan oxidálódhat -180°C-on is.
A monoszilánt a poliszilánokhoz képest nagyobb hőstabilitás jellemzi. 400°C fölé melegítve a monoszilán elemekre bomlik, és amorf szilíciumot szabadít fel:

SiH4 → Si + 2H2.

Ezt a reakciót a szilícium szilán módszerrel történő előállítására használják. A szilánok vízzel gyorsan és teljesen lebomlanak SiO2-vé:

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

A szilánok gyorsan és teljesen lebomlanak lúgok vizes oldataival is:

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

A szilánok stabilitása meredeken növekszik, ha molekuláikba halogéneket vezetnek be, amelyek a hidrogénatomokat helyettesítik. A szubsztituált szilánok közül a legérdekesebb a triklórszilán SiHCl3, melynek redukciója tiszta szilíciumot eredményez.
Szilícium alkalmazások
A szilícium mint félvezető a germánium előtt ismert. A szilícium legtisztább formájának beszerzésének nehézségei azonban késleltették a technológiai felhasználást.
BAN BEN Utóbbi időben kifejlesztett és elsajátított hatékony módszerek a szilícium nagy tisztaságú tisztítása, ezért a szilíciumot egyre gyakrabban használják félvezető eszközökben. Így az áram egyenirányítók (diódák) és a rádióhullám-erősítők (triódák) szilíciumból készülnek. Ebben az esetben a nagy teljesítményű erősítőkhöz nagy felületű szilícium elektródák készülnek, amelyek elválasztják a félvezető elektronikai és lyukas részeit.
A szilícium jó anyag a fotovoltaikus átalakítókhoz is. Ezért létrehozni napelemek A szilícium fotocellákat a napenergia közvetlenül elektromos energiává alakítására használják. A szilícium fotokonverterek spektrális érzékenységüket tekintve jobban megfelelnek a napfény használatára.
A szilíciumnak számos előnye van a germániumhoz képest: nagy a sávszélessége, ami a legnagyobb teljesítményt biztosítja elektromos erő; A szilícium eszközök magasabb hőmérsékleten is működhetnek (ha üzemhőmérséklet A germánium készülékek hőmérséklete nem haladja meg a 60-80°C-ot, akkor a szilíciumdiódák 200°C-on működhetnek.
A szilíciumvegyületeket eszközökben is használják. Például a szilícium-karbidot alagútdiódák (nemlineáris ellenállások) stb. gyártására használják.

Név:*
Email:
Egy komment:

Hozzáadás

15.03.2019

Az Emirates Global Aluminium szakemberei azt nyilatkozták, hogy leányvállalatuk, a Guinea Alumina Corp azt reméli, hogy hamarosan hétszázról hétszázra vonzza...

15.03.2019

A portáldaru szétszerelése magában foglalja a fémszerkezetek, valamint a daruvágányok szétszerelését, a berendezések eltávolítását és a különféle eszközök leválasztását. BAN BEN...

14.03.2019

Az évek során a fémhulladék felhalmozódik a magánházakban és lakásokban. Képviselheti régi háztartási eszközök, építési hulladék és sok...

14.03.2019

Az ősz az az időszak, amikor a bosszantó hőségből kipihenheted magad, ha pár napra vidékre utazol, ahol nem csak a természet ajándékait élvezheted, de nosztalgiázhatsz is. Ahhoz azonban, hogy...

Fizikai tulajdonságok. A szilícium törékeny. 800°C fölé hevítve rugalmassága megnő. Savakkal szemben ellenálló. Savas környezetben oldhatatlan oxidfilmmel borítják és passziválják.

A mikroelem átlátszó az infravörös sugárzás számára, 1,1 mikron hullámhossztól kezdve.

Kémiai tulajdonságok. A szilícium kölcsönhatásba lép:

• halogénekkel (fluor) redukáló tulajdonságokkal: Si + 2F2 = SiF4. 300°C-on hidrogén-kloriddal, 500°C-on hidrogén-bromiddal reagál;
• klórral 400–600 °C-ra hevítve: Si + 2Cl2 = SiCl4;
• oxigénnel 400–600°C-ra hevítve: Si + O2 = SiO2;
• más nemfémekkel. 2000°C hőmérsékleten szénnel (Si + C = SiC) és bórral (Si + 3B = B3Si) reagál;
• nitrogénnel 1000°C hőmérsékleten: 3Si + 2N2 = Si3N4;
• fémekkel szilicidek képzésére: 2Ca + Si = Ca2Si;
• savakkal - csak hidrogén-fluorid és salétromsav keverékével: 3Si + 4HNO3 + 18HF = 3H2 + 4NO + 8H2O;
• lúggal. A szilícium feloldódik és szilikát és hidrogén keletkezik: Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + H2.

Nem lép kölcsönhatásba hidrogénnel.

Kölcsönhatás a szervezetben vitaminokkal és ásványi anyagokkal

A szilícium kölcsönhatásba lép a vitaminokkal, és. A gabonafélék citrusfélékkel és zöld zöldségekkel való kombinációját tartják a legegészségesebbnek.

A szilícium részt vesz a szabad gyökök elleni küzdelemben. Nehézfémekkel (ólom) kölcsönhatásba lépve a mikroelem stabil vegyületeket képez. Az urogenitális rendszer választja ki őket. Ugyanez történik a hulladékkal és a mérgező anyagokkal.

A szilícium javítja a vas (Fe) és kalcium (Ca), kobalt (Cb), mangán (Mn), fluor (F) felszívódását.

A kötőszövet szilíciumkoncentrációjának csökkenése érkárosodáshoz, érelmeszesedéshez és a csontszövet szilárdságának romlásához vezet.

A szilícium szerepe a különböző betegségek előfordulásában és lefolyásában

A szilícium hiányával a szervezetben a koleszterin koncentrációja nő a vérben. Emiatt koleszterin plakkok képződnek, és a kiáramlás romlik.

Napi 20 mg-nál kevesebb szilícium fogyasztása esetén az immunrendszer legyengül. Allergiás kiütések jelennek meg, a bőr kiszárad és hámlik, gomba alakul ki.

A haj elvékonyodik, a fejbőr hámlik és viszket. A körömlemezek deformálódnak.

A teljesítmény és a mentális állapot romlik az agy károsodott véráramlása és oxigéntelítettsége miatt.

Amikor a szilícium mennyisége a szervezetben 1,2-1,6%-ra csökken, az tele van stroke, szívroham, diabetes mellitus, hepatitis vírus és onkológia.

A szilícium feleslege sók lerakódásához vezet a húgyutakban és az ízületekben, fibrózishoz és az erek patológiáihoz. A legrosszabb esetben a máj megnagyobbodik, a végtagok megduzzadnak, a bőr elkékül, és légszomj jelentkezik.

A szilícium funkcionális potenciálja

A szilícium fő feladata a szervezetben a csontok, porcszövetek és érfalak kialakítása. Az ásványi anyag 90%-a a kötő- és csontszövetben, a nyirokcsomókban, a pajzsmirigyben, a hajban és a bőrben található. A kémiai elem funkcionális potenciálja azonban nem korlátozódik erre. A szilíciumnak köszönhetően:

• a csontok és a szalagok megerősödnek. Minél több ásványi anyag van az elsőben, annál erősebb. A csontszövet szilíciumkoncentrációjának csökkenése csontritkulással és érelmeszesedéssel jár. A porcszövet számára fontos a glikozaminoglikánok szintézise;
• a csigolyaközi lemezek degenerációja megelőzhető. Ez utóbbi porcszövet lemezeiből áll. Minél kevesebb a szilícium, annál gyorsabban kopik a lemez. Ha repedés keletkezik benne, a cerebrospinális folyadék szivárogni kezd. Ez tele van kiemelkedésekkel és sérvekkel;
• a csontszövet helyreáll. A csontok, az ínszalagok és az inak nagyon nehezen és hosszú ideig nőnek össze;
• javul a bőr, a körmök és a haj állapota. Ezek tartalmazzák a legmagasabb koncentrációban a kémiai elemet. A száraz és hámló bőr, a törékeny és fénytelen haj, a hámló körmök a szilíciumhiány jelei;
• az anyagcsere stabilizálódik. A szilíciumnak köszönhetően a 70% háromnegyede felszívódik kémiai elemek. Az ásványi anyag részt vesz a fehérje- és szénhidrát-anyagcserében;
• az immunitás erősödik. A szilíciumnak köszönhetően felgyorsul a fagocitózis - az immunrendszer speciális sejtjeinek kialakulása. Fő funkciójuk az idegen fehérjeszerkezetek lebontása. Ha vírusfertőzés kerül a szervezetbe, a fagociták beburkolják az ellenséget és elpusztítják őket;
• A nehézfémeket és a méreganyagokat eltávolítják. A szilícium-oxid reakcióba lép velük, a szervezet számára semleges vegyületekké alakítja őket, amelyek a vizelettel ürülnek ki;
• az erek fala, a szívbillentyűk és a gyomor-bél traktus bélése megerősödik. Az érfal alapja az elasztin, amelyet szilícium segítségével szintetizálnak;
• az érfalak permeabilitása csökken, a varikózis, a thrombophlebitis és a vasculitis jelei csökkennek;
• a rákos megbetegedések megelőzhetők. A C-, A-, E-vitamin antioxidáns tulajdonságai fokozódnak a szilíciummal való kölcsönhatás során. A szervezet könnyebben küzd a szabad gyökök ellen;
• agyi betegségek megelőzhetők. A szilícium hiányában az erek falai lágyabbá válnak, és rosszul szállítják a vért az agyba, ami hipoxiához - oxigénéhezéshez vezet, ami miatt az agy nem működik teljes kapacitással. Az agyi neuronok szilícium nélkül nem tudnak parancsokat adni és fogadni. Emiatt a motoros készségek romlanak, az erek összehúzódnak, fejfájás és szédülés lép fel, az egészségi állapot megromlik.

A szilícium forrásai

Kategória	Termék	Hozzávetőleges szilíciumtartalom
Növényi olaj	cédrus, szezám, mustár, mandula, olíva, földimogyoró, sütőtök, len, szója
Állati olajok	Bárány, marha, sertészsír, disznózsír, margarin, vaj Hal: lepényhal, laposhal, chinook lazac	Kisebb, feldolgozás után nincs szilícium
Gyümölcslé	Szőlő, körte, áfonya	pohárban – 24% napi norma nyomelem
Diófélék	Dió, mogyoró, pisztácia, napraforgómag	Egy marék dió a napi érték 12-100%-át tartalmazza. A legtöbb szilícium a dióban és a mogyoróban van (100% 50 g-ban), a legkevesebb a pisztáciában (25% az 50 g-ban)
Gabonafélék	Barna rizs, zabpehely, köles, búzakorpa, kukorica, árpa	Egy adag zabkása (200 g) tartalmazza a napi szilíciumszükségletet
Zöldségek	Fehér káposzta, hagyma, zeller, uborka, sárgarépa, spenót, burgonya, retek, cékla. És még paradicsom, paprika, rebarbara; bab, zöldbab és szójabab
Gyümölcsök és bogyók	Sárgabarack, banán, alma; eper, cseresznye, szilva	200 g gyümölcs a napi szilíciumszükséglet 40%-át, ugyanennyi bogyó pedig akár 30%-át is tartalmazza.
Aszalt gyümölcsök	Datolya, füge, mazsola
Tejtermék	Savanyú tej, kefir, tojás
Hús és tenger gyümölcsei	Csirke, marhahús; hínár, hínár

• barna rizs – 1240;
• zabpehely - 1000;
• köles – 754;
• árpa – 600;
• szójabab – 177;
• hajdina - 120;
• bab – 92;
• Borsó – 83;
• csicsóka – 80;
• Kukorica – 60;
• Mogyoró – 51;
• Spenót – 42;
• Rjazsenka – 34;
• Petrezselyem – 31;
• karfiol – 24;
• Zöld levél saláta - 18;
• Őszibarack – 10;
• Lonc - 10.

Tanács! Szeretnéd gyorsan feltölteni szervezeted szilíciumtartalékait? Felejtsd el a húst a köretekkel. Maga a hús, bár elegendő mennyiségű szilíciumot tartalmaz (30-50 mg/100 g), megzavarja más termékekből való felszívódását. Külön étel- oda-vissza. Kombinálja a barna rizst, az árpát, a kölest, a kölest, a hajdinát zöldségekkel és gyümölcsökkel. Rendezzünk „böjt” napokat sárgabarackra, körtére és cseresznyére

Más tápanyagokkal kombinálva

Kerülje a szilícium alumíniummal való kombinálását. Ez utóbbi hatása ellentétes a szilícium hatásával.

A szilícium más mikroelemekkel együtt kémiai reakciókban vesz részt a kollagén és elasztin szintézisében, amelyek a bőr, a haj és a köröm kötőszövetének részét képezik.

A szilícium fokozza a C, A, E vitaminok antioxidáns tulajdonságait. Ez utóbbiak harcolnak a rákot okozó szabad gyökök ellen.

A rák megelőzése érdekében fogyaszd együtt a következő élelmiszereket (a táblázatban található leírás)

A-vitaminban gazdag élelmiszerek:	C-vitaminban gazdag élelmiszerek:	E-vitaminban gazdag élelmiszerek:
sárgarépa, petrezselyem, sóska és berkenye; friss zöldborsó, spenót; borsó, saláta; sütőtök, paradicsom, őszibarack, sárgabarack; fehér káposzta, zöldbab, kékszilva, szeder; pirospaprika, burgonya, zöldhagyma; csipkebogyó, homoktövis, aszalt szilva; lencse, szójabab, alma; dinnye; csalán, borsmenta	homoktövis bogyók, eper, fekete ribizli; citrusfélék, torma; eper, ananász; banán, cseresznye; fehér káposzta, brokkoli, kelbimbó, ecetes; zöld fiatal hagyma; málna, mangó; zöldpaprika, retek, spenót	káposzta, paradicsom, zellergyökér, sütőtök; lomb, kaliforniai paprika, borsó; sárgarépa, kukorica; málna, áfonya, különféle szárított gyümölcsök; fekete ribizli, csipkebogyó (friss), szilva; szezám, mák, árpa, zab, hüvelyesek

A szilícium-oxid kölcsönhatásba lép a szervezetben nehézfémekkel (ólom) és méreganyagokkal. Ennek eredményeként kémiai reakció stabil vegyületek képződnek, amelyek a vesén keresztül ürülnek ki a szervezetből.

Napi norma

A szilícium napi bevitele (az alábbiakban látható) csak felnőttekre vonatkozik. A szilícium bevitel megengedett felső szintjét gyermekek és serdülők számára nem állapították meg.

• 6 hónaposnál fiatalabb gyermekek és 7 hónapos kor után – hiányoznak.

• 1-13 éves korig – nincs jelen.
• Serdülők (férfiak és nők) – nincsenek jelen.
• Felnőttek - 20-50 mg.

Szilícium tartalmú gyógyszerek (Atoxil) alkalmazása esetén a napi adag 7 évesnél idősebb gyermekeknél és felnőtteknél 12 g, a gyógyszer maximális adagja napi 24 gramm. Egy év és 7 év közötti gyermekek számára - 150-200 mg gyógyszer testtömeg-kilogrammonként.

A szilícium hiánya és feleslege

A szilíciumhiány okai lehetnek:

A szilícium hiánya a szervezetben a következő feltételek miatt veszélyes:

• magas koleszterinkoncentráció a vérben. A koleszterin eltömíti az ereket (zoleszterin „plakkok” képződik), a vér viszkózusabbá válik, kiáramlása romlik;
• gombás betegségekre való hajlam. Minél kevesebb a szilícium, annál gyengébb az immunrendszer. Amikor egy vírusfertőzés bejut a szervezetbe, a fagociták (az immunrendszer speciális sejtjei) nem termelődnek elegendő mennyiségben;
• korpásodás, hajhullás és elvékonyodás. A haj és a bőr rugalmassága a szilíciumnak köszönhetően szintetizálódó elasztin és kollagén érdeme. Hiánya befolyásolja a bőr, a haj és a köröm állapotát;
• hangulatingadozás. Nem csak a teljesítmény, hanem az ember mentális állapota is függ az agy oxigénnel való telítettségétől. A legyengült érfalak miatt a vér rosszul áramlik az agyba. Nincs elég oxigén a szokásos mentális műveletek elvégzéséhez. A hangulati ingadozások és a teljesítmény romlása a szilíciumhiány következménye. Ugyanez történik, amikor az időjárás változik;
• szív-és érrendszeri betegségek. Az ok ugyanaz - gyengült érfalak;
• diabetes mellitus Ennek oka a glükóz koncentrációjának növekedése a vérben és a szervezet képtelensége csökkenteni.

• 1,2-4,7% - stroke és szívroham;
• 1,4% vagy kevesebb – diabetes mellitus;
• 1,6% vagy kevesebb – hepatitis vírus;
• 1,3% - rák.

Tanács! A szilícium minden típusú cserében részt vesz. Az erek falában tárolt mikroelem megvédi azokat a zsírok behatolásától a vérplazmába, és blokkolja a vérkeringést.

Növelje a szilícium tartalmú élelmiszerek mennyiségét az étrendjében az alábbi időszakokban:

• fizikai és érzelmi fáradtság. Egy adag gabonapelyhek reggelire, egy nagy tányér zöldsaláta ebédre és egy pohár erjesztett sült tej vagy kefir lefekvés előtt energialöketet biztosítanak;
• terhesség és szoptatás A baba és az anya immunitása attól függ megfelelő étrend. Napi 20-50 mg szilícium erősíti a csontokat és rugalmassá teszi a bőrt;
• versenyekre való felkészülés. Minél több az energiafelhasználás, annál több szilíciumtartalmú termék legyen az étrendben. Megakadályozzák a törékeny csontokat, valamint a szalagok és inak ficamát;
• pubertás. Gyakori a térdfájdalom (Schlatter-kór). A csontsejtek gyorsabban osztódnak, mint a kötőszöveti sejtek. Ez utóbbi nemcsak anatómiailag támogatja a csontot helyes pozíció, hanem ellen is véd mechanikai sérülés. Áfonya, dió a körte pedig remek uzsonna egy tinédzser számára.

Ha a bőr, a haj és a köröm állapota nem kielégítő, támaszkodjon gabonafélékre és gyümölcslevekre. Szőlőlé holnapra, áfonyalé ebédre és körtelé vacsorára az első lépés a rugalmas és feszesebb bőr felé.

Milyen veszélyekkel jár a felesleges szilícium?

Lehetetlen megbetegedni az étrendben lévő felesleges szilícium miatt, de az olyan területek lakói magas tartalom szilícium a talajban vagy a vízben.

A szervezetben lévő magas szilíciumkoncentráció miatt:

• sók lerakódnak a húgyutakba, az ízületekbe és más szervekbe;
• fibrózis alakul ki véredényés az egész testben. Tünetek: gyors légzés enyhe megerőltetés mellett, csökkent életkapacitás, alacsony vérnyomás;
• a jobb kamra kitágul és hipertrófiál („cor pulmonale”);
• a máj megnagyobbodik, a végtagok megduzzadnak, a bőr elkékül;
• az ingerlékenység fokozódik, aszténiás szindróma alakul ki;
• nő a felső légúti megbetegedések kockázata. Ezek közül a leggyakoribb a szilikózis. A betegség szilícium-dioxidot tartalmazó por belélegzése miatt alakul ki, és a krónikus forma. A betegség előrehaladtával a kötőszövet nő a beteg tüdejében. A normál gázcsere megszakad, ennek hátterében tuberkulózis, tüdőtágulat vagy tüdőrák alakul ki.

Veszélyben vannak a bányák, öntödék, valamint a tűzálló anyagok és kerámiatermékek gyártóinak dolgozói. A betegséget légzési nehézség, légszomj és köhögés jelzi. A tünetek súlyosbodnak a fizikai aktivitás. Potenciálisan veszélyes tárgyak a porcelán- és cserépedények, az üveggyártás, a színes- és nemesfémérc-lerakódások, az öntvények homokfúvása.

A szilícium feleslegét a testhőmérséklet csökkenése és emelkedése, depresszió, általános fáradtság és álmosság jelzi.

Ilyen tünetek esetén vegyen be étrendjébe sárgarépát, céklát, burgonyát, csicsókát, valamint sárgabarackot, cseresznyét, banánt és epret.

Szilíciumot tartalmazó készítmények

Annak ellenére, hogy a felnőtt test 1-2 g szilíciumot tartalmaz, egy további adag nem árt. Egy felnőtt körülbelül 3,5 mg szilíciumot fogyaszt naponta étellel és vízzel. Egy felnőtt háromszor többet költ az alapvető anyagcserére - körülbelül 9 mg-ot. A megnövekedett szilíciumfogyasztás oka a rossz ökológia, a szabad gyökök képződését kiváltó oxidatív folyamatok és a stressz. Önmagában nem boldogulhat szilícium tartalmú termékekkel – készletezzen gyógyszerekből vagy gyógynövényekből.

A szilíciumtartalom rekorderei a boróka, a zsurló, a tansy, az üröm és a ginkgo biloba. És még mezei kamilla, kakukkfű, kínai dió és eukaliptusz.

A szilíciumhiányt szilikonos vízzel pótolhatja. A mikroelem egyik tulajdonsága a vízmolekulák szerkezete. Az ilyen víz nem alkalmas kórokozó mikroorganizmusok, protozoonok, gombák, toxinok és idegen kémiai elemek életére.

A szilíciumvíz ízében és frissességében az olvadékvízhez hasonlít.

A víz szilíciummal való otthoni tisztításához és dúsításához a következőket kell tennie:

• vegyél kovakő kavicsot egy gyógyszertárban - minél kisebb, annál jobb ( nagyobb terület kovakő vízzel való érintkezése);
• tegyen vízbe 50 g követ 3 liter vízre;
• szobahőmérsékleten egy üvegedényben infúzióval töltsön vizet sötét hely 3-4 nap. Minél hosszabb ideig infundáljuk a vizet, annál kifejezettebb a terápiás hatás;
• a kész vizet öntsük egy másik edénybe, hagyjunk egy 3-4 cm mély alsó réteget (a toxinok felhalmozódása miatt nem használható).
• Légmentesen záródó tartályban a vizet legfeljebb másfél évig tárolják.
• Bármilyen mennyiségben ihat szilíciumvizet, hogy megelőzze az érelmeszesedést, magas vérnyomást és urolithiasist, bőrpatológiát és cukorbetegséget, fertőző és onkológiai betegségeket, visszérbetegségeket, sőt neuropszichiátriai betegségeket is.

Atoxil. Az Atoxyl hatóanyaga a szilícium-dioxid.

Kiadási űrlap:

• por szuszpenzió készítéséhez;
• palackok 12 g gyógyszerrel;
• palackok 10 mg gyógyszerrel;
• 2 g-os tasakos zacskó, csomagonként 20 tasak.

Farmakológiai hatás. Enteroszorbensként működik, sebgyógyító, antiallergén, antimikrobiális, bakteriosztatikus és méregtelenítő hatású.

A gyomor-bél traktus szerveiben a gyógyszer felszívja az exogén és endogén toxinokat (bakteriális és élelmiszer-allergéneket, mikroorganizmusok endotoxinjait, mérgező anyagokat), és eltávolítja azokat.

Felgyorsítja a méreganyagok szállítását a vérből, a nyirokból és a szövetekből az emésztőrendszerbe.

Javallatok: hasmenés, szalmonellózis, vírusos hepatitis A és B, allergiás betegségek (diathesis, atópiás dermatitis), égési sérülések, trofikus fekélyek, gennyes sebek.

Vesebetegségek, enterocolitis, toxikus hepatitis, májcirrhosis, hepatocholecystitis, gyógyszer- és alkoholmérgezés, bőrbetegségek (ekcéma, dermatitisz, neurodermatitis), gennyes-szeptikus folyamatok során fellépő mérgezés és égési betegség esetén alkalmazható.

Hogyan kell használni:

• Üveg. Nyissa ki a port tartalmazó palackot (fiola), töltse fel a 250 ml-es jelzésig tiszta ivóvízben, rázzuk simára.
• Zsákos zacskó. Oldjunk fel 1-2 tasakot 100-150 ml tiszta ivóvízben. Vegyünk egy órával étkezés vagy gyógyszeres kezelés előtt.

Az akut bélfertőzések kezelésének időtartama 3-5 nap. A terápia időtartama legfeljebb 15 nap. Vírusos hepatitis kezelésekor - 7-10 nap.

Mellékhatások: székrekedés.

Ellenjavallatok: exacerbáció gyomorfekély nyombél és gyomor, a vastag- és vékonybél nyálkahártyájának eróziói és fekélyei, bélelzáródás, fokozott szilícium-dioxid érzékenység.

A gyógyszert nem írják fel egy év alatti gyermekeknek, terhes vagy szoptató nőknek.

Kölcsönhatások gyógyszerekkel:

• acetilszalicilsavval (Aspirin) – fokozott vérlemezke-lebomlás;
• szimvasztatinnal és nikotinsavval - a lipidspektrumindikátorok aterogén frakcióinak csökkenése a vérben és a VP lipoproteinek és a koleszterin szintjének növekedése;
• antiszeptikumokkal (Trifuran, Furacillin, Chlorhexidin, Bifuran stb.) - a gennyes-gyulladásos folyamatok terápia hatékonyságának növelése.

A szilícium elem fogalma.

D. I. Mengyelejev periódusos rendszerének IV. csoportja fő alcsoportjának elemeinek második képviselője. A természetben a szilícium az oxigén után a második legelterjedtebb kémiai elem. A földkéreg több mint egynegyede ennek vegyületeiből áll.

Történelmi hivatkozás.

1825-ben a svéd kémikus, Jons Jakob Berzelius tiszta elemi szilíciumot nyert kálium fém és szilícium-fluorid SiF4 hatására. Az új elem a „szilícium” nevet kapta (a latin silex - kovakő). Orosz név A „szilíciumot” német Ivanovics Hess orosz kémikus vezette be 1834-ben. Ógörögből fordítva. κρημνός – „szikla, hegy”.

A természetben lenni.

A természetben a szilícium leggyakrabban szilícium-dioxid formájában található meg - szilícium-dioxid (IV) SiO2 alapú vegyületek (a földkéreg tömegének körülbelül 12% -a). A szilícium-dioxid által alkotott fő ásványok és kőzetek a homok (folyó és kvarc), kvarc és kvarcitok, kovakő, földpát. A természetben a szilíciumvegyületek második leggyakoribb csoportja a szilikátok és az alumínium-szilikátok.

Elszigetelt eseteket figyeltek meg, amikor tiszta szilíciumot találtak natív formában.

Fizikai tulajdonságok.

A szilícium egy félvezető. A szilícium két változatban létezik: amorf és kristályos. Az amorf szilícium 2,33 g/cm3 sűrűségű barna por, amely fémolvadékokban oldódik. Kristályos szilícium - sötétszürke, acélos fényű kristályok, kemények és törékenyek, 2,4 g/cm3 sűrűséggel. A szilícium három izotópból áll: Si (28), Si (29), Si (30). A fémekkel ellentétben a szilícium elektromos vezetőképessége a hőmérséklet emelkedésével nő.

Kémiai tulajdonságok.

A szilícium oxigénben ég, és szilícium(IV)-oxid keletkezik.

Mivel nem fém, hevítéskor a szilícium fémekkel egyesül, és szilicideket képez. A szilicidek víz vagy savak hatására könnyen lebomlanak, és szilícium-szilán gáznemű hidrogénvegyületet szabadítanak fel. A szénhidrogénekkel ellentétben a szilán a levegőben spontán meggyullad, és szilícium (IV)-oxidot és vizet képezve ég. A szilícium lúgok koncentrált vizes oldataival reagál, szilikátot és hidrogént képezve.

Szilícium előállítása.

A szabad szilíciumot finom fehér homok, azaz szilícium-dioxid magnéziummal történő égetésével nyerhetjük ki:

SiO2 + 2Mg → 2MgO + Si

Ebben az esetben amorf szilícium barna por képződik.

Az iparban a műszaki tisztaságú szilíciumot úgy állítják elő, hogy a SiO2 olvadékot koksszal redukálják 1800°C körüli hőmérsékleten akna típusú érc-termikus kemencékben. Az így nyert szilícium tisztasága elérheti a 99,9%-ot (a fő szennyeződések a szén és a fémek). A szilícium további tisztítása a szennyeződésektől lehetséges.

Szilícium alkalmazása.

A szilíciumot félvezető anyagok, valamint saválló ötvözetek előállítására használják. Amikor a kvarchomokot magas hőmérsékleten szénnel olvasztják össze, szilícium-karbid SiC képződik, amely keménysége a gyémánt után a második. Ezért fémvágó gépek maróinak élezésére és köszörülésre használják drágakövek. Különböző kvarckémiai üvegedények olvadt kvarcból készülnek, amelyek ellenállnak a magas hőmérsékletnek, és nem repednek meg, amikor hirtelen lehűlésnek vannak kitéve. A szilíciumvegyületek az üveg- és cementgyártás alapjául szolgálnak.

Források

Szilícium. A szilícium fizikai és kémiai tulajdonságai

A szilícium a D.I. által készített kémiai elemek periódusos rendszerének harmadik periódusa negyedik csoportjának fő alcsoportjának eleme. Mengyelejev, 14-es rendszámmal. Si (lat. Szilícium) szimbólummal jelölve, nem fém. Fizikai tulajdonságok: a kristályos szilícium fémes fényű, tűzálló, nagyon kemény, félvezető. 2. Kémiai tulajdonságok: a szilícium inaktív: a) megemelt hőmérsékleten (400-600

• b) tól összetett anyagok a szilícium lúgokkal reagál
• c) fémekkel reagálva szilicideket képez

A szilícium-dioxid, tulajdonságai és alkalmazásai. Természetes és ipari szilikátok. Felhasználásuk az építőiparban

Szilícium(IV)-oxid (szilícium-dioxid, szilícium-dioxid SiO2) - színtelen kristályok, olvadáspont 1713--1728 °C, nagy keménységgel és szilárdsággal rendelkeznek.

A szilícium-dioxidot üveg, kerámia, csiszolóanyag, betontermékek gyártásánál, szilícium előállításánál használják, gumigyártásban töltőanyagként, szilícium-dioxid tűzálló anyagok gyártásában, kromatográfiában stb. A kvarckristályok piezoelektromos tulajdonságokkal rendelkeznek, ill. ezért rádiótechnikában, ultrahangos berendezésekben és öngyújtókban használják. szilícium-dioxid - fő komponens szinte minden szárazföldi kőzet, különösen a kovaföld. A litoszféra tömegének 87%-a szilícium-dioxidból és szilikátokból áll. Az amorf nem porózus szilícium-dioxidot az élelmiszeriparban csomósodást gátló segédanyagként E551, parafarmakon (fogkrémek), a gyógyszeriparban segédanyagként használják (a legtöbb gyógyszerkönyvben szerepel), valamint élelmiszer-adalékanyagként ill. gyógyszerkészítmény enteroszorbensként. A mesterségesen előállított szilícium-dioxid filmeket szigetelőként használják mikroáramkörök és egyéb elektronikus alkatrészek gyártása során. Optikai kábelek gyártására is használják. Tiszta olvasztott szilícium-dioxidot használnak, amelyhez speciális összetevőket adnak. A szilikaszálat az elektronikus cigaretták fűtőelemeiben is használják, mivel jól felszívja a folyadékot, és nem esik össze a tekercs melegítése alatt. A nagy átlátszó kvarckristályokat féldrágakőként használják; a színtelen kristályokat hegyikristálynak, az ibolya kristályokat ametisztnek, a sárga kristályokat citrinnek nevezik. A mikroelektronikában a szilícium-dioxid az egyik fő anyag. Használják szigetelő rétegként és mint védőbevonat. Vékony filmek formájában nyerik szilícium termikus oxidációjával, kémiai gőzleválasztással és magnetronos porlasztással. A szilícium-dioxid SiO2 egy savas oxid, amely nem lép reakcióba vízzel. Kémiailag ellenáll a savaknak, de reagál hidrogén-fluorid gázzal

és hidrogén-fluorsav:

Ezt a két reakciót széles körben használják üvegmaratáshoz. Amikor a SiO2 lúgokkal és bázikus oxidokkal, valamint aktív fémek karbonátjaival egyesül, szilikátok képződnek - nagyon gyenge, vízben oldhatatlan kovasavak sói, amelyek nem rendelkeznek állandó összetétellel. általános képlet xH2O ySiO2 (a szakirodalomban meglehetősen gyakran említik a kovasavat, nem pedig a kovasavat, bár valójában ugyanarról az anyagról beszélünk).

Például nátrium-ortoszilikát nyerhető:

kalcium-metaszilikát:

vagy vegyes kalcium-nátrium-szilikát:

Szilikátból

Na2CaSi6O14 (Na2O CaO 6SiO2)

gyártás ablaküveg. A legtöbb szilikát összetétele nem állandó. Az összes szilikát közül csak a nátrium- és kálium-szilikát oldódik vízben. Ezen szilikátok vizes oldatait folyékony üvegnek nevezzük. A hidrolízis miatt ezeket az oldatokat erősen lúgos környezet jellemzi. A hidrolizált szilikátokra jellemző, hogy nem valódi, hanem kolloid oldatok képződnek. A nátrium- vagy kálium-szilikát-oldat megsavanyításakor hidratált kovasav kocsonyás fehér csapadéka válik ki. Fő szerkezeti elem, mind a szilícium-dioxid, mind az összes szilikát egy olyan csoport, amelyben az Si szilíciumatomot négy oxigénatomból álló tetraéder veszi körül. Ebben az esetben minden oxigénatom két szilíciumatomhoz kapcsolódik. A töredékek különböző módon kapcsolhatók egymáshoz. A szilikátok közül a töredékeikben lévő kapcsolatok jellege szerint szigetre, láncra, szalagra, rétegesre, keretre és egyebekre oszthatók. A szilikátok a szilícium-dioxid (szilícium-dioxid) és más elemek oxidjaiból képződő vegyületek széles csoportja. SZILIKÁTOK A TERMÉSZETBEN. Ahhoz, hogy megértsük a szilikátok szerepét az emberi életben, először nézzük meg a földgömb szerkezetét. A modern elképzelések szerint föld számos héjból áll. A Föld külső héját, a földkérget vagy litoszférát gránit- és bazalthéjak, valamint vékony üledékréteg alkotja. A gránithéj főként gránitból áll - földpátok, csillámok, amfibolok és piroxének sűrűn egymásba nőve, a bazalthéj pedig - olyan gránitszerű, de nehezebb szilikát kőzetekből, mint a gabbro, diabáz és bazaltok. Az üledékes kőzetek más kőzetek pusztulásával jönnek létre a Föld felszínére jellemző körülmények hatására. Az üledékes réteg összetevői különösen az agyagok, amelyek alapja a kaolinit szilikát ásvány. Litoszféra 95 tömegszázaléknál % szilikátok alkotják. Átlagos vastagsága a kontinentális területen 30-40 km. Aztán ott van a szimatikus héj, vagy felső köpeny, amelynek ásványi anyagaiban valószínűleg a vas- és magnézium-szilikátok dominálnak. Ez a héj az egész földgömböt beborítja, és 1200 km mélységig terjed. Tovább 1200-2900 km között van egy közbenső héj. Összetétele ellentmondásos, de szilikátok létezését feltételezik benne. Ez alatt a héj alatt 2900-6370 km mélységben található a mag. A közelmúltban felmerült, hogy a mag szilikát összetételű is. A Föld felszínéről annak középpontjába kerülve megnő az alkotó kőzetek sűrűsége és bázikussága (a fém-oxidok és a szilícium-dioxid-tartalom aránya), nő a nyomás és a hőmérséklet. A legrégebbi szerszámokat ember készítette kovakőből - kalcedon, kvarc és opál sűrű halmazából (i.e. 800-60 ezer év). Később jáspis, hegyikristály, achátok, obszidián (vulkáni szilikát üveg), jade. A szilikát ásványoknak nincs általánosan elfogadott taxonómiája (ásványtani nómenklatúra), elnevezésük legtöbbször innen származik kinézet kristályok, azok fizikai tulajdonságok, az őket felfedező tudós helye vagy neve. A plagioklász görögül fordítva azt jelenti, hogy ferdén hasadt, a piroxén pedig tűzálló, ami megfelel ezen ásványok tulajdonságainak. A kvarc ásványok a szennyeződések természetétől függően széles színválasztékkal rendelkeznek, ami meghatározza a nevüket: ametiszt - lila, citrin - sárga, hegyikristály - jég. A szilícium-dioxid-stishovit és a coezit, valamint az ásványi biotit módosításai a felfedező tudósok nevéből származnak, S.M. Stishov, L. Koes és Zh.B. Bio, a kaolinit ásvány pedig a kínai Kaoling-hegyről kapta a nevét, ahol régóta agyagot bányásznak porcelángyártás céljából. A természetes szilikátok és maga a szilícium-dioxid nyersanyagként és végtermékként fontos szerepet töltenek be az ipari folyamatokban. Az alumínium-szilikátokat - plagioklászt, káliumföldpátot és szilícium-dioxidot - nyersanyagként használják a kerámia-, üveg- és cementiparban. Tűzálló és elektromosan szigetelő textiltermékek (szövetek, zsinórok, kötelek) gyártásához széles körben használják a hidroszilikátokhoz - amfibolokhoz - tartozó azbesztet. Az azbeszt bizonyos típusai magas savállósággal rendelkeznek, és ezeket használják vegyipar. A biotitokat, a csillámcsoport képviselőit elektromos és hőszigetelő anyagok az építőiparban és a műszergyártásban. A piroxéneket a kohászatban és a kőöntödei gyártásban használják, a LiAl piroxént pedig a lítium fém előállításához. A piroxének a kohósalak és a színesfémkohászati ​​salak alkotórészei, amelyeket a nemzetgazdaságban is felhasználnak. Az olyan kőzetek, mint a gránitok, bazaltok, gabbrók és diabázok, kiváló építőanyagok. MESTERSÉGES EREDETŰ SZILIKÁTOK. Szilikát anyagok – különféle típusú cement, beton, salakbeton, kerámia, üveg, zománc és máz formájú bevonatok – nélkül el sem tudjuk képzelni mindennapi élet. A szilikát anyagok gyártásának mértéke lenyűgöző számadatoknak tűnik. Ebben a cikkben nem térünk ki az üveg természetére és felhasználására. Ezekről a kérdésekről már volt szó. A legősibb szilikát anyagok a kerámia, amelyet agyagokból és különféle ásványi adalékokkal alkotott keverékeiből nyernek, kőszerű állapotúra égetve. BAN BEN ókori világ kerámiatermékeket terjesztettek az egész Földön. A másodiktól század fele században és a mai napig az ipari kerámiaipar mérhetetlenül bővítette a kerámiák gyártását és választékát. A mesterséges szilikát anyagra példa a portlandcement, amely az egyik leggyakoribb ásványi kötőanyag. A cementet építőelemek összekapcsolására használják masszív építőelemek, födémek, csövek és téglák előállításához. A cement az alapja az ilyen széles körben használt építőanyagok, mint a beton, salakbeton, vasbeton. Bármilyen léptékű építkezés nem létezhet cement nélkül. A kémia iskolai kurzus alapvető gondolatokat ad a cement kémiai összetételéről és technológiájáról, ezért csak néhány tisztázó részletnél térünk ki. Mindenekelőtt a cementklinker agyag és mészkő keverékének égetésének terméke, a cement pedig finomra őrölt klinker ásványi adalékokkal, amelyek szabályozzák a tulajdonságait. A cementet homokkal és vízzel keverve használják. Összehúzó tulajdonságai annak köszönhetők, hogy a cementásványok képesek kölcsönhatásba lépni a H2O-val és SiO2-vel, és ezzel egyidejűleg megkeményednek, erős kőszerű szerkezetet alkotva. Amikor a cement megköt, összetett folyamatok: ásványok hidratálása hidroszilikátok és hidroaluminátok képződésével, hidrolízis, kolloid oldatok képződése és kristályosodása. Edzési folyamatok kutatása cementhabarcs a cementklinker ásványok pedig nagy szerepet játszottak a szilikátok tudományának és technológiájuknak a fejlődésében. Építkezéseink nagy mennyiségben fogyasztanak cementet, téglát, burkolólapokat, csempéket, csatornacsöveket, üveget és különféle természetes építőanyagokat.