Abstract: "Silic, vetitë e tij dhe ndryshimet allotropic. Siliconi është një element biogjenik. Silic, vetitë e tij dhe modifikimet allotropic - tiparet kimike të silikonit

Siliconi kristalor është një material gri i errët me një shkëlqim çeliku. Struktura e silikonit është e ngjashme me strukturën e diamantit: grilata kristale është e përqëndruar në fytyrë kub, por për shkak të lidhjes më të gjatë midis atomeve Si-Si kundrejt gjatësisë së lidhjes C-C Ngurtësia e silikonit është shumë më e vogël se diamanti. Siliconi është shumë i brishtë, dendësia e tij është 2.33 g / cm 3.

Ashtu si qymyri, i referohet substancave të fortë.

Struktura kristaline e silikonit (Fig. 2).

Grilë kristali i silikonit është një tip kub me fytyrë të përqëndruar në diamant, parametri a = 0.54307 nm (modifikime të tjera polimorfike të silikonit arrihen në presione të larta), por për shkak të gjatësisë më të gjatë të lidhjes mes atomeve Si-Si kundrejt gjatësisë së lidhjes C-C Ngurtësia e silikonit është shumë më e vogël se diamanti. Siliciti është i brishtë, vetëm kur nxehet mbi 800 ° C bëhet materie plastike. Interesante, silic është transparent ndaj rrezatimit infra të kuq, duke filluar nga një gjatësi vale prej 1.1 mikrometra. Përqendrimi i transportuesit vetanak - 13.1 × 10 28 m?

Figura 2. Skeleti i silikonit dhe lidhja kovalente e zinxhirit: a - lidhja kovalente; b - pamje e përgjithshme

Vetitë kimike

Në komponimet, siliconi tenton të shfaqë një gjendje oksidimi prej +4 ose 4, meqë siliconi është më karakteristik i hibridizimit të orbitave të shtetit sp 3. Prandaj, në të gjitha përbërjet përveç silicë (II) Sio, silic është tetravalent.

Kimikisht, siliconi është joaktiv. Në temperaturën e dhomës, ajo reagon vetëm me fluorin e gaztë dhe formohet tetrafluoridi i paqëndrueshëm silikonit. SIF 4 . Kur nxehet në një temperaturë prej 400 - 500 ° C, silic reagon me oksigjenin për të formuar dioksid Sio 2 , me klorin, bromin dhe jodin - me formimin e tetrahalideve përkatës lehtësisht të paqëndrueshëm SiHalogen 4 .

Silicioni nuk reagon direkt me hidrogjenin, përbërjet e silikonit me hidrogjen janë silanet me formulën e përgjithshme si n H 2n + 2 - Marrë në mënyrë indirekte. silicomethane Sih 4 (shpesh quhet thjesht silane) lirohet kur silicides metalike bashkëveprojnë me zgjidhje acid, për shembull:

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

Silane u formua në këtë reagim Sih 4 përmban një përzierje të silaneve të tjera, në veçanti, disilane si 2 H 6 dhe trisilane si 3 H 8 në të cilën ekziston një zinxhir i atomeve të silikonit të ndërlidhur nga lidhjet e vetme (-Si-Si-Si-).

Me azot, siliconi në një temperaturë rreth 1000 ° C formon një nitrid si 3 N 4 , me boron - boride rezistente termikisht dhe kimikisht SIB 3 , SIB 6 dhe sib 12 . Komponimi i silikonit dhe analogit më të afërt të saj në tabelën periodike - karboni - silici karabit SIC (carborundum) karakterizohet me fortësi të lartë dhe aktivitet të ulët kimik. Carborundum përdoret gjerësisht si një gërryes.

Kur silic është ndezur me metale, ndodhin silicide. Silicidet mund të ndahen në dy grupe: jonik-kovalent (metal alkali, silicide alkaline metalike dhe magnez Ca 2 Si, Mg 2 si dhe të tjera.) dhe metalike (silicide metalike në tranzicion). Silicidet e metaleve aktive treten nën veprimin e acideve, silicidet metalike të tranzicionit janë kimikisht të qëndrueshme dhe nuk treten nën veprimin e acideve. Silicidet metalike kanë pika të larta të shkrirjes (deri në 2000 ° C). Më shpesh formohen silicide metalike të kompozimeve. Mesi mua 3 si 2 , Me 2 si 3 , Me 5 si 3 dhe mesi 2 . Silicidet metalike janë kimikisht inerte, rezistente ndaj veprimit të oksigjenit edhe në temperatura të larta.

Kur rikthen Sio 2 silic në temperaturë të lartë formon silicë (II) Sio.

Silicioni karakterizohet nga formimi i komponimeve organosilikone në të cilat atomet e silikonit janë të lidhur në zinxhirë të gjatë duke tejkaluar atomet e oksigjenit - oh-, dhe secilit atom të silikonit, me përjashtim të dy atomeve ohshtoi dy radikalë të tjerë organikë R 1 dhe R 2 = CH 3 , C 2 H 5 , C 6 H 5 , CH 2 CH 2 CF 3 dhe të tjerët

Për gravurë silic, më të përdorura gjerësisht është një përzierje e acideve hydrofluoric dhe nitrik. Disa mbledhës të veçantë sigurojnë shtimin e anhidrit krom dhe substancave të tjera. Gjatë etching, zgjidhje acid gravurë është nxehtë shpejt në pikën e vlimit, ndërsa shkalla e etched rritet shumë herë gjatë.

Si + 2HNO 3 = SiO 2 + JO + JO 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

Për gravurë të silikonit mund të përdoren zgjidhje ujore të alkaleve. Gdhendja e silikonit në tretësirat alkaline fillon në një temperaturë të zgjidhjes prej më shumë se 60 ° C.

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

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

Vetitë fizike

Grilë kristali i tipit diamant me diametër kub të silikonit dhe = 0.54307 nm (modifikime të tjera polimorfike të silikonit janë marrë në presione të larta), por për shkak të gjatësisë më të gjatë të lidhjes midis atomeve Si-Si në krahasim me gjatësinë e lidhjes C-C, ngurtësia e silikonit është shumë më e vogël se ajo e diamantit. Siliciti është i brishtë, vetëm kur nxehet mbi 800 ° C bëhet materie plastike. Interesante, silic është transparent ndaj rrezatimit infra të kuq, duke filluar nga një gjatësi vale prej 1.1 mikrometra. Përqendrimi i ngarkesës vetanake - 13.1 · 10 28 m? 3

Vetitë elektrofizike

Silici elemental në formë monokristaline është një gjysmëpërçues pa hendekun e drejtpërdrejtë. Hendeku i brezit në temperaturë dhome është 1.12 eV, dhe në T = 0 K është 1.21 eV. Përqendrimi i transportuesve të ngarkuar të brendshëm në silikon në kushte normale është rreth 1,5 × 10 10 cm 3.

Vetitë elektrofizike të silikonit kristalor ndikohen shumë nga papastërtitë e përmbajtura në të. Për të marrë kristale silikoni me përçueshmëri në vrima, atomet e elementeve të grupit të tretë, si bor, alumini, galium, indium, futen në silikon). Për të marrë kristale silikoni me përçueshmëri elektronike, atomet e elementeve të grupit V, si fosfor, arsenik dhe antimon, futen në silikon. (foto 3)

Figura 3. Kristal silikoni dhe wafers për prodhimin e gjysmëpërçuesve

Gjatë krijimit të pajisjeve elektronike të bazuara në silikon, përdoret shtresa sipërfaqësore e sipërfaqes (deri në dhjetëra mikronë), kështu që cilësia e sipërfaqes së kristalit mund të ketë një ndikim të rëndësishëm në pronat elektrike të silikonit dhe, në përputhje me rrethanat, vetitë e pajisjes së përfunduar. Kur krijohen disa pajisje, përdoren teknika lidhur me modifikimin e sipërfaqes, për shembull, duke trajtuar sipërfaqen e silikonit me agjentë të ndryshëm kimikë.

Përshkueshmëria dielektrike: 12

2. Lëvizshmëria elektrone: 1300-1450 cm² / (në · c).

3. Lëvizshmëria e vrimës: 500 cm² / (në · c).

4. Gjerësia e zonës së ndaluar prej 1.205-2.84 · 10 -4 · T

5. Jetëgjatësia e Electrons: 5 ns - 10 ms

6. Elektron do të thotë shteg i lirë: rreth 0.1 cm

7. Gjatësia e drejtimit të lirë të vrimës: rreth 0.02 - 0.06 cm

Institucioni arsimor komunal

"Shkolla e mesme № 6"

Qytetet e Muromit

Abstract në Kimi në temën:

"Silic, vetitë e tij dhe ndryshimet allotropic. Silic - një element biogenic "

Student i plotësuar 8 Në klasë

Shvetsova Tatyana

Shefi Kornyshova S.S.

Hyrje 3

Historia e zbulimit të silikonit 4

Silic në natyrë dhe minierat industriale të tij 5

Silic, vetitë e tij dhe modifikimet allotropic 7

Mënyrat për të marrë silikon 10

Komponimet e silikonit dhe pronat e tyre 11

Silic - Ushqyes 14

Industria e silikatit 17

Përfundim 19

Letërsia 20

paraqitje

Pronat e shërimit të silikonit janë të njohur shumë kohë para ditës së sotme: në Kinën e lashtë dhe India kanë përdorur prej kohësh pronat shërimin e bambu të ri, që përmban silic, dhe në Rusi kanë përdorur argjile të bardhë për trajtimin e fëmijëve anemike dhe i dobët moshuarit, dhe urth nga helmimi nga sëmundjet e lëkurës. Edhe në praktikën farmaceutike të Indisë së lashtë dhe Kina, dhe më vonë mjekësia popullore e shumë vende përdoret decoctions, infusions dhe ekstraktet e këtyre bimëve silikonit-përmbajnë të tilla si horsetail, acaroj, knotweed, bambu dhe xhensen famshme. Për më shumë se 200 vjet, siliconi është përdorur në homeopati klasike, është shumë popullor në kozmetikë moderne dhe përdoret gjerësisht në mesoterapinë për ringjalljen e lëkurës (përtëritje).

Qëllimi: Të studiohen pronat e silikonit dhe përbërjes natyrore të tij, për të përmirësuar njohuritë rreth strukturës së atomeve.

· Përcaktoni strukturën e silikonit, vlerën e silikonit dhe komponimeve të saj dhe zbatimin e tyre praktik.

· Theksoni vlerën e silikonit si lëndë ushqyese

· Identifikoni fushat kryesore të industrisë së silikatit

Historiku i zbulimit të silikonit

Siliconi është një element i nëngrupit kryesor të grupit të katërt të periudhës së tretë të tabelës periodike të elementeve kimike. I. Mendeleev, me numër atomik 14. Shënuar me simbolin Si (lat. Silicium).

Pure Creme u izolua në 1811 nga shkencëtarët francezë Joseph Louis Gay-Lussac dhe Louis Jacques Tenard.

Në vitin 1825, kimisti suedez Johns Jakob Berzelius, me veprimin e kaliumit metalik në silikonin fluorik SiF 4, fitoi silikon të pastër elemental. Elementi i ri i është dhënë emri "silicium" (nga latinishtja Silex - flint). Emri rus "silikon" u prezantua në 1834 nga kimisti rus gjerman Ivanovich Hess. Perkthyer nga greqishtja e lashte.kρημνός - "shkembi, mali".

(nga latinisht silicis - strall, emri rus nga grek - kremnos - cliff) Si - zbuluar nga J.
Berzelius (Stokholm, Suedi) në 1824. Dhe këtu është silic (Silicium - lat.) Elementi kimik, numri atomik 14, grupi IV i sistemit periodik.

Në vitin 1825, kimisti suedez Johns Jacob Berzelius, me veprimin e kaliumit metalik në silikonin fluoride SiF 4, fitoi silikon të pastër elemental. Elementi i ri i është dhënë emri "silic" (nga latinishtja Silex - flint). Emri rus "silikon" u prezantua në 1834 nga kimisti rus gjerman Ivanovich Hess. Përkthyer nga kremnos grek - "shkëmbi, mali".

Të jesh në natyrë

Silic në natyrë dhe minierat industriale

Më shpesh në natyrë, siliconi gjendet në formën e përbërjeve silicë të bazuara në dioksid silikoni (IV) SiO 2 (rreth 12% të masës së kores së tokës). Mineralet kryesore të formuara nga dioksidi i silikonit janë rërë (lumi dhe kuarci), kuarci dhe kuarciti, gripi. Grupi i dytë më i zakonshëm i përbërësve të silikonit në natyrë është silikat dhe aluminosilikate.

Ka fakte të izoluara për gjetjen e silikonit të pastër në formën e tij amtare: silic metalik në ijolita e masës së minierave të nxehtë, Petrologjia e chondriteve të zakonshme.

· SiO 2 + 2Mg = 2MgO + Si,

Silic, vetitë e tij dhe modifikimet allotropic

Siliconi kristalor është një substancë e errët gri me një shkëlqim çeliku. Struktura e silikonit është e ngjashme me atë të diamantit: grilata kristale është e përqendruar në fytyrë kub, por për shkak të lidhjes më të gjatë midis atomeve Si-Si në krahasim me gjatësinë e lidhjes C-C, ngurtësia e silikonit është shumë më e vogël se diamanti. Siliconi është shumë i brishtë, dendësia e tij është 2.33 g / cm 3.

Ashtu si qymyri, i referohet substancave të fortë.

Struktura kristal e silikonit.

Vetitë kimike

1. Si + 2HNO3 = SiO2 + NO + NO2 + H2O

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

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

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

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

Vetitë fizike

Kristalor silic fytyrë përqendruar grilë kubik të tipit diamant, parameter a = 0,54307 nm (në presionit të lartë, dhe silic tjetri marra modifikimin polimorfik), por i gjatësinë më të madhe të lidhjes midis atomin Si-Si krahasuar me gjatësi lidhja e C-C fortësisë së thelb silikonit më pak se diamanti. Siliciti është i brishtë, vetëm kur nxehet mbi 800 ° C bëhet materie plastike. Interesante, silic është transparent ndaj rrezatimit infra të kuq, duke filluar nga një gjatësi vale prej 1.1 mikrometra. Përqendrimi i brendshëm i transportuesve të ngarkesës është 13.1 × 10 28 m -3

Vetitë elektrofizike

Silic elemental në formë të vetme-kristal është gjysmëpërçues indirekt i brezit të brezit. Band gap në dhomë

temperatura është 1.12 eV, dhe në T = 0 K është 1.21 eV. Përqendrimi i transportuesve të ngarkuar të brendshëm në silikon në kushte normale është rreth 1.5 × 10 10 cm -3 [burimi nuk është specifikuar 342 ditë].

Përshkueshmëria dielektrike: 12

2. Lëvizshmëria e elektroneve: 1300-1450 cm² / (në · c).

3. Lëvizshmëria e vrimës: 500 cm² / (në · c).

4. Gjerësia e zonës së ndaluar prej 1,205-2,84 × 10 -4 · T

5. Jetëgjatësia e Electrons: 5 ns - 10 ms

6. Elektron do të thotë shteg i lirë: rreth 0.1 cm

7. Gjatësia e drejtimit të lirë të vrimës: rreth 0.02 - 0.06 cm

Mënyrat për të marrë silikon

Silic lirshme mund të merret nga calcining rërë të bardhë gjobë me magnez, i cili nga përbërja kimike është oksid pothuajse të pastër silikonit,

· SiO 2 + 2Mg = 2MgO + Si,

silicioni amorf i formuar në këtë rast ka formën e një pluhur kafe, dendësia e së cilës është 2.0 g / cm³

Në industrinë, silicimi i klasës teknike është marrë duke ulur shkrirjen e SiO 2 me koks në rreth 1800 ° C në furrat e harkut. Pastërtia e silicit të arritur në këtë mënyrë mund të arrijë 99.9% (papastërtitë kryesore janë karbon, metale).

Pastrim i mundshëm i mëtejshëm i silikonit nga papastërtitë.

· Pastrimi në kushte laboratorike mund të kryhet me përgatitjen paraprake të silicidit të magnezit Mg 2 Si. Më tej, monosilani i gaztë SiH 4 është marrë nga silicidi i magnezit duke përdorur acide klorhidike ose acetike. Monosilani pastrohet me distilim, sorption dhe metoda të tjera, dhe pastaj shpërbëhet në silikon dhe hidrogjen në një temperaturë prej rreth 1000 ° C.

· Pastrimi i silikonit në një shkallë industriale kryhet nga klonimi direkt i silikonit. Përbërjet e përbërjes SiCl 4 dhe SiCl 3 H. Këto kloride pastrohen nga papastërtitë në mënyra të ndryshme (zakonisht nga distilimi dhe disproporcionimi) dhe reduktohen në fazën përfundimtare me hidrogjen të pastër në temperatura nga 900 në 1100 ° C.

· Zhvillimi i teknologjive më të lira, më të pastra dhe më efikase të pastrimit të silikonit industrial. Për vitin 2010, këto përfshijnë teknologjinë e pastrimit të silikonit duke përdorur fluorin (në vend të klorit); teknologjitë për distilimin e monoksidit të silikonit; teknologjive të bazuara në etching e papastërtive, duke u përqëndruar në kufijtë intercrystalline.

Metoda e prodhimit të silikonit në formën e tij të pastër u zhvillua nga Nikolai Nikolayevich Beketov.

Prodhuesi më i madh i silikonit në Rusi është OKRusal - silic është prodhuar në fabrikat në qytetin e Kamensk-Uralsky (rajoni Sverdlovsk) dhe qyteti i Shelekhov (rajoni Irkutsk).

Përbërësit e silikonit dhe vetitë e tyre

lidhjet silic

Karboni i silikonit (SiC) Silan (Si n H 2n + 2) Acidi fluorosilikik (H 2) Acid silikik (SiO 2 · n H2O) Oksid silikoni (II) (SiO) Oksid silikoni (IV) (SiO 2) Feldspar silicë ( n SiO2 · m H 2 O) Silicones vaj silikoni (n) vanadium silicide (V 3 Si) silicide rhenium (Resi) molibden silicide (Mosi 2) antinom silikat (Si 3 Sb 4) silicide bismut (Si 3 Bi 4) polonium silicide (SIPO 2) silicide kalcium (Casi 2), silicide mangan (Mg 2 Si) Trichlorosilane (SiHCl 3), silikon chloride (IV) (SiCl 4) chloride silic silic nitride (Si 3 N 4), tetraiodide silic (SII 4), tetrabromide silic (SiBr 4) sulfide silic (SiS 2) Moissanite

Nga vetitë kimike, silic është një jo metal. Meqenëse në nivelin e energjisë së jashtme ka 4 elektrone, shkalla e oksidimit të të dyjave -4 dhe 4 është karakteristikë e silikonit. Kimikisht, silici është pak aktiv Në temperaturën e dhomës, ai reagon vetëm me gazin e fluorit dhe formohet tetrafluoridi i paqëndrueshëm silikoni:

Si + 2F 2 = SiF 4

Kur nxehet, silic grimcuar reagon me oksigjen për të formuar oksid silic (IV):

Si + O 2 = SiO 2

Acidet (përveç përzierjes së fluorit të hidrogjenit dhe azotit) nuk ndikojnë në silikon. Megjithatë, ajo tretet në alkaline, duke formuar silikat dhe hidrogjen.

Si + 2 NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2

Në komponimet, silikon ka tendencë të shfaqë një shkallë të oksidimit prej +4 ose -4, meqë gjendja e sp 3 hibridizimit të orbitave është më karakteristikë e atomit të silikonit. Prandaj, në të gjitha përbërjet përveç oksidit të silikonit (II) SiO, silic është tetravalent.

Kimikisht, siliconi është joaktiv. Në temperaturën e dhomës reagon vetëm me fluorin e gaztë dhe formohet tetrafluoride e paqëndrueshme silic SiF 4. Kur nxehet në një temperaturë prej 400-500 ° C, silic reagon me oksigjenin për të formuar dioksid SiO 2, me klorin, bromin dhe jodin për të formuar tetrahalidet përkatëse lehtësisht të paqëndrueshme të SiHalogen 4.

Siliconi nuk reagon direkt me hidrogjen, komponimet e silikonit me hidrogjen silanet me formulën e përgjithshme Si n H 2n + 2 - janë marrë indirekt. Monosilane SiH 4 (shpesh quhet thjesht silane) lirohet kur silicidet metalike bashkëveprojnë me solucione acide, për shembull:

Ca 2 Si + 4HCl → 2CaCl2 + SiH 4.

Formuar në këtë reaksionit është silanit Sih 4 dhe përbëhet nga një përzierje e Silanes tjera, në veçanti disilane Si 2H 6 Si 3H Trisilane 8, në të cilën ekziston një zinxhir i atomeve te silikonit lidhura së bashku nga lidhjet njefishe (-Si-Si-Si-) .

Me azotin, siliconi në një temperaturë prej rreth 1000 ° C formon një nitride të Si 3 N 4, me Boron - boride rezistente termikisht dhe kimikisht SiB 3, SiB 6 dhe SiB 12. Komponimi i silikonit dhe analogit më të afërt të tij në tabelën periodike - karboni - silic karabit SiC (carborundum) karakterizohet me fortësi të lartë dhe aktivitet të ulët kimik. Carborundum përdoret gjerësisht si një gërryes.

Kur silic është ndezur me metale, ndodhin silicide. Silicidet mund të ndahen në dy grupe: jonik-kovalent (metal alkali, silicide alkaline metalike dhe lloj Ca 2 Si, Mg 2 Si, etj.) Dhe metalike (silicide metalike të tranzicionit). Silicidet e metaleve aktive treten nën veprimin e acideve, silicidet metalike të tranzicionit janë kimikisht të qëndrueshme dhe nuk treten nën veprimin e acideve. Silicidet metalike kanë pika të larta të shkrirjes (deri në 2000 ° C). Silicide metalike të përbërjeve MeSi, Me 3 Si 2, Me 2 Si 3, Me 5 Si 3 dhe MeSi 2 janë më shpesh të formuara. Silicidet metalike janë kimikisht inerte, rezistente ndaj veprimit të oksigjenit edhe në temperatura të larta.

Kur SiO 2 reduktohet me silikon në temperatura të larta, formohet silici i silikonit (II) SiO.

Silicioni karakterizohet nga formimi i komponimeve organosilikone në të cilën atomet e silikonit janë bashkuar në zinxhirë të gjatë nga atomet oksidit tejkalues -O-, dhe për çdo atom silikoni, me përjashtim të dy atomeve O, dy radikale organike R1 dhe R2 = CH3, C janë të bashkangjitur 2H5, C6H5, CH2CH2CF3, etj.

4. Si + 2HNO3 = SiO2 + NO + NO2 + H2O

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

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

Për gravurë të silikonit mund të përdoren zgjidhje ujore të alkaleve. Gdhendja e silikonit në tretësirat alkaline fillon në një temperaturë të zgjidhjes prej më shumë se 60 ° C.

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

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

Është një material rreth përbërjes natyrore më rezistuese të silikonit - oksid silikoni (IV). Këto janë silicë, kuarc, kristale kuarc transparente - kristal shkëmb, një shumëllojshmëri gjobë kristaline kuarc - diaspë, kokrra gjobë kuarci - rërë (të gjitha mostrat janë paraqitur në ekspozitë dhe janë demonstruar). Silikat janë gjithashtu jashtëzakonisht të zakonshme në natyrë.

Për shembull:

Kaolini është komponenti kryesor i balta të bardhë.

Nga qeramika artificiale, qelqi dhe çimento janë me rëndësi të madhe. Le të njihen me prodhimin e disa prej materialeve të prodhuara nga industria e silikatit, më shumë.

Silic - Ushqyes

Në trupin e njeriut, përmbajtja e silikonit është 7-10 vjet, gjendet në gjak, në muskuj, në organet imunitare kompetente - gjëndra e thymusit dhe gjëndra veshkave. Silic - elementi themelor strukturale ne trupin e njeriut, nëse e kalciumit është një element i strukturave të ngurtë kockëmadh të sistemit muskulor, silic - një element i strukturave fleksibel, është e nevojshme për formimin dhe zhvillim të indit lidhës, i cili perfaqesohet gjeresisht në trupin tonë - kockat, nyjeve, kërcit, tendons, lente e syrit, enët e gjakut, si dhe lëkurën, mukozën, flokët dhe thonjtë. Ind lidhës ka një pronë që e dallon atë nga indet e tjera të trupit - aftësia për rigjenerimin (rivendosjen). Përmbajtja e lartë e silikonit në ind lidhës është për shkak të pranisë së saj në përbërjen e komplekseve të proteinave që formojnë skeletin e indeve dhe u japin atyre forcë dhe elasticitet. Silicioni është i përfshirë në reaksione kimike që mbajnë fibra individuale të kolagjenit dhe elastinës, parandalon formimin e rrudhave, normalizon hydration lëkurën, forcon flokët dhe thonjtë. Përbërësit e silikonit janë aktivatorë esenciale të rigjenerimit të indit lidhës në trupin e njeriut, përshpejtojnë proceset metabolike në trup, kanë një efekt stimulues në rritjen e qelizave të lëkurës, prodhimin e kolagjenit, elastinën dhe keratinën. Aftësia e silikonit për të strukturuar lëngjet e ujit dhe trupit është i njohur, zvogëlon tensionin sipërfaqësor të ujit, duke e bërë atë më bioavailable, kështu silic promovon hydration e qelizave dhe indeve. Është zbuluar se në fëmijët ngopja e indeve të trupit me lëngje është më e lartë se ajo e njerëzve të moshuar, prandaj siliconi luan një rol të rëndësishëm në parandalimin e procesit të plakjes së trupit. Duke qenë një antioksidues strukturor, silikon blloqet e proceseve të peroksidimit të lipideve, që ka një efekt pozitiv në rritjen e funksionit mbrojtës të lëkurës dhe rritjen e rezistencës së flokëve dhe thonjve në veprimin oksidativ të radikaleve të lira. Që nga mosha biologjike e një personi përcaktohet pikërisht nga shkalla e proceseve metabolike, mungesa e silikonit në trup është një nga shkaqet e plakjes.

studim shkencore tregojnë se silic është e përfshirë në metabolizmin e më shumë se 70 microelements (kalcium, magnez, fluori, sodium, sulfur, aluminium, zink, molibden, mangan, kobalt, dhe shumë të tjerë), ata nuk janë përvetësuar, nëse mungojnë në trupin e silikonit. Mungesa e silikonit në trup përfshin mikroelementozë, çrregullime të funksioneve të shumë sistemeve të trupit dhe çrregullimeve metabolike. Shkelja e metabolizmit të silicit çon në anemi, osteoporozën, humbjen e flokëve, sëmundjet e nyjeve, tuberkulozit, diabetit, erizipelës së lëkurës, gurëve të gurëve dhe urolitiazës

Ajo ka qenë prej kohësh i njohur aftësi unike për të pastrojë organizmat silic gjallë, përbërjet e tij organike mund të formojnë në mjedisin ujor të bioelectrical trupit akuzuar sisteme që janë të "ngjitur" për të aktualisht virusit të gripit, hepatiti, herpesi, mikroorganizmave patogjene, kërpudhave dhe inaktivon tyre. Është e njohur se mungesa silikon shoqëruar gjithmonë dysbiosis, manifestimi më i shpeshtë i të cilat janë candidiasis, të manifestuar në formën e ulceration të mukozës orale, hundë, traktin e sipërm respirator, traktin e tretjes dhe sistemit urinar. Koloidet e silikonit përbëjnë komponime komplekse me Candids dhe toksinat e tyre dhe largimin e tyre nga trupi. Flora normale e zorrëve, e cila përfshin bifidobakteret dhe lactobacillin, nuk ka aftësinë për t'u lidhur me sistemet silicike koloidale dhe mbetet në zorrë, gjë që është shumë e rëndësishme për funksionimin normal

traktit të tretjes. Jo për të përmendur vlerën e silikonit për sistemin imunitar: qelizat e gjakut që janë përgjegjës për funksionet mbrojtëse të trupit (monocitet, limfocitet) dhe prodhojnë antitrupa mbrojtëse - janë përfaqësues të indit lidhës. Kjo është arsyeja pse mungesa e silikonit ul sistemin imunitar dhe ka sëmundje të ndryshme të cilat janë të zgjatura, më shpesh proceset purulent - furunculosis, abscesi, sinusit, otitis, grykët, plagë kronike nonhealing dhe fistulat. Ajo ka qenë provuar se shumë sëmundje të rënda (kanceri, tuberkulozi, lebër, cataracts, hepatiti, dizenteri, reumatizmi, artrit) që lidhen me ose silikonit disavantazh në inde ose në shkelje të shkëmbimit të saj. Silic ka efekt anti-inflamator dhe imunostimulues në infeksionet respiratore dhe bronkit kronik, redukton reaksionet alergjike në astma bronkiale. Shkencëtarët kanë kushtuar shumë vëmendje për faktin se në zonat ku toka është e pasur me silikon, kanceri është jashtëzakonisht i rrallë.

Ne marrim silikon me ujë, bimë dhe ushqim të kafshëve, nevoja e përditshme për silikon është 20-30 mg, gratë shtatzëna, nënat pleqëse dhe fëmijët sidomos kanë nevojë për silikon. Organet dhe sistemet janë formuar në mënyrë aktive në organizmin e fëmijëve dhe nevoja për një element të detyrueshëm është shumë më i lartë se ai i një të rrituri. Me mungesën e silikonit në trupin e fëmijëve, zhvillohen rakitët, dhëmbët shkatërrohen dhe kariesi përparon, fëmijët mbesin prapa në zhvillimin fizik dhe intelektual. Në të rriturit, kariesi bashkohet me humbjen e flokëve, brishtësinë dhe thonjtë e brishtë. Me moshën, gëlltitja e silikonit zvogëlohet, kalciumi zë vend në eshtra, kështu që eshtrat humbin elasticitetin, ngurtësohen, bëhen të brishtë dhe shfaqet osteoporoza. Në përafërsisht të njëjtën mënyrë, osteochondrosis zhvillohet në trup: kërcione intervertebrale janë të mbushura me kalcium, humbasin elasticitetin e tyre, bëhen më të hollë dhe lëvizshmëria e tyre përkeqësohet. Kur redukton sasinë e silicit në trup, kalciumi nuk absorbohet nga indet e eshtrave, në formën e kripërave ajo depozitohet në nyje dhe në formën e rërës dhe gurëve - në fshikëz e tëmthit dhe në veshka, duke shkaktuar shfaqjen e sindromës së grykës. Në procesin e plakjes, rreziku i frakturave rritet në mënyrë të konsiderueshme, provohet se një akumulim i fuqishëm i silikonit ndodh në vend të një frakture dhe sasia e saj rritet 50 herë në krahasim me pjesët e shëndetshme të kockave. Trupi e dërgon atë në zonën e problemit "për të ndihmuar" për formimin e shpejtë të indeve të kockave të reja. Regjistrimi i silikonit nxit fiksimin e kalciumit në eshtra, përmirëson elasticitetin dhe tonin e muskujve, forcon ligamentet dhe kërcionin e nyjeve. Dihet se mosha e një personi mund të gjykohet nga gjendja e enëve të gjakut. Në vitin 1957, shkencëtarët francezë përshkruan faktet që konfirmojnë se ateroskleroza ka një përmbajtje shumë të ulët të silicit në muret e enëve të gjakut. Me mungesën e silikonit, kalciumi e zëvendëson atë, prandaj elasticiteti i enëve të gjakut zvogëlohet dhe në të njëjtën kohë rritet pėrshkueshmëria e mureve të tyre, kolesteroli hyn në gjak përmes defekteve të formuara nga indet dhe vendoset në muret e enëve të gjakut, duke formuar pllakat e kolesterolit. Ky proces çon në vasoconstriction dhe shkakton anginë, sulm në zemër, arrhythmia, goditje në tru, hipertension, çrregullime mendore, dëmtim kujtesës, etj. Me mungesën e silikonit, elasticiteti dhe anijet venoze vuajnë, venat shtrihen dhe ndryshojnë pozicionin e tyre dhe shfaqet një sëmundje e varikozëve të ekstremiteteve të ulëta. Një sasi e mjaftueshme e silikonit në dietën e përditshme mund të rivendosë rreshtimin e brendshëm të enëve të gjakut, të rivendosë elasticitetin ndaj tyre, të përmirësojë qarkullimin venoz dhe të ndihmojë në uljen e kolesterolit të densitetit të ulët. Siliconi është një stimulator universal dhe absolutisht i sigurt i prodhimit të energjisë në trup kur hyn në qelizat e trupit.

ekziston një sintezë aktive e trifosfat adenozine (ATP) - një molekulë që siguron energji për të gjitha proceset biokimike që ndodhin në qeliza.

Roli biologjik

Për disa organizma, siliconi është një lëndë ushqyese e rëndësishme. Ai është pjesë e formacioneve mbështetëse në bimë dhe kafshë skeletore - në kafshë. Siliconi është i përqendruar në sasi të mëdha nga organizmat detarë - dijat, radiolarët, spongat. Sasi të mëdha silikat përqendrohen horsetails dhe drithëra, para së gjithash - nënfamiljes Bamboks dhe Risovidnyh, duke përfshirë - mbjelljen oriz. Indet e muskujve të njeriut përmbajnë (1-2) × 10 -2% silikon, indet e kockave - 17 × 10 -4%, gjaku - 3.9 mg / l. Çdo ditë deri në 1 g silic hyn në trupin e njeriut me ushqim.

Përbërësit e silikonit janë relativisht jo toksikë. Por është shumë e rrezikshme për të thithur grimca shumë të shpërndara të të dy silikateve dhe dioksidit të silikonit, të cilat formohen, për shembull, me prishje, duke shkrirë gurë në miniera, me pajisje për thithjen e rërës etj. Mikroçikletat SiO 2 që bien në mushkëri kristalizohen në to kristalet rezultuese shkatërrojnë indin e mushkërive dhe shkaktojnë sëmundje të rëndë - silikoza. Për të parandaluar që pluhuri i rrezikshëm të hyjë në mushkëri, duhet përdorur një aparat respirator për të mbrojtur organet e frymëmarrjes.

Industria e silikatit

Gzhel është një nga qendrat tradicionale ruse për prodhimin e qeramikës. Kjo është një zonë e gjërë e përbërë nga 27 fshatra të bashkuar në "Gzhelsky Bush" të vendosur rreth 60 kilometra nga Moska përgjatë vijës hekurudhore Moskë-Murom-Kazan Tani kjo është Qarku Ramensky i Rajonit të Moskës (treguar në hartën e rajonit të Moskës).

Gzhel ka qenë prej kohësh i famshëm për argjilën e tij. Shkencëtari i madh rus M. V. Lomonosov, i cili vlerësoi argjilën Gzhelian, shkroi këto fjalë të larta për ta: "Nuk ka fare një tokë të pastër dhe pa kurrfarë përdorimi kudo që kemi kimistë të botës, Gzhel, të cilën kurrë nuk e kam parë më bukur" Deri në mesin e shekullit XVIII, Gzhel bëri qeramikë, të zakonshme për atë kohë, bëri tulla, tuba qeramike, si dhe lodra të fëmijëve primitivë.

Gjysma e dytë e shekullit XVIII - gjysmë fijeni, e marrë si një material i ndërmjetëm në kërkim të recetës së porcelanit, të pikturuar me enë blu në një copëz gri, të trashë dhe poroz. Piktura në kvasniki, kana, pllaka mbante një karakter grafik dhe dukej si një vizatim i pikturuar.

Fillimi i shekullit XIX - epoka e porcelanit. Porcelani i fabrikave private në Gzhel u dallua nga ndriçimi i madh, një kombinim i bojrave të kundërta të formave të ndryshme të objekteve të përditshme.

Në 1972, stili i produktit Gzhel modern u krijua duke përdorur bojë blu kobalt.

Sistemi i hollë artistik i shkrimit Gzhel u konsolidua në dorëshkrimet individuale dhe në sjelljet e veçanta të interpretuesve. Duke përdorur të njëjtin grup elementesh pikture në punën e tij, çdo artist krijoi historinë e tij të pikturës individuale: një tufë lulesh ose një lule të veçantë, një bimë kafshësh ose bimë, imazhe të njerëzve.

Një tipar i rëndësishëm në pikturën prej porcelani blu-bardhë Gzhel është një fillim piktoresk. Rëndësi e madhe është e lidhur me lëvizjen e furçë, e aftë për të krijuar një numër të gradimeve më të mprehta të ngjyrës blu: nga zhurmat e ngopura në blu të paqarta. Në kombinim me një sfond të bardhë, foto krijon një model të hapur në sipërfaqen e produktit: në qendër - një vend i ndritshëm, i madh - një imazh i një lule dhe rreth një shpërndarjeje të lehtë të degëve me gjethe dhe manaferra, curls, tendrils.

Bojra porcelani pikturuar me oksid kobalt (II).

Tani është e pamundur të thuhet saktësisht se kush dhe kur ka xhami të shpikur. Dihet vetëm se xhami është një nga shpikjet më të vjetra të njerëzimit. Kështu, gjerdani i gjetur në qafën e mumit të mbretëreshës së Egjiptit, Hatshepsut, e përbërë nga rruaza xhami e zezë e gjelbër, është 3.400 vjeç. Zotëruesit e mëdhenj të prodhimit të produkteve të qelqit të ndryshëm ishin qelqit romakë. Ata bënë kana për ujë, vaj dhe verë, gota dhe gota, vazo, lotët - shishe të vogla parfumi. Një kontribut i madh në zhvillimin e qelqit të artit në Rusi u bë nga Lomonosov. Në të krijuar prej tij në 1748

rreth 4000 eksperimente me valë xhami me ngjyrë u kryen nga laboratori kimik, për të cilin Lomonosov "jo vetëm që shkroi receta, por edhe materiale ... më së shumti i ka varur dhe i ka vënë në furrë ..." Në bazë të recetave të zhvilluara nga Lomonosov, fabrika e qelqit në Ust- Ruditsa në 1753 filloi të prodhonte xham të tejdukshëm me ngjyra për prodhimin e rruazave, enëve dhe kavanozave të tjera dhe të errët ndaj mozaikut. Nga xhama të tilla, Lomonosov bëri disa piktura mozaikike, ndër të cilat ishte "Beteja Poltava", e cila mori famën më të madhe dhe ka mbijetuar deri në ditët e sotme.

Përbërja e qelqit të zakonshëm të dritares shprehet me formulën Na2O * CaO * 6SiO2

Ne përdorim rërë kuarci, sode dhe gur gëlqeror për të prodhuar xhami të zakonshëm. Këto substanca janë të përziera tërësisht dhe i nënshtrohen ngrohjes së fortë. Kimi i procesit mund të përfaqësohet si më poshtë: gjatë shkrirjes, formohen silikate të natriumit dhe kalciumit, të cilat pastaj shkrihen me silicë (në tepërt):

SiO 2 + Na 2 CO 3 = Na 2 SiO 3 + CO 2

Si02 + CaCO3 = CaSiO3 + CO2

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

Për ndryshimin e veçantë të qelqit përbërja e përzierjes fillestare. Zëvendësimi i sodës me Na 2 CO 3 potasiumi K 2 CO 3, merrni xhama të fortë (për qelqe kimike). Zëvendësimi i shkumës CaCO 3 oksid plumbi (II) PbO, dhe sode kaliumi, merrni kristal kristal. Është mjaft i butë dhe i ftohtë, por shumë i rëndë, dallon nga madhështia e fortë dhe koeficienti i lartë i thyerjes së dritës, duke dekompozuar rrezet e dritës në të gjitha ngjyrat e ylberit dhe duke shkaktuar shfaqjen e dritës.

Përfshirja e oksidit të boronit në vend të përbërësve alkaline jep këtë vetitë e fortë të qelqit.

Masa e zakonshme e qelqit pas ftohjes ka një hije të verdhë-jeshile ose blu-jeshile. Xhami mund të ngjyroset nëse përbërja e përzierjes do të përfshijë disa okside metalike. Komponimet e ngjyrosura bojë qelqi në ngjyra - nga oksid blu-gjelbër dhe të verdhë në të kuqe-kafe, oksid mangani (IV) - nga oksidi i verdhë dhe kafe në vjollcë, krom (III) në bar-jeshile, kobalt (II) oksid - në ngjyrë blu, Nikeli (II) oksid - nga vjollca në gri-kafe, sulfidi i natriumit - në të verdhë, bakër (II) oksid - në të kuqe.

Në jetën e njeriut, qelqi ka fituar një rëndësi të jashtëzakonshme. Është e dukshme kudo, është në çdo hap - në jetën e përditshme të jetës sonë, në industri, në teknologji, në shkencë, në vepra arti. Dritare, shishe, llambë, pasqyrë, qelqi qelqi në shtëpi dhe laborator, qelqi optik (nga syzet e syzeve në anastigmate komplekse të kamerave), lentet e pajisjeve optike të pafundme - nga mikroskopët deri te teleskopët. Është e vështirë të rendisni të gjitha aplikacionet e qelqit dhe është e pamundur të numërohen objektet e ndryshme të bëra prej saj. Ky material, për shkak të vetive të tij unike, i pëlqen dhe, ndoshta, është simpatik, gjithmonë do të jetë i pranishëm në jetë të aftë për të vlerësuar bukurinë e saj.

përfundim

Pra, sot është vërtetuar se silikon kontribuon në:

· Pastrimi dhe forcimi i trupit dhe thithja efikase e ushqyesve, makro dhe mikroelementeve

· Rritja e tonit të përgjithshëm, rritja e burimeve të energjisë së trupit, përmirësimi i performancës mendore, ngadalësimi i procesit të plakjes

· Eliminimi i çrregullimeve të shkaktuara nga efektet e dëmshme të radikaleve të lira, duke parandaluar zhvillimin e shumë sëmundjeve kronike

Atomet e silikonit formojnë bazën e balta, rërës dhe shkëmbinjve. Shumica e kores përbëhet nga komponimet inorganike të silikonit (28 vol%). Mund të themi se e gjithë bota inorganike lidhet me silikonin. Nën kushtet natyrore mineralet e silikonit gjenden edhe në calcite dhe shkumës. Siliconi është elementi i dytë pas oksigjenit në kuptimin e rezervave në kores dhe përbën rreth një të tretën e peshës totale të saj. Çdo 6 atom në koren e tokës është një atom siloni. Silic në ujë të detit përmban edhe më shumë se fosfor, i cili është aq i nevojshëm për jetën në Tokë. Në trupin tonë, siliconi gjendet në gjëndrën e tiroides, gjëndra veshkave, gjëndrra e hipofizës. Përqendrimi më i lartë i saj gjendet në flokë dhe thonj. Siliconi është gjithashtu një komponent i kolagjenit, proteina kryesore e indit lidhës. Roli i tij kryesor është pjesëmarrja në një reaksion kimik, fiksim i fibrave individuale të kolagjenit dhe elastinës, duke i dhënë forcën dhe elasticitetin e indit lidhës. Mungesa e silikonit në trup çon në: osteomalacia (zbutja e eshtrave), sëmundjet e syve, dhëmbët, thonjtë, lëkurën dhe flokët; veshin e përshpejtuar të kërcit të nyjeve; erizipelat e lëkurës; gurë në mëlçinë dhe veshkat; dysbacteriosis; atherosclerosis. Marrëdhënia në mes të përqendrimit të silikonit në ujë të pijshëm dhe sëmundjeve kardiovaskulare u gjet. Tuberkulozi, diabeti, lebra, hepatiti, hipertensioni, katarakte, artriti, kanceri shoqërohen nga një rënie në përqendrimin e silikonit në indet dhe organet ose çrregullimet e metabolizmit të saj. Ndërkohë, trupi ynë humbet çdo ditë silic - mesatarisht, konsumojmë 3.5 mg silic në ditë me ushqim dhe ujë dhe humbim rreth 9 mg në ditë.

letërsi

· Samsonov. GV Silicides dhe përdorimi i tyre në inxhinieri. Kiev, Shtëpia Botuese e Akademisë së Shkencave të SSR të Ukrainës, 1959. 204 f.

· Aleshin E. P., Aleshin N. E. Fig. Moska, 1993. 504 f. 100 fig.

"Karboni dhe silic" - Diamant i mirë-terren - një diamant. Grafit i butë ka një strukturë të shtresuar. Oksid silikoni (IV). Karboni i specularit ka një strukturë të shtresuar. Vetitë kimike Karbonit. Grafit. Metodat e marrjes: laboratorike dhe industriale. Glass. Një nga më të butët në mesin e të ngurtave. Më shumë se 99% e karbonit në atmosferë është në formën e dioksidit të karbonit.

"Silic" - Ndërveprim me metale. Karakteristikat e përgjithshme të silikonit në pozicionin në sistemin periodik. Aplikimi. Produktet e industrisë së silikatit. Silikat - kripërat e acidit silikik. Silicides. Në laboratorët, silikon prodhohet duke reduktuar SiO2 të oksidit të silikonit. Struktura e atomit të silikonit. Deri në fund të nivelit të jashtëm, silikonit i mungojnë 4 elektrona.

"Mësimi Silic" - Në manifestimin e pronave jo metalike dhe metalike. Zgjidhni deklaratat e sakta: Oksidet, hidroksidet e karbonit dhe silikonit? Natyra e oksidit: a) bazë, b) acid, c) amfoterik. Llojet e lidhjes dhe grilave kristal në substanca të thjeshta. Industria e silikatit. Sondazhi Express. Lule - pesë lule.

"Komponimet e silikonit" - Grilë kubike me fytyrë. Jasper. Minerale të bazuara në SiO2. Agate. Silic dhe komponimet e tij. Silikat dhe hidrogjeni. Ametist. Marrja e silikates. Marrja e silikonit në laborator. Përdorimi i silikonit. Vetitë kimike të SiO2. Silikate natyrale. Varietetet e kuarcit. Zbulimi i silikonit. Oksid silikoni.

"Izotopet e silicit" - Prodhimi i farës monocrystalline. Shpërndarja e përqendrimit të izotopeve përgjatë gjatësisë së farës. Perspektivat për përdorimin e silikoneve monoizotopike. Përçueshmëria termike e silikonit-28 të pasuruar në izotop. Raman i silikonit të pasuruar në izotop. Crucible. Varësia e hendekut të brezit të silikonit në masën atomike.

"Silic dhe përbërjet e tij" - Siliconi mund të jetë si një agjent oksidues dhe një agjent reduktues. Grilë kristal e silikonit i ngjan strukturës së një diamanti. Silikat Silikat llogariten për më shumë se 1/4 e masës së tërë kores. Poezi. Silikon u zbulua së pari në 1811 nga Gay-Lussac dhe Tenar. Pjata moderne qeramike. Merrni parasysh përbërjet natyrore të silikonit.

Ka 6 prezantime në total.

Institucioni arsimor komunal

"Shkolla e mesme № 6"

Qytetet e Muromit

Abstract në Kimi në temën:

"Silic, vetitë e tij dhe ndryshimet allotropic. Silic - një element biogenic "

Student i plotësuar 8 Në klasë

Shvetsova Tatyana

Shefi Kornyshova S.S.

Hyrje 3

Historia e zbulimit të silikonit 4

Silic në natyrë dhe minierat industriale të tij 5

Silic, vetitë e tij dhe modifikimet allotropic 7

Mënyrat për të marrë silikon 10

Komponimet e silikonit dhe pronat e tyre 11

Silic - Ushqyes 14

Industria e silikatit 17

Përfundim 19

Letërsia 20

paraqitje

Qëllimi: Të studiohen pronat e silikonit dhe përbërjes natyrore të tij, për të përmirësuar njohuritë rreth strukturës së atomeve.

· Përcaktoni strukturën e silikonit, vlerën e silikonit dhe komponimeve të saj dhe zbatimin e tyre praktik.

· Theksoni vlerën e silikonit si lëndë ushqyese

· Identifikoni fushat kryesore të industrisë së silikatit

Historiku i zbulimit të silikonit

Pure Creme u izolua në 1811 nga shkencëtarët francezë Joseph Louis Gay-Lussac dhe Louis Jacques Tenard.

Të jesh në natyrë

Silic në natyrë dhe minierat industriale

Ka fakte të izoluara për gjetjen e silikonit të pastër në formën e tij amtare: silic metalik në ijolita e masës së minierave të nxehtë, Petrologjia e chondriteve të zakonshme.

· SiO 2 + 2Mg = 2MgO + Si,

Silic, vetitë e tij dhe modifikimet allotropic

Ashtu si qymyri, i referohet substancave të fortë.

Struktura kristal e silikonit.

Vetitë kimike

1. Si + 2HNO3 = SiO2 + NO + NO2 + H2O

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

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

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

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

Vetitë fizike

Vetitë elektrofizike

Silic elemental në formë të vetme-kristal është gjysmëpërçues indirekt i brezit të brezit. Band gap në dhomë

Përshkueshmëria dielektrike: 12

2. Lëvizshmëria e elektroneve: 1300-1450 cm² / (në · c).

3. Lëvizshmëria e vrimës: 500 cm² / (në · c).

4. Gjerësia e zonës së ndaluar prej 1,205-2,84 × 10 -4 · T

5. Jetëgjatësia e Electrons: 5 ns - 10 ms

6. Elektron do të thotë shteg i lirë: rreth 0.1 cm

7. Gjatësia e drejtimit të lirë të vrimës: rreth 0.02 - 0.06 cm

Mënyrat për të marrë silikon

Silic lirshme mund të merret nga calcining rërë të bardhë gjobë me magnez, i cili nga përbërja kimike është oksid pothuajse të pastër silikonit,

· SiO 2 + 2Mg = 2MgO + Si,

silicioni amorf i formuar në këtë rast ka formën e një pluhur kafe, dendësia e së cilës është 2.0 g / cm³

Pastrim i mundshëm i mëtejshëm i silikonit nga papastërtitë.

Metoda e prodhimit të silikonit në formën e tij të pastër u zhvillua nga Nikolai Nikolayevich Beketov.

Prodhuesi më i madh i silikonit në Rusi është OKRusal - silic është prodhuar në fabrikat në qytetin e Kamensk-Uralsky (rajoni Sverdlovsk) dhe qyteti i Shelekhov (rajoni Irkutsk).

Përbërësit e silikonit dhe vetitë e tyre

lidhjet silic

Si + 2F 2 = SiF 4

Kur nxehet, silic grimcuar reagon me oksigjen për të formuar oksid silic (IV):

Si + O 2 = SiO 2

Acidet (përveç përzierjes së fluorit të hidrogjenit dhe azotit) nuk ndikojnë në silikon. Megjithatë, ajo tretet në alkaline, duke formuar silikat dhe hidrogjen.

Si + 2 NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2

Ca 2 Si + 4HCl → 2CaCl2 + SiH 4.

Kur SiO 2 reduktohet me silikon në temperatura të larta, formohet silici i silikonit (II) SiO.

4. Si + 2HNO3 = SiO2 + NO + NO2 + H2O

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

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

Për gravurë të silikonit mund të përdoren zgjidhje ujore të alkaleve. Gdhendja e silikonit në tretësirat alkaline fillon në një temperaturë të zgjidhjes prej më shumë se 60 ° C.

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

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

Për shembull:

Kaolini është komponenti kryesor i balta të bardhë.

Nga qeramika artificiale, qelqi dhe çimento janë me rëndësi të madhe. Le të njihen me prodhimin e disa prej materialeve të prodhuara nga industria e silikatit, më shumë.

Silic - Ushqyes

ekziston një sintezë aktive e trifosfat adenozine (ATP) - një molekulë që siguron energji për të gjitha proceset biokimike që ndodhin në qeliza.

Roli biologjik

Industria e silikatit

Në 1972, stili i produktit Gzhel modern u krijua duke përdorur bojë blu kobalt.

Bojra porcelani pikturuar me oksid kobalt (II).

Përbërja e qelqit të zakonshëm të dritares shprehet me formulën Na2O * CaO * 6SiO2

SiO 2 + Na 2 CO 3 = Na 2 SiO 3 + CO 2

Si02 + CaCO3 = CaSiO3 + CO2

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

Përfshirja e oksidit të boronit në vend të përbërësve alkaline jep këtë vetitë e fortë të qelqit.

përfundim

Pra, sot është vërtetuar se silikon kontribuon në:

· Pastrimi dhe forcimi i trupit dhe thithja efikase e ushqyesve, makro dhe mikroelementeve

· Rritja e tonit të përgjithshëm, rritja e burimeve të energjisë së trupit, përmirësimi i performancës mendore, ngadalësimi i procesit të plakjes

· Eliminimi i çrregullimeve të shkaktuara nga efektet e dëmshme të radikaleve të lira, duke parandaluar zhvillimin e shumë sëmundjeve kronike

letërsi

· Samsonov. GV Silicides dhe përdorimi i tyre në inxhinieri. Kiev, Shtëpia Botuese e Akademisë së Shkencave të SSR të Ukrainës, 1959. 204 f.

· Aleshin E. P., Aleshin N. E. Fig. Moska, 1993. 504 f. 100 fig.

Allotropia (nga greqishtja e lashtë, Αλλος - "tjetër", τροπος - "kthesë, pronë") - ekzistenca e dy ose më shumë substancave të thjeshta të të njëjtit element kimik, të ndryshme në strukturë dhe vetitë - të ashtuquajturat modifikime ose forma allotropike.

Fenomeni i allotropisë është për shkak të përbërjes së ndryshme të molekulave të një substance të thjeshtë (allotropia e përbërjes) ose metodës së vendosjes së atomeve ose molekulave në grilën kristale (allotropia e formës).

2.1 Silikon kristali

Siliconi kristalor është forma kryesore në të cilën përdoret siliconi në prodhimin e konvertuesve fotoelektrik dhe pajisjeve elektronike në gjendje të ngurtë duke përdorur teknologjinë planare. Përdorimi i silikonit në formë të filmave të hollë (shtresa epitaksiale) të një strukture kristaline dhe amorf në substrate të ndryshme zhvillohet në mënyrë aktive. Substanca e errët gri me shkëlqim metalik, fortësi të madhe, brishtësi, gjysmëpërçues, inerte.

Në varësi të qëllimit, ekzistojnë:

1 silikon i kualitetit elektronik (i ashtuquajturi "silic elektronik") - silic me cilësi më të lartë me një përmbajtje siliconi prej më shumë se 99.999% sipas peshës, shkallë më të lartë të jetëgjatësisë (mbi 25 μs), të përdorura për prodhimin e pajisjeve elektronike të ngurta shtetërore, mikrokreditë etj. Rezistenca elektrike e silikonit të kualitetit elektronik mund të jetë në rangun prej rreth 0,001 deri në 150 Ohm · cm, por rezistenca duhet të sigurohet vetëm nga papastërtia, dmth. Papastërtitë e tjera hyjnë në kristal, edhe pse s dhe sigurimi i rezistencës elektrike të specifikuar, si rregull, është e papranueshme. Pjesa më e madhe e kristaleve të silikonit të cilësisë elektronike është e ashtuquajtura. "Kristalët pa zhvendosje", dmth., Densiteti i zhvendosjes në to nuk kalon 10 cm - 2, megjithatë, në disa raste, për prodhimin e pajisjeve elektronike përdoren gjithashtu ingot me strukturë të binjakët apo edhe polikristaline.

2 silikon diellor (i ashtuquajturi "silic diellor") është silic me një përmbajtje silicioni prej më shumë se 99.99% në peshë, me vlera mesatare të jetëgjatësisë së mbajtësit të mosbalancimit dhe rezistencës elektrike (deri në 25 μs dhe deri në 10 Ω cm) prodhimin e qelizave fotovoltaike (qelizat diellore);

3 blloqe teknike të silikonit të silikonit të strukturës polikristaline, të fituara me metodën e reduktimit karbotermik nga rërë e kuarcit të pastër; përmban 98% të silikonit, papastërti kryesore është karbon, ka një përmbajtje të lartë të elementeve aliazh - bor, fosfor, alumin; përdoret kryesisht për të prodhuar polycrystalline

silic; në 2006-2009 Për shkak të mungesës së materialeve të papërpunuara të silikonit në diell, u bënë përpjekje për të përdorur këtë material për prodhimin e silikonit kristalor të cilësisë diellore: për këtë qëllim, pastrimi shtesë i silikonit teknik u krye duke shtypur në kufijtë interkristaline dhe duke shkaktuar papastërtitë duke u koncentruar në kufij, më pas rikristalizimi u krye me një nga metodat e mësipërme)

Në varësi të metodës së rikristalizimit, ekzistojnë:

- silikone monokristalore silikonike cilindrike të strukturës mono dhe polikristaline me diametër deri në 400 mm, të fituara nga metoda Czochralski. Në monosilicon, struktura e kristalit është e njëtrajtshme, pa kufij gruri (e cila është e dukshme edhe në pamjen). Rregullimi i rregullt i atomeve të silikonit në një grilë të vetme kristal të silikonit krijon një strukturë të qartë të brezit. Çdo atom siloni ka 4 elektrone në shellin e jashtëm. Elektronet e atomeve fqinjë formojnë çifte që i përkasin të dy atomeve në të njëjtën kohë, kështu që çdo atom ka 4 lidhje me atomet fqinjë.

Sjellja e silikonit monocrystalline është shumë e parashikueshme, megjithatë, për shkak të shkallës së ulët të rritjes dhe kompleksitetit të procesit të prodhimit, është lloji më i shtrenjtë i silikonit. Siliconi monocrystalline është baza e teknologjisë moderne elektronike. Janë bërë kërkesa jashtëzakonisht të larta për pastërtinë dhe përsosjen e strukturës. Përqendrimet e dopantëve elektrikisht aktive janë zakonisht brenda 10 13 -10 18 cm ³, papastërtitë elektroaktive të sfondit janë më pak se 10 15 cm ³ dhe papastërtitë elektroaktive janë më pak se 10 18 -10 19 cm ³. Llojet kryesore të defekteve strukturore janë të ashtuquajturat mikrodefektet. Si rregull, ato janë sythe të vogla të zhvendosjes ose grupe të defekteve të brendshme dhe të papastërtisë.

- silikon përbërës silikoni cilindrikë me strukturë monokristale me një diametër deri në 150 mm, të fituara nga metoda e shkrirjes së zonës pa zhvendosje;

- multisilicon - blloqe drejtkëndore të silikonit të strukturës polikristaline me dimensione deri në 1000x1000x600mm, të fituara me metodën e kristalizimit drejtues në enë. Zë një pozicion të ndërmjetëm midis silikonit poli- dhe monokristaline në madhësi dhe në numrin e kristaleve. Është shumë më e lehtë të rritet multi-kristalet e silikonit se sa kristalet e vetme, kështu që kostoja e tyre është më e ulët. Megjithatë, cilësia e multicrystal në krahasim me një kristal të vetëm është gjithashtu më i ulët për shkak të pranisë së kufijve të grurit të shumëfishta të kristaleve të vetme të të cilave është i përbërë multikrystal. Kufijtë e grurit krijojnë nivele të defekteve shtesë në hendekun e brezit të gjysmëpërçuesit, duke qenë qendra lokale me një normë të lartë të rekombinimit, e cila çon në një rënie në total

jetës së transportuesve të pakicave. Përveç kësaj, kufijtë e grurit reduktojnë performancën duke parandaluar rrjedhën e bartësit dhe duke krijuar shtigjet e shmangies për rrjedhën që kalon përmes kryqëzimit p-n.

Për të shmangur humbjet e rekombinimit shumë të madh në kufijtë e grurit, madhësia e grurit duhet të jetë së paku disa milimetra. Kjo gjendje gjithashtu do të thotë se madhësia e një gruri të vetme do të jetë më e madhe se trashësia e qelizës diellore, e cila do të reduktojë rezistencën ndaj rrymës së bartësit dhe gjatësinë totale të rajoneve kufitare në qelizën diellore. Ky silikon shumë-kristalor është përdorur gjerësisht në qelizat diellore komerciale.

- Polisilikoni është një silikon i pastërtisë së lartë me një përmbajtje të papastërtisë prej më pak se 0,0001%, që përbëhet nga një numër i madh i kokrrave të vegjël kristal të orientuar rastësisht në lidhje me njëri-tjetrin.

Në fakt, silic teknik është gjithashtu polycrystalline, megjithatë, për të shmangur konfuzion, koncepti i "silic polikristaline" është aplikuar vetëm për silic gjysmëpërçues shumë të pastër. Polysilicon është forma më e pastër e silikonit të prodhuar industrialisht dhe materialit kryesor për mikroelektronikën dhe energjinë diellore - një produkt gjysëm-të gatshëm të përfituar nga pastrimi i silikonit teknik me metodat e klorurit dhe përdoret për prodhimin e silikonit mono dhe multikristaline.

Aktualisht, dallohen polisilikoni "elektronik" (gjysmëpërçues) me cilësi (përmbajtja e papastërtisë më pak se 1 · 10 -10%) dhe polysilicon "diellore" (përmbajtja e papastërtisë më pak se 1 · 10 -5%). Shumica e silikonit polikristalik në botë prodhohet në formë shufra cilindrike me ngjyrë gri me sipërfaqe të përafërt dendritike. Në qendër të shufrës ekziston një "farë" prej mono ose polisilikësh të seksionit të rrumbullakët ose katror me diametër (anësor) prej 8-10 mm. Kristalite e mbyllura në formë të gjilpërave të shkurtër, me një seksion kryq prej më pak se 1 mm, rriten nga "farë" pingul me gjeneratën.

Polysilicon është një lëndë e parë për prodhimin e llojeve më të përparuara të silikonit - silic multi-kristalor (multisilicon) dhe silikoni monocrystalline (monosilicon), dhe në disa aplikacione mund të përdoret në formën e tij të pastër.

-. Skrape silic - prerje, fragmente dhe produkte të tjera të pastra të mbetjeve të prodhimit të silikonit me anë të metodave të përshkruara më sipër pa oksidim, pjesë të ndezura të kryqëzimit ose rreshtit - mund të ndahen në nëngrupe në varësi të origjinës - përdoren si lëndë të para të riciklueshme në prodhimin e silikonit kristalor;

-. silikoni teknik i pastruar metalurgjik - silic teknik i nënshtruar ndaj pastrimit nga ndërveprimi i shkrirjes së silikonit me substanca të tjera (për nxjerrjen e papastërtive ose transferimin e tyre në një fazë të pazgjidhshme ose të gaztë etj.) dhe pas

pas kristalizimit të drejtimit dhe largimit pasues të zonës së përqendrimit të ndotësve;

-. skrap kalb - fragmente, prerje dhe mbetje të tjera të prodhimit të silikonit kristalor me metoda të përshkruara më sipër me mbetjet e kryqëzuara ose të rreshtuara, gjurmët e oksidimit, shllak - si rregull, kjo është gjithashtu zona ku papastërtitë - më silic pista janë shtyrë mbrapa gjatë kristalizimit - nga ana tjetër mund të ndahen në nëngrupet, në varësi të origjinës së tyre - pas pastrimit nga papastërtitë e substancave të huaja mund të përdoret si një shtesë për materialet e papërpunuara të riciklueshme pas pranimit të notave të silikonit me kërkesa të reduktuara të cilësisë.

Crocible monocrystalline silikoni prodhohet vetëm me cilësi elektronike. Multi-silic është prodhuar vetëm cilësi diellore. Siliconi monocrystalline, tuba dhe kaseta të marra nga metoda Czochralski mund të jenë si cilësi elektronike ashtu edhe diellore.