Кремній - силікатна матеріал. Кремній: властивості і застосування в лікувальних цілях
Кремній та його сполуки подібно вуглецю і його сполук широко застосовуються в різних областях. Кремній використовується для виготовлення мікроелектронних пристроїв. Кремнезем використовується у виробництві скла і цементу. Різноманітні застосування силікатів (табл. 15.8). У всіх цих прикладах використовуються силікати натрію. Нарешті, силікони використовуються для отримання синтетичних каучуків, політур і матеріалів для виготовлення захисних покриттів. Тепер ми трохи докладніше зупинимося на трьох з цих застосувань.
Фоггс поставив свою теорію попереду соціальних мереж в завоюванні світу. Гаджети соціальних мереж проникають в один з наших найглибших мотивованих свердловин. У відповідь на соціальні взаємодії і навіть їх наслідування, людський мозок доставляє задоволення, що генерують і звикають до хімікатів, і найгарячіші стимули навколо: ви і ваші друзі або послідовники постійно заохочуєте один одного до того, щоб скористатися деякою перевагою служби. Вчений познайомив мене з моїм колишнім учнем Ноелем Мозлі, який тепер консультує технологічні компанії.
Таблиця 15.8. Деякі застосування силікатів
Революція в мікроелектроніці
В останні два-три десятиліття кремній придбав виключно важливе значення як напівпровідниковий матеріал, який використовується для виготовлення мікроелектронних пристроїв, які отримали назву «мікросхеми».
Напівпровідник - це речовина, електричний опір якого має проміжне значення між тими, які властиві електричним ізоляторів (діелектриків) і провідникам (табл. 15.9).
Їх мета - залучити якомога більше прихильників, тому що це означає успіх для них. Кожен новий послідовник і коментар - емоційна нагорода. Однак виявилося, що життя в зборі цих нагород не подобається. Під час наших розмов настрій вченого було схвильованим тільки після того, як він подумав про те, як його ідеї можуть бути використані в бізнесі неправильно.
Щур і психологічна залежність
Один з його учнів, Нір Еял, написав книгу «Звикання: як виростити звички» для багатого технологіями підприємця, який отримав більшу популярність. Скіннер дізнався, що кожен раз, коли вона отримувала таку ж нагороду, щур повільно натискала важіль. Щоб заохочувати тварину робити це частіше, нагороди повинні були бути диверсифіковані. Коли гризун не знав, чи вдарить він по одній кульці, кілька таблеток чи ні, він буде повторювати дію без зупинки. Іншими словами, у кролика розвинулася психологічна залежність.
У напівпровідники нерідко навмисне вводять домішки, легіруя їх контрольованими кількостями домішкових речовин. Легування як би зменшує зазор між зоною провідності і валентною зоною напівпровідника (див. Розд. 2.1), а отже, зменшує його опір. Напівпровідник-типу (негативного типу) виходить при легуванні чистого кремнію або германію будь-яким елементом
Це називається принципом нестійких нагород. Відкриття Скіннера відносяться до розробки успішних цифрових продуктів. Тому продовжуйте натискати цей червоне коло, переміщаючи екран вліво, зрушуючи повзунок вниз. Ніхто не говорить вам про це. Користувачі підбадьорюють себе. Еяль виділяє несвідомий вибір, піднімаючи деякі питання про поведінковому моделюванні. Якщо хтось моделює нашу поведінку, то хто є відповідальним модельєром? Створив науку про поведінковому моделюванні, - сказав він мені. - Але про його етики нічого не можна сказати.
Таблиця 15.9. Напівпровідникові властивості кремнію
Мал. 15.9. Легований кремній, а - схематичне зображення атомів Al, Si з їх зовнішніми електронами; б - напівпровідник: кожна пара електронів утворює ковалентний зв'язок; в - домішковий напівпровідник-типу: наявність в кристалічній решітці кремнію примесного атома елемента V групи, наприклад фосфору, привносить в неї надлишковий електрон, і це зменшує електроопір кремнію; г - домішковий напівпровідник p-типу: наявність в кристалічній решітці кремнію примесного атома елемента III групи, наприклад алюмінію, призводить до появи в решітці електронної «дірки».
Підприємці хочуть змусити людей затримувати і шукати свої цілі через наші психологічні слабкості. Було отримано багато грошей, але такий проект закінчився. Харріс сподівався інтерпретувати свою місію, але він не зміг переконати видавця в тому, що цей гаджет спонукає споживачів зайняти більше часу на своїх сайтах. Він почав думати, що можливості інформування і навчання в Інтернеті в принципі суперечать комерційному імперативу залучати та утримувати увагу споживачів будь-якими способами: «Підприємці хочуть змусити людей затримувати і шукати свої цілі завдяки нашим психологічним слабкостям».
V групи, наприклад фосфором. Оскільки атом фосфору має у зовнішній оболонці п'ять електронів, присутність атомів фосфору в кристалічній решітці кремнію призводить до появи надлишкових електронів, а отже, до виникнення ефективного негативного заряду (рис. 15.9).
Напівпровідник p-типу (позитивного типу) має ефективний позитивний заряд, обумовлений наявністю в його кристалічній решітці домішкових атомів, що належать якому-небудь елементу III групи, наприклад алюмінію. Кожен атом алюмінію створює в решітці кремнію електронну дірку, т. Е. Позитивний заряд.
Несвідомі імпульси перетворюються в соціальні зобов'язання, які потребують уваги, і це продається за гроші. Харріс вирішив переїхати в академічну область для вивчення етики цифрової економіки. Я хотів дізнатися, яка відповідальність виходить від здатності впливати на мільярди психології людей? Як звучить клятва Гіппократа?
Слайди повідомлень поширюються по всій компанії, як вірус, і навіть доходять до дошки. Харріса залишатися і проводити дослідження в компанії. Він навіть створив нового фахівця з етичного моделювання і філософа продукту. Але що відбувається після того, як воно поширилося на глобальну економіку?
Напівпровідниковий діод виходить на стику двох напівпровідникових електродів, один з яких належить до n-типу, а інший - p-типу (рис. 15.10). Електрони, що течуть через електрод p-типу, зупиняються на стику (переході) між двома електродами, який називається -переходить. Електрони, що течуть у зворотному
Мова Харріса швидко і сповнена напруженої напруженості. Одна з його мантр каже: «Хто керує асортиментом, він управляє виборами». Знання, які ми дивимося, друзі, з якими ми спілкуємося, робота, яку ми знаємо, ресторани, які ми вибираємо, навіть потенційні партнери любові, все частіше фільтруються по шляху широко поширені яблука, кожен з яких має ряд пропозицій. Через великого впливу його програми. Як сказав би будь-який власник ресторану, затирка або постачальник, торги можуть вплинути на вибір.
Пропонуючи вибір однієї з трьох цін, роздрібний торговець знає, що не менше 70% клієнтів вибирають вторинний. Чим більш технологічні продукти визначають нашу поведінку, тим менше ми управляємо собою. Харріс стверджує, що його колеги мають ненормальне вплив, хоча і навмання. У них взагалі є час подумати про це?
Мал. 15.10. Напівпровідниковий діод: надлишкові електрони з напівпровідникового електрода-типу перетікають через -Перехід, щоб заповнити «дірки» в напівпровідниковому електроді-типу.
Мал. 15.11. Транзистори, а - транзистор-типу; б - транзистор-типу.
Чим більш технологічні продукти визначають нашу поведінку, тим менше ми управляємо собою. Підприємці стверджують, що їх здатність давати людям те, що вони хочуть, поліпшується. Але ви дивіться на телефон в середньому 150 разів на день. Ми кожен раз свідомо діємо? Посилення спроможності ділових людей змусити людей вибирати те, що потрібно бізнесу.
Антрополог Наташа Доу Шюлл цитує автора веб-сайту під назвою «Анонімні наркомани на ігровому автоматі в Лас-Вегасі» в книзі «Прогнозована залежність»: Ігрові автомати - це просто худі коробки для людей! Тож не дивно, що вони це зробили. Ця машина була розроблена спеціально для цього. Ігровий сектор був одним з перших, хто представив поведінковий моделювання. Ігрові ігрові автомати розробляються за допомогою змінної винагороди. Гравець використовує важелі, не знаючи, чи виграє хтось в загальному, тому завжди хочеться спробувати ще раз.
напрямку, проходять через цей перехід, оскільки вони надходять з решітки з надлишковими електронами в решітку з дефіцитом електронів. Той же самий потік електричного заряду може розглядатися як протилежно спрямований рух електронних дірок, або позитивного заряду, з електрода-типу в електрод-типу.
Напівпровідникові діоди з кремнію використовуються в якості випрямлячів змінного струму, які перетворюють його в постійний струм. Керований кремнієвий випрямляч складається з електродів-типу і-типу, а також третього електрода, який грає роль діодного клапана. Такий випрямляч перетворює змінний струм в постійний тільки за умови, що до діодному клапану докладено невелика напруга.
Здатність гральної машини залучати людей - двигун економіки Лас-Вегаса. За останні 20 років колеса рулетки і ігрові столи проклали шлях для машин нового покоління, які більше не є механічними пристроями і не мають важелів. Вони оснащені складними комп'ютерами, розробленими в співпраці з програмістами, математиками, сценаристами і графічними дизайнерами.
Ігровий будинок прагне максимізувати так зване час пристрою. Навколишнє середовище, в якій стоїть машина, також призначена для того, щоб люди не грали. Гравці можуть замовити напої та їжу, не перериваючи екран. Освітлення, інтер'єр, шум, навіть запах машин - все ретельно сплановано. Передбачається не тільки інтенсивність світла, але і кут: дослідження показують, що гравець є найшвидшим способом втомитися, коли світло падає на лоб.
Транзистор - це трьохелектродну напівпровідниковий пристрій, в якому між двома напівпровідниковими електродами-типу (або-типу) знаходиться тонкий шар напівпровідника-типу (або-типу) (рис. 15.11). Такий пристрій дозволяє контролювати перебіг електричного струму великої сили, прикладаючи до нього невелика напруга. Транзистор-типу має доречнийпровідністю, а транзистор-типу - електронну провідність.
Телефон досягає максимуму в середньому 150 разів на день. Однак час, що витрачається на пристрій, залежить від безлічі винагород. Машини запрограмовані таким чином, що людина майже переможений: щаслива послідовність персонажів виникає вище або нижче щасливою лінії набагато частіше, ніж випадковість. Перемогти гравця - це потенційне досягнення і спонукає вас повторити спробу. Математики роблять плани виплат, щоб люди могли грати, навіть якщо вони втрачають гроші. Математики постійно вдосконалюють свої моделі і пробують нові, формулюють формули по корі головного мозку.
До початку все транзистори поміщалися в індивідуальну металеву або пластмасову оболонку. Згодом їх замінили інтегральні схеми. В даний час один крихітний кремнієвий елемент в програмному кишеньковому калькуляторі може містити понад 30 000 транзисторів, з'єднаних в єдину інтегральну схему.
Скло
Силікатне скло утворюється при застиганні розплавлених силікатів. Натрієве скло складається з суміші силікату кальцію і силікату натрію Про його виготовленні згадувалося в попередньому розділі. Натрієве скло використовується для виготовлення віконного скла і різних сортів листового скла.
Шюлл. «Ця зона працює як магніт», - каже інший. - Вона додає і не випускає. Будучи розчарованим і налаштованим на те, що людина не може грати в цей день, може заохочувати «посла успіху» шляхом обміну квитками на події або азартні купони. Гравець не знає, що його ігрові дані оброблені алгоритмом, який обчислює, скільки він може втратити і все ще відчувати задоволення, і наскільки близько він наближається до так званої точці болю. Безкоштовну вечерю в ресторані для жаркого може перетворитися в біль в задоволення і освіжити вашу мотивацію, щоб грати далі.
Боросилікатне скло містить приблизно оксиду бору а також невеликі кількості оксидів натрію і алюмінію. Боросилікатне скло витримує температури до і має велику стійкість до впливу хімічних речовин, наприклад лугів. Найбільш поширеним сортом боросилікатного скла є пирекс. Боросилікатне скло використовується для виготовлення кухонного начиння і лабораторного посуду.
Однак були читачі, які, отримавши цю інформацію, побачили можливості. Автор сказав мені, що до неї звернулася інтернет-освітня компанія, яка хотіла застосувати ідею «послів успіху». Коли точка болю досягає студент, який не може відповісти на тестові питання і що потрібно, щоб уникнути здачі і подолання труднощів? Справа в тому, щоб закрити людей в вигляді стимулів і заохочень. У наші дні ми будемо носити персональні ігрові автомати в наших кишенях.
Шюлл прийняв запрошення прочитати звіт на конференції «Еяль»: Це було дивно. Ніхто в цій кімнаті не хотів заподіяти кому-небудь наркоманію. Зрештою, це хіпстера з Сан-Франциско. Але в той же час їх головна мета - привернути увагу людей до нових технологічних компаній.
Свинцеве скло має високий показник заломлення і використовується для виготовлення виробів з кришталевого скла. Типове свинцеве скло містить близько 8% оксиду гарне кришталеве скло містить більше свинцю.
Скловолокно отримують різними способами, наприклад капая розплавленим склом на обертовий диск з вогнетривкого матеріалу. Скло розлітається від диска, утворюючи тонкі нитки. Скловолокно використовується для виготовлення теплоізоляційних панелей в автомобілебудуванні, а також деталей корпусів приладів в авіабудуванні.
Дж. - хороші хлопці, але вони більше сприяють створенню залежностей, ніж допомагають людям позбутися від них. Сонце завжди сяє в Силіконовій долині. Оптимісти, що працюють там, вважають, що їхні продукти розширюють можливості людства. Еяль серцево хоче поліпшити світ. Створення продуктів для мене - це все про релігійні почуття. У їх творців є здатність покращувати життя людей, відкривати болючі моменти і допомагати. Він відкидає ідею про те, що формування звички в основному неоднозначно. Звички можуть бути добрими чи поганими, а технології можуть створювати здорові звички.
Для додання забарвлення склу в нього в процесі виготовлення вводять оксиди різних d-металів. Кобальт надає склу синю або рожеве забарвлення залежно від кількості присутніх в склі основних оксидів, таких як. Коричнева або зелене забарвлення недорогих сортів скла, використовуваних для виготовлення винних і пивних пляшок, обумовлена \u200b\u200bсполуками заліза, які присутні в піску, що використовується для виготовлення такого скла.
Якщо продукт все більш і більш успішно інтегрує вас, то це не проблема, а прогрес. Директора азартних компаній, опитані Шюлле, також не сердяться. Вони вважають, що вони просто пропонують клієнтам більше і кращих способів отримати те, що вони хочуть. Ніхто не переконаний чи не обдурять, щоб попрощатися з його грошима. Як сказав один з лідерів, випадково повторивши Фогга, «неможливо змусити людину робити те, що він не хоче». Але ставлення, як вказує Н. - це зона з машинним відділенням, а ігровий бізнес є джерелом прибутку.
Харріс схожий на цілу цифрову економіку. Незалежно від того, які корисні продукти створюються, вся система працює в інтересах своїх авторів. Азартний будинок є частиною левової частки. «Існує фундаментальний конфлікт між потребами людей і бізнесу», - пояснює він. Але умова, наскільки це можливо, щоб розширити кількість часу, і пристрій, здається, кращий спосіб досягти цього - розподілити нагороди споживачеві по непередбачуваного графіком.
Оптичні волокна виготовляють з кварцового скла. Кварцові скло отримують, розплавляючи кварц. Кварцові скло має прекрасну оптичної прозорістю. Однак кварцове скло, що використовується для отримання оптичного волокна, має бути надзвичайно чистим. Кількість домішок в ньому, наприклад заліза і міді, повинен бути знижений до такого рівня, щоб воно не перевищувало однієї частини на 10 °. З цієї причини кварцове скло, що використовується для виготовлення оптичного волокна, отримують безпосередньо по реакції кисню з хлоридом проведеної в газовій фазі. Хлорид може бути отриманий з надзвичайно високою чистотою, яка характеризується як «електронна ступінь чистоти».
Це також означає закриття дверей коробки. Речі, які важливі для людей, дуже важливі: ви граєте на одному пристрої, читаєте ляпаса знаменитостей і дізнаєтеся, що ваша дочка захворіла. Тому його не можна відключити або залишити вдома. Деякі люди стурбовані штучним інтелектом, - говорить Харріс. - Вони запитують, чи зможемо ми в повній мірі скористатися нашими можливостями, не порушуючи інтересів народу. Але штучний інтелект вже існує. Ми вже відкрили цей арсенал Пандори, який постійно відкриває нові способи переконати нас зробити те або інше, переходячи від одного трансу до іншого.
Оптичне волокно має серцевину, яка служить для пропускання світла, і оболонку з меншим показником заломлення, яка перешкоджає втратам світла через бічні сторони. Волокно, що має товщину людської волосини, оточується захисною оболонкою кремнію або органічного полімерного матеріалу.
Оптичні волокна використовуються для передачі телевізійних програм, телефонних розмов, вихідних даних комп'ютерів і інших приладів. Згідно з деякими прогнозами, оптичні волокна поступово витіснять мідні дротяні кабелі, які зазвичай використовуються для цих цілей.
Рідке скло є водним розчином силікату натрію Його отримують, сплавляючи кремнезем з якою-небудь лугом, наприклад гідроксидом натрію, або з карбонатом натрію. Силікат натрію є сильною основою. При його подкислении утворюється гель. Він являє собою полімерну кислоту, якої приписується наступна структура:
При нагріванні цього матеріалу відбувається його дегідратація, і він утворює силікагель. Силікагель має дуже розвинену поверхню. Він використовується в якості осушувача, а також як інертний носій для деяких тонкоподрібнених каталізаторів.
Силікони
Так називаються кремнийорганические полімерні сполуки, скелет яких утворюють чергуються атоми кремнію і кисню, пов'язані між собою. До атомам кремнію приєднані алкільні або арильні групи (див. Гл. 17). Як приклад наведемо таку структуру:
Силікони являють собою маслянисті, жирні, смолисті або каучуковідние речовини. Їх отримують гідролізом хлоросіланов, наприклад діметілхлоросілана алкіл- або арілхлоросілани отримують за допомогою реактивів Гриньяра (див. Розд. 19.1) або пропусканням пари алкіл- або арілгалогенідов над гранулами кремнію в присутності мідного каталізатора при температурі близько 300 ° С:
Силікони термічно стійкі і взаємодіють з більшістю хімічних речовин. Вони володіють хорошими водовідштовхувальними властивостями і використовуються як вологозахисні матеріали. Крім того, їх використовують в якості технічних масел, мастильних речовин і ізоляторів, а також масляних лаків, фарб і політур.
питання:
Олег, в статті про кремнієвої воді по видимому ви хотіли написати силікатна матеріал - кремній. Олександр
відповідь:
Здрастуйте, Олександре! Прошу вибачення, якщо в тексті статті допущена помилка. Кінцеве, в статті мова йде про силікату - солях кремнієвих кислот. Силікати утворюється шляхом з'єднання діоксиду кремнію і оксиду іншого хімічного елемента. Більше третини відомих сьогодні мінералів відноситься до класу силікатів і алюмосилікатів (силікатів, в яких частина атомів кремнію замінена на атоми алюмінію), які в сукупності складають до 95% маси земної кори.
Кристалічна решітка силікатів складається з так званих кремнекислородних тетраедрів, що представляють собою атом кремнію, сполучений з чотирма атомами кисню. Силікати мають іонну структуру, тому не можуть класифікуватися за складом анионной частини. За будовою кристалічної решітки силікати і алюмосилікати підрозділяються на острівні (олівін, гранат), кільцеві, (берил, турмалін, смарагд) цепочечние (енстатіт, бронза, ферросіліт), стрічкові (рогова обманка), шаруваті (каолініт, зміїний, слюди) і самі поширені - каркасні (кварц, польовий шпат). До групи цих мінералів також входять і сердолік, і яшми, гірський кришталь, агат, опал, аметист і багато інших камені.
Основа цих мінералів - діоксид кремнію або кремнезем, а ось щільність, колір, деякі інші властивості - різні. До складу кременю, крім кремнезему, входять близько 20 хімічних елементів, основні з яких - Mg, Ca, P, Sr, Mn, Cu, Zn та ін. Звідси і стільки назв. Але найвідоміший серед представників цього сімейства, безперечно, кремній. Велика частина земної кори складається з неорганічних сполук кремнію (28 об.%). Атоми кремнію становлять основу глини, піску і скель. Можна сказати, що весь неорганічний світ пов'язаний з кремнієм. У природних умовах кремнієві мінерали знаходяться в кальциту і крейді.
Таким чином, кремній є другим після кисню за обсягом запасів в земній корі елементом і становить близько третини всього її ваги. Кожен 6 атом в корі земної оболонки - атом кремнію. У морській воді кремнію міститься навіть більше ніж фосфору, такого необхідного для життя на Землі.
Що ж стосується силікатів, то більшість з них представляють собою тугоплавкі, хімічно пасивні матеріали, практично не розчиняються у воді. При різній температурі вони можуть перебувати в твердому, рідкому (розплавленому) або газоподібному стані, а також здатні утворювати колоїдні системи.
Силікатні матеріали можуть мати як природне, так і штучне походження. Людська цивілізація починалася з того, що первісні люди навчилися обробляти природні силікати, в тому числі кремній і обсидіан, і робити з них знаряддя для полювання та обробки видобутку. А потім ліпити і обпалювати примітивну керамічний посуд з силікатної глини.
Сьогодні природні силікатні матеріали широко використовуються в будівництві і промисловості - як в якості сировини, так і кінцевого продукту.
кремнеземслужить сировиною для цементної промисловості - базової у виробництві сучасних будівельних матеріалів. Силікатні глини - основна сировина для виготовлення будівельної кераміки - цегли і черепиці.
Кварцевий пісок також здавна використовують для виготовлення скла і кераміки, як різних добавок і в чистому вигляді. Негорючий гідросилікат азбест широко застосовується для виготовлення теплозахисних виробів і покриттів.
Силікат натрію відомий ще як рідке склотакож використовується в самих різних областях виробництва і для поліпшення якості будівельних і лакофарбових матеріалів. Гомогенний розчин рідкого натрієвого скла володіє терпкими властивостями і в поєднанні з іншими речовинами здатний до швидкого затвердіння і утворення міцних силікатних каменів. Плівка, що утворюється при висиханні розчинної силікату натрію, володіє високими ізолюючими і захисними властивостями, перешкоджає корозії, руйнування і горінню.
З повагою,
К.х.н. О.В. Мосін