Siliciul este un material silicat. Siliciul: proprietăți și utilizări medicinale
Siliciul și compușii săi, precum carbonul și compușii săi, sunt utilizați pe scară largă în diverse domenii. Siliciul este utilizat pentru fabricarea dispozitivelor microelectronice. Silica este folosită la fabricarea sticlei și a cimentului. Utilizarea silicaților este diversă (tabelul 15.8). Toate aceste exemple folosesc silicați de sodiu. În cele din urmă, silicoanele sunt utilizate pentru confecționarea cauciucurilor sintetice, a lacurilor și a materialelor pentru fabricarea acoperirilor de protecție. Acum vom rezuma mai detaliat la trei dintre aceste aplicații.
Foggs și-a pus teoria înaintea rețelelor sociale în cucerirea lumii. Gadgeturile de social media pătrund într-unul dintre cele mai profunde godeuri motivate. Ca răspuns la interacțiunile sociale și chiar la imitația lor, creierul uman oferă plăcere, generând și obișnuindu-se cu substanțele chimice, iar cele mai tari stimulente din jur: tu și prietenii sau urmașii vă încurajați reciproc să profitați de servici. Un om de știință m-a prezentat fostului meu student Noel Mosley, care acum recomandă companiile de tehnologie.
Tabelul 15.8. Unele utilizări ale silicatelor
Revoluția în microelectronică
În ultimele două-trei decenii, siliconul a devenit extrem de important ca material semiconductor folosit la fabricarea dispozitivelor microelectronice, numite „microcircuite”.
Un semiconductor este o substanță a cărei rezistență electrică are o valoare intermediară între cele caracteristice izolatorilor electrici (dielectrice) și conductoarelor (tabelul 15.9).
Scopul lor este să atragă cât mai mulți fani, pentru că asta înseamnă succes pentru ei. Fiecare urmăritor și comentariu este o recompensă emoțională. Cu toate acestea, sa dovedit că viața în colectarea acestor premii nu a plăcut. În timpul conversațiilor noastre, starea de spirit a savantului a fost încântată abia după ce s-a gândit la modul în care ideile sale pot fi utilizate incorect în afaceri.
Șobolan și dependență psihologică
Unul dintre studenții săi, Nir Eyal, a scris cartea „Dependență: cum să crești obiceiurile” pentru un antreprenor bogat în tehnologie, care a câștigat o mare popularitate. Skinner a aflat că de fiecare dată când primea aceeași recompensă, șobolanul apăsa încet maneta. Pentru a încuraja animalul să facă acest lucru mai des, recompensele au trebuit să fie diversificate. Când rozăătorul nu știa dacă va lovi o minge, mai multe tablete sau nu, va repeta acțiunea fără a se opri. Cu alte cuvinte, iepurele a dezvoltat o dependență psihologică.
Impuritățile sunt adesea introduse în mod intenționat în semiconductori, dopându-le cu cantități controlate de impurități. Doparea, cum ar fi fost, reduce decalajul dintre banda de conducere și banda de valență a semiconductorului (vezi Secțiunea 2.1) și, prin urmare, reduce rezistența acesteia. Un semiconductor de tip (tip negativ) este obținut prin doparea siliciului pur sau a germaniului cu orice element
Acesta se numește principiul recompenselor nesustenabile. Descoperirile Skinner se referă la dezvoltarea de produse digitale de succes. Prin urmare, continuați să apăsați acest cerc roșu, mutând ecranul spre stânga, mutând glisorul în jos. Nimeni nu vă spune asta. Utilizatorii se încurajează. Eyal evidențiază alegerile inconștiente, ridicând câteva întrebări despre modelarea comportamentală. Dacă cineva modelează comportamentul nostru, atunci cine este designerul de modă responsabil? El a creat știința modelării comportamentale ”, mi-a spus. „Dar nu se poate spune nimic despre etica sa.”
Tabelul 15.9. Proprietăți semiconductoare ale siliciu
Fig. 15.9. Siliciul dopat, reprezentare schematică a atomilor de Al, Si cu electronii externi; b - semiconductor: fiecare pereche de electroni formează o legătură covalentă; c - semiconductor de impuritate de tip: prezența în rețeaua de cristal de siliciu a unui atom de impuritate a unui element din grupa V, de exemplu fosfor, introduce în el un exces de electroni, iar acest lucru reduce rezistența electrică a siliciului; g - semiconductor de impuritate de tip p: prezența în rețeaua de cristal de siliciu a unui atom de impuritate a unui element din grupa III, de exemplu aluminiu, duce la apariția unui „orificiu” de electroni în zăbrele.
Antreprenorii doresc să-i facă pe oameni să întârzie și să-și caute obiectivele prin slăbiciunile noastre psihologice. S-au primit mulți bani, dar un astfel de proiect a fost finalizat. Harris spera să-și interpreteze misiunea, dar nu a putut convinge editorul că acest gadget va încuraja consumatorii să ia mai mult timp pe site-urile lor. El a început să creadă că posibilitățile de informare și învățare pe internet sunt, în principiu, contrare imperativului comercial pentru a atrage și a ține atenția consumatorilor în orice fel: „Antreprenorii vor să îi facă pe oameni să întârzie și să își caute obiectivele datorită slăbiciunilor noastre psihologice”.
Grupe V, de exemplu fosfor. Deoarece atomul de fosfor are cinci electroni în învelișul exterior, prezența atomilor de fosfor în rețeaua de siliciu duce la apariția excesului de electroni și, în consecință, la apariția unei încărcări negative efective (Fig. 15.9).
Un semiconductor de tip p (tip pozitiv) are o încărcare pozitivă efectivă datorită prezenței în rețeaua sa cristalină de atomi de impuritate aparținând oricărui element din grupa III, de exemplu, aluminiu. Fiecare atom de aluminiu creează o gaură de electroni în rețeaua de siliciu, adică o încărcare pozitivă.
Impulsurile inconștiente se transformă în obligații sociale care necesită atenție și se vinde pentru bani. Harris a decis să se mute în domeniul academic pentru a studia etica economiei digitale. Am vrut să știu ce responsabilitate provine din capacitatea de a influența miliarde de psihologii oamenilor? Cum sună jurământul ipocratic?
Diapozitivele de mesaje se răspândesc în întreaga companie ca un virus și ajung chiar și pe consiliu. Harris rămâne și face cercetări la companie. A creat chiar un nou specialist în modelarea etică și filozof de produs. Dar ce se întâmplă după ce s-a răspândit în economia globală?
O diodă semiconductoare este obținută la joncțiunea a doi electrozi semiconductori, unul dintre ei aparținând tipului n, iar celălalt tipului p (Fig. 15.10). Electronii care curg prin electrodul de tip p se opresc la joncțiunea (tranziția) dintre cei doi electrozi, care se numește joncțiune. Electronii care curg invers
Discursul lui Harris este rapid și plin de tensiune. Una dintre mantrele sale spune: „Cel care controlează sortimentul, el controlează alegerile”. Cunoașterea pe care o urmărim, prietenii cu care comunicăm, munca pe care o cunoaștem, restaurantele pe care le alegem, chiar și potențiali parteneri de dragoste, sunt filtrate din ce în ce mai mult pe parcursul merelor răspândite, fiecare dintre ele având o serie de oferte. Datorită marii influențe a programului său. Așa cum ar spune orice proprietar de restaurant, chit sau vânzător, ofertele pot influența alegerea.
Oferind unul dintre cele trei prețuri, retailerul știe că cel puțin 70% dintre clienți aleg unul secundar. Cu cât mai multe produse tehnologice ne determină comportamentul, cu atât ne controlăm mai puțin. Harris susține că colegii săi au o influență anormală, deși la întâmplare. Au chiar timp să se gândească la asta?
Fig. 15.10. Diodă semiconductoare: exces de electroni din electrodul semiconductor de tip β curge prin joncțiunea β pentru a umple „găurile” din electrodul semiconductor de tip β.
Fig. 15.11. Tranzistoare și - tipul tranzistorului; b - tip tranzistor.
Cu cât mai multe produse tehnologice ne determină comportamentul, cu atât ne controlăm mai puțin. Antreprenorii susțin că îmbunătățirea capacității lor de a oferi oamenilor ceea ce își doresc. Dar te uiți la telefon în medie de 150 de ori pe zi. Acționăm conștient de fiecare dată? Consolidarea capacității oamenilor de afaceri de a-i determina pe oameni să aleagă ceea ce are nevoie afacerea.
Antropologul Natasha Dow Schull citează autorul unui site web numit „Dependenți anonimi pe o mașină de tragere din Las Vegas” din cartea „Dependență predictibilă”: Mașinile de slot sunt doar căsuțe slabe pentru oameni! Nu e de mirare că au făcut-o. Această mașină a fost concepută special pentru acest lucru. Sectorul jocurilor a fost unul dintre primii care au introdus modelarea comportamentală. Masinile cu sloturi sunt dezvoltate folosind recompense variabile. Jucătorul folosește efectul de pârghie, neștiind dacă va câștiga cineva în general, așa că întotdeauna doriți să încercați din nou.
direcție, trec prin această tranziție, deoarece provin de la o grilă cu exces de electroni la o rețea cu deficit de electroni. Același flux de sarcină electrică poate fi considerat ca mișcarea direcțională opusă a găurilor de electroni sau o sarcină pozitivă, de la un electrod de tip la un electrod de tip.
Diodele semiconductoare din siliciu sunt utilizate ca redresoare de curent alternativ, care îl transformă în curent continuu. Redresorul de siliciu controlat este format din electrozi de tip și tip, precum și al treilea electrod, care joacă rolul unei valve de diodă. Un astfel de redresor transformă curentul alternativ în direct numai dacă se aplică o tensiune mică pe supapa diodei.
Capacitatea unei mașini de jocuri de a atrage oameni este motorul economiei din Las Vegas. În ultimii 20 de ani, roțile de ruletă și mesele de joc au deschis calea pentru o nouă generație de mașini care nu mai sunt dispozitive mecanice și nu sunt pârghii. Acestea sunt echipate cu computere sofisticate proiectate în colaborare cu programatori, matematicieni, scenariști și graficieni.
Casa de jocuri încearcă să maximizeze așa-numitul timp de dispozitiv. Mediul în care se află mașina este, de asemenea, conceput pentru a împiedica jucătorii să joace. Jucătorii pot comanda băuturi și mâncare fără a întrerupe ecranul. Iluminat, interior, zgomot, chiar mirosul mașinilor - totul este planificat cu atenție. Nu numai intensitatea luminii, ci și unghiul este asumat: studiile arată că jucătorul este cel mai rapid mod de a obosi când lumina îi cade pe frunte.
Un tranzistor este un dispozitiv semiconductor cu trei electrozi în care între cei doi electrozi semiconductor de tip (sau tip) există un strat subțire de tip sau tip semiconductor (Fig. 15.11). Un astfel de dispozitiv vă permite să controlați fluxul de curent electric de mare rezistență, aplicându-i o tensiune mică. Un tranzistor de tip are conductivitatea găurilor, iar un tranzistor de tip are conductivitate de electroni.
Telefonul atinge, în medie, de 150 de ori pe zi. Cu toate acestea, timpul petrecut pe dispozitiv depinde de multe recompense. Mașinile sunt programate astfel încât o persoană să fie aproape învinsă: o secvență fericită de caractere apare deasupra sau sub o linie fericită mult mai des decât întâmplător. Învingerea unui jucător este o realizare potențială și te încurajează să încerci din nou. Matematicienii fac planuri de plată pentru ca oamenii să poată juca, chiar dacă pierd bani. Matematicienii își îmbunătățesc constant modelele și încearcă altele noi, formulând formule pentru cortexul cerebral.
Înainte de pornire, toate tranzistoarele erau plasate într-o carcasă metalică sau plastică individuală. Ulterior, acestea au fost înlocuite cu circuite integrate. În prezent, un element minuscul de siliciu dintr-un calculator portabil software poate conține peste 30.000 de tranzistoare conectate într-un singur circuit integrat.
sticlă
Sticla de silicat se formează atunci când silicatele topite se solidifică. Sticla de sodiu este formată dintr-un amestec de silicat de calciu și silicat de sodiu. Fabricarea sa a fost menționată în capitolul precedent. Sticla de sodiu este utilizată pentru fabricarea geamurilor și a diverselor clase de sticlă plată.
Shyull. „Această zonă funcționează ca un magnet”, spune un altul. - Ea adaugă și nu se eliberează. Fiind dezamăgită și hotărâtă că o persoană nu mai poate juca în acea zi, poate încuraja „ambasadorul succesului” schimbând bilete pentru evenimente sau cupoane de jocuri de noroc. Jucătorul nu știe că datele sale de joc sunt procesate de un algoritm care calculează cât de mult poate pierde și încă simte satisfacție și cât de aproape este de așa-numitul punct de durere. O cină gratuită într-un restaurant prăjit se poate transforma într-o durere în plăcere și vă poate reîmprospăta motivația de a juca mai departe.
Sticla borosilicată conține aproximativ oxid de bor, precum și cantități mici de oxizi de sodiu și aluminiu. Sticla borosilicată rezistă la temperaturi și este foarte rezistentă la substanțe chimice, cum ar fi alcaline. Cel mai frecvent tip de sticlă borosilicată este pirexul. Sticla borosilicată este utilizată pentru fabricarea ustensilelor de bucătărie și a articolelor de sticlă de laborator.
Cu toate acestea, au fost cititori care, primind aceste informații, au văzut oportunități. Autorul mi-a spus că a fost contactată de o companie educațională online care dorea să aplice ideea de „ambasadori de succes”. Când un student ajunge la un punct de durere care nu poate răspunde la întrebări de testare și ce este necesar pentru a evita trecerea și depășirea dificultăților? Ideea este să închizi oamenii sub formă de stimulente și recompense. În aceste zile vom transporta mașini personale de joc în buzunare.
Schull a acceptat invitația de a citi raportul la Conferința Eyal: A fost ciudat. Nimeni din această cameră nu a vrut să aducă dependență nimănui. La urma urmei, este un hipster de la San Francisco. În același timp, scopul lor principal este să atragă atenția oamenilor asupra noilor companii de tehnologie.
Sticla de plumb are un indice de refracție ridicat și este utilizată pentru fabricarea produselor din sticlă din cristal. Un pahar tipic de plumb conține aproximativ 8% oxid, sticla de cristal bună conține mai mult plumb.
Fibra de sticlă este obținută în diferite moduri, de exemplu prin picurarea sticlei topite pe un disc rotativ de material refractar. Sticla se spulbește de pe disc, formând filamente subțiri. Fibra de sticlă este utilizată pentru fabricarea de panouri termoizolante în industria auto, precum și pentru părți ale carcasei instrumentelor din industria aeronavelor.
J. sunt tipi buni, dar sunt mai dependenți decât ajută oamenii să scape de ei. Soarele strălucește întotdeauna în Silicon Valley. Optimistii care lucreaza acolo cred ca produsele lor extind capabilitatile umanitatii. Eyal vrea cu drag să îmbunătățească lumea. Crearea de produse pentru mine se referă la sentimente religioase. Creatorii lor au capacitatea de a îmbunătăți viața oamenilor, de a descoperi momente dureroase și de a ajuta. El respinge ideea că formarea obiceiurilor este în mare măsură ambiguă. Obiceiurile pot fi bune sau rele, iar tehnologia poate crea obiceiuri sănătoase.
Pentru a colora sticla, în timpul procesului de fabricație se introduc oxizi din diferite metale d. Cobaltul conferă sticlei o culoare albastră sau roz, în funcție de cantitatea de oxizi de bază prezenți în sticlă, cum ar fi. Culoarea maro sau verde a gradelor ieftine de sticlă utilizate la fabricarea sticlelor de vin și bere se datorează compușilor de fier care sunt prezenți în nisipul folosit la fabricarea acestui pahar.
Dacă produsul vă integrează din ce în ce mai mult cu succes, atunci aceasta nu este o problemă, ci progres. Directorii companiilor de jocuri de noroc chestionați de Schulle nu sunt de asemenea supărați. Ei cred că oferă pur și simplu clienților mai multe și mai bune modalități de a obține ceea ce își doresc. Nimeni nu este convins sau înșelat să-și ia rămas bun de la banii săi. După cum a spus unul dintre lideri, repetând accidental pe Fogg, „este imposibil să forțezi o persoană să facă ceea ce nu vrea”. Dar atitudinea, după cum subliniază N., este o zonă pentru camerele de mașini, iar afacerea de jocuri este o sursă de profit.
Harris este ca o întreagă economie digitală. Indiferent ce produse utile sunt create, întregul sistem funcționează în interesul autorilor săi. Casa de jocuri de noroc face parte din partea leului. „Există un conflict fundamental între nevoile oamenilor și afaceri”, explică el. Dar, pe cât posibil, condiția este de a extinde perioada de timp, iar dispozitivul pare a fi cel mai bun mod de a realiza acest lucru - de a distribui recompensele către consumator într-un program imprevizibil.
Fibrele optice sunt realizate din sticlă de cuarț. Sticla de cuarț se obține prin topirea cuarțului. Sticla cuarțului are o transparență optică excelentă. Cu toate acestea, sticla de silice folosită la fabricarea fibrei optice trebuie să fie extrem de curată. Cantitatea de impurități din ea, cum ar fi fierul și cuprul, ar trebui redusă la un nivel astfel încât să nu depășească o parte cu 10 °. Din acest motiv, sticla de silice folosită la fabricarea fibrei optice este obținută direct prin reacția oxigenului cu clorura efectuată în faza gazoasă. Clorura poate fi obținută cu o puritate extrem de ridicată, caracterizată drept „grad electronic de puritate”.
Înseamnă, de asemenea, închiderea ușii cutiei. Lucrurile care sunt importante pentru oameni sunt foarte importante: te joci pe același dispozitiv, citești palmă în fața celebrităților și află că fiica ta este bolnavă. Prin urmare, nu poate fi oprit sau lăsat acasă. Unii oameni sunt îngrijorați de inteligența artificială, spune Harris. „Ei întreabă dacă putem profita din plin de oportunitățile noastre fără a încălca interesele oamenilor.” Dar inteligența artificială există deja. Am deschis deja acest arsenal de Pandora, care ne deschide constant noi modalități de a ne convinge să facem asta sau acela, trecând de la o transă la alta.
Fibra optică are un miez care servește la transmiterea luminii și o placare cu un indice de refracție mai mic, care previne pierderea de lumină prin părțile laterale. O fibră având grosimea unui păr uman este înconjurată de o teacă protectoare de siliciu sau un material polimer organic.
Fibrele optice sunt utilizate pentru a transmite programe de televiziune, apeluri telefonice, ieșire computer și alte dispozitive. Conform unor preziceri, fibrele optice vor înlocui treptat cablurile de sârmă de cupru care sunt utilizate în mod obișnuit în acest scop.
Sticla lichidă este o soluție apoasă de silicat de sodiu, obținută prin fuziunea siliceului cu unii alcali, de exemplu hidroxid de sodiu sau cu carbonat de sodiu. Silicatul de sodiu este o bază puternică. Când este acidulat, se formează un gel. Este un acid polimeric, care este atribuit următoarei structuri:
Când acest material este încălzit, are loc deshidratarea acestuia și formează gel de silice. Gelul de silice are o suprafață foarte dezvoltată. Este utilizat ca desicant și, de asemenea, ca purtător inert pentru unii catalizatori fin divizați.
siliconi
Așa-numiții compuși polimeri organosiliconi, al căror schelet formează alternanți de atomi de siliciu și oxigen legați unul cu celălalt. Grupurile alchil sau arii sunt atașate la atomii de siliciu (vezi Capitolul 17). Ca exemplu, oferim următoarea structură:
Silicoanele sunt substanțe uleioase, grase, rășinoase sau cauciucate. Se obțin prin hidroliza clorosilanilor, de exemplu dimetilclorosilanul. Alchilul sau aril clorosilanii sunt obținuți folosind reactivi Grignard (vezi Secțiunea 19.1) sau trecând vaporii de alchiluri sau aliluri de aril peste granulele de siliciu în prezența unui catalizator de cupru la o temperatură de ordinul a 300 ° C:
Silicoanele sunt stabile termic și interacționează cu majoritatea substanțelor chimice. Au proprietăți bune hidrofugante și sunt folosite ca materiale rezistente la umiditate. În plus, sunt utilizate ca uleiuri tehnice, lubrifianți și izolatori, precum și lacuri, vopsele și lacuri.
întrebare:
Oleg, într-un articol despre apa de siliciu, se pare că ai vrut să scrii material silicat - siliciu. Alexander
Răspunsul este:
Bună ziua, Alexandru! Imi cer scuze daca se face o dactilografie in textul articolului. Desigur, în articol vorbim despre silicați - săruri ale acizilor silicici. Silicații se formează prin combinarea dioxidului de siliciu și oxidul unui alt element chimic. Mai mult de o treime din mineralele cunoscute astăzi aparțin clasei de silicați și aluminosilicați (silicatați în care o parte din atomii de siliciu sunt înlocuiți de atomi de aluminiu), care reprezintă împreună până la 95% din masa scoarței terestre.
Stilurile cristaline de silicați sunt formate din așa-numitele tetraedre siliciu-oxigen, care sunt un atom de silicon conectat la patru atomi de oxigen. Silicații au o structură ionică și, prin urmare, nu pot fi clasificați după compoziția părții anionice. În funcție de structura rețelelor de cristal, silicatele și aluminosilicatele sunt împărțite în insulă (olivină, granat), inel, lanț (beril, turmalină, smarald) (enstatite, bronzite, ferrosilite), panglică (hornblende), stratificate (kaolinite, serpentine și mica) comun - cadru de sârmă (cuarț, feldspat). Grupul acestor minerale include, de asemenea, carnelian, și jasp, cristal de rocă, agat, opal, ametist și multe alte pietre.
Baza acestor minerale este dioxidul de siliciu sau silica, dar densitatea, culoarea și alte proprietăți sunt diferite. În afară de silice, siliconul conține aproximativ 20 de elemente chimice, dintre care principalele sunt Mg, Ca, P, Sr, Mn, Cu, Zn și altele. De aici, există atât de multe nume. Dar cel mai cunoscut dintre reprezentanții acestei familii este, fără îndoială, siliconul. Cea mai mare parte a scoarței terestre constă în compuși anorganici de siliciu (28%.%). Atomii de siliciu formează baza argilei, nisipului și rocilor. Putem spune că întreaga lume anorganică este asociată cu siliciu. În condiții naturale, mineralele de siliciu se găsesc în calcită și cretă.
Astfel, siliconul este al doilea element după oxigen în ceea ce privește volumul rezervelor din scoarța terestră și constituie aproximativ o treime din greutatea sa totală. Fiecare 6 atom din scoarța pământului este un atom de siliciu. În apa de mare, siliciul conține chiar mai mult decât fosfor, care este atât de necesar pentru viața de pe Pământ.
În ceea ce privește silicații, majoritatea sunt materiale refractare, pasive din punct de vedere chimic, practic insolubile în apă. La diferite temperaturi, ele pot fi într-o stare solidă, lichidă (topită) sau gazoasă și pot forma, de asemenea, sisteme coloidale.
Materialele silicate pot avea atât origine naturală cât și artificială. Civilizația umană a început prin faptul că oamenii primitivi au învățat să prelucreze silicați naturali, inclusiv siliciu și obsidian, și să facă din ei unelte pentru vânătoare și prelucrare prada. Și apoi sculptează și arde o farfurie ceramică primitivă din lut silicat.
Astăzi, materialele silicate naturale sunt utilizate pe scară largă în construcții și industrie - atât ca materie primă, cât și ca produs final.
siliceservește ca materie primă pentru industria cimentului - de bază în producerea de materiale de construcție moderne. Argila silicată - principala materie primă pentru fabricarea ceramicii de construcție - cărămizi și țigle.
Nisip de cuarț tot din cele mai vechi timpuri se folosea la fabricarea sticlei și a ceramicii, ca aditivi variați și în formă pură. Azbestul hidrosilicat neinflamabil este utilizat pe scară largă pentru fabricarea de produse de protecție termică și acoperiri.
Silicatul de sodiu este cunoscut și sub numele de sticlă lichidă.de asemenea, utilizat în diferite domenii de producție și pentru a îmbunătăți calitatea materialelor de construcție și de vopsire. Soluția omogenă de sticlă de sodiu lichid are proprietăți astringente și, în combinație cu alte substanțe, este capabilă să se întărească rapid și să formeze pietre silicate puternice. Filmul format în timpul uscării silicatului de sodiu solubil, are proprietăți izolatoare și protectoare ridicate, previne coroziunea, distrugerea și arderea.
Cu stimă,
Dr. OV Mosin