Absztrakt: „Szilícium, tulajdonságai és allotróp változásai. A szilícium biogén elem. Szilícium, tulajdonságai és allotróp módosításai - a szilícium kémiai tulajdonságai

A kristályos szilícium sötét szürke, acélfényű anyag. A szilícium szerkezete hasonló a gyémánt szerkezetéhez: a kristályrács kocka alakú, de az atomok közötti hosszabb kötés miatt. Si-Si a kötés hosszához képest C-C A szilícium keménysége jóval kevesebb, mint a gyémánt. A szilícium nagyon törékeny, sűrűsége 2,33 g / cm3.

A szénhez hasonlóan tűzálló anyagokra is utal.

A szilícium kristályos szerkezete (2. ábra).

A szilícium kristályrácsja egy köbös arc-központú gyémánt típusú, az a = 0,54307 nm-es paraméter (a szilícium más polimorf módosítása nagy nyomáson történik), de az atomok közötti hosszabb kötéshossz miatt. Si-Si a kötés hosszához képest C-C A szilícium keménysége jóval kevesebb, mint a gyémánt. A szilícium törékeny, csak 800 ° C feletti melegítéskor műanyagsá válik. Érdekes, hogy a szilícium átlátszó az infravörös sugárzáshoz, 1,1 mikrométeres hullámhossztól kezdve. Saját szállítói koncentráció - 13,1 × 10 28 m 3

2. ábra: Szilíciumrács és kovalens lánckötés: a - kovalens kötés; b - általános nézet

Kémiai tulajdonságok

A vegyületekben a szilícium +4 vagy α4 oxidációs állapotot mutat, mivel a szilícium atom jellemzőbb az sp 3 állapotra - az orbitális hibridizációra. Ezért a szilícium-dioxid kivételével minden vegyületben (II) SiO, a szilícium tetravalens.

Kémiailag szilícium nem aktív. Szobahőmérsékleten csak gáznemű fluorral reagál, és illékony szilícium-tetrafluorid keletkezik. SiF 4 . 400-500 ° C hőmérsékletre melegítve a szilícium reakcióba lép az oxigénnel, és így dioxid keletkezik SiO 2 , klór, bróm és jód - a megfelelő, könnyen illékony tetrahalidok képződésével SiHalogen 4 .

A szilícium nem reagál közvetlenül a hidrogénnel, a hidrogénnel alkotott szilíciumvegyületek az általános képlettel rendelkeznek Si n H 2n + 2 - Közvetlenül. silicomethane SiH 4 (gyakran egyszerűen szilánnak nevezik) akkor szabadul fel, ha a fém szilicidek kölcsönhatásba lépnek savas oldatokkal, például:

Ca 2 Si + 4HCI\u003e 2CaCl 2 + SiH 4 ^

Ebben a reakcióban szilán képződött SiH 4 egyéb szilánok, különösen disilán keverékét tartalmazza Si 2 H 6 és triszilán Si 3 H 8 amelyben van egy szilikon atom lánc, amely egyetlen kötéssel kapcsolódik egymáshoz (-Si-Si-Si-).

A nitrogént körülbelül 1000 ° C hőmérsékleten nitrogén képezi Si 3 N 4 , bór - termikusan és kémiailag ellenálló boridokkal SIB 3 , SIB 6 és sib 12 . A szilícium és annak legközelebbi analógja a periodikus asztali - szén - szilícium - karbidon SiC (karborundum) nagy keménység és alacsony kémiai aktivitás jellemzi. A Carborundumot széles körben használják csiszolóanyagként.

Amikor a szilíciumot fémekkel melegítik, szilicidek keletkeznek. A szilicidek két csoportra oszthatók: ionos kovalens (alkálifém, alkáliföldfém-szilicidek és magnézium). Ca 2 Si, Mg 2 Si és mások.) és fémszerű (átmenetifém-szilicidek). Az aktív fémek szilicidjei savak hatására bomlanak le, az átmenetifém-szilicidek kémiailag stabilak és nem bomlanak savak hatására. A fémszerű szilicidek magas olvadáspontja (2000 ° C-ig). A készítmények fémszerű szilicidjeit leggyakrabban képezik. Mesi 3 Si 2 Me 2 Si 3 Me 5 Si 3 és mesi 2 . A fémszerű szilicidek kémiailag inertek, magas hőmérsékleten is ellenállóak az oxigén hatására.

Visszaállításkor SiO 2 szilícium magas hőmérsékleten szilícium-dioxidot képez (II) SiO.

A szilíciumot olyan szerves szilíciumvegyületek képződése jellemzi, amelyekben a szilíciumatomok hosszú láncokban kapcsolódnak az oxigénatomok áthidalásával - Oh- és a szilícium minden atomjára, kivéve két atomot Ohtovábbi két szerves gyököt adtak hozzá R 1 és R 2 = CH 3 , C 2 H 5 , C 6 H 5 , CH 2 CH 2 CF 3 és mások

A szilícium maratásához a legszélesebb körben hidrofluor és salétromsav keveréke van. Néhány speciális válogató biztosítja a króm-anhidrid és más anyagok hozzáadását. A maratás során a savmarás oldatot gyorsan forraljuk a forráspontig, míg a maratás sebessége többszöröse.

Si + 2HNO 3 = SiO 2 + NO + NO 2 + H 2 O

SiO 2 + 4HF = SiF 4 + 2H 2 O

3SiF 4 + 3H 2 O = 2H 2 SiF 6 + vH 2 SiO 3

A szilícium maratásához alkalikus vizes oldatok alkalmazhatók. Az alkáli oldatokban a szilícium marása 60 ° C-nál nagyobb hőmérsékleten kezdődik.

Si + 2KOH + H 2 O = k 2 SiO 3 + 2H 2 ^

K 2 SiO 3 + 2H 2 O-H 2 SiO 3 + 2KOH

Fizikai tulajdonságok

A szilícium köbös arc-központú gyémánt típusú kristályrács, paraméter és = 0,54307 nm (a szilícium más polimorf módosításai nagy nyomáson nyertek), de az atomok közötti hosszabb kötéshossz miatt. Si-Si a C-C kötés hosszához képest a szilícium keménysége lényegesen kisebb, mint a gyémánt. A szilícium törékeny, csak 800 ° C feletti melegítéskor műanyagsá válik. Érdekes, hogy a szilícium átlátszó az infravörös sugárzáshoz, 1,1 mikrométeres hullámhossztól kezdve. Saját töltőanyag-koncentráció - 13,1 · 10 28 m 3

Elektrofizikai tulajdonságok

A monokristályos elemi szilícium egy nem direkt rés-félvezető. A szobahőmérsékleten a sávrés 1,12 eV, és T = 0 K esetén 1,21 eV. A belső töltéshordozók koncentrációja a szilíciumban normál körülmények között körülbelül 1,5 · 10 10 cm3.

A kristályos szilícium elektrofizikai tulajdonságait nagyban befolyásolja a benne lévő szennyeződések. Ahhoz, hogy szilícium kristályokat kapjunk lyukvezetéssel, a harmadik csoport elemei, például a bór, az alumínium, a gallium, az indium atomjai szilíciumba kerülnek. Az elektronikus vezetőképességű szilíciumkristályok előállításához a V. Csoport elemei atomjai, mint például a foszfor, arzén és antimon, szilíciumba kerülnek. (3. kép)

3. ábra. Szilíciumkristályok és ostyák félvezető gyártáshoz

A szilícium alapú elektronikai eszközök létrehozásakor az anyag közel felszíni rétege kerül felhasználásra (legfeljebb tíz mikron), így a kristályfelület minősége jelentősen befolyásolhatja a szilícium elektromos tulajdonságait és ennek megfelelően a kész eszköz tulajdonságait. Néhány eszköz létrehozásakor a felületmódosítással kapcsolatos technikákat alkalmazzák, például úgy, hogy a szilícium felületét különböző vegyi anyagokkal kezeljük.

1. Dielektromos permeabilitás: 12

2. Elektronmobilitás: 1300-1450 cmІ / (a c) pontban.

3. Lyuk mobilitás: 500 cm² / (a c) pontban.

4. A tiltott zóna szélessége 1,205-2,84 · 10 -4 · T

5. Elektron élettartam: 5 ns - 10 ms

6. Az elektron átlagos szabad elérési útja: körülbelül 0,1 cm

7. A lyuk szabad futásának hossza: körülbelül 0,02 - 0,06 cm

Városi oktatási intézmény

"6. középiskola"

Murom városai

Kémiai absztrakt a témában:

„Szilícium, tulajdonságai és allotróp változásai. Szilícium - biogén elem "

Megvalósult diák 8 Az osztályban

Shvetsova Tatjana

Kornyshova S.S.

Bevezetés 3

Szilícium felfedezés története 4

Szilícium a természetben és az ipari bányászat 5

Szilícium, tulajdonságai és allotróp módosításai 7

A szilícium megszerzésének módjai 10

Szilíciumvegyületek és azok tulajdonságai 11

Szilícium - Tápanyag 14

Szilikátipar 17

Következtetés 19

Irodalom 20

bevezetés

A szilícium gyógyító tulajdonságai már régóta ismertek voltak: az ókori Indiában és Kínában a fiatal bambusztartalmú szilícium gyógyító tulajdonságait már régóta használták Oroszországban, és Oroszországban fehér agyagot használtak az anémiás gyermekek és törékeny idősek mérgezés és gyomorégés, bőrbetegségek kezelésére. Még az ókori Indiában és Kínában alkalmazott gyógyszergyakorlásban is, és később számos ország népgyógyászatában használták az ilyen szilíciumtartalmú növényeknek a horsetail, a csalán, a hegymászó, a bambusz és a híres ginzeng kivonatait. Több mint 200 éve a klasszikus homeopátia esetében a szilíciumot használják, nagyon népszerű a modern kozmetikában, és széles körben használják a mezoterápiában a bőr újjáélesztésében (fiatalítás).

Célkitűzés: A szilícium és természetes összetevőinek tulajdonságainak tanulmányozása az atomok szerkezetére vonatkozó ismeretek javítása érdekében.

· Határozza meg a szilícium szerkezetét, a szilícium és a vegyületek értékét és azok gyakorlati alkalmazását.

· Jelölje ki a szilícium értékét tápanyagként

· A szilikátipar fő területeinek azonosítása

Szilícium felfedezés története

A szilícium a kémiai elemek időszakos táblázatának harmadik periódusának negyedik csoportjának fő alcsoportja. I. Mendeleev, 14. számú atomszámmal. A Si (lat. Silicium) szimbólummal jelölve.

A tiszta krémet 1811-ben izolálták francia tudósok, Joseph Louis Gay-Lussac és Louis Jacques Tenard.

1825-ben Johns Jakob Berzelius svéd kémikus, fém-kálium hatására szilícium-fluorid SiF 4-nél tiszta elemi szilíciumot kap. Az új elem a "szilicium" nevet kapta (a latinul. Silex - flint). Az orosz nevet "szilícium" 1834-ben vezették be a német Ivanovich Hess orosz kémikus. Lefordítva az ókori görög.κρημν "ς - "szikláról, hegyről".

(latinul. silicis - flint; orosz neve a görög - kremnos - szikla) Si - felfedezte J.
Berzelius (Stockholm, Svédország) 1824-ben. Itt van szilícium (szilícium - lat.) Kémiai elem, a periódusos rendszer IV.

1825-ben Johns Jacob Berzelius svéd kémikus fém-kálium hatására szilícium-fluorid SiF 4-nél tiszta elemi szilíciumot kap. Az új elem a "szilícium" nevet kapta (a latinul. Silex - flint). Az orosz nevet „szilícium” 1834-ben vezették be a német Ivanovich Hess orosz kémikus. Lefordítva a görög kremnosból - „szikla, hegy”.

A természetben

Szilícium a természetben és az ipari bányászat

A természetben leggyakrabban szilícium - szilícium-dioxid (IV) SiO 2 alapú vegyületek (kb. 12% a földkéreg tömegének) formájában található. A szilícium-dioxid által alkotott főbb ásványok a homok (folyó és kvarc), kvarc és kvarcit, szilánkok. A szilíciumvegyületek második leggyakoribb csoportja a szilikátok és az alumínium-szilikátok.

Vannak elszigetelt tények a tiszta szilícium megtalálásában natív formában: Fémes szilícium a Hot Mining masszív ijolitah-ban, a normál kondritok petrológiája.

· SiO 2 + 2Mg = 2MO + Si,

Szilícium, tulajdonságai és allotróp módosításai

A kristályos szilícium sötét szürke, acélfényű anyag. A szilícium szerkezete hasonló a gyémántéhoz: a kristályrács kocka alakú, de mivel a Si-Si atomok közötti hosszabb kötés a C-C kötéshosszhoz viszonyítva, a szilícium keménysége sokkal kisebb, mint a gyémánt. A szilícium nagyon törékeny, sűrűsége 2,33 g / cm3.

A szénhez hasonlóan tűzálló anyagokra is utal.

A szilícium kristályszerkezete.

Kémiai tulajdonságok

1. Si + 2HNO3 = Si02 + NO + NO2 + H20

2. Si02 + 4HF = SiF 4 + 2H 2 O

3. 3SiF 4 + 3H 2O = 2H 2 SiF 6 + ↓ H 2 SiO 3

1. Si + 2KOH + H20 = K 2 SiO 3 + 2H 2

2. K 2SiO 3 + 2H 2O 2H 2 SiO 3 + 2KOH

Fizikai tulajdonságok

A szilícium kristályrácsja egy kocka alakú, középpontos gyémánt típusú, a = 0,54307 nm-es paraméter (a szilícium más polimorf módosításait nagy nyomáson kaptuk), de a Si-Si atomok hosszabb kötéshosszának köszönhetően a C-C kötéshosszhoz képest kevesebb mint gyémánt. A szilícium törékeny, csak 800 ° C feletti melegítéskor műanyagsá válik. Érdekes, hogy a szilícium átlátszó az infravörös sugárzáshoz, 1,1 mikrométeres hullámhossztól kezdve. A töltőhordozók belső koncentrációja 13,1 × 10 28 m −3

Elektrofizikai tulajdonságok

Az egykristályos elemi szilícium egy közvetett sávrés-félvezető. Szalagrés a szobában

a hőmérséklet 1,12 eV, és T = 0 K esetén 1,21 eV. A belső töltéshordozók koncentrációja a szilíciumban normál körülmények között kb. 1,5 × 10 10 cm-3 [a forrás nincs megadva 342 nap].

1. Dielektromos permeabilitás: 12

2. Az elektronok mobilitása: 1300-1450 cm² / (a c) pontban.

3. Lyuk mobilitás: 500 cm² / (a c) pontban.

4. A tiltott zóna szélessége 1,205-2,84 × 10 -4 · T

5. Elektron élettartam: 5 ns - 10 ms

6. Az elektron átlagos szabad elérési útja: körülbelül 0,1 cm

7. A lyuk szabad futásának hossza: körülbelül 0,02 - 0,06 cm

A szilícium megszerzésének módjai

A szabad szilíciumot úgy állíthatjuk elő, hogy finom fehér homokot magnéziummal kalcinálunk, amely kémiai összetételük szerint majdnem tiszta szilícium-oxid,

· SiO 2 + 2Mg = 2MO + Si,

az ebben az esetben képződött amorf szilícium barna por, amelynek sűrűsége 2,0 g / cm3.

Az iparban a technikai minőségű szilíciumot úgy kapjuk, hogy a SiO 2 olvadékot az ívkemencékben körülbelül 1800 ° C-os kokszmal csökkentjük. Az így kapott szilícium tisztasága elérheti a 99,9% -ot (a fő szennyeződések szén, fémek).

A szilícium lehetséges szennyeződésektől való további tisztítása.

· A laboratóriumi körülmények között végzett tisztítást magnézium-szilícium-oxid Mg 2 Si előkészítésével lehet elvégezni. Ezenkívül a magnézium-szilicidből hidrogén-kloriddal vagy ecetsavval gáz-monoszilán-SiH4-et kapunk. A monoszilánt desztillációval, szorpcióval és más módszerekkel tisztítjuk, majd 1000 ° C hőmérsékleten szilícium- és hidrogénatomra bontjuk.

· A szilícium ipari méretekben történő tisztítását szilícium közvetlen klórozásával végezzük. Ezeket a kloridokat különböző módon tisztítjuk a szennyeződésekből (általában desztillációval és aránytalansággal), és a végső lépésben tiszta hidrogénnel 900 - 1100 ° C hőmérsékleten redukáljuk.

· Az olcsóbb, tisztább és hatékonyabb ipari szilícium tisztítási technológiák kifejlesztése. 2010-ben ezek közé tartozik a szilícium tisztítási technológia, amely fluorot (klór helyett) használ; a szilícium-monoxid desztillálására szolgáló technológiák; a szennyeződések maratásán alapuló technológiák, a kristályos határokra összpontosítva.

A szilícium tiszta formában történő előállításának módját Nikolai Nikolayevich Beketov fejlesztette ki.

Oroszország legnagyobb szilíciumgyártója az OKRusal - a szilíciumot a Kamensk-Uralsky (Sverdlovszk régió) és Shelekhov (Irkutszk régió) városaiban gyártják.

Szilíciumvegyületek és azok tulajdonságai

kapcsolatok szilícium

Szilícium-karbid (SiC) szilánok (Si nH 2n + 2) Fluor-szilícium-sav (H 2) Szilícium-savak (SiO 2 · n H 2 O) (II) szilícium-oxid (SiO) Szilícium-oxid (IV) (SiO 2) Feldspar szilikagél ( n SiO2 · m H 2 O) Szilikonolaj Silikonok (n) Vanádium-szilídid (V 3 Si) Rénium-szilídid (ReSi) Molibdén-szilicid (MoSi 2) Antimon-szilikát (Si 3 Sb 4) Bismut-szilicid (Si 3 Bi 4) Polónium-szilicid (SiPo 2) Kalcium-szilicid (CaSi 2) Mangán-szilicid (Mg2Si) Triklór-szilán (SiHCI 3) Szilícium-klorid (IV) (SiCl 4) Szilícium-kloridok Szilícium-nitrid (Si 3N 4) Szilícium-tetraiodid (SiI 4) Szilícium-tetrabromid (SiBr 4) szilícium (SiS 2) Moissanit

A szilícium kémiai tulajdonságai nem fémek. Mivel a külső energiaszintnél 4 elektron van, mind a -4, mind a +4 oxidációs foka a szilíciumra jellemző. Kémiailag a szilícium kevés aktív, szobahőmérsékleten csak fluor-gázzal reagál, és illékony szilícium-tetrafluorid keletkezik:

Si + 2F 2 = SiF 4

Melegített szilícium reagál az oxigénnel, ha szilícium-oxidot képez (IV):

Si + O 2 = Si02

A savak (a hidrogén-fluorid és a nitrogén keveréke kivételével) nem befolyásolják a szilíciumot. Ez azonban lúgokban oldódik, szilikátot és hidrogént képezve.

Si + 2 NaOH + H20 = Na 2 SiO 3 + 2H 2

A vegyületekben a szilícium +4 vagy −4 oxidációs fokú, mivel az orbitális sp3 hibridizáció állapota jellemzőbb a szilíciumatomra. Ezért a szilícium-oxid (II) SiO kivételével minden vegyületben a szilícium a négyértékű.

Kémiailag szilícium nem aktív. Szobahőmérsékleten csak gáznemű fluorral reagál, és az illékony szilícium-tetrafluorid SiF4 képződik. 400-500 ° C hőmérsékletre melegítve a szilícium reagál az oxigénnel SiO 2-dioxid képződéséhez, klór-, bróm- és jód-dioxiddal, hogy a megfelelő könnyen illékony SiHalogen 4 tetrahalidokat képezze.

A szilícium közvetlenül nem reagál hidrogénnel, a szilíciumvegyületeket hidrogén-szilánokkal, általános képlettel Si nH 2n + 2 - közvetve kapjuk meg. A monoszilán-SiH 4-et (ezt gyakran egyszerűen szilánnak nevezik) akkor szabadítják fel, ha a fém szilicidek kölcsönhatásba lépnek savas oldatokkal, például:

Ca2Si + 4HCI → 2CaCl2 + SiH4.

Az ebben a reakcióban képződött szilán-SiH 4 más szilánok, különösen a Si2H6 diszilán és a triszilán-Si 3H 8 keveréke, amelyben egy-egy kötéssel (-Si-Si-Si-) összekapcsolt szilícium-atom lánc van. .

A nitrogénnel körülbelül 1000 ° C-os szilíciumot képez Si 3 N 4 nitridjét, bórral, termikusan és kémiailag ellenálló boridokkal SiB 3, SiB 6 és SiB 12. A szilíciumot és annak legközelebbi analógját a periódusos szén-szilícium-karbid SiC-n (karborundum) nagy keménység és alacsony kémiai aktivitás jellemzi. A Carborundumot széles körben használják csiszolóanyagként.

Amikor a szilíciumot fémekkel melegítik, szilicidek fordulnak elő. A szilicidek két csoportra oszthatók: ionos kovalens (alkálifém, alkáliföldfém-szilicidek és Ca 2 Si típus, Mg2Si stb.) És fémszerű (átmeneti fém szilicidek). Az aktív fémek szilicidjei savak hatására bomlanak le, az átmenetifém-szilicidek kémiailag stabilak és nem bomlanak savak hatására. A fémszerű szilicidek magas olvadáspontja (2000 ° C-ig). A MeSi, Me3Si2, Me2Si3, Me5Si3 és MeSi2 készítmények fémszerű szilicidjeit leggyakrabban képezik. A fémszerű szilicidek kémiailag inertek, magas hőmérsékleten is ellenállóak az oxigén hatására.

Ha a szilícium-dioxidot magas hőmérsékleten redukáljuk, szilícium-oxid (II) SiO képződik.

A szilíciumot az jellemzi, hogy olyan szerves szilíciumvegyületeket képeznek, amelyekben a szilíciumatomok hosszú láncokban kapcsolódnak -O-, és minden szilícium-atomhoz, kivéve két O-atomot, további két szerves csoportot R1 és R2 = CH3, C kapcsolódnak. 2H5, C6H5, CH2CH2CF3, stb.

4. Si + 2HNO3 = Si02 + NO + NO 2 + H 2 O

5. Si02 + 4HF = SiF 4 + 2H 2 O

6. 3SiF 4 + 3H 2O = 2H 2 SiF 6 + ↓ H 2 SiO 3

A szilícium maratásához alkalikus vizes oldatok alkalmazhatók. Az alkáli oldatokban a szilícium marása 60 ° C-nál nagyobb hőmérsékleten kezdődik.

3. Si + 2KOH + H20 = K 2 SiO 3 + 2H 2

4. K 2SiO 3 + 2H 2O 2H 2 SiO 3 + 2KOH

a szilícium - szilícium - oxid (IV) legellenállóbb természetes anyagáról készült anyag. Ezek a szilícium-dioxid, kvarc, átlátszó kvarckristályok - szikla kristály, finom kvarc-jáspis, finom kvarcszemcsék - homok (az összes mintát a kiállításon mutatják be és bemutatják). Szilikátok is rendkívül gyakori a természetben.

Például:

A fehér agyag fő összetevője a kaolinit.

A mesterséges szilikátok közül a kerámia, az üveg és a cement a legnagyobb jelentőségű. Ismerjük meg a szilikátgyártás által előállított néhány anyag előállítását.

Szilícium - tápanyag

Az emberi testben a szilíciumtartalom 7-10 év, a vérben, az izmokban, az immunrendszerben illetékes szervekben, a csecsemőmirigyben és a mellékvesékben található. A szilícium az emberi test fő szerkezeti eleme, ha a kalcium az izom-csontrendszer merev csontstruktúrájának eleme, akkor a szilícium a rugalmas szerkezetek eleme, a testünkben széles körben képviselt kötőszövet kialakulásához és fejlődéséhez szükséges - csontok, ízületek, porc, inak, a szem lencséje, az erek, valamint a bőr, a nyálkahártyák, a haj és a körmök. A kötőszövet olyan tulajdonsággal rendelkezik, amely megkülönbözteti azt a test többi szövetétől - a regenerálódási (helyreállítási) képességtől. A kötőszövet magas szilíciumtartalma a szövetek csontvázát képező fehérje-komplexek összetételében való jelenlétének köszönhető, amely szilárdságot és rugalmasságot biztosít nekik. A szilícium részt vesz a kémiai reakciókban, amelyek a kollagén és az elasztin egyes rostjait megtartják, megakadályozzák a ráncok kialakulását, normalizálják a bőr hidratálódását, erősítik a haj és a körmök. A szilíciumvegyületek az emberi szervezetben a kötőszövet regenerációjának alapvető aktivátorai, felgyorsítják az anyagcsere folyamatokat a szervezetben, stimuláló hatást gyakorolnak a bőrsejtek növekedésére, a kollagén, az elasztin és a keratin termelésére. Ismert a szilícium víz- és testfolyadékok szerkezetének képessége, csökkenti a víz felületi feszültségét, így biológiailag hozzáférhetőbbé válik, így a szilícium elősegíti a sejtek és szövetek hidratálódását. Kiderült, hogy a gyermekeknél a testszövetek folyadékkal való telítettsége magasabb, mint az idősebbeké, ezért a szilícium jelentős szerepet játszik a test öregedési folyamatának megakadályozásában. Strukturális antioxidánsként a szilícium blokkolja a lipid peroxidációs folyamatokat, ami pozitív hatással van a bőr védőfunkciójának fokozására és a haj és a körmök rezisztenciájának növelésére a szabad gyökök oxidatív hatására. Mivel egy személy biológiai életkorát az anyagcsere-folyamatok aránya határozza meg, a testben a szilícium hiánya az öregedés egyik oka.

A tudományos tanulmányok kimutatták, hogy a szilícium több mint 70 nyomelem (kalcium, magnézium, fluor, nátrium, kén, alumínium, cink, molibdén, mangán, kobalt és sok más) anyagcseréjében vesz részt, ezek nem felszívódnak, ha a test szilícium hiányzik. A szilícium hiánya a szervezetben mikroelementokat, sok testrendszer funkcióinak és anyagcsere rendellenességeinek rendellenességeit jelenti. A szilícium anyagcseréjének megsértése vérszegénységet, csontritkulást, hajhullást, ízületi betegségeket, tuberkulózist, cukorbetegséget, bőrpírokat, epehólyagot és epolitizist eredményez.

A szilícium egyedülálló képessége az élő szervezetek tisztítására már régóta ismert, a szerves vegyületek a szervezet vízi környezetében bioelektromosan feltöltött rendszerek alakulhatnak ki, amelyek az influenza, a hepatitis, a herpesz, a kórokozók, a gombák vírusait ragadják és magukra deaktiválják. Ismert, hogy a szilíciumhiányt mindig diszbakteriózis kíséri, melynek leggyakoribb megnyilvánulása a szájnyálkahártya, az orr, a felső légutak, az emésztőrendszer és a húgyúti fekélyesedések. A szilícium kolloidok összetett vegyületeket képeznek a Candides és azok toxinjaival, és eltávolítják azokat a testből. A bél normál flórája, amely magában foglalja a bifidobaktériumokat és a laktobacillákat, nem képes a kolloid szilícium rendszerekhez csatlakozni, és a bélben marad, ami nagyon fontos a normál működéshez.

emésztőrendszer. Nem beszélve a szilícium értékéről az immunrendszerben: a test védő funkcióiért felelős vérsejtek (monociták, limfociták) és védő antitestek - a kötőszövet képviselői. Ezért csökkenti a szilíciumhiány az immunitást és a különböző betegségek, amelyek elhúzódnak, leggyakrabban gennyes folyamatok - furunculózis, tályogok, sinusitis, otitis, mandulagyulladás, nem gyógyító sebek és fistulák. Már bebizonyosodott, hogy számos súlyos betegség (rák, tuberkulózis, lepra, szürkehályog, hepatitis, dizentéria, reumás, ízületi gyulladás) a szövetekben a szilícium hiányával vagy az anyagcsere megsértésével jár. A szilikon gyulladáscsökkentő és immunstimuláló hatású a légzőszervi fertőzésekben és a krónikus hörghurutban, csökkenti az allergiás reakciókat a bronchiás asztmában. A tudósok már régóta figyeltek arra, hogy olyan területeken, ahol a talaj szilíciumban gazdag, a rák rendkívül ritka.

A szilíciumot vízzel, növényi és állati eredetű táplálékkal kapjuk, a szilícium napi szükséglete 20-30 mg, különösen a várandós nőknek, a szoptató anyáknak és a gyermekeknek különösen szilíciumra van szükségük. A szervek és rendszerek aktívan alakulnak ki a gyermekek szervezetében, és a kötőelem szükségessége sokkal magasabb, mint egy felnőtté. A gyermekek testeiben a szilikonhiány alakul ki, a görcsök fejlődnek, a fogak elpusztulnak és a fogszuvasodás halad, a gyermekek lemaradnak a fizikai és szellemi fejlődésben. Felnőtteknél a fogszuvasodás a hajhullás, a törékenység és a törékeny körmök csatlakozásával jár. Az életkorral együtt csökken a szilícium bevitele, a kalcium a csontokban veszi el a helyét, így a csontok elvesztik a rugalmasságukat, megkeményednek, törékenyek lesznek, csontritkulás következik be. Körülbelül ugyanúgy alakul ki az osteochondrosis a szervezetben: a csigolyaközi porcok kalciummal vannak tele, elvesztik a rugalmasságukat, vékonyabbá válnak, és mobilitásuk romlik. A szervezetben lévő szilícium mennyiségének csökkentésekor a kalcium nem szívódik fel a csontszövetben, sók formájában, melyet az ízületekben, homok és kövek formájában helyeznek el az epehólyagban és a vesékben, ami köszvényes szindrómát okoz. Az öregedés folyamatában a törések kockázata jelentősen megnő, igazolható, hogy a törés helyén erős szilikon felhalmozódás következik be, és mennyisége 50-szeresére nő az egészséges csontterületekhez képest. A szervezet elküldi azt a problémás területnek, hogy segítsen az új csontszövet gyors kialakulásához. A szilícium bevitele elősegíti a kalcium rögzítését a csontokban, javítja a rugalmasságot és az izomtónust, erősíti az ízületek kötőszöveteit és porcját. Ismeretes, hogy egy személy életkorát az erek állapota alapján lehet megítélni. 1957-ben a francia tudósok ismertették a tényeket, amelyek igazolják, hogy az érelmeszesedés nagyon alacsony szilíciumtartalommal rendelkezik az erek falában. Ha a szilícium hiányos, a kalcium helyettesíti azt, ezért csökken a vérerek rugalmassága, és ezzel párhuzamosan a falak permeabilitása növekszik, a koleszterin bejut a vérbe a szövetekből származó hibákon keresztül, és a véredények falain felhalmozódik a koleszterin plakkok kialakítására. Ez az eljárás vazokonstrikcióhoz vezet, és anginát, szívrohamot, aritmiát, stroke-ot, magas vérnyomást, mentális zavarokat, memóriakárosodást stb. Okoz. A szilíciumhiány, a rugalmasság és a vénás hajók szenvednek, a vénák megnyúlnak és megváltoztatják a helyzetüket, az alsó végtagok varikózis betegsége jelenik meg. A napi adagban elegendő mennyiségű szilícium képes helyreállítani a véredények belső bélését, visszaadni a rugalmasságot, javítani a vénás keringést és segít csökkenteni az alacsony sűrűségű koleszterint. A szilikon univerzális és teljesen biztonságos energiatermelő stimulátor a szervezetben, amikor belép a szervezet sejtjeibe.

az adenozin-trifoszfát (ATP) aktív szintézise egy olyan molekula, amely energiát biztosít a sejtekben előforduló összes biokémiai folyamathoz.

Biológiai szerep

Egyes szervezetek esetében a szilícium fontos tápanyag. Ez része a növények és a csontváz támogató formációinak az állatokban. A szilíciumot nagy mennyiségben koncentrálják a tengeri szervezetek - diatomák, radiolárok, szivacsok. Nagy mennyiségű szilícium koncentrátum horsetails és füvet, elsősorban a Bamboo és a Risovodnye alcsaládját, beleértve a rizs vetését is. Az emberi izomszövet (1-2) × 10-2% szilíciumot, csontszövetet tartalmaz - 17 × 10 −4%, vér - 3,9 mg / l. Minden nap akár 1 g szilícium is belép az emberi testbe.

A szilíciumvegyületek viszonylag nem toxikusak. De nagyon veszélyes, hogy mind a szilikátok, mind a szilícium-dioxid részecskéit, például robbanásveszélyes munkák során, belélegezzük, amikor a bányákban, a homokfúvó gépek során stb. a kapott kristályok elpusztítják a tüdőszövetet, és súlyos betegséget okoznak. A légzőszervek védelmére légzőkészüléket kell használni, hogy megakadályozza a veszélyes por belépését a tüdőbe.

Szilikát ipar

A Gzhel az egyik hagyományos orosz központ a kerámiák gyártására. A Moszkva-Murom-Kazan vasútvonal mentén mintegy 60 kilométerre fekvő „Gzhelsky Bush” -ból álló 27 faluból álló hatalmas terület, amely most a moszkvai régió Ramensky kerületében található (a moszkvai térség térképén látható).

Régóta Gzhel híres agyagairól. A nagy orosz tudós, M. V. Lomonosov, aki nagyra értékelte a gzheli-agyagot, ilyen nagy szavakat írt róluk: „Alig van olyan terület, amely a legtisztább és felhasználás nélküli, ahol a világon a kémikusok Gzheliannek hívnak, amit soha nem láttam szebben, mint a fehéret” A XVIII. Század közepéig a Gzhel fazekasságot készített, amely akkoriban szokásos, téglákat, kerámiacsöveket, valamint primitív gyermekjátékokat készített.

A XVIII. Század második fele - félig-féle, porcelán receptként megkeresett, kék smaltos, szürke, vastag, porózus szitán festett anyag. A kvasniki, a kancsók, a tányérok festménye grafikus jellegű volt, és festett vázlatos rajzként nézett ki.

A XIX. Század kezdete - a porcelán korszak. A privát gyárak porcelánját a Gzhelben nagy fényerő jellemezte, amely a mindennapi tárgyak különböző formáinak kontrasztos festékeinek kombinációja.

1972-ben a modern Gzhel termékstílust kobalt kék festékkel hozták létre.

A Gzhel írási technikák karcsú művészi rendszerét egyesítették az egyéni kézírásokban és az előadók sajátos szokásaiban. A művészetben ugyanazzal a képi elemekkel együtt minden művész megalkotta saját egyedi festmény történetét: egy csokor vagy egy külön virág, állati vagy növényi világ és emberek képeit.

A Gzhel kék-fehér porcelánfestmény egyik fontos eleme festői kezdet. Nagy jelentőséget tulajdonít az ecset mozgásának, amely képes a kék szín legapróbb fokozatainak sokaságát létrehozni: a hangos, telített és homályos kékig. Fehér háttérrel kombinálva a kép a termék felületén áttört mintázatot hoz létre: a közepén - egy fényes, nagy folt - egy virág képe, és a levelek és bogyók, göndörök, indák fényes szóródása körül.

Kobalt (II) -oxiddal festett porcelánfestő festékek.

Most nem lehet pontosan megmondani, hogy ki és mikor találta meg az üvegt. Csak az ismert, hogy az üveg az emberiség egyik legrégebbi találmánya. Így az egyiptomi királynő Hatshepsut múmia nyakán található nyaklánc zöldes-fekete üveggyöngyökből áll, 3400 éves. A különböző üvegtermékek nagy mesterei a római üveggyártók voltak. Víz, olaj és bor, kupa és csészék, vázák, könnycseppek - apró parfümös üvegek készültek. Az oroszországi művészeti üveggyártás fejlődéséhez jelentősen hozzájárult Lomonosov. Az általa létrehozott 1748-ban

a kémiai laboratórium mintegy 4000 színes üvegborítással végzett kísérletet végzett, amelyekre Lomonosov „nemcsak recepteket állított össze, hanem anyagokat is… saját kezével, többnyire lógott a sütőbe ...” A Lomonosov által kifejlesztett receptek alapján egy üveggyár Ust-ban. Ruditsa 1753-ban kezdett többszínű, átlátszó üveggyártást előállítani gyöngyök, edények és egyéb divatáruhási cikkek gyártására, és a mozaikra átlátszatlan. Az ilyen üvegből Lomonosov több mozaik képet készített, amelyek közül a "Poltava csata", amely a legnagyobb hírnévnek örvendett és a mai napig fennmaradt.

A hagyományos ablaküveg összetételét Na 2 O * CaO * 6SiO 2-ban fejezzük ki

Kvarchomok, szóda és mészkő felhasználásával szokásos üvegeket állítunk elő. Ezeket az anyagokat alaposan összekeverik és erős melegítésnek vetik alá. Az eljárás kémiai jellemzői a következők: a fúzió során nátrium- és kalcium-szilikátok képződnek, amelyek a szilícium-dioxiddal (feleslegben) olvadnak:

Si02 + Na2C03 = Na 2 SiO 3 + CO 2

Si02 + CaCO 3 = CaSiO 3 + CO 2

Na2Si03 + CaSiO 3 + 4SiO 2 = Na 2O * CaO * 6SiO 2

Speciális üveg esetén módosítsa a kezdeti keverék összetételét. A nátrium-karbonát 2-es kálium-kálium-karbonát-tartalmú cseréjével tűzálló üveg (vegyipari üvegáru). A króm CaCO 3 ólom-oxid (II) PbO és a kálium-szóda cseréje kristályos üveg. Meglehetősen puha és olvadó, de nagyon nehéz, erős ragyogás és nagy fénytörési tényező jellemzi, amely a fénysugarakat a szivárvány minden színére bontja, és a fény játékát okozza.

A bór-oxid hozzáadása az alkáli alkotórészek helyett ezt az üveg tűzálló tulajdonságokat adja.

Hűtés után a rendes üvegtömeg sárgás-zöld vagy kékes-zöld árnyalatú. Az üveg színezhető, ha a keverék összetétele bizonyos fém-oxidok bevonását teszi lehetővé. A vasvegyületek színekkel festik az üveget - kékes-zöld és sárga-piros-barna, mangán (IV) -oxid - sárga és barna-lila, króm (III) -oxid, fűben zöld, kobalt (II) -oxid - kék, \\ t Nikkel (II) -oxid - ibolya-szürke-barna, nátrium-szulfid - sárga, réz (II) -oxid - vörösig.

Az emberi életben az üveg óriási jelentőségre tett szert. Mindenütt látható, minden lépésben - életünk mindennapi életében, az iparban, a technológiában, a tudományban, a műalkotásokban. Ablak, üveg, lámpa, tükör, pohár otthoni és laboratóriumi üvegáru, optikai üveg (szemüveg szemüvegtől komplex kamerarendszerig), végtelen optikai eszközök lencséi - mikroszkópoktól teleszkópokig. Nehéz felsorolni az üveg összes felhasználását, és lehetetlen számolni a belőle készült különféle tárgyakat. Ez az anyag egyedülálló tulajdonságai miatt tetszik, és valószínűleg bájos, mindig jelen lesz az életben, amely képes megbecsülni a szépségét.

következtetés

Tehát ma már bebizonyosodott, hogy a szilícium hozzájárul:

· A test tisztítása és erősítése és a tápanyagok, makro- és mikrotápanyagok hatékony felszívódása

· Növelje az általános hangot, növelje a test energiaforrásait, javítsa a mentális aktivitást, lassítsa az öregedési folyamatot

· A szabadgyökök káros hatásai által okozott zavarok megszüntetése, számos krónikus betegség kialakulásának megelőzése

A szilícium atomok agyag, homok és sziklák alapját képezik. A kéreg nagy része szervetlen szilíciumvegyületekből áll (28 térfogat%). Elmondható, hogy a teljes szervetlen világ a szilíciumhoz kapcsolódik. Természetes körülmények között a szilícium ásványok is megtalálhatók a kalcitokban és a krétában. A szilícium a második elem az oxigén után a tartalékban a kéregben, és a teljes tömegének körülbelül egyharmadát teszi ki. A földkéreg minden 6 atomja szilíciumatom. A tengeri vízben lévő szilícium még több, mint a foszfor, ami annyira szükséges a Föld életéhez. Testünkben a szilícium megtalálható a pajzsmirigyben, a mellékvesékben, az agyalapi mirigyben. Legnagyobb koncentrációja a haj és a körmök között található. A szilícium szintén a kollagén - a kötőszövet fő fehérje - komponense. Fő szerepe a vegyi reakcióban való részvétel, a kollagén és az elasztin egyes rostjainak rögzítése, a kötőszövet erőssége és rugalmassága. A szilícium hiánya a szervezetben az alábbiakhoz vezet: osteomalacia (a csontok lágyulása), a szem, a fogak, a körmök, a bőr és a haj betegségei; az ízületi porc felgyorsult romlása; bőrtisztok; kövek a májban és a vesékben; dysbacteriosis; atherosclerosis. Az ivóvízben a szilícium koncentrációja és a szív- és érrendszeri megbetegedések közötti összefüggést találták. A tuberkulózis, a cukorbetegség, a lepra, a hepatitis, a magas vérnyomás, a szürkehályog, az ízületi gyulladás, a rák együtt jár a szilícium koncentrációjának csökkenésével a szövetekben és szervekben, vagy az anyagcsere rendellenességeiben. Eközben testünk naponta elveszíti a szilíciumot - átlagosan naponta 3,5 mg szilíciumot fogyasztunk étellel és vízzel, és napi 9 mg-ot veszítünk el.

irodalom

· Samsonov. GV Silicidek és azok technológiájában való felhasználása. Kijev, az ukrán SSR Tudományos Akadémia Kiadója, 1959. 204 pp.

Aleshin E. P., Aleshin N. E. ábra. Moszkva, 1993. 504 p.

"Szén és szilícium" - Egy jól csiszolt gyémánt - gyémánt. A puha grafit rétegelt szerkezetű. Szilícium-oxid (IV). A spekuláris szén rétegelt szerkezetű. Kémiai tulajdonságok Carbon. Graphite. Megszerzési módszerek: laboratóriumi és ipari. Glass. Az egyik legkönnyebb a szilárd anyagok között. A légkörben a szén több mint 99% -a szén-dioxid.

"Szilícium" - kölcsönhatás fémekkel. A szilícium általános jellemzői az időszakos rendszer helyzetén. Alkalmazás. Szilikátipar termékek. Szilikátok - kovasav sók. Szilicidek. Laboratóriumokban a szilíciumot a szilícium-oxid SiO2 csökkentésével állítják elő. A szilícium atom szerkezete. A külső szint végéig a szilíciumnak nincs 4 elektronja.

"Szilikon lecke" - A nemfémes és fém tulajdonságok megnyilvánulásáról. Válassza ki a helyes állításokat: Oxidok, szén és szilícium-hidroxidok? Az oxid jellege: a) bázis, b) savas, c) amfoter. A kötvény- és kristályrácsok típusai egyszerű anyagokban. Szilikát ipar. Expressz felmérés. Virág - öt virág.

"Szilíciumvegyületek" - Kubikus arc-központú rács. Jasper. Ásványok SiO2-on alapulnak. Achát. Szilícium és vegyületei. Szilikátok és hidrogén. Ametiszt. Szilikátok beszerzése. A szilícium megszerzése a laboratóriumban. A szilícium használata. A SiO2 kémiai tulajdonságai. Természetes szilikátok. Kvarcfajták. A szilícium felfedezése. Szilícium-oxid.

"Szilícium-izotópok" - Monokristályos vetőmag előállítása. Az izotópkoncentráció eloszlása a mag hosszában. A monoizotópos szilícium használatának kilátásai. Izotópban dúsított szilícium-28 hővezető képessége. Izotópban dúsított szilícium raman spektruma. Crucible. A szilícium sávszélesség függése az atomtömegtől.

"Szilícium és vegyületei" - A szilícium lehet oxidálószer és redukálószer. A szilícium kristályrácsja hasonlít a gyémánt szerkezetére. Szilikátok A szilikátok a teljes kéreg tömegének több mint 1/4-át teszik ki. Fazekas. A szilíciumot először 1811-ben felfedezte Gay-Lussac és Tenar. Modern kerámia edények. Tekintsük a természetes szilíciumvegyületeket.

Összesen 6 előadás van.

Városi oktatási intézmény

"6. középiskola"

Murom városai

Kémiai absztrakt a témában:

„Szilícium, tulajdonságai és allotróp változásai. Szilícium - biogén elem "

Megvalósult diák 8 Az osztályban

Shvetsova Tatjana

Kornyshova S.S.

Bevezetés 3

Szilícium felfedezés története 4

Szilícium a természetben és az ipari bányászat 5

Szilícium, tulajdonságai és allotróp módosításai 7

A szilícium megszerzésének módjai 10

Szilíciumvegyületek és azok tulajdonságai 11

Szilícium - Tápanyag 14

Szilikátipar 17

Következtetés 19

Irodalom 20

bevezetés

Célkitűzés: A szilícium és természetes összetevőinek tulajdonságainak tanulmányozása az atomok szerkezetére vonatkozó ismeretek javítása érdekében.

· Határozza meg a szilícium szerkezetét, a szilícium és a vegyületek értékét és azok gyakorlati alkalmazását.

· Jelölje ki a szilícium értékét tápanyagként

· A szilikátipar fő területeinek azonosítása

Szilícium felfedezés története

A tiszta krémet 1811-ben izolálták francia tudósok, Joseph Louis Gay-Lussac és Louis Jacques Tenard.

A természetben

Szilícium a természetben és az ipari bányászat

Vannak elszigetelt tények a tiszta szilícium megtalálásában natív formában: Fémes szilícium a Hot Mining masszív ijolitah-ban, a normál kondritok petrológiája.

· SiO 2 + 2Mg = 2MO + Si,

Szilícium, tulajdonságai és allotróp módosításai

A szénhez hasonlóan tűzálló anyagokra is utal.

A szilícium kristályszerkezete.

Kémiai tulajdonságok

1. Si + 2HNO3 = Si02 + NO + NO2 + H20

2. Si02 + 4HF = SiF 4 + 2H 2 O

3. 3SiF 4 + 3H 2O = 2H 2 SiF 6 + ↓ H 2 SiO 3

1. Si + 2KOH + H20 = K 2 SiO 3 + 2H 2

2. K 2SiO 3 + 2H 2O 2H 2 SiO 3 + 2KOH

Fizikai tulajdonságok

Elektrofizikai tulajdonságok

Az egykristályos elemi szilícium egy közvetett sávrés-félvezető. Szalagrés a szobában

1. Dielektromos permeabilitás: 12

2. Az elektronok mobilitása: 1300-1450 cm² / (a c) pontban.

3. Lyuk mobilitás: 500 cm² / (a c) pontban.

4. A tiltott zóna szélessége 1,205-2,84 × 10 -4 · T

5. Elektron élettartam: 5 ns - 10 ms

6. Az elektron átlagos szabad elérési útja: körülbelül 0,1 cm

7. A lyuk szabad futásának hossza: körülbelül 0,02 - 0,06 cm

A szilícium megszerzésének módjai

A szabad szilíciumot úgy állíthatjuk elő, hogy finom fehér homokot magnéziummal kalcinálunk, amely kémiai összetételük szerint majdnem tiszta szilícium-oxid,

· SiO 2 + 2Mg = 2MO + Si,

az ebben az esetben képződött amorf szilícium barna por, amelynek sűrűsége 2,0 g / cm3.

A szilícium lehetséges szennyeződésektől való további tisztítása.

A szilícium tiszta formában történő előállításának módját Nikolai Nikolayevich Beketov fejlesztette ki.

Oroszország legnagyobb szilíciumgyártója az OKRusal - a szilíciumot a Kamensk-Uralsky (Sverdlovszk régió) és Shelekhov (Irkutszk régió) városaiban gyártják.

Szilíciumvegyületek és azok tulajdonságai

kapcsolatok szilícium

Si + 2F 2 = SiF 4

Melegített szilícium reagál az oxigénnel, ha szilícium-oxidot képez (IV):

Si + O 2 = Si02

A savak (a hidrogén-fluorid és a nitrogén keveréke kivételével) nem befolyásolják a szilíciumot. Ez azonban lúgokban oldódik, szilikátot és hidrogént képezve.

Si + 2 NaOH + H20 = Na 2 SiO 3 + 2H 2

Ca2Si + 4HCI → 2CaCl2 + SiH4.

Ha a szilícium-dioxidot magas hőmérsékleten redukáljuk, szilícium-oxid (II) SiO képződik.

4. Si + 2HNO3 = Si02 + NO + NO 2 + H 2 O

5. Si02 + 4HF = SiF 4 + 2H 2 O

6. 3SiF 4 + 3H 2O = 2H 2 SiF 6 + ↓ H 2 SiO 3

A szilícium maratásához alkalikus vizes oldatok alkalmazhatók. Az alkáli oldatokban a szilícium marása 60 ° C-nál nagyobb hőmérsékleten kezdődik.

3. Si + 2KOH + H20 = K 2 SiO 3 + 2H 2

4. K 2SiO 3 + 2H 2O 2H 2 SiO 3 + 2KOH

Például:

A fehér agyag fő összetevője a kaolinit.

A mesterséges szilikátok közül a kerámia, az üveg és a cement a legnagyobb jelentőségű. Ismerjük meg a szilikátgyártás által előállított néhány anyag előállítását.

Szilícium - tápanyag

az adenozin-trifoszfát (ATP) aktív szintézise egy olyan molekula, amely energiát biztosít a sejtekben előforduló összes biokémiai folyamathoz.

Biológiai szerep

Szilikát ipar

1972-ben a modern Gzhel termékstílust kobalt kék festékkel hozták létre.

Kobalt (II) -oxiddal festett porcelánfestő festékek.

A hagyományos ablaküveg összetételét Na 2 O * CaO * 6SiO 2-ban fejezzük ki

Si02 + Na2C03 = Na 2 SiO 3 + CO 2

Si02 + CaCO 3 = CaSiO 3 + CO 2

Na2Si03 + CaSiO 3 + 4SiO 2 = Na 2O * CaO * 6SiO 2

A bór-oxid hozzáadása az alkáli alkotórészek helyett ezt az üveg tűzálló tulajdonságokat adja.

következtetés

Tehát ma már bebizonyosodott, hogy a szilícium hozzájárul:

· A test tisztítása és erősítése és a tápanyagok, makro- és mikrotápanyagok hatékony felszívódása

· Növelje az általános hangot, növelje a test energiaforrásait, javítsa a mentális aktivitást, lassítsa az öregedési folyamatot

· A szabadgyökök káros hatásai által okozott zavarok megszüntetése, számos krónikus betegség kialakulásának megelőzése

irodalom

· Samsonov. GV Silicidek és azok technológiájában való felhasználása. Kijev, az ukrán SSR Tudományos Akadémia Kiadója, 1959. 204 pp.

Aleshin E. P., Aleshin N. E. ábra. Moszkva, 1993. 504 p.

Allotropia (az ókori görögöktől. Αλλος - "other", τροπος - "turn, property") - két vagy több, ugyanolyan kémiai elemből álló, szerkezetben és tulajdonságban eltérő egyszerű anyag létezése - az úgynevezett allotróp módosítások vagy formák.

Az allotropia jelensége az egyszerű anyag molekuláinak különböző összetétele (a készítmény allotrópiája), vagy az atomok vagy molekulák kristályrácsba történő elhelyezésének módja (formájú allotropia).

2.1 Kristály szilícium

A kristályos szilícium az a fő formája, amelyben a szilíciumot használják a fényelektromos átalakítók és a sík technológiát alkalmazó szilárdtest-elektronikai eszközök előállításához. Aktívan fejlődik a kristályos és amorf szerkezetű vékony rétegek (epitaxiális rétegek) formájában lévő szilícium alkalmazása különböző szubsztrátokon. Sötétszürke anyag fémes csillogással, nagy keménységgel, törékenységgel, félvezetővel, inert.

A rendeltetési helytől függően:

1 Elektronikus minőségű szilícium (az úgynevezett "elektronikus szilícium") - a legmagasabb minőségű szilícium, amelynek több mint 99,999 tömegszázalékos szilíciumtartalma nagyobb, 25 μs-nál nagyobb élettartamú, szilárdtest-elektronikai eszközök, mikroszerkezetek stb. Az elektronikus minőségű szilícium elektromos ellenállása körülbelül 0,001 és 150 ohm közötti tartományban lehet, de az ellenállást kizárólag a szennyeződés biztosítja, azaz más szennyeződések jutnak a kristályba, bár s és a megadott elektromos ellenállás biztosítása általában nem elfogadható. Az elektronikus minőségű szilícium kristályok nagy része az úgynevezett. „Diszlokációmentes kristályok”, azaz a diszlokációs sűrűségük nem haladja meg a 10 cm-2 értéket, azonban bizonyos esetekben az iker- vagy akár többkristályos szerkezetű ingot is használják az elektronikus eszközök gyártásához.

2. A szoláris minőségű szilícium (az úgynevezett „napsugár”) a 99,99 tömegszázalékot meghaladó szilíciumtartalmú szilícium, a nem-egyensúlyi hordozó élettartamának és az elektromos ellenállás (legfeljebb 25 μs és legfeljebb 10 Ω cm) átlagértékei, amelyeket a következő: fotovoltaikus cellák (napelemek) gyártása;

3 Technikai szilícium - polikristályos szerkezetű szilícium tömbök, amelyeket tiszta kvarc homokból történő karbotermikus redukcióval nyerünk; 98% szilíciumot tartalmaz, a fő szennyeződés a szén, az ötvözőelemek magas tartalma - bór, foszfor, alumínium; főleg polikristályos termékek előállítására használják

szilícium; 2006–2009-ben A napsütéses szilícium nyersanyagok hiánya miatt ezt az anyagot szolár minőségű kristályos szilícium előállítására tették: erre a célra a technikai szilícium további tisztítását a kristályok határai közötti zúzással és a határokra koncentráló szennyeződésekkel végezzük, majd az átkristályosítást a fenti eljárások egyikével végezzük.

Az átkristályosítás módjától függően:

- egykristályos szilícium - hengeres szilikon öntvények, mono- és polikristályos szerkezetű, legfeljebb 400 mm átmérőjű, Czochralski módszerrel. A monoszilíciumban a kristályszerkezet egyenletes, szemcsés határok nélkül (ami még megjelenés esetén is észrevehető). A szilícium atomok rendezett elrendezése a szilícium egyetlen kristályrácsában tiszta sávszerkezetet hoz létre. Mindegyik szilícium atomon 4 elektron van a külső héjban. A szomszédos atomok elektronjai egyidejűleg mindkét atomhoz tartozó párokat alkotnak, így minden atomnak 4 kötése van a szomszédos atomokkal.

A monokristályos szilícium viselkedése jól megjósolható, azonban az alacsony növekedési ütem és a gyártási folyamat összetettsége miatt a legdrágább szilícium típus. A monokristályos szilícium a modern elektronikus technológia alapja. Rendkívül magas követelményeket támasztanak rá a szerkezet tisztaságára és tökéletességére. Az elektromosan aktív adalékanyagok koncentrációja általában 10 13–10 18 cm3, az elektromosan aktív háttérszennyeződés kevesebb, mint 10 15 cm3, és az elektromosan inaktív szennyeződések kisebbek, mint 10 18–10 19 cm3. A szerkezeti hibák fő típusai az úgynevezett mikrodefektek. Általában kis diszlokációs hurkok vagy belső és szennyeződési ponthibák klaszterei.

- monokristályos szilícium keresztmetszet nélküli - egykristályos szerkezetű, hengeres szilíciumgyöngyök, legfeljebb 150 mm átmérőjű, kristálytiszta zóna olvasztásával;

- többrétegű - négyszögletes tömbökből álló, többkristályos szerkezetű szilikon tömbök, 1000x1000x600 mm-ig terjedő méretűek, amelyeket egy tartályban irányított kristályosítással nyerünk. Közbenső helyzetben van a poli- és monokristályos szilícium között a kristályok méretében és számában. Sokkal egyszerűbb a szilícium-többkristályok termesztése, mint az egyes kristályok, így azok költsége alacsonyabb. Ugyanakkor a többkristály minősége egy kristályhoz képest alacsonyabb is, mivel a többkristályos kristályok többszörös szemcsés határai vannak. A szemcsehatárok további hibás szinteket hoznak létre a félvezető sávszélességében, mivel a helyi központok nagy rekombinációs rátával rendelkeznek, ami a teljes csökkenéshez vezet.

a kisebbségi fuvarozók élettartama. Ezen túlmenően a szemcsehatárok csökkentik a teljesítményt a hordozóáram megakadályozásával és a p-n-csomóponton átáramló árammal való tolatóút létrehozásával.

A túl nagy rekombinációs veszteségek elkerülése érdekében a szemcseméretnek legalább több milliméternek kell lennie. Ez a feltétel azt is jelenti, hogy az egyetlen gabona mérete nagyobb lesz, mint a napelem vastagsága, ami csökkenti a hordozóárammal szembeni ellenállást és a napelemben lévő határrégiók teljes hosszát. Ilyen többkristályos szilíciumot széles körben használnak a kereskedelmi napelemekben.

- a poliszilikon egy nagy tisztaságú szilícium, amelynek szennyezőanyag-tartalma kisebb, mint 0,0001%, amely nagyszámú, egymáshoz viszonyítva véletlenszerűen orientált kis kristályszemcséket tartalmaz.

Valójában a technikai szilícium polikristályos is, azonban a zavarok elkerülése érdekében a "polikristályos szilícium" fogalma csak a nagyon tiszta félvezető szilíciumra vonatkozik. A poliszilícium az iparilag előállított szilícium legtisztább formája és a mikroelektronika és a napenergia főanyaga - a technikai szilícium kloridos módszerekkel történő tisztításával nyert félkész termék, amelyet mono- és többkristályos szilícium előállítására használnak.

Jelenleg a poliszilikon "elektronikus" (félvezető) minősége (kevesebb mint 1, 10-10%) és a poliszilikon "szolár" minősége (szennyezőanyag-tartalom kevesebb mint 1, 10 -5%) különböztethető meg. szürke színű henger alakú rudak, durva dendritikus felülettel. A rúd közepén mono- vagy poliszilícium „magja” van, kerek vagy négyszög keresztmetszetű, 8–10 mm átmérőjű (oldal). Közeli csomagolású kristályok rövid tűk formájában, 1 mm-nél kisebb keresztmetszetűek, a „magból” a generatrixra merőlegesek.

A poliszilícium alapanyag a fejlettebb szilícium - többkristályos szilícium (multisilicon) és egykristályos szilícium (monoszilícium) előállítására, és bizonyos alkalmazási területeken is tiszta formában használható.

-. a szilícium maradékot, törmeléket és más tiszta hulladékot, amelyet a fentiekben leírt módszerekkel a szilícium előállítása során nem oxidálnak, a tégely vagy a bélés olvasztott részei az eredetétől függően alcsoportokra oszthatók - a kristályos szilícium előállításához újrahasznosítható nyersanyagként használják;

-. umg-fémhulladék - fémtisztított technikai szilícium - a szilícium-olvadék más anyagokkal való kölcsönhatása révén tisztított technikai szilícium (a szennyeződések kivonása vagy az oldhatatlan vagy gáz-halmazállapotú fázisba történő továbbítása stb.)

az irányított kristályosítás és a koncentrációs zóna eltávolítása után

-. roncshulladék - töredékek, dugványok és egyéb kristályos szilíciumtermelésből származó hulladékok, a fent leírt módszerekkel, tégely vagy bélésmaradványok, oxidációs nyomok, salak - mint általában, olyan terület, ahol a kristályosodás során a szennyeződéseket - a legszennyezettebb szilíciumot - elkülönítették. az alcsoportokban, az eredetüktől függően - az idegen anyagok szennyeződéseiből történő tisztítás után, az újrahasznosítható nyersanyagok adalékanyagaként alkalmazhatók csökkentett minőségi követelményeknek megfelelő szilíciumminőségek beérkezésekor.

A szilícium monokristályos tégely csak elektronikus minőségben készül A multi-szilícium csak napenergia minőséget eredményez. A monokristályos szilícium, a csövek és a szalagok, amelyeket a Czochralski módszerrel kaptak, egyaránt lehetnek elektronikus és napenergia minőségek.