Il silicio è un materiale silicato. Silicio: proprietà e usi medicinali
Il silicio e i suoi composti, come il carbonio e i suoi composti, sono ampiamente utilizzati in vari campi. Il silicio viene utilizzato per realizzare dispositivi microelettronici. La silice viene utilizzata nella fabbricazione di vetro e cemento. L'uso dei silicati è vario (Tabella 15.8). Tutti questi esempi usano silicati di sodio. Infine, i siliconi vengono utilizzati per produrre gomme sintetiche, vernici e materiali per la fabbricazione di rivestimenti protettivi. Ora ci soffermeremo più in dettaglio su tre di queste applicazioni.
Foggs ha messo la sua teoria davanti ai social network nella conquista del mondo. I gadget dei social media penetrano in uno dei nostri pozzi motivati più profondi. In risposta alle interazioni sociali e persino alla loro imitazione, il cervello umano dà piacere, generando e abituandosi alle sostanze chimiche e agli incentivi più importanti in circolazione: tu, i tuoi amici o seguaci incoraggiate costantemente l'un l'altro a trarre vantaggio dal servizio. Uno scienziato mi ha fatto conoscere il mio ex studente Noel Mosley, che ora fornisce consulenza a società tecnologiche.
Tabella 15.8 Alcuni usi dei silicati
La rivoluzione nella microelettronica
Negli ultimi due o tre decenni, il silicio è diventato estremamente importante come materiale semiconduttore utilizzato per la fabbricazione di dispositivi microelettronici, chiamati "microcircuiti".
Un semiconduttore è una sostanza la cui resistenza elettrica ha un valore intermedio tra quelli caratteristici degli isolanti elettrici (dielettrici) e dei conduttori (Tabella 15.9).
Il loro obiettivo è quello di attirare il maggior numero possibile di fan, perché ciò significa successo per loro. Ogni nuovo follower e commento è una ricompensa emotiva. Tuttavia, si è scoperto che la vita nel collezionare questi premi non è piaciuta. Durante le nostre conversazioni, l'umore dello scienziato era eccitato solo dopo aver pensato a come le sue idee potevano essere usate in modo errato negli affari.
Ratto e dipendenza psicologica
Uno dei suoi studenti, Nir Eyal, ha scritto il libro "Addiction: How to Grow Habits" per un imprenditore ricco di tecnologia che ha guadagnato grande popolarità. Skinner scoprì che ogni volta che riceveva la stessa ricompensa, il ratto premeva lentamente la leva. Per incoraggiare l'animale a farlo più spesso, i premi dovevano essere diversificati. Quando il roditore non sapeva se avrebbe colpito una palla, diverse compresse o meno, avrebbe ripetuto l'azione senza fermarsi. In altre parole, il coniglio ha sviluppato una dipendenza psicologica.
Le impurità vengono spesso introdotte intenzionalmente nei semiconduttori, drogandole con quantità controllate di impurità. Il doping, per così dire, riduce il divario tra la banda di conduzione e la banda di valenza del semiconduttore (vedi Sezione 2.1), e quindi riduce la sua resistenza. Un semiconduttore di tipo (tipo negativo) si ottiene drogando silicio o germanio puro con qualsiasi elemento
Questo è chiamato il principio di ricompense insostenibili. Le scoperte di Skinner riguardano lo sviluppo di prodotti digitali di successo. Pertanto, continua a premere questo cerchio rosso, spostando lo schermo a sinistra, spostando il cursore verso il basso. Nessuno te lo sta dicendo. Gli utenti si incoraggiano. Eyal evidenzia scelte inconsce, sollevando alcune domande sulla modellistica comportamentale. Se qualcuno modella il nostro comportamento, allora chi è lo stilista responsabile? Ha creato la scienza della modellistica comportamentale ", mi ha detto. "Ma non si può dire nulla sulla sua etica."
Tabella 15.9 Proprietà a semiconduttore del silicio
Fig. 15.9. Silicio drogato, a - rappresentazione schematica di atomi di Al, Si con i loro elettroni esterni; b - semiconduttore: ogni coppia di elettroni forma un legame covalente; c - semiconduttore di impurità di tipo: la presenza nel reticolo cristallino di silicio di un atomo di impurità di un elemento del gruppo V, ad esempio fosforo, introduce in esso un elettrone in eccesso e ciò riduce la resistenza elettrica del silicio; g - semiconduttore di impurità di tipo p: la presenza nel reticolo cristallino di silicio di un atomo di impurità di un elemento del gruppo III, ad esempio alluminio, porta alla comparsa di un "buco" di elettroni nel reticolo.
Gli imprenditori vogliono far ritardare le persone e cercare i loro obiettivi attraverso le nostre debolezze psicologiche. Sono stati ricevuti molti soldi, ma un tale progetto è stato completato. Harris sperava di interpretare la sua missione, ma non riuscì a convincere l'editore che questo gadget avrebbe incoraggiato i consumatori a dedicare più tempo ai loro siti. Ha iniziato a pensare che le possibilità di informazione e apprendimento su Internet in linea di principio siano contrarie all'imperativo commerciale di attrarre e mantenere in qualche modo l'attenzione dei consumatori: "Gli imprenditori vogliono far ritardare le persone e cercare i loro obiettivi grazie alle nostre debolezze psicologiche".
V gruppi, ad esempio fosforo. Poiché l'atomo di fosforo ha cinque elettroni nel guscio esterno, la presenza di atomi di fosforo nel reticolo di silicio porta alla comparsa di elettroni in eccesso e, di conseguenza, alla comparsa di una carica negativa efficace (Fig. 15.9).
Un semiconduttore di tipo p (tipo positivo) ha una carica positiva effettiva dovuta alla presenza nel suo reticolo cristallino di atomi di impurità appartenenti a qualsiasi elemento del gruppo III, ad esempio l'alluminio. Ogni atomo di alluminio crea un buco elettronico nel reticolo di silicio, cioè una carica positiva.
Gli impulsi inconsci si trasformano in obblighi sociali che richiedono attenzione e vendono per denaro. Harris ha deciso di trasferirsi nel campo accademico per studiare l'etica dell'economia digitale. Volevo sapere quale responsabilità deriva dalla capacità di influenzare miliardi della psicologia delle persone? Come suona il giuramento di Ippocrate?
Le diapositive dei messaggi si diffondono in tutta l'azienda come un virus e raggiungono persino la scheda. Harris resta e fa ricerche presso l'azienda. Ha persino creato un nuovo specialista di modellazione etica e filosofo di prodotto. Ma cosa succede dopo che si è diffuso nell'economia globale?
Un diodo a semiconduttore si ottiene alla giunzione di due elettrodi a semiconduttore, uno dei quali appartiene al tipo n, e l'altro al tipo p (Fig. 15.10). Gli elettroni che fluiscono attraverso l'elettrodo di tipo p si fermano alla giunzione (transizione) tra i due elettrodi, che si chiama giunzione. Elettroni che fluiscono al contrario
Il discorso di Harris è rapido e pieno di tensione. Uno dei suoi mantra dice: "Chi controlla l'assortimento, controlla le elezioni". La conoscenza che guardiamo, gli amici con cui comunichiamo, il lavoro che conosciamo, i ristoranti che scegliamo, anche potenziali partner d'amore, vengono sempre più filtrati lungo il percorso delle mele diffuse, ognuna delle quali ha una serie di offerte. A causa della grande influenza del suo programma. Come direbbe qualsiasi proprietario di ristorante, malta o venditore, le offerte possono influenzare la scelta.
Offrendo una scelta tra tre prezzi, il rivenditore sa che almeno il 70% dei clienti ne sceglie uno secondario. Più prodotti tecnologici determinano il nostro comportamento, meno ci controlliamo. Harris afferma che i suoi colleghi hanno un'influenza anormale, anche se a caso. Hanno nemmeno il tempo di pensarci?
Fig. 15.10. Diodo a semiconduttore: gli elettroni in eccesso dall'elettrodo a semiconduttore di tipo β fluiscono attraverso la giunzione β per riempire i "buchi" nell'elettrodo a semiconduttore di tipo β.
Fig. 15.11. Transistor e - tipo transistor; b - tipo di transistor.
Più prodotti tecnologici determinano il nostro comportamento, meno ci controlliamo. Gli imprenditori sostengono che la loro capacità di dare alle persone ciò che vogliono sta migliorando. Ma guardi il telefono in media 150 volte al giorno. Agiamo consapevolmente ogni volta? Rafforzare la capacità degli uomini d'affari di indurre le persone a scegliere ciò di cui l'azienda ha bisogno.
L'antropologa Natasha Dow Schull cita l'autore di un sito web chiamato "Anonimi tossicodipendenti su una slot machine di Las Vegas" nel libro "Dipendenza prevedibile": le slot machine sono solo scatole magre per le persone! Non c'è da stupirsi che lo abbiano fatto. Questa macchina è stata progettata appositamente per questo. Il settore dei giochi è stato uno dei primi a introdurre modelli comportamentali. Le slot machine sono sviluppate usando premi variabili. Il giocatore usa la leva, non sapendo se qualcuno vincerà in generale, quindi vuoi sempre riprovare.
direzione, attraversano questa transizione, poiché provengono da un reticolo con elettroni in eccesso a un reticolo con un deficit di elettroni. Lo stesso flusso di carica elettrica può essere considerato come il movimento direzionale opposto dei fori di elettroni, o una carica positiva, da un elettrodo di un tipo a un elettrodo di un tipo.
I diodi a semiconduttore al silicio vengono utilizzati come raddrizzatori CA, che lo convertono in corrente continua. Il raddrizzatore al silicio controllato è costituito da elettrodi di tipo e tipo, nonché dal terzo elettrodo, che svolge il ruolo di una valvola a diodi. Tale raddrizzatore converte la corrente alternata in diretta solo se alla valvola a diodo viene applicata una piccola tensione.
La capacità di una macchina da gioco di attrarre le persone è il motore dell'economia di Las Vegas. Negli ultimi 20 anni, le ruote della roulette e i tavoli da gioco hanno spianato la strada a una nuova generazione di macchine che non sono più dispositivi meccanici e nessuna leva. Sono dotati di sofisticati computer progettati in collaborazione con programmatori, matematici, sceneggiatori e grafici.
La casa da gioco cerca di massimizzare il cosiddetto tempo del dispositivo. L'ambiente in cui si trova l'auto è progettato anche per impedire alle persone di giocare. I giocatori possono ordinare bevande e cibo senza interrompere lo schermo. Illuminazione, interni, rumore, persino l'odore delle auto: tutto è pianificato con cura. Non solo l'intensità della luce, ma anche l'angolo è assunto: gli studi dimostrano che il giocatore è il modo più veloce per stancarsi quando la luce gli cade sulla fronte.
Un transistor è un dispositivo a semiconduttore a tre elettrodi in cui tra i due elettrodi a semiconduttore di tipo (o tipo) vi è uno strato sottile di tipo (o tipo) a semiconduttore (Fig. 15.11). Tale dispositivo consente di controllare il flusso di corrente elettrica ad alta resistenza, applicando una piccola tensione ad esso. Un transistor di tipo ha conduttività di foro e un transistor di tipo ha conducibilità di elettroni.
Il telefono raggiunge il picco in media 150 volte al giorno. Tuttavia, il tempo trascorso sul dispositivo dipende da molti premi. Le macchine sono programmate in modo tale che una persona sia quasi sconfitta: una felice sequenza di personaggi appare sopra o sotto una linea felice molto più spesso del caso. Sconfiggere un giocatore è un potenziale risultato e ti incoraggia a riprovare. I matematici fanno piani di pagamento in modo che le persone possano giocare, anche se perdono denaro. I matematici migliorano costantemente i loro modelli e ne provano di nuovi, formulando formule per la corteccia cerebrale.
Prima dell'inizio, tutti i transistor erano collocati in un singolo guscio di metallo o plastica. Successivamente, sono stati sostituiti da circuiti integrati. Attualmente, un minuscolo elemento di silicio in una calcolatrice portatile software può contenere oltre 30.000 transistor collegati in un singolo circuito integrato.
vetro
Il vetro silicato si forma quando i silicati fusi si solidificano. Il vetro al sodio è costituito da una miscela di silicato di calcio e silicato di sodio, la cui fabbricazione è stata menzionata nel capitolo precedente. Il vetro di sodio viene utilizzato per la fabbricazione di vetri per finestre e vari tipi di vetro piano.
Shyull. "Questa zona funziona come una calamita", afferma un'altra. - Aggiunge e non rilascia. Essendo deluso e determinato che una persona non può più giocare quel giorno, può incoraggiare l '"ambasciatore del successo" scambiando i biglietti per eventi o coupon di gioco. Il giocatore non sa che i suoi dati di gioco sono elaborati da un algoritmo che calcola quanto può perdere e comunque provare soddisfazione, e quanto è vicino al cosiddetto punto di dolore. Una cena gratuita in un ristorante arrosto può trasformarsi in un dolore nel piacere e rinfrescare la tua motivazione per continuare a giocare.
Il vetro borosilicato contiene approssimativamente ossido di boro e piccole quantità di ossidi di sodio e alluminio. Il vetro borosilicato resiste a temperature fino a ed è altamente resistente agli agenti chimici, come gli alcali. Il tipo più comune di vetro borosilicato è il pyrex. Il vetro borosilicato viene utilizzato per la fabbricazione di utensili da cucina e vetreria da laboratorio.
Tuttavia, c'erano lettori che, dopo aver ricevuto queste informazioni, videro opportunità. L'autore mi ha detto che è stata contattata da una società educativa online che voleva applicare l'idea di "ambasciatori del successo". Quando uno studente raggiunge un punto dolente che non può rispondere alle domande del test e cosa è necessario per evitare il superamento e il superamento delle difficoltà? Il punto è chiudere le persone sotto forma di incentivi e premi. In questi giorni porteremo nelle nostre tasche macchine da gioco personali.
Schull accettò l'invito a leggere il rapporto alla conferenza di Eyal: era strano. Nessuno in questa stanza voleva infliggere dipendenza a nessuno. Dopotutto, è un hipster di San Francisco. Allo stesso tempo, il loro obiettivo principale è quello di attirare l'attenzione delle persone sulle nuove società tecnologiche.
Il vetro al piombo ha un alto indice di rifrazione e viene utilizzato per la fabbricazione di prodotti in vetro cristallo. Un tipico vetro al piombo contiene circa l'8% di ossido; un buon vetro al cristallo contiene più piombo.
La fibra di vetro è ottenuta in vari modi, ad esempio gocciolando vetro fuso su un disco rotante di materiale refrattario. Il vetro si frantuma dal disco, formando sottili filamenti. La vetroresina viene utilizzata per la fabbricazione di pannelli termoisolanti nell'industria automobilistica, nonché parti di alloggiamenti di strumenti nell'industria aeronautica.
J. sono bravi ragazzi, ma creano più dipendenza che aiutare le persone a liberarsene. Il sole splende sempre nella Silicon Valley. Gli ottimisti che lavorano lì credono che i loro prodotti espandano le capacità dell'umanità. Eyal vuole sinceramente migliorare il mondo. Creare prodotti per me è tutto basato sui sentimenti religiosi. I loro creatori hanno la capacità di migliorare la vita delle persone, scoprire momenti dolorosi e aiutare. Rifiuta l'idea che la formazione dell'abitudine sia in gran parte ambigua. Le abitudini possono essere buone o cattive e la tecnologia può creare abitudini sane.
Per colorare il vetro, durante il processo di fabbricazione vengono introdotti nel vetro ossidi di vari d-metalli. Il cobalto conferisce al vetro un colore blu o rosa a seconda della quantità di ossidi di base presenti nel vetro, come ad esempio. Il colore marrone o verde dei gradi di vetro poco costosi utilizzati per produrre bottiglie di vino e birra è dovuto ai composti di ferro presenti nella sabbia utilizzata per produrre questo vetro.
Se il prodotto ti integra sempre più con successo, questo non è un problema, ma progressi. Anche i direttori delle società di gioco intervistati da Schulle non sono arrabbiati. Credono di offrire semplicemente ai clienti modi più e migliori per ottenere ciò che vogliono. Nessuno è convinto o ingannato di dire addio ai suoi soldi. Come ha detto uno dei leader, ripetendo accidentalmente Fogg, "è impossibile costringere una persona a fare ciò che non vuole". Ma l'atteggiamento, come sottolinea N., è una zona di sala macchine, e il settore dei giochi è una fonte di profitto.
Harris è come un'intera economia digitale. Indipendentemente dai prodotti utili creati, l'intero sistema funziona nell'interesse dei suoi autori. La casa da gioco fa parte della parte del leone. "Esiste un conflitto fondamentale tra le esigenze delle persone e delle imprese", spiega. Ma la condizione, per quanto possibile, è di espandere la quantità di tempo e il dispositivo sembra essere il modo migliore per raggiungere questo obiettivo: distribuire i premi al consumatore in un programma imprevedibile.
Le fibre ottiche sono realizzate in vetro al quarzo. Il vetro al quarzo si ottiene fondendo il quarzo. Il vetro al quarzo ha un'eccellente trasparenza ottica. Tuttavia, il vetro di silice utilizzato per produrre la fibra ottica deve essere estremamente pulito. La quantità di impurità in essa contenute, come ferro e rame, dovrebbe essere ridotta a un livello tale da non superare una parte di 10 °. Per questo motivo, il vetro di silice utilizzato per la fabbricazione di fibra ottica è ottenuto direttamente dalla reazione dell'ossigeno con il cloruro effettuata nella fase gassosa. Il cloruro può essere ottenuto con purezza estremamente elevata, caratterizzata da "grado elettronico di purezza".
Significa anche chiudere la porta della scatola. Le cose che sono importanti per le persone sono molto importanti: giochi sullo stesso dispositivo, leggi lo schiaffo di fronte alle celebrità e scopri che tua figlia è malata. Pertanto, non può essere spento o lasciato a casa. Alcune persone sono preoccupate per l'intelligenza artificiale, dice Harris. "Ci chiedono se possiamo sfruttare appieno le nostre opportunità senza violare gli interessi delle persone". Ma l'intelligenza artificiale esiste già. Abbiamo già aperto questo arsenale di Pandora, che apre costantemente nuovi modi per convincerci a fare questo o quello, passando da una trance all'altra.
La fibra ottica ha un nucleo che serve a trasmettere la luce, e un rivestimento con un indice di rifrazione inferiore, che impedisce la perdita di luce attraverso i lati. Una fibra avente lo spessore di un capello umano è circondata da una guaina protettiva di silicio o un materiale polimerico organico.
Le fibre ottiche vengono utilizzate per trasmettere programmi televisivi, telefonate, uscite per computer e altri dispositivi. Secondo alcune previsioni, le fibre ottiche sostituiranno gradualmente i cavi di filo di rame che vengono comunemente utilizzati a questo scopo.
Il vetro liquido è una soluzione acquosa di silicato di sodio, ottenuta dalla fusione della silice con alcuni alcali, ad esempio idrossido di sodio, o con carbonato di sodio. Il silicato di sodio è una base forte. Quando viene acidificato, si forma un gel. È un acido polimerico, che è attribuito alla seguente struttura:
Quando questo materiale viene riscaldato, si verifica la sua disidratazione e forma gel di silice. Il gel di silice ha una superficie molto sviluppata. È usato come essiccante e anche come supporto inerte per alcuni catalizzatori finemente divisi.
siliconi
I cosiddetti composti polimerici organosiliconici, il cui scheletro forma alternativamente atomi di silicio e ossigeno legati tra loro. I gruppi alchilici o arilici sono attaccati agli atomi di silicio (vedi capitolo 17). A titolo di esempio, diamo la seguente struttura:
I siliconi sono sostanze oleose, grasse, resinose o gommose. Si ottengono per idrolisi dei clorosilani, ad esempio dimetilclorosilano, si ottengono alchil o aril clorosilani usando reagenti Grignard (vedere Sezione 19.1) o facendo passare vapore di alchil o alogenuri arilici su granuli di silicio in presenza di un catalizzatore di rame a una temperatura dell'ordine di 300 ° C:
I siliconi sono termicamente stabili e interagiscono con la maggior parte dei prodotti chimici. Hanno buone proprietà idrorepellenti e sono usati come materiali resistenti all'umidità. Inoltre, vengono utilizzati come oli tecnici, lubrificanti e isolanti, nonché vernici ad olio, pitture e vernici.
domanda:
Oleg, in un articolo sull'acqua al silicio, apparentemente volevi scrivere materiale silicato - silicio. Alexander
La risposta è:
Ciao Alexander! Mi scuso se nel testo dell'articolo è stato fatto un refuso. Certo, nell'articolo stiamo parlando di silicati - sali di acidi silicici. I silicati si formano combinando il biossido di silicio e l'ossido di un altro elemento chimico. Più di un terzo dei minerali conosciuti oggi appartiene alla classe dei silicati e degli alluminosilicati (silicati in cui parte degli atomi di silicio sono sostituiti da atomi di alluminio), che insieme rappresentano fino al 95% della massa della crosta terrestre.
Il reticolo cristallino dei silicati è costituito dai cosiddetti tetraedri di silicio-ossigeno, che sono un atomo di silicio collegato a quattro atomi di ossigeno. I silicati hanno una struttura ionica, pertanto non possono essere classificati in base alla composizione della parte anionica. In base alla struttura del reticolo cristallino, i silicati e gli alluminosilicati sono suddivisi in isola (olivina, granato), anello, catena (berillo, tormalina, smeraldo) (enstatite, bronzite, ferrosilite), nastro (hornblende), stratificato (caolinite, serpentino e mica) comune - wireframe (quarzo, feldspato). Il gruppo di questi minerali comprende anche corniola e diaspro, cristallo di rocca, agata, opale, ametista e molte altre pietre.
La base di questi minerali è il biossido di silicio o la silice, ma la densità, il colore e alcune altre proprietà sono diverse. Oltre alla silice, il silicio contiene circa 20 elementi chimici, i principali dei quali sono Mg, Ca, P, Sr, Mn, Cu, Zn e altri, quindi ci sono così tanti nomi. Ma il più famoso tra i rappresentanti di questa famiglia è senza dubbio il silicio. La maggior parte della crosta terrestre è costituita da composti inorganici di silicio (28% vol.). Gli atomi di silicio formano la base di argilla, sabbia e rocce. Possiamo dire che l'intero mondo inorganico è associato al silicio. In condizioni naturali, i minerali di silicio si trovano nella calcite e nel gesso.
Pertanto, il silicio è il secondo elemento dopo l'ossigeno in termini di volume delle riserve nella crosta terrestre e costituisce circa un terzo del suo peso totale. Ogni 6 atomi nella crosta del guscio della terra è un atomo di silicio. Nell'acqua di mare, il silicio contiene anche più del fosforo, che è così necessario per la vita sulla Terra.
Per quanto riguarda i silicati, la maggior parte sono materiali refrattari, chimicamente passivi, praticamente insolubili in acqua. A diverse temperature, possono essere allo stato solido, liquido (fuso) o gassoso e possono anche formare sistemi colloidali.
I materiali ai silicati possono avere origine sia naturale che artificiale. La civiltà umana è iniziata con il fatto che le persone primitive hanno imparato a elaborare silicati naturali, tra cui silicio e ossidiana, e a ricavarne strumenti per la caccia e la lavorazione delle prede. E poi scolpisci e brucia un primitivo piatto in ceramica fatto di argilla silicea.
Oggi, i materiali di silicato naturale sono ampiamente utilizzati nell'edilizia e nell'industria, sia come materia prima che come prodotto finale.
siliceserve come materia prima per l'industria del cemento - base nella produzione di materiali da costruzione moderni. Argilla di silicato - la principale materia prima per la produzione di ceramiche edili - mattoni e piastrelle.
Sabbia di quarzo anche dai tempi antichi utilizzati per la fabbricazione di vetro e ceramica, come vari additivi e in forma pura. L'amianto idrosilicato non infiammabile è ampiamente utilizzato per la fabbricazione di prodotti e rivestimenti per schermatura termica.
Il silicato di sodio è anche noto come vetro liquido.utilizzato anche in vari settori di produzione e per migliorare la qualità dei materiali di costruzione e verniciatura. La soluzione omogenea di vetro di sodio liquido ha proprietà astringenti e, in combinazione con altre sostanze, è in grado di indurire rapidamente e formare forti calcoli di silicato. Il film formato durante l'essiccazione del silicato di sodio solubile, ha elevate proprietà isolanti e protettive, previene la corrosione, la distruzione e la combustione.
Cordiali saluti,
Dr. OV Mosin