Chemisches Symbol für das Element Silizium. Silizium in der Natur (25,8 % in der Erdkruste). Was bedroht überschüssiges Silizium

physikalische Eigenschaften. Silizium ist zerbrechlich. Beim Erhitzen über 800 ° C nimmt seine Plastizität zu. Es ist beständig gegen Säuren. Im sauren Milieu wird es mit einem unlöslichen Oxidfilm überzogen und passiviert.

Das Mikroelement ist für Infrarotstrahlung ab einer Wellenlänge von 1,1 Mikrometer transparent.

Chemische Eigenschaften. Silizium interagiert:

• mit Halogenen (Fluor) mit der Manifestation reduzierender Eigenschaften: Si + 2F2 = SiF4. Es reagiert mit Chlorwasserstoff bei 300°C, mit Bromwasserstoff bei 500°C;
• mit Chlor beim Erhitzen auf 400–600 °C: Si + 2Cl2 = SiCl4;
• mit Sauerstoff beim Erhitzen auf 400–600 °C: Si + O2 = SiO2;
• mit anderen Nichtmetallen. Bei einer Temperatur von 2000 ° C reagiert es mit Kohlenstoff (Si + C = SiC) und Bor (Si + 3B = B3Si);
• mit Stickstoff bei einer Temperatur von 1000 ° C: 3Si + 2N2 = Si3N4;
• mit Metallen zu Siliziden: 2Ca + Si = Ca2Si;
• mit Säuren - nur mit einer Mischung aus Fluss- und Salpetersäure: 3Si + 4HNO3 + 18HF = 3H2 + 4NO + 8H2O;
• mit Lauge. Silizium löst sich auf und es bilden sich Silikat und Wasserstoff: Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + H2.

Interagiert nicht mit Wasserstoff.

Interaktion im Körper mit Vitaminen und Mineralstoffen

Silizium interagiert mit Vitaminen und. Die Kombination von Getreide mit Zitrusfrüchten und grünem Gemüse gilt als am vorteilhaftesten.

Silizium ist am Kampf gegen freie Radikale beteiligt. In Wechselwirkung mit Schwermetallen (Blei) bildet das Spurenelement stabile Verbindungen. Sie werden durch das Urogenitalsystem ausgeschieden. Das gleiche passiert mit Schlacken und giftigen Stoffen.

Silizium verbessert die Aufnahme von Eisen (Fe) und Calcium (Ca), Kobalt (Cb), Mangan (Mn), Fluor (F).

Eine Abnahme der Siliziumkonzentration im Bindegewebe führt zu Gefäßschäden, Atherosklerose und einer Verletzung der Festigkeit des Knochengewebes.

Die Rolle von Silizium bei Entstehung und Verlauf verschiedener Krankheiten

Bei einem Mangel an Silizium im Körper steigt die Konzentration von Cholesterin im Blut. Aus diesem Grund bilden sich Cholesterinplaques, der Abfluss verschlechtert sich.

Wenn weniger als 20 mg Silizium pro Tag konsumiert werden, wird die Immunität geschwächt. Allergische Hautausschläge treten auf, die Haut wird trocken und schuppig, ein Pilz entwickelt sich.

Das Haar wird dünner, die Kopfhaut schuppt und juckt. Die Nagelplatten sind deformiert.

Die Arbeitsfähigkeit und der psychische Zustand verschlechtern sich aufgrund des gestörten Blutabflusses und der Sättigung des Gehirns mit Sauerstoff.

Mit einer Abnahme der Siliziummenge im Körper auf 1,2-1,6% ist dies mit dem Auftreten von Schlaganfall, Herzinfarkt, Diabetes mellitus, Hepatitis-Virus und Onkologie behaftet.

Ein Überschuss an Silizium führt zur Ablagerung von Salzen in den Harnwegen und Gelenken, Fibrose und Pathologien der Blutgefäße. Im schlimmsten Fall vergrößert sich die Leber, die Gliedmaßen schwellen an, die Haut färbt sich blau und es kommt zu Atemnot.

Funktionspotential von Silizium

Die Hauptaufgabe von Silizium im Körper ist der Aufbau von Knochen, Knorpelgewebe und Gefäßwänden. 90 % des Minerals befinden sich in Binde- und Knochengewebe, Lymphknoten, Schilddrüse, Haaren und Haut. Das Funktionspotential des chemischen Elements ist jedoch nicht darauf beschränkt. Dank Silikon:

• Knochen und Bänder werden gestärkt. Je mehr Mineralien im ersten enthalten sind, desto stärker ist es. Eine Abnahme der Siliziumkonzentration im Knochengewebe ist mit Osteoporose und Arteriosklerose behaftet. Für Knorpel ist die Synthese von Glykosaminoglykanen wichtig;
• beugt einer Degeneration der Bandscheiben vor. Letztere bestehen aus Platten aus Knorpelgewebe. Je weniger Silizium, desto schneller nutzt sich die Platte ab. Wenn sich darin ein Riss bildet, beginnt Liquor auszufließen. Dies ist mit Vorsprüngen und Hernien behaftet;
• Knochengewebe wird wiederhergestellt. Knochen, Bänder und Sehnen verwachsen sehr schwer und lang;
• verbessert den Zustand von Haut, Nägeln und Haaren. Sie enthalten die höchste Konzentration eines chemischen Elements. Trockene und schuppige Haut, sprödes und stumpfes Haar, abblätternde Nägel sind Anzeichen von Siliziummangel;
• Stoffwechsel stabilisiert. Dank Silizium werden drei Viertel von 70 % der chemischen Elemente absorbiert. Das Mineral ist am Eiweiß- und Kohlenhydratstoffwechsel beteiligt;
• Immunität wird gestärkt. Dank Silizium wird die Phagozytose beschleunigt - die Bildung spezieller Zellen des Immunsystems. Ihre Hauptfunktion ist der Abbau fremder Eiweißstrukturen. Wenn eine Virusinfektion in den Körper eindringt, umhüllen Phagozyten den Feind und zerstören ihn;
• entfernt Schwermetalle und Toxine. Siliziumoxid reagiert mit ihnen, wandelt sie in für den Körper neutrale Verbindungen um, die mit dem Urin ausgeschieden werden;
• die Wände der Blutgefäße, Herzklappen, die Hülle der Organe des Magen-Darm-Traktes werden gestärkt. Die Basis der Gefäßwand ist Elastin, das aus Silizium synthetisiert wird;
• die Durchlässigkeit der Wände der Blutgefäße nimmt ab, die Anzeichen von Krampfadern, Thrombophlebitis und Vaskulitis nehmen ab;
• Krebs wird verhindert. Die antioxidativen Eigenschaften der Vitamine C, A, E werden durch die Wechselwirkung mit Silizium verstärkt. Der Körper kann freie Radikale leichter bekämpfen;
• Hirnerkrankungen werden vorgebeugt. Bei einem Mangel an Silizium werden die Wände der Blutgefäße weicher, sie transportieren das Blut schlecht zum Gehirn, was zu Hypoxie führt - Sauerstoffmangel, wodurch das Gehirn nicht mit voller Kapazität funktioniert. Gehirnneuronen können ohne Silizium keine Befehle geben und empfangen. In der Folge wird die Bewegungsmotorik gestört, die Gefäße verengen sich, der Kopf schmerzt und schwindelig und der Gesundheitszustand verschlechtert sich.

Quellen von Silizium

Kategorie	Produkt	Ungefährer Siliziumgehalt
Pflanzenfett	Zeder, Sesam, Senf, Mandel, Olive, Erdnuss, Kürbis, Leinsamen, Soja
Tierische Öle	Lamm, Rind, Schweinefett, Schmalz, Margarine, Butter Fisch: Flunder, Heilbutt, Königslachs	Unbedeutend, nach der Verarbeitung fehlt Silizium
Der Saft	Traube, Birne, Preiselbeere	In einem Glas - 24% des Tagesbedarfs eines Mikroelements
Nüsse	Walnüsse, Haselnüsse, Pistazien, Sonnenblumenkerne	In einer Handvoll Nüssen von 12 bis 100 % des Tagesbedarfs. Das meiste Silizium ist in Walnüssen und Haselnüssen (100 % in 50 g), am wenigsten in Pistazien (25 % in 50 g)
Getreide	Brauner Reis, Haferflocken, Hirse, Weizenkleie, Mais, Gerste	Eine Portion Porridge (200 g) enthält den Tagesbedarf an Silizium
Gemüse	Weißkohl, Zwiebeln, Sellerie, Gurken, Karotten, Spinat, Kartoffeln, Radieschen, Rüben. Sowie Tomaten, Paprika, Rhabarber; Bohnen, grüne Bohnen und Soja
Früchte und Beeren	Aprikosen, Bananen, Äpfel; Erdbeere, Kirsche, Pflaume	In 200 g Früchten - bis zu 40 % der täglichen Siliziumaufnahme, in der gleichen Menge Beeren - bis zu 30 %
Getrocknete Früchte	Datteln, Feigen, Rosinen
Milchprodukte	Sauermilch, Kefir, Eier
Fleisch und Meeresfrüchte	Huhn, Rindfleisch; Algen, Algen

• brauner Reis - 1240;
• Haferflocken - 1000;
• hirse - 754;
• Gerste - 600;
• Sojabohnen - 177;
• Buchweizen - 120;
• Bohnen - 92;
• Erbsen - 83;
• Topinambur - 80;
• Mais - 60;
• Haselnuss - 51;
• Spinat - 42;
• Rjaschenka - 34;
• Petersilie - 31;
• Blumenkohl - 24;
• Grüner Blattsalat - 18;
• Pfirsich - 10;
• Geißblatt - 10.

Beratung! Sie möchten die Siliziumreserven im Körper schnell wieder auffüllen? Vergessen Sie Fleisch mit einer Beilage. Das Fleisch selbst, obwohl es eine ausreichende Menge an Silizium enthält (30-50 mg pro 100 g), verhindert seine Aufnahme aus anderen Produkten. Getrenntes Essen ist das Gegenteil. Kombinieren Sie Naturreis, Gerste, Hirse, Hirse, Buchweizen mit Gemüse und Obst. Richten Sie „Fasten“-Tage mit Aprikosen, Birnen und Kirschen ein

Kombination mit anderen Nährstoffen

Vermeiden Sie die Kombination von Silizium mit Aluminium. Die Wirkung des letzteren ist der Wirkung von Silizium entgegengesetzt.

Silizium ist zusammen mit anderen Spurenelementen an den chemischen Reaktionen der Synthese von Kollagen und Elastin beteiligt, die Bestandteil des Bindegewebes von Haut, Haaren und Nägeln sind.

Silizium verstärkt die antioxidativen Eigenschaften der Vitamine C, A, E. Letztere bekämpfen freie Radikale, die Krebs verursachen.

Um Krebs vorzubeugen, essen Sie solche Produkte zusammen (in der Tabelle beschrieben)

Lebensmittel reich an Vitamin A:	Vitamin-C-reiche Lebensmittel:	Vitamin E-reiche Lebensmittel:
Karotten, Petersilie, Sauerampfer und Eberesche; frische grüne Erbsen, Spinat; Erbsen, Salatblätter; Kürbis, Tomaten, Pfirsich, Aprikose; Weißkohl, grüne Bohnen, blaue Pflaume, Brombeere; Paprika, Kartoffeln, Frühlingszwiebeln; Wildrose, Sanddorn, Pflaumen; Linsen, Sojabohnen, Äpfel; Kürbisse; Brennnessel, Pfefferminze	Sanddornbeeren, Erdbeeren, schwarze Johannisbeeren; Zitrusfrüchte, Meerrettich; Erdbeere, Ananas; Banane, Kirsche; Weißkohl Brokkoli, Rosenkohl, Sauerkraut; grüne junge Zwiebel; Himbeere, Mango; grüner Pfeffer, Rettich, Spinat	Kohl, Tomaten, Sellerie, Kürbis; Gemüse, Gemüsepaprika, Erbsen; Karotten, Mais; Himbeeren, Heidelbeeren, verschiedene Trockenfrüchte; schwarze Johannisbeere, Wildrose (frisch), Pflaume; Sesam, Mohn, Gerste, Hafer, Hülsenfrüchte

Siliziumoxid interagiert im Körper mit Schwermetallen (Blei) und Toxinen. Durch eine chemische Reaktion entstehen stabile Verbindungen, die über die Nieren aus dem Körper ausgeschieden werden.

Tagesrate

Die tägliche Aufnahme von Silizium (unten aufgeführt) ist nur für Erwachsene berechnet. Für Kinder und Jugendliche wurden keine tolerierbaren oberen Aufnahmemengen für Silizium ermittelt.

• Kinder unter 6 Monaten und nach 7 Monaten fehlen.

• Von 1 bis 13 Jahren - keine.
• Jugendliche (männlich und weiblich) - keine.
• Erwachsene - 20-50 mg.

Bei der Verwendung von siliziumhaltigen Arzneimitteln (Atoxil) beträgt die Tagesdosis bei Kindern über 7 Jahren und Erwachsenen 12 g, die maximale Dosis des Arzneimittels beträgt 24 g pro Tag. Für Kinder von einem Jahr bis 7 Jahren - 150-200 mg des Arzneimittels pro Kilogramm Körpergewicht.

Siliziummangel und -überschuss

Siliziummangel kann verursacht werden durch:

Der Mangel an Silizium im Körper ist in folgenden Fällen gefährlich:

• hohe Cholesterinkonzentration im Blut. Cholesterin verstopft die Blutgefäße (es bilden sich Zolesterol-Plaques), das Blut wird zähflüssiger und sein Abfluss verschlechtert sich;
• Veranlagung zu Pilzkrankheiten. Je weniger Silizium, desto schwächer das Immunsystem. Wenn eine Virusinfektion in den Körper eindringt, werden Phagozyten (spezielle Zellen des Immunsystems) in unzureichender Menge produziert;
• Schuppen, Haarausfall und dünner werdendes Haar. Die Elastizität von Haar und Haut ist das Verdienst von Elastin und Kollagen, die aufgrund von Silizium synthetisiert werden. Sein Mangel beeinträchtigt den Zustand von Haut, Haaren und Nägeln;
• Stimmungsschwankungen. Nicht nur die Arbeitsfähigkeit, sondern auch der geistige Zustand eines Menschen hängt von der Sättigung des Gehirns mit Sauerstoff ab. Aufgrund der geschwächten Wände der Blutgefäße fließt das Blut nicht gut zum Gehirn. Es ist nicht genug Sauerstoff vorhanden, um die üblichen mentalen Operationen durchzuführen. Stimmungsschwankungen und Leistungsabfall sind die Folge von Siliziummangel. Dasselbe passiert, wenn sich das Wetter ändert;
• Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Der Grund ist derselbe - geschwächte Wände der Blutgefäße;
• Diabetes Mellitus. Der Grund ist eine Erhöhung der Glukosekonzentration im Blut und die Unfähigkeit des Körpers, sie zu reduzieren.

• von 1,2 bis 4,7% - Schlaganfall und Herzinfarkt;
• 1,4 % oder weniger - Diabetes mellitus;
• 1,6 % oder weniger - Hepatitis-Virus;
• 1,3% - onkologische Erkrankungen.

Beratung! Silizium ist an allen Arten von Austausch beteiligt. Eingelagert in die Wände von Blutgefäßen schützt das Mikroelement diese vor dem Eindringen von Fetten in das Blutplasma und blockiert den Blutkreislauf.

Erhöhen Sie die Menge an siliziumhaltigen Lebensmitteln in Ihrer Ernährung während:

• körperliche und seelische Erschöpfung. Eine Portion Müsli zum Frühstück, ein großer Teller grüner Salat zum Mittagessen und ein Glas fermentierte Backmilch oder Kefir vor dem Schlafengehen garantieren einen Energieschub;
• Schwangerschaft und Stillzeit Die Immunität des Babys und der Mutter hängt von der richtigen Ernährung ab. 20-50 mg Silizium pro Tag machen die Knochen stark und die Haut elastisch;
• Vorbereitung auf den Wettkampf. Je höher die Energiekosten, desto mehr siliziumhaltige Lebensmittel sollten in der Ernährung enthalten sein. Sie verhindern Brüchigkeit von Knochen und Verstauchungen von Bändern und Sehnen;
• Pubertät. Schmerzen in den Knien (Morbus Schlater) sind häufig. Knochenzellen teilen sich schneller als Bindezellen. Letzteres hält den Knochen nicht nur in einer anatomisch korrekten Position, sondern schützt auch vor mechanischer Beschädigung. Preiselbeeren, Walnüsse und Birnen sind ein toller Snack für einen Teenager.

Wenn der Zustand von Haut, Haaren und Nägeln unbefriedigend ist, lehnen Sie sich an Müsli und Säfte. Traubensaft für morgen, Cranberrysaft zum Mittagessen und Birnensaft zum Abendessen sind der erste Schritt zu elastischer und straffer Haut.

Was bedroht überschüssiges Silizium

Es ist unmöglich, aufgrund eines Siliziumüberschusses in der Nahrung krank zu werden, aber Bewohner von Gebieten mit einem hohen Siliziumgehalt im Boden oder Wasser sind gefährdet.

Aufgrund der hohen Siliziumkonzentration im Körper:

• Salze lagern sich in den Harnwegen, Gelenken und anderen Organen ab;
• Fibrose entwickelt sich in den Blutgefäßen und im gesamten Körper. Symptome: schnelles Atmen bei leichter Anstrengung, Abnahme der Lungenkapazität, niedriger Blutdruck;
• der rechte Ventrikel dehnt sich aus und hypertrophiert ("cor pulmonale");
• die Leber nimmt zu, die Gliedmaßen schwellen an, die Haut wird blau;
• die Reizbarkeit nimmt zu, es entwickelt sich ein asthenisches Syndrom;
• erhöhtes Risiko für Infektionen der oberen Atemwege. Die häufigste davon ist die Silikose. Die Krankheit entsteht durch Einatmen von siliziumdioxidhaltigem Staub und verläuft chronisch. Mit fortschreitender Krankheit wächst Bindegewebe in der Lunge des Patienten. Der normale Gasaustausch ist gestört und vor seinem Hintergrund entwickeln sich Tuberkulose, Emphysem oder Lungenkrebs.

Gefährdet sind Arbeiter in Bergwerken, Gießereien, Hersteller von feuerfesten Materialien und keramischen Produkten. Die Krankheit wird durch Atemnot, Atemnot und Husten signalisiert. Die Symptome werden durch körperliche Anstrengung verschlimmert. Porzellan und Fayence, Glasherstellung, Lagerstätten von Bunt- und Edelmetallerzen, Sandstrahlen von Gussteilen sind potenziell gefährliche Objekte.

Ein Überschuss an Silizium zeigt sich in einer Abnahme und Zunahme der Körpertemperatur, Depressionen, allgemeiner Müdigkeit und Schläfrigkeit.

Bei solchen Anzeichen gehören Karotten, Rüben, Kartoffeln, Topinambur sowie Aprikosen, Kirschen, Bananen und Erdbeeren in die Ernährung.

Silikonhaltige Produkte

Obwohl der Körper eines Erwachsenen 1-2 g Silizium enthält, schadet eine zusätzliche Portion nicht. Pro Tag nimmt ein Erwachsener mit Nahrung und Wasser etwa 3,5 mg Silizium zu sich. Ein Erwachsener gibt dreimal mehr für den Hauptstoffwechsel aus - etwa 9 mg. Gründe für den vermehrten Einsatz von Silizium sind schlechte Ökologie, oxidative Prozesse, die die Bildung freier Radikale provozieren, und Stress. Alleine auf siliziumhaltige Produkte kommt man nicht – decken Sie sich mit Medikamenten oder Heilpflanzen ein.

Die Rekordhalter für den Siliziumgehalt sind Wacholder, Schachtelhalm, Rainfarn, Wermut, Ginkgo biloba. Sowie Feldkamille, Thymian, Chinesische Walnuss und Eukalyptus.

Siliziummangel kann mit Siliziumwasser aufgefüllt werden. Eine der Eigenschaften eines Spurenelements ist die Strukturierung von Wassermolekülen. Solches Wasser ist nicht für das Leben von pathogenen Mikroorganismen, Protozoen, Pilzen, Toxinen und fremden chemischen Elementen geeignet.

Silikonwasser ähnelt in Geschmack und Frische geschmolzenem Wasser.

Um Wasser zu Hause mit Silizium zu reinigen und anzureichern, müssen Sie:

• Feuersteinkiesel in einer Apotheke kaufen - je kleiner, desto besser (je größer die Kontaktfläche zwischen Feuerstein und Wasser);
• 50 g Steine ​​​​pro 3 Liter Wasser in Wasser geben;
• Wasser in einer Glasschale bei Raumtemperatur an einem dunklen Ort 3-4 Tage ziehen lassen. Je länger das Wasser aufgegossen wird, desto ausgeprägter ist die therapeutische Wirkung;
• Gießen Sie das vorbereitete Wasser in einen anderen Behälter und lassen Sie die untere Schicht 3–4 cm hoch (es kann wegen der Ansammlung von Toxinen nicht verwendet werden).
• In einem verschlossenen Behälter wird Wasser bis zu anderthalb Jahre gespeichert.
• Sie können Silikonwasser in beliebiger Menge zur Vorbeugung von Atherosklerose, Bluthochdruck und Urolithiasis, Hauterkrankungen und Diabetes, Infektions- und onkologischen Erkrankungen, Krampfadern und sogar neuropsychiatrischen Erkrankungen trinken.

Atoxil (Atoxil). Der Wirkstoff von Atoxil ist Siliziumdioxid.

Freigabe Formular:

• Pulver zur Herstellung von Suspensionen;
• Flaschen mit 12 g des Arzneimittels;
• Fläschchen mit 10 mg des Arzneimittels;
• 2 g Beutel, 20 Beutel pro Packung.

Pharmakologische Wirkung. Es wirkt als Enterosorbens, hat eine wundheilende, antiallergische, antimikrobielle, bakteriostatische und entgiftende Wirkung.

In den Organen des Gastrointestinaltrakts absorbiert das Medikament exogene und endogene Toxine (bakterielle und Lebensmittelallergene, Endotoxine von Mikroorganismen, toxische Substanzen) und entfernt sie.

Beschleunigt den Transport von Toxinen aus Blut, Lymphe und Gewebe in den Verdauungstrakt.

Indikationen: Durchfall, Salmonellose, Virushepatitis A und B, allergische Erkrankungen (Diathese, atopische Dermatitis), Verbrennungen, trophische Geschwüre, eitrige Wunden.

Es wird angewendet bei Nierenerkrankungen, Enterokolitis, toxischer Hepatitis, Leberzirrhose, Hepatocholezystitis, Drogen- und Alkoholvergiftung, Hauterkrankungen (Ekzeme, Dermatitis, Neurodermitis), Vergiftungen mit eitrig-septischen Prozessen und Verbrennungskrankheiten.

So bewerben Sie sich:

• Flasche. Die Flasche (Flasche) mit dem Pulver öffnen, bis zur 250-ml-Markierung in sauberes Trinkwasser geben, glatt schütteln.
• Beutel. 1-2 Beutel in 100-150 ml sauberem Trinkwasser auflösen. Eine Stunde vor den Mahlzeiten oder Medikamenten einnehmen.

Die Behandlungsdauer bei akuten Darminfektionen beträgt 3-5 Tage. Der Therapieverlauf beträgt bis zu 15 Tage. Bei der Behandlung von Virushepatitis - 7-10 Tage.

Nebenwirkungen Effekte: Verstopfung.

Kontraindikationen: Verschlimmerung von Magengeschwüren des Zwölffingerdarms und des Magens, Erosion und Geschwüre der Schleimhaut des Dick- und Dünndarms, Darmverschluss, Überempfindlichkeit gegen Siliziumdioxid.

Das Medikament wird Kindern unter einem Jahr, Schwangeren und Stillenden nicht verschrieben.

Wechselwirkung mit Medikamenten:

• mit Acetylsalicylsäure (Aspirin) - erhöhte Thrombozytenzerfall;
• mit Simvastatin und Nikotinsäure - eine Abnahme der Blutspiegel atherogener Fraktionen von Lipidspektrumindikatoren und eine Erhöhung der Spiegel von VP-Lipoproteinen und Cholesterin;
• mit Antiseptika (Trifuran, Furacillin, Chlorhexidin, Bifuran usw.) - Erhöhung der Wirksamkeit der Therapie bei eitrig-entzündlichen Prozessen.

2349,85 °C (2623 K)

Oud. Schmelzwärme

50,6 kJ/mol

Oud. Verdampfungswärme

383 kJ/mol

Molare Wärmekapazität Das Kristallgitter einer einfachen Substanz Gitterstruktur

kubisch, Diamant

Gitterparameter Debye-Temperatur Andere Eigenschaften Wärmeleitfähigkeit

(300 K) 149 W/(mK)

Emissionsspektrum

14
3s 2 3p 2

Herkunft des Namens

Am häufigsten kommt Silizium in der Natur in Form von Kieselsäure - Verbindungen auf Basis von Siliziumdioxid (IV) SiO 2 (ca. 12 % der Masse der Erdkruste) vor. Die wichtigsten Mineralien und Gesteine, die von Kieselsäure gebildet werden, sind Sand (Fluss und Quarz), Quarz und Quarzite, Feuerstein, Feldspäte. Die zweithäufigste Gruppe von Siliziumverbindungen in der Natur sind Silikate und Alumosilikate.

Vereinzelte Tatsachen über das Auffinden von reinem Silizium in nativer Form werden vermerkt.

Erhalt

Freies Silizium wird durch Kalzinieren von feinem weißem Sand (Siliziumdioxid) mit Magnesium gewonnen:

$\backslash mathsf(SiO\_2+2Mg\; \backslash \; \backslash rightarrow\; \backslash \; 2MgO+Si)$

Dies schafft amorphes Silizium, das das Aussehen eines braunen Pulvers hat.

In der Industrie wird technisch reines Silizium durch Reduktion der SiO 2 -Schmelze mit Koks bei einer Temperatur von etwa 1800 °C in erzthermischen Schachtöfen gewonnen. Die Reinheit des auf diese Weise gewonnenen Siliziums kann 99,9 % erreichen (die Hauptverunreinigungen sind Kohlenstoff und Metalle).

Eine weitere Reinigung des Siliziums von Verunreinigungen ist möglich.

• Die Reinigung im Labor kann durch vorherige Beschaffung von Magnesiumsilizid Mg 2 Si erfolgen. Weiterhin wird gasförmiges Monosilan SiH 4 aus Magnesiumsilizid unter Verwendung von Salz- oder Essigsäure erhalten. Monosilan wird durch Destillation, Sorption und andere Verfahren gereinigt und dann bei einer Temperatur von etwa 1000 °C in Silizium und Wasserstoff zersetzt.
• Die Reinigung von Silizium im industriellen Maßstab erfolgt durch direkte Chlorierung von Silizium. Dabei entstehen Verbindungen der Zusammensetzung SiCl 4 , SiHCl 3 und SiH 2 Cl 2 . Sie werden auf verschiedene Weise (in der Regel durch Destillation und Disproportionierung) von Verunreinigungen gereinigt und in der Endstufe mit reinem Wasserstoff bei Temperaturen von 900 bis 1100 °C reduziert.
• Es werden billigere, sauberere und effizientere industrielle Siliziumreinigungstechnologien entwickelt. Für 2010 beinhalten diese Silizium-Reinigungstechnologien unter Verwendung von Fluor (anstelle von Chlor); Technologien zur Destillation von Siliziummonoxid; Technologien, die auf dem Ätzen von Verunreinigungen basieren, die sich an intergranularen Grenzen konzentrieren.

Der Gehalt an Verunreinigungen im nachgereinigten Silizium kann auf 10 –8 –10 –6 Gew.-% reduziert werden. Ausführlicher werden die Fragen zur Gewinnung von ultrareinem Silizium im Artikel Polykristallines Silizium diskutiert.

Das Verfahren zur Gewinnung von Silizium in seiner reinen Form wurde von Nikolai Nikolaevich Beketov entwickelt.

Physikalische Eigenschaften

Das Kristallgitter von Silizium ist ein kubisch flächenzentrierter Diamanttyp, Parameter a = 0,54307 nm (andere polymorphe Modifikationen von Silizium wurden auch bei hohen Drücken erhalten), jedoch aufgrund der längeren Bindungslänge zwischen Si-Si-Atomen im Vergleich zur C-C-Bindung Länge ist die Härte von Silizium deutlich geringer als die eines Diamanten. Silizium ist spröde, erst bei Erwärmung über 800 °C wird es plastisch. Es ist für Infrarotstrahlung ab einer Wellenlänge von 1,1 µm durchlässig. Die Eigenkonzentration an Ladungsträgern beträgt 5,81·10 15 m −3 (für eine Temperatur von 300 K).

Elektrophysikalische Eigenschaften

Elementares Silizium in Einkristallform ist ein Halbleiter mit indirekter Lücke. Die Bandlücke beträgt bei Raumtemperatur 1,12 eV und bei T = 0 K - 1,21 eV. Die Konzentration intrinsischer Ladungsträger in Silizium beträgt unter Normalbedingungen etwa 1,5·10 10 cm –3 .

Die elektrophysikalischen Eigenschaften von kristallinem Silizium werden stark von den darin enthaltenen Verunreinigungen beeinflusst. Um Siliziumkristalle mit Lochleitfähigkeit zu erhalten, werden Atome von Elementen der Gruppe III, wie Bor, Aluminium, Gallium, Indium, in Silizium eingeführt. Um Siliziumkristalle mit elektronischer Leitfähigkeit zu erhalten, werden Atome von Elementen der V-ten Gruppe wie Phosphor, Arsen, Antimon in Silizium eingeführt.

Bei der Herstellung elektronischer Bauelemente auf Siliziumbasis wird hauptsächlich die oberflächennahe Schicht eines Einkristalls (bis zu zehn Mikrometer dick) verwendet, sodass die Qualität der Kristalloberfläche einen erheblichen Einfluss auf die elektrophysikalischen Eigenschaften von Silizium und dementsprechend haben kann , auf die Eigenschaften des erstellten elektronischen Geräts. Bei der Herstellung einiger Geräte wird die Technologie verwendet, die die Oberfläche eines Einkristalls modifiziert, beispielsweise die Behandlung der Siliziumoberfläche mit verschiedenen chemischen Reagenzien und deren Bestrahlung.

Chemische Eigenschaften

Siliziumatome sind wie Kohlenstoffatome durch den Zustand der sp 3 -Hybridisierung von Orbitalen gekennzeichnet. Reines kristallines Silizium bildet im Zusammenhang mit der Hybridisierung ein diamantartiges Gitter, in dem Silizium vierwertig ist. In Verbindungen tritt Silizium meist auch als vierwertiges Element mit einer Oxidationsstufe von +4 oder -4 auf. Es gibt zweiwertige Siliziumverbindungen, zum Beispiel Siliziumoxid (II) - SiO.

Unter normalen Bedingungen ist Silizium chemisch inaktiv und reagiert aktiv nur mit gasförmigem Fluor unter Bildung von flüchtigem Siliziumtetrafluorid SiF 4 . Eine solche "Inaktivität" von Silizium ist mit der Passivierung der Oberfläche durch eine nanoskalige Schicht aus Siliziumdioxid verbunden, die sich in Gegenwart von Sauerstoff, Luft oder Wasser (Wasserdampf) sofort bildet.

Sauerstoff zu SiO 2 -Dioxid, der Prozess wird von einer Dickenzunahme der Dioxidschicht auf der Oberfläche begleitet, die Geschwindigkeit des Oxidationsprozesses wird durch die Diffusion von atomarem Sauerstoff durch den Dioxidfilm begrenzt.

Beim Erhitzen auf Temperaturen über 400-500 ° C reagiert Silizium mit Chlor, Brom und Jod - unter Bildung der entsprechenden leicht flüchtigen Tetrahalogenide SiHal 4 und möglicherweise Halogenide einer komplexeren Zusammensetzung.

Verbindungen von Metallen mit Silizium - Silizide - werden in der Industrie (z. B. in elektronischen und atomaren) Materialien mit einer Vielzahl nützlicher chemischer, elektrischer und nuklearer Eigenschaften (Beständigkeit gegen Oxidation, Neutronen usw.) weit verbreitet verwendet. Silizide einer Reihe von Elementen sind wichtige thermoelektrische Materialien.

Siliziumverbindungen dienen als Grundlage für die Herstellung von Glas und Zement. Die Silikatindustrie beschäftigt sich mit der Herstellung von Glas und Zement. Es produziert auch Silikatkeramik - Ziegel, Porzellan, Fayence und Produkte daraus.

Silikatkleber ist weithin bekannt, wird im Bauwesen als Trockenmittel, in der Pyrotechnik und im Alltag zum Kleben von Papier verwendet.

Silikonöle und Silikone, Materialien auf Basis von Organosiliciumverbindungen, haben eine weite Verbreitung gefunden.

Biologische Rolle

Für einige Organismen ist Silizium ein essentieller Nährstoff. Es ist Teil der Stützstrukturen bei Pflanzen und Skelettstrukturen bei Tieren. In großen Mengen wird Silizium von Meeresorganismen - Kieselalgen, Radiolarien, Schwämmen - konzentriert. Schachtelhalme und Getreide konzentrieren große Mengen an Silizium, vor allem die Bambus- und Reis-Unterfamilien, einschließlich der Aussaat von Reis. Menschliches Muskelgewebe enthält (1-2) 10 -2% Silizium, Knochengewebe - 17 10 -4%, Blut - 3,9 mg / l. Mit der Nahrung gelangt täglich bis zu 1 g Silizium in den menschlichen Körper.

Die Normen der maximal zulässigen Konzentrationen für Silizium sind an den Gehalt an Siliziumdioxidstaub in der Luft gebunden. Dies liegt an den Besonderheiten der Siliziumchemie:

• Sowohl reines Silizium als auch Siliziumcarbid bilden in Kontakt mit Wasser oder Luftsauerstoff einen undurchlässigen Film aus Siliziumdioxid (SiO 2 ) auf der Oberfläche, der die Oberfläche passiviert;
• Viele Organosiliciumverbindungen werden in Kontakt mit Luftsauerstoff und Wasserdampf oxidiert oder hydrolysiert und bilden schließlich Siliciumdioxid;
• Siliziummonoxid (SiO) in Luft kann (manchmal mit einer Explosion) zu hochdispersem Siliziumdioxid weiteroxidiert werden.

Siliziumdioxid ist unter normalen Bedingungen immer eine feste, bioinerte, nicht abbaubare Substanz, die zur Staubbildung neigt und aus Partikeln mit scharfen Schneidkanten besteht. Die schädliche Wirkung von Siliziumdioxid und den meisten Siliziden und Silikaten beruht auf der reizenden und fibrogenen Wirkung, auf der Anreicherung eines Stoffes im Lungengewebe, der eine schwere Krankheit auslöst – die Silikose. Staubschutzmasken dienen zum Schutz der Atmungsorgane vor Staubpartikeln. Aber auch bei der Verwendung von persönlicher Schutzausrüstung für den Nasen-Rachen-Raum zeigt der Rachen von Personen, die unter staubigen Bedingungen systematisch mit Siliziumverbindungen und insbesondere Siliziummonoxid arbeiten, Anzeichen für entzündliche Prozesse an den Schleimhäuten.

siehe auch

Schreiben Sie eine Bewertung zum Artikel "Silizium"

Bemerkungen

Anmerkungen

Literatur

• Samsonow. G.V. Silizide und ihre Verwendung in der Technik. - Kiew, Verlag der Akademie der Wissenschaften der Ukrainischen SSR, 1959. - 204 p. von krank.

Verknüpfungen

Periodensystem der chemischen Elemente von D. I. Mendeleev
																												Si
																											Uut		Hoch		Uus	Uo
	Uue	Ubn	Ubu	Ein Auszug, der Silicon charakterisiert - Sie werden gut sein, die Front vor dem Feind aufstellen, sehr gut. „Der Feind ist noch weit entfernt, Exzellenz. Nach Veranlagung... - Veranlagung! - rief Kutuzov bitter, - und wer hat Ihnen das gesagt? ... Bitte tun Sie, was Ihnen befohlen wird. - Ich höre mit. - Mon cher, - Nesvitsky flüsterte Prinz Andrei zu, - le vieux est d "une humeur de chien. [Meine Liebe, unser alter Herr ist sehr verstimmt.] Ein österreichischer Offizier mit grünem Federbusch am Hut, in weißer Uniform, galoppierte auf Kutuzov zu und fragte im Namen des Kaisers: Ist die vierte Kolonne vorgetreten? Kutuzov wandte sich ab, ohne ihm zu antworten, und sein Blick fiel versehentlich auf Prinz Andrei, der neben ihm stand. Als Kutuzov Bolkonsky sah, milderte er den wütenden und ätzenden Ausdruck seines Blicks, als wäre ihm klar, dass sein Adjutant keine Schuld an dem hatte, was getan wurde. Und ohne dem österreichischen Adjutanten zu antworten, wandte er sich an Bolkonsky: - Allez voir, mon cher, si la troisieme division a depasse le village. Dites lui de s „arreter et d“ Attendre mes ordres. [Geh, meine Liebe, sieh nach, ob die dritte Division durch das Dorf gezogen ist. Sag ihr, sie soll anhalten und auf meine Bestellung warten.] Sobald Prinz Andrei losfuhr, hielt er ihn an. „Et demandez lui, si les tirailleurs sont posts“, fügte er hinzu. - Ce qu "ils Schriftart, ce qu" ils Schriftart! [Und fragen Sie, ob die Pfeile platziert sind. – Was machen sie, was machen sie!] – sagte er zu sich selbst und antwortete dem Österreicher immer noch nicht. Prinz Andrei galoppierte davon, um den Befehl zu erfüllen. Nachdem er alle vorangehenden Bataillone überholt hatte, hielt er die 3. Division an und stellte sicher, dass sich tatsächlich keine Feuerlinie vor unseren Kolonnen befand. Der Regimentskommandeur des vorderen Regiments war sehr überrascht über den Befehl des Oberbefehlshabers, die Schützen zu zerstreuen. Der Regimentskommandant stand da im vollen Vertrauen darauf, dass noch Truppen vor ihm waren und dass der Feind nicht näher als 10 Werst sein konnte. Tatsächlich war vor uns nichts zu sehen, außer dem Wüstengebiet, das sich nach vorne neigte und von dichtem Nebel bedeckt war. Prinz Andrei befahl im Namen des Oberbefehlshabers, die Unterlassung zu erfüllen, und galoppierte zurück. Kutuzov blieb an derselben Stelle stehen und ließ sich mit seinem fetten Körper senil im Sattel nieder, gähnte heftig und schloss die Augen. Die Truppen bewegten sich nicht mehr, aber ihre Geschütze lagen zu ihren Füßen. "Gut, gut", sagte er zu Prinz Andrei und wandte sich an den General, der mit einer Uhr in den Händen sagte, es sei Zeit, sich zu bewegen, da alle Kolonnen von der linken Flanke bereits herabgestiegen seien. „Wir haben noch Zeit, Exzellenz“, sagte Kutuzov gähnend. - Wir werden es machen! er wiederholte. Zu dieser Zeit waren hinter Kutuzov in der Ferne die Geräusche von Begrüßungsregimentern zu hören, und diese Stimmen näherten sich schnell über die gesamte Länge der gestreckten Linie vorrückender russischer Kolonnen. Es war offensichtlich, dass derjenige, mit dem sie begrüßt wurden, schnell fuhr. Als die Soldaten des Regiments, vor dem Kutuzov stand, schrien, fuhr er ein Stück zur Seite und sah sich stirnrunzelnd um. Auf der Straße von Pracen galoppierte gleichsam eine Schwadron bunter Reiter. Zwei von ihnen galoppierten Seite an Seite vor den anderen. Einer war in einer schwarzen Uniform mit weißem Federbusch auf einem roten englischen Pferd, der andere in einer weißen Uniform auf einem schwarzen Pferd. Das waren zwei Kaiser mit Gefolge. Kutuzov kommandierte mit der Miene eines Frontkämpfers die strammstehenden Truppen und ritt salutierend auf den Kaiser zu. Seine ganze Gestalt und sein Verhalten veränderten sich plötzlich. Er nahm das Aussehen einer untergeordneten, unvernünftigen Person an. Er ritt mit einer Ehrerbietung, die dem Kaiser Alexander offenbar unangenehm auffiel, heran und grüßte ihn. Ein unangenehmer Eindruck, nur wie die Nebelreste an einem klaren Himmel, lief über das junge und glückliche Gesicht des Kaisers und verschwand. Er war an diesem Tag nach seiner Krankheit etwas magerer als auf dem Olmützer Feld, wo Bolkonsky ihn zum ersten Mal im Ausland gesehen hatte; aber die gleiche bezaubernde Kombination von Majestät und Sanftmut war in seinen schönen grauen Augen und auf seinen dünnen Lippen die gleiche Möglichkeit verschiedener Ausdrücke und der vorherrschende Ausdruck selbstgefälliger, unschuldiger Jugend. Bei der Olmyutsky-Rezension war er majestätischer, hier war er fröhlicher und energischer. Er errötete ein wenig, als er diese drei Werst galoppierte, und als er sein Pferd anhielt, seufzte er vor Erleichterung und blickte in die Gesichter seines Gefolges, genauso jung, genauso lebhaft wie sein eigenes. Chartorizhsky und Novosiltsev und Prinz Bolkonsky und Stroganov und andere, alle reich gekleidete, fröhliche, junge Leute auf schönen, gepflegten, frischen, nur leicht verschwitzten Pferden, redeten und lächelten hinter dem Souverän. Kaiser Franz, ein rötlicher, langgesichtiger junger Mann, saß äußerst aufrecht auf einem schönen schwarzen Hengst und sah sich ängstlich und gemächlich um. Er rief einen seiner weißen Adjutanten an und fragte etwas. „Richtig, um wie viel Uhr sie abgereist sind“, dachte Fürst Andrej und beobachtete seinen alten Bekannten mit einem Lächeln, das er nicht umhin konnte, sich an sein Publikum zu erinnern. Im Gefolge der Kaiser befanden sich ausgesuchte Kameraden, russische und österreichische, Wachen und Armeeregimenter. Dazwischen wurden die schönen königlichen Ersatzpferde von Bereytoren in bestickten Decken geführt. Es war, als ob durch das aufgelöste Fenster plötzlich frische Feldluft in den stickigen Raum roch, so roch das düstere Kutuzov-Hauptquartier nach Jugend, Energie und Erfolgszuversicht von diesem brillanten Jüngling, der herangaloppierte. - Warum fangen Sie nicht an, Mikhail Larionovich? - Kaiser Alexander wandte sich hastig an Kutuzov und sah gleichzeitig Kaiser Franz höflich an. „Ich warte, Eure Majestät“, antwortete Kutuzov und beugte sich respektvoll vor. Der Imperator senkte sein Ohr und runzelte leicht die Stirn, um zu zeigen, dass er es nicht gehört hatte. „Ich warte, Majestät“, wiederholte Kutuzov (Prinz Andrey bemerkte, dass Kutuzovs Oberlippe unnatürlich zitterte, während er darauf wartete). „Es sind noch nicht alle Kolonnen versammelt, Majestät. Der Souverän hörte es, aber diese Antwort gefiel ihm anscheinend nicht; er zuckte die gebeugten Schultern, warf einen Blick auf Novosiltsev, der neben ihm stand, als würde er sich mit diesem Blick über Kutusow beschweren. „Schließlich sind wir nicht auf der Zarizyn-Wiese, Mikhail Larionovich, wo sie nicht mit der Parade beginnen, bis alle Regimenter eingetroffen sind“, sagte der Souverän und sah Kaiser Franz wieder in die Augen, als wolle er ihn einladen, wenn nicht teilnehmen, dann zuhören, was er spricht; aber Kaiser Franz, der sich weiter umsah, hörte nicht zu. „Deshalb fange ich nicht an, mein Herr“, sagte Kutuzov mit sonorer Stimme, als wolle er davor warnen, dass er nicht gehört werden könnte, und wieder zitterte etwas in seinem Gesicht. „Deshalb fange ich nicht an, mein Herr, weil wir nicht bei der Parade und nicht auf der Zarizy-Wiese sind“, sagte er klar und deutlich. Im Gefolge des Souveräns drückten alle Gesichter, die sofort miteinander Blicke tauschten, Murren und Vorwurf aus. "Egal wie alt er ist, er sollte nicht, er sollte nicht so sprechen", drückten diese Gesichter aus. Der Souverän blickte Kutuzov eindringlich und aufmerksam in die Augen und wartete darauf, dass er noch etwas sagte. Aber Kutusow seinerseits schien ebenfalls zu warten und den Kopf respektvoll zu neigen. Die Stille dauerte ungefähr eine Minute. „Aber wenn Sie es befehlen, Majestät“, sagte Kutuzov, hob den Kopf und änderte seinen Ton wieder in den früheren Ton eines dummen, unvernünftigen, aber gehorsamen Generals. Er berührte das Pferd und, nachdem er den Chef der Kolonne Miloradovich zu sich gerufen hatte, gab er ihm den Befehl zum Vorrücken. Die Armee regte sich erneut, und zwei Bataillone des Nowgorod-Regiments und ein Bataillon des Apscheron-Regiments rückten am Souverän vorbei vor. Während dieses Apsheron-Bataillon, Miloradovich mit dem rötlichen Gesicht, ohne Mantel, in Uniform und Orden und mit einem Hut mit einem riesigen Sultan, seitwärts und vom Feld aufgesetzt, vorbeizog, galoppierte der Marsch vorwärts und zügelte tapfer salutierend das Pferd vor dem Souverän. „Gott segne Sie, General“, sagte der Kaiser zu ihm. - Ma foi, Sire, nous ferons ce que qui sera dans notre possibilite, Sire, [Wirklich, Majestät, wir werden tun, was uns möglich ist, Majestät,] - antwortete er fröhlich, verursachte jedoch Spott Lächeln aus dem Herrengefolge des Souveräns mit seinem schlechten französischen Akzent. Miloradovich drehte abrupt sein Pferd und stellte sich etwas hinter den Souverän. Die Absheronier, aufgeregt durch die Anwesenheit des Souveräns, gingen tapfer und schnell von den Füßen schlagend an den Kaisern und ihrem Gefolge vorbei. - Leute! - schrie Miloradovich mit lauter, selbstbewusster und fröhlicher Stimme, anscheinend so aufgeregt von den Geräuschen der Schüsse, der Erwartung des Kampfes und dem Anblick der feinen Burschen des Apsheron, immer noch ihre Suworow-Kameraden, die zügig vorbeigingen Kaiser, dass er die Anwesenheit des Souveräns vergaß. - Leute, ihr nehmt nicht das erste Dorf! er schrie. - Gerne ausprobieren! riefen die Soldaten. Das Pferd des Souveräns scheute vor einem unerwarteten Schrei zurück. Dieses Pferd, das den Souverän bei den Revieren in Rußland getragen hatte, trug hier auf dem Feld von Austerlitz seinen Reiter, widerstand seinen vereinzelten Schlägen mit dem linken Fuß und weckte seine Ohren vor dem Geräusch von Schüssen, genau wie sie es auf dem Feld tat Marsfeld, ohne die Bedeutung dieser gehörten Schüsse zu verstehen, noch die Nachbarschaft des schwarzen Hengstes von Kaiser Franz, noch alles, was der, der ihn ritt, an diesem Tag sagte, dachte, fühlte. Der Souverän drehte sich mit einem Lächeln zu einem seiner Gefolgsleute um, deutete auf die anderen Absherons und sagte etwas zu ihm. Kutuzov, begleitet von seinen Adjutanten, ritt im Schritt hinter den Carabinieri her. Nachdem er am Ende der Kolonne eine halbe Werst zurückgelegt hatte, hielt er an einem einsamen verlassenen Haus (wahrscheinlich eine ehemalige Taverne) in der Nähe der Gabelung zweier Straßen. Beide Straßen führten bergab, und auf beiden marschierten Truppen. Der Nebel begann sich zu zerstreuen, und auf unbestimmte Zeit waren in einer Entfernung von zwei Werst bereits feindliche Truppen auf gegenüberliegenden Hügeln zu sehen. Links unten wurde das Schießen hörbarer. Kutuzov hörte auf, mit dem österreichischen General zu sprechen. Prinz Andrei, der etwas zurückstand, spähte sie an und wandte sich an ihn, als er den Adjutanten um ein Fernrohr bitten wollte. „Schau, schau“, sagte dieser Adjutant und blickte nicht auf die ferne Armee, sondern den Berg vor ihm hinunter. - Sie sind Franzosen! Zwei Generäle und Adjutanten begannen, das Rohr zu packen und es nacheinander herauszuziehen. Alle Gesichter veränderten sich plötzlich, und Entsetzen drückte sich auf allen aus. Die Franzosen sollten zwei Meilen von uns entfernt sein, aber sie tauchten plötzlich und unerwartet vor uns auf. - Ist das ein Feind? ... Nein! ... Ja, schau, er ... wahrscheinlich ... Was ist das? Stimmen wurden gehört. Fürst Andrej sah mit einfachen Augen eine dichte Kolonne Franzosen, die sich rechts auf die Apscheronier zubewegte, nicht weiter als fünfhundert Schritte von der Stelle entfernt, wo Kutuzov stand. „Hier ist es, der entscheidende Moment ist gekommen! Es kam zu mir “, dachte Prinz Andrei und schlug sein Pferd und fuhr nach Kutuzov. „Wir müssen die Apscheronier aufhalten“, rief er, „Euer Exzellenz!“ Aber im selben Moment war alles in Rauch gehüllt, Schüsse aus nächster Nähe waren zu hören, und eine naiv verängstigte Stimme, zwei Schritte von Prinz Andrei entfernt, rief: „Nun, Brüder, der Sabbat!“ Und als wäre diese Stimme ein Befehl. Bei dieser Stimme beeilte sich alles zu rennen. Gemischte, immer größer werdende Menschenmengen flohen zurück an die Stelle, wo vor fünf Minuten die Truppen an den Kaisern vorbeigezogen waren. Es war nicht nur schwierig, diese Menge zu stoppen, sondern es war auch unmöglich, nicht wieder mit der Menge zusammenzurücken. Bolkonsky versuchte nur, mit ihr Schritt zu halten und sah sich ratlos und unfähig um, was vor ihm geschah. Nesvitsky rief Kutuzov mit einem wütenden Blick, rot und nicht wie er selbst, zu, dass er wahrscheinlich gefangen genommen würde, wenn er jetzt nicht gehe. Kutuzov stand an derselben Stelle und zog, ohne zu antworten, sein Taschentuch heraus. Blut floss von seiner Wange. Prinz Andrej drängte sich ihm entgegen. - Bist du verletzt? fragte er, kaum in der Lage, das Zittern seines Unterkiefers zu kontrollieren. - Die Wunden sind nicht hier, sondern wo! - sagte Kutuzov, drückte ein Taschentuch an seine verwundete Wange und zeigte auf die Flüchtlinge. - Stoppe sie! schrie er und gleichzeitig, wahrscheinlich überzeugt, dass es unmöglich war, sie aufzuhalten, schlug er auf sein Pferd und ritt nach rechts. Die wieder anschwellende Menge der Flüchtlinge nahm ihn mit sich und schleifte ihn zurück. Die Truppen flohen in einer so dichten Menge, dass es schwierig war, aus der Menge herauszukommen, sobald sie sich in der Mitte befanden. Der rief: „Los! was ist die verzögerung?" Der sich sofort umdrehte und in die Luft schoss; der das Pferd schlug, auf dem Kutuzov selbst ritt. Mit größter Anstrengung, als er aus dem Strom der Menge nach links herauskam, ging Kutuzov mit einem um mehr als die Hälfte reduzierten Gefolge zu den Geräuschen von Schüssen in der Nähe. Als Prinz Andrei aus der Menge der Fliehenden herauskam und versuchte, mit Kutuzov Schritt zu halten, sah er am Hang des Berges im Rauch eine russische Batterie, die immer noch feuerte, und die Franzosen rannten darauf zu. Die russische Infanterie stand höher und bewegte sich weder vorwärts, um der Batterie zu helfen, noch rückwärts in die gleiche Richtung wie die Flüchtlinge. Der berittene General trennte sich von dieser Infanterie und ritt auf Kutuzov zu. Von Kutuzovs Gefolge blieben nur noch vier Personen übrig. Alle waren blass und sahen sich schweigend an. - Stoppt diese Bastarde! - keuchend, sagte Kutuzov zum Regimentskommandeur und zeigte auf die Flüchtlinge; aber im selben Moment pfiffen wie zur Strafe für diese Worte wie ein Vogelschwarm Kugeln über das Regiment und Kutusows Gefolge. Die Franzosen griffen die Batterie an und schossen auf ihn, als sie Kutuzov sahen. Mit dieser Salve packte der Regimentskommandant sein Bein; mehrere Soldaten fielen, und der Fähnrich, der mit der Fahne stand, ließ sie los; das Banner taumelte und fiel, verweilte auf den Kanonen benachbarter Soldaten. Soldaten ohne Kommando begannen zu schießen. - Oooh! Kutuzov murmelte mit einem Ausdruck der Verzweiflung und sah sich um. „Bolkonsky“, flüsterte er mit einer Stimme, die vor dem Bewusstsein seiner senilen Ohnmacht zitterte. „Bolkonsky“, flüsterte er und zeigte auf das desorganisierte Bataillon und den Feind, „was ist das? Aber bevor er diese Worte beendete, sprang Prinz Andrej bereits von seinem Pferd und rannte zum Banner und spürte, wie ihm Tränen der Scham und Wut in die Kehle stiegen. - Leute, macht weiter! schrie er kindisch. "Hier ist es!" dachte Fürst Andrej, packte den Stab des Banners und lauschte genüsslich dem Pfeifen der Kugeln, die offensichtlich genau gegen ihn gerichtet waren. Mehrere Soldaten fielen. - Hurra! - rief Prinz Andrei, der das schwere Banner kaum in den Händen hielt, und rannte mit dem unbestrittenen Vertrauen vorwärts, dass das gesamte Bataillon ihm nachlaufen würde. Tatsächlich lief er nur wenige Schritte allein. Einer, ein anderer Soldat machte sich auf den Weg, und das ganze Bataillon rief "Hurra!" rannte voraus und überholte ihn. Der heraneilende Unteroffizier des Bataillons nahm das Banner, das vom Gewicht in den Händen von Prinz Andrei schwankte, wurde aber sofort getötet. Prinz Andrei griff erneut nach dem Banner und floh mit dem Bataillon, indem er es am Schaft zog. Vor sich sah er unsere Kanoniere, von denen einige kämpften, andere ihre Kanonen warfen und auf ihn zuliefen; Er sah auch, wie französische Infanteristen Artilleriepferde ergriffen und die Kanonen drehten. Prinz Andrei mit dem Bataillon war bereits 20 Schritt von den Kanonen entfernt. Er hörte das unaufhörliche Pfeifen von Kugeln über sich, und die Soldaten rechts und links von ihm stöhnten unaufhörlich und fielen. Aber er sah sie nicht an; er spähte nur auf das, was vor ihm geschah - auf der Batterie. Er sah bereits deutlich die Gestalt eines rothaarigen Artilleristen mit einem zur Seite geschlagenen Tschako, der von einer Seite einen Bannik zog, während ein französischer Soldat von der anderen Seite einen Bannik zu sich zog. Prinz Andrei sah bereits den deutlich verwirrten und gleichzeitig verbitterten Ausdruck auf den Gesichtern dieser beiden Menschen, die offensichtlich nicht verstanden, was sie taten. "Was machen sie? - dachte Prinz Andrej und sah sie an: - warum rennt der rothaarige Artillerist nicht, wenn er keine Waffen hat? Warum sticht ihn der Franzose nicht? Bevor er Zeit zum Laufen hat, wird sich der Franzose an die Waffe erinnern und ihn erstechen.“ Tatsächlich rannte ein anderer Franzose mit übergewichtigem Gewehr auf die Jäger zu, und das Schicksal des rothaarigen Schützen, der immer noch nicht verstand, was ihn erwartete, und triumphierend das Banner zog, sollte entschieden werden. Aber Prinz Andrei sah nicht, wie es endete. Wie aus dem vollen Schwung eines starken Stocks schlug ihm, wie es ihm schien, einer der nächsten Soldaten auf den Kopf. Es tat ein wenig weh und vor allem unangenehm, denn dieser Schmerz unterhielt ihn und hinderte ihn daran zu sehen, was er sah. "Was ist das? Ich falle? meine Beine geben nach“, dachte er und fiel auf den Rücken. Er öffnete die Augen, hoffte zu sehen, wie der Kampf zwischen den Franzosen und den Artilleristen ausgegangen war, und wollte wissen, ob der rothaarige Artillerist getötet worden war oder nicht, ob die Kanonen gestohlen oder gerettet worden waren. Aber er hat nichts genommen. Über ihm war nichts als der Himmel – ein hoher Himmel, nicht klar, aber immer noch unermesslich hoch, mit grauen Wolken, die leise darüber krochen. "Wie ruhig, ruhig und feierlich, überhaupt nicht so, wie ich gelaufen bin", dachte Prinz Andrei, "nicht so, wie wir gelaufen, geschrien und gekämpft haben; nicht so, wie der Franzose und der Artillerist sich gegenseitig mit wütenden und verängstigten Gesichtern die Bannik zerrten – überhaupt nicht wie die Wolken, die über diesen hohen, endlosen Himmel kriechen. Wie konnte ich diesen erhabenen Himmel vorher nicht gesehen haben? Und wie glücklich ich bin, dass ich ihn endlich kennengelernt habe. Ja! alles ist leer, alles ist Lüge, außer diesem endlosen Himmel. Nichts, nichts außer ihm. Aber selbst das ist nicht einmal da, da ist nichts als Stille, Ruhe. Und Gott sei Dank!…“ Auf der rechten Flanke bei Bagration um 9 Uhr hatte die Sache noch nicht begonnen. Prinz Bagration wollte Dolgorukovs Forderung, ein Unternehmen zu gründen, nicht zustimmen und die Verantwortung von sich ablenken, und schlug Dolgorukov vor, den Oberbefehlshaber zu schicken, um danach zu fragen. Bagration wusste, dass er in einer Entfernung von fast 10 Meilen eine Flanke von der anderen trennte, wenn sie den Gesandten nicht töteten (was sehr wahrscheinlich war) und wenn er sogar den Oberbefehlshaber fand, was war sehr schwierig, der Gesandte hätte keine Zeit, früher abends zurückzukehren. Bagration blickte mit seinen großen, ausdruckslosen, schläfrigen Augen auf sein Gefolge, und Rostovs kindliches Gesicht, das unwillkürlich vor Aufregung und Hoffnung starb, war das erste, das ihm ins Auge fiel. Er hat es geschickt. - Und wenn ich Seine Majestät vor dem Oberbefehlshaber treffe, Eure Exzellenz? - sagte Rostov und hielt seine Hand an das Visier. „Sie können es Seiner Majestät weitergeben“, sagte Dolgorukov und unterbrach Bagration hastig. Nach dem Wechsel von der Kette gelang es Rostov, einige Stunden vor dem Morgen zu schlafen und fühlte sich fröhlich, kühn, entschlossen, mit dieser Elastizität der Bewegungen, dem Vertrauen in sein Glück und in dieser Stimmung, in der alles einfach, lustig und möglich erscheint. Alle seine Wünsche wurden heute morgen erfüllt; eine allgemeine Schlacht wurde gegeben, er nahm daran teil; außerdem war er Ordonnanz unter dem tapfersten General; außerdem ging er zu Kutuzov und vielleicht zum Souverän selbst. Der Morgen war klar, das Pferd darunter war freundlich. Sein Herz war voller Freude und Glück. Nachdem er den Befehl erhalten hatte, startete er sein Pferd und galoppierte die Linie entlang. Zuerst ritt er entlang der Linie von Bagrations Truppen, die noch nicht in Aktion getreten waren und regungslos standen; dann fuhr er in den Raum, der von Uvarovs Kavallerie besetzt war, und hier bemerkte er bereits Bewegungen und Anzeichen von Vorbereitungen für den Fall; Nachdem er Uvarovs Kavallerie passiert hatte, hörte er bereits deutlich die Geräusche von Kanonen und Kanonenfeuer vor sich. Die Schießerei verschärfte sich.

Silizium

SILIZIUM-ICH; m.[aus dem Griechischen. krēmnos - Klippe, Fels] Ein chemisches Element (Si), dunkelgraue Kristalle mit metallischem Glanz, die Bestandteil der meisten Gesteine ​​sind.

◁ Silizium, th, th. K-Salze. Kieselhaltig (siehe 2.K.; 1 Zeichen).

Silizium

(lat. Silizium), ein chemisches Element der IV. Gruppe des Periodensystems. Dunkelgraue Kristalle mit metallischem Glanz; Dichte 2,33 g / cm 3, t pl 1415ºC. Beständig gegen chemische Angriffe. Es macht 27,6 % der Masse der Erdkruste aus (Platz 2 unter den Elementen), die wichtigsten Mineralien sind Kieselsäure und Silikate. Eines der wichtigsten Halbleitermaterialien (Transistoren, Thermistoren, Fotozellen). Bestandteil vieler Stähle und anderer Legierungen (erhöht die mechanische Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit, verbessert die Gießeigenschaften).

SILIZIUM

SILIZIUM (lat. Silizium aus Silex - Flint), Si (gelesen "Silicium", aber jetzt ziemlich oft als "Si"), ein chemisches Element mit der Ordnungszahl 14, Atommasse 28,0855. Der russische Name kommt vom griechischen kremnos - Klippe, Berg.
Natürliches Silizium besteht aus einer Mischung von drei stabilen Nukliden (cm. NUKLID) mit den Massenzahlen 28 (überwiegt im Gemisch, es sind 92,27 Massen-% darin), 29 (4,68 %) und 30 (3,05 %). Konfiguration der äußeren Elektronenschicht eines neutralen, nicht angeregten Siliziumatoms 3 s 2 R 2 . In Verbindungen weist es normalerweise eine Oxidationsstufe von +4 (Wertigkeit IV) und sehr selten +3, +2 und +1 (Wertigkeiten III, II bzw. I) auf. Im Periodensystem von Mendeleev befindet sich Silizium in der IVA-Gruppe (in der Kohlenstoffgruppe) in der dritten Periode.
Der Radius des neutralen Siliziumatoms beträgt 0,133 nm. Die sequentiellen Ionisierungsenergien des Siliziumatoms betragen 8,1517, 16,342, 33,46 und 45,13 eV, die Elektronenaffinität beträgt 1,22 eV. Der Radius des Si 4+ -Ions mit einer Koordinationszahl von 4 (am häufigsten bei Silizium) beträgt 0,040 nm, bei einer Koordinationszahl von 6 - 0,054 nm. Auf der Pauling-Skala beträgt die Elektronegativität von Silizium 1,9. Obwohl Silizium üblicherweise als Nichtmetall eingestuft wird, nimmt es in einer Reihe von Eigenschaften eine Zwischenstellung zwischen Metallen und Nichtmetallen ein.
In freier Form - braunes Pulver oder hellgraues Kompaktmaterial mit metallischem Glanz.
Entdeckungsgeschichte
Siliziumverbindungen sind dem Menschen seit Menschengedenken bekannt. Doch mit einer einfachen Substanz begegnete Silizium erst vor etwa 200 Jahren. Tatsächlich waren die ersten Forscher, die Silizium erhielten, der Franzose J. L. Gay-Lussac (cm. GAY LUSSAC Joseph Louis) und L. J. Tenard (cm. TENAR Louis Jacques). Sie entdeckten 1811, dass beim Erhitzen von Siliziumfluorid mit metallischem Kalium eine bräunlich-braune Substanz entsteht:
SiF 4 + 4K = Si + 4KF, die Forscher selbst haben jedoch nicht die richtige Schlussfolgerung gezogen, um eine neue einfache Substanz zu erhalten. Die Ehre, ein neues Element zu entdecken, gebührt dem schwedischen Chemiker J. Berzelius (cm. BERZELIUS Jens Jacob), der ebenfalls eine Verbindung der Zusammensetzung K 2 SiF 6 mit metallischem Kalium erhitzte, um Silizium zu erhalten. Er erhielt das gleiche amorphe Pulver wie die französischen Chemiker und kündigte 1824 eine neue elementare Substanz an, die er "Silizium" nannte. Kristallines Silizium wurde erst 1854 von dem französischen Chemiker A. E. St. Clair Deville erhalten (cm. SAINT CLAIR DEVILLE (Henri Etienne) .
In der Natur sein
Hinsichtlich der Verbreitung in der Erdkruste steht Silizium unter allen Elementen (nach Sauerstoff) an zweiter Stelle. Silizium macht 27,7 % der Masse der Erdkruste aus. Silizium ist Bestandteil mehrerer hundert verschiedener natürlicher Silikate (cm. SILIKATE) und Alumosilikate (cm. ALUMOSILIKATE). Kieselsäure oder Siliziumdioxid ist ebenfalls weit verbreitet (cm. SILICIUMDIOXID) SiO 2 (Flusssand (cm. SAND), Quarz (cm. QUARZ), Feuerstein (cm. FEUERSTEIN) und andere), die etwa 12 % der Erdkruste (nach Masse) ausmachen. Silizium kommt in der Natur nicht in freier Form vor.
Erhalt
Industriell wird Silizium durch Reduktion der SiO 2 -Schmelze mit Koks bei einer Temperatur von etwa 1800°C in Lichtbogenöfen gewonnen. Die Reinheit des so gewonnenen Siliziums beträgt etwa 99,9 %. Da für den praktischen Einsatz Silizium höherer Reinheit benötigt wird, wird das entstehende Silizium chloriert. Es entstehen Verbindungen der Zusammensetzung SiCl 4 und SiCl 3 H. Diese Chloride werden durch verschiedene Methoden weiter von Verunreinigungen gereinigt und in der Endstufe mit reinem Wasserstoff reduziert. Es ist auch möglich, Silizium durch vorheriges Erhalten von Magnesiumsilicid Mg 2 Si zu reinigen. Weiterhin wird flüchtiges Monosilan SiH 4 aus Magnesiumsilizid unter Verwendung von Salz- oder Essigsäure erhalten. Monosilan wird durch Destillation, Sorption und andere Verfahren weiter gereinigt und dann bei einer Temperatur von etwa 1000°C in Silizium und Wasserstoff zersetzt. Der Gehalt an Verunreinigungen in dem durch diese Verfahren erhaltenen Silizium wird auf 10 –8 –10 –6 Gew.-% reduziert.
Physikalische und chemische Eigenschaften
Das Kristallgitter von Silizium ist ein kubisch flächenzentrierter Typ von Diamant, Parameter ein = 0,54307 nm (andere polymorphe Modifikationen von Silizium wurden auch bei hohen Drücken erhalten), aber aufgrund der längeren Bindungslänge zwischen Si-Si-Atomen im Vergleich zur C-C-Bindungslänge ist die Härte von Silizium viel geringer als die von Diamant.
Die Dichte von Silizium beträgt 2,33 kg/dm 3 . Schmelzpunkt 1410°C, Siedepunkt 2355°C. Silizium ist spröde, erst bei Erwärmung über 800°C wird es plastisch. Interessanterweise ist Silizium für Infrarotstrahlung (IR) durchlässig.
Elementares Silizium ist ein typischer Halbleiter (cm. HALBLEITER). Die Bandlücke bei Raumtemperatur beträgt 1,09 eV. Die Konzentration an Stromträgern in Silizium mit Eigenleitfähigkeit beträgt bei Raumtemperatur 1,5·10 16 m -3 . Die elektrischen Eigenschaften von kristallinem Silizium werden stark durch die darin enthaltenen Mikroverunreinigungen beeinflusst. Um Einkristalle aus Silizium mit Lochleitfähigkeit zu erhalten, werden Zusätze von Elementen der Gruppe III - Bor - in Silizium eingebracht (cm. BOR (chemisches Element)), Aluminium (cm. ALUMINIUM), Gallium (cm. GALLIUM) und Indien (cm. INDIEN), mit elektronischer Leitfähigkeit - Zusätze von Elementen der V-ten Gruppe - Phosphor (cm. PHOSPHOR), Arsen (cm. ARSEN) oder Antimon (cm. ANTIMON). Die elektrischen Eigenschaften von Silizium können durch Veränderung der Verarbeitungsbedingungen von Einkristallen verändert werden, insbesondere durch Behandlung der Siliziumoberfläche mit verschiedenen chemischen Mitteln.
Chemisch ist Silizium inaktiv. Bei Raumtemperatur reagiert es nur mit gasförmigem Fluor zu flüchtigem Siliziumtetrafluorid SiF 4 . Beim Erhitzen auf eine Temperatur von 400–500°C reagiert Silizium mit Sauerstoff zu Dioxid SiO 2 , mit Chlor, Brom und Jod zu den entsprechenden flüchtigen Tetrahalogeniden SiHal 4 .
Silizium reagiert nicht direkt mit Wasserstoff, Siliziumverbindungen mit Wasserstoff sind Silane (cm. SILANE) mit der allgemeinen Formel Si n H 2n+2 - indirekt erhalten. Monosilan SiH 4 (es wird oft einfach als Silan bezeichnet) wird beispielsweise bei der Wechselwirkung von Metallsiliziden mit Säurelösungen freigesetzt:
Ca 2 Si + 4 HCl \u003d 2 CaCl 2 + SiH 4
Das bei dieser Reaktion gebildete Silan SiH 4 enthält eine Beimischung anderer Silane, insbesondere Disilan Si 2 H 6 und Trisilan Si 3 H 8, in denen eine Kette von durch Einfachbindungen (-Si-Si-Si) miteinander verbundenen Siliciumatomen vorliegt -) .
Silizium bildet mit Stickstoff bei einer Temperatur von etwa 1000°C Nitride Si 3 N 4 , mit Bor die thermisch und chemisch stabilen Boride SiB 3 , SiB 6 und SiB 12 . Die Verbindung von Silizium und seinem nächsten Analogon gemäß dem Periodensystem - Kohlenstoff - Siliziumkarbid SiC (Carborundum (cm. KARBORUND)) zeichnet sich durch hohe Härte und geringe chemische Aktivität aus. Karborund wird weithin als Schleifmittel verwendet.
Beim Erhitzen von Silizium mit Metallen entstehen Silizide (cm. SILIZIDE). Silizide lassen sich in zwei Gruppen einteilen: ionisch-kovalente (Silizide der Alkali-, Erdalkalimetalle und Magnesium wie Ca 2 Si, Mg 2 Si etc.) und metallartige (Übergangsmetallsilizide). Silizide von Aktivmetallen zersetzen sich unter Einwirkung von Säuren, Silizide von Übergangsmetallen sind chemisch stabil und zersetzen sich nicht unter Einwirkung von Säuren. Metallähnliche Silizide haben hohe Schmelzpunkte (bis zu 2000°C). Am häufigsten werden metallähnliche Silizide mit den Zusammensetzungen MSi, M 3 Si 2 , M 2 Si 3 , M 5 Si 3 und MSi 2 gebildet. Metallähnliche Silizide sind chemisch inert, sauerstoffbeständig auch bei hohen Temperaturen.
Siliziumdioxid SiO 2 ist ein saures Oxid, das nicht mit Wasser reagiert. Existiert in Form mehrerer polymorpher Modifikationen (Quarz (cm. QUARZ), Tridymit, Cristobalit, glasiges SiO 2). Von diesen Modifikationen hat Quarz den größten praktischen Wert. Quarz hat piezoelektrische Eigenschaften (cm. PIEZOELEKTRISCHE MATERIALIEN), es ist transparent für ultraviolette (UV) Strahlung. Es zeichnet sich durch einen sehr geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten aus, sodass das Geschirr aus Quarz bei Temperaturabfällen von bis zu 1000 Grad nicht reißt.
Quarz ist gegenüber Säuren chemisch beständig, reagiert aber mit Flusssäure:
SiO 2 + 6HF \u003d H 2 + 2H 2 O
und gasförmiger Fluorwasserstoff HF:
SiO 2 + 4HF \u003d SiF 4 + 2H 2 O
Diese beiden Reaktionen werden häufig zum Ätzen von Glas verwendet.
Beim Schmelzen von SiO 2 mit Alkalien und basischen Oxiden sowie mit Carbonaten aktiver Metalle entstehen Silikate (cm. SILIKATE)- Salze sehr schwacher, wasserunlöslicher Kieselsäuren, die keine konstante Zusammensetzung haben (cm. SILIKONSÄUREN) die allgemeine Formel xH 2 O ySiO 2 (ziemlich oft wird in der Literatur nicht sehr genau nicht über Kieselsäuren, sondern über Kieselsäure geschrieben, obwohl wir eigentlich über dasselbe sprechen). Beispielsweise kann Natriumorthosilikat erhalten werden:
SiO 2 + 4NaOH \u003d (2Na 2 O) SiO 2 + 2H 2 O,
Calciummetasilikat:
SiO 2 + CaO \u003d CaO SiO 2
oder gemischtes Calcium- und Natriumsilikat:
Na 2 CO 3 + CaCO 3 + 6SiO 2 = Na 2 O CaO 6SiO 2 + 2CO 2
Fensterglas wird aus Na 2 O CaO 6 SiO 2 -Silikat hergestellt.
Zu beachten ist, dass die meisten Silikate keine konstante Zusammensetzung haben. Von allen Silikaten sind nur Natrium- und Kaliumsilikate wasserlöslich. Lösungen dieser Silikate in Wasser werden als lösliches Glas bezeichnet. Aufgrund der Hydrolyse sind diese Lösungen durch ein stark alkalisches Milieu gekennzeichnet. Hydrolysierte Silikate zeichnen sich durch die Bildung nicht echter, sondern kolloidaler Lösungen aus. Beim Ansäuern von Lösungen von Natrium- oder Kaliumsilikaten fällt ein gallertartiger weißer Niederschlag von Kieselsäurehydraten aus.
Das Hauptstrukturelement sowohl von festem Siliziumdioxid als auch von allen Silikaten ist die Gruppe, in der das Siliziumatom Si von einem Tetraeder aus vier Sauerstoffatomen O umgeben ist. Dabei ist jedes Sauerstoffatom mit zwei Siliziumatomen verbunden. Fragmente können auf unterschiedliche Weise miteinander verknüpft werden. Unter den Silicaten werden die Fragmente entsprechend der Art der Bindungen in ihnen in Insel-, Ketten-, Band-, Schicht-, Gerüst- und andere unterteilt.
Bei der Reduktion von SiO 2 mit Silizium bei hohen Temperaturen entsteht Siliziummonoxid der Zusammensetzung SiO.
Silizium ist durch die Bildung von siliciumorganischen Verbindungen gekennzeichnet (cm. SILIZIUMVERBINDUNGEN), bei dem Siliziumatome durch verbrückende Sauerstoffatome -O- in langen Ketten verbunden sind, und zu jedem Siliziumatom mit Ausnahme von zwei O-Atomen zwei weitere organische Reste R 1 und R 2 \u003d CH 3, C 2 H 5, C 6 sind gebundenes H 5 , CH 2 CH 2 CF 3 und andere.
Anwendung
Als Halbleitermaterial wird Silizium verwendet. Quarz wird als piezoelektrisches Material, als Material zur Herstellung von hitzebeständigen chemischen (Quarz-) Schalen und UV-Strahlungslampen verwendet. Silikate werden in großem Umfang als Baustoffe verwendet. Fensterscheiben sind amorphe Silikate. Silikonwerkstoffe zeichnen sich durch eine hohe Verschleißfestigkeit aus und finden in der Praxis breite Anwendung als Silikonöle, Klebstoffe, Kautschuke und Lacke.
Biologische Rolle
Für einige Organismen ist Silizium ein wichtiges biogenes Element. (cm. BIOGENE ELEMENTE). Es ist Teil der Stützstrukturen bei Pflanzen und Skelettstrukturen bei Tieren. In großen Mengen wird Silizium von Meeresorganismen - Kieselalgen - konzentriert. (cm. Kieselalgen), Strahlentierchen (cm. RADIOLARIE), Schwämme (cm. SCHWAMM). Menschliches Muskelgewebe enthält (1-2) 10 -2% Silizium, Knochengewebe - 17 10 -4%, Blut - 3,9 mg / l. Mit der Nahrung gelangt täglich bis zu 1 g Silizium in den menschlichen Körper.
Siliziumverbindungen sind nicht giftig. Es ist jedoch sehr gefährlich, hochdisperse Partikel sowohl von Silikaten als auch von Siliziumdioxid einzuatmen, die beispielsweise beim Sprengen, beim Meißeln von Gestein in Minen, beim Betrieb von Sandstrahlmaschinen usw. entstehen. SiO 2 -Mikropartikel, die in die Lunge gelangen, kristallisieren aus in ihnen, und die daraus resultierenden Kristalle zerstören das Lungengewebe und verursachen eine schwere Krankheit - Silikose (cm. SILIKOSE). Um zu verhindern, dass dieser gefährliche Staub in die Lunge gelangt, sollte ein Atemschutzgerät als Atemschutz verwendet werden.

Enzyklopädisches Wörterbuch. 2009 .

Synonyme:

Sehen Sie, was "Silizium" in anderen Wörterbüchern ist:

- (Symbol Si), ein weit verbreitetes graues chemisches Element der Gruppe IV des Periodensystems, kein Metall. Es wurde erstmals 1824 von Jens BERZELIUS isoliert. Silizium kommt nur in Verbindungen wie SILICA (Siliziumdioxid) oder in ... ... Wissenschaftliches und technisches Lexikon

Silizium- wird fast ausschließlich durch carbothermische Reduktion von Siliziumdioxid im Elektrolichtbogenofen gewonnen. Es ist ein schlechter Wärme- und Stromleiter, härter als Glas, normalerweise in Form von Pulver oder häufiger formlosen Stücken ... ... Offizielle Terminologie

SILIZIUM- chem. Element, Nichtmetall, Symbol Si (lat. Silizium), at. n. 14, bei. Uhr 28.08; amorphes und kristallines Silizium (das aus Kristallen des gleichen Typs wie Diamant aufgebaut ist) sind bekannt. Amorphes K. braunes Pulver mit kubischer Struktur in hochdisperser ... ... Große polytechnische Enzyklopädie

- (Silicium), Si, ein chemisches Element der Gruppe IV des Periodensystems, Ordnungszahl 14, Atommasse 28,0855; Nichtmetall, Schmp. 1415shC. Silizium ist nach Sauerstoff das zweithäufigste Element auf der Erde, der Gehalt in der Erdkruste beträgt 27,6 Masse-%. ... ... Moderne Enzyklopädie

Si (lat. Silicium * a. silicium, silicon; n. Silizium; f. silicium; and. siliseo), chem. Element IV Gruppe periodisch. Mendelejew-Systeme, at. n. 14, bei. m. 28.086. In der Natur gibt es 3 stabile Isotope 28Si (92,27), 29Si (4,68%), 30Si (3 ... Geologische Enzyklopädie

Seit der Steinzeit sind den Menschen Siliziumverbindungen bekannt, die auf der Erde weit verbreitet sind. Die Verwendung von Steinwerkzeugen für Arbeit und Jagd dauerte mehrere Jahrtausende. Die Verwendung von Siliziumverbindungen im Zusammenhang mit ihrer Verarbeitung – der Herstellung von Glas – begann um 3000 v. e. (im alten Ägypten). Die früheste bekannte Siliziumverbindung ist SiO 2 -Oxid (Silica). Im 18. Jahrhundert galt Kieselsäure als einfacher Körper und bezeichnete „Erden“ (was sich in ihrem Namen widerspiegelt). Die Komplexität der Zusammensetzung von Kieselsäure wurde von I. Ya. Berzelius festgestellt. Er war der Erste, der 1825 elementares Silizium aus Siliziumfluorid SiF 4 gewann, indem er letzteres mit metallischem Kalium reduzierte. Das neue Element erhielt den Namen "Silizium" (vom lateinischen Silex - Feuerstein). Der russische Name wurde 1834 von G. I. Hess eingeführt.

Verteilung von Silizium in der Natur. In Bezug auf die Verbreitung in der Erdkruste ist Silizium das zweite (nach Sauerstoff) Element, sein durchschnittlicher Gehalt in der Lithosphäre beträgt 29,5 % (nach Masse). Silizium spielt in der Erdkruste die gleiche Hauptrolle wie Kohlenstoff im Tier- und Pflanzenreich. Für die Geochemie von Silizium ist seine außergewöhnlich starke Bindung an Sauerstoff wichtig. Etwa 12 % der Lithosphäre ist Kieselsäure SiO 2 in Form des Minerals Quarz und seiner Varietäten. Die Lithosphäre besteht zu 75 % aus verschiedenen Silikaten und Alumosilikaten (Feldspäte, Glimmer, Amphibole etc.). Die Gesamtzahl der kieselsäurehaltigen Mineralien übersteigt 400.

Silizium wird während magmatischer Prozesse schwach differenziert: Es reichert sich sowohl in Granitoiden (32,3 %) als auch in ultramafischen Gesteinen (19 %) an. Bei hohen Temperaturen und hohen Drücken nimmt die Löslichkeit von SiO 2 zu. Es kann auch mit Wasserdampf migrieren; daher sind Pegmatite hydrothermaler Adern durch signifikante Quarzkonzentrationen gekennzeichnet, die häufig mit Erzelementen (Goldquarz, Quarz-Kassiterit und andere Adern) assoziiert sind.

Physikalische Eigenschaften von Silizium. Silizium bildet dunkelgraue Kristalle mit metallischem Glanz, die ein kubisch-flächenzentriertes Diamantgitter mit einer Periode a = 5,431 Å und einer Dichte von 2,33 g/cm 3 aufweisen. Bei sehr hohen Drücken wurde eine neue (wahrscheinlich hexagonale) Modifikation mit einer Dichte von 2,55 g/cm 3 erhalten. Silizium schmilzt bei 1417°C und siedet bei 2600°C. Spezifische Wärmekapazität (bei 20–100 °C) 800 J/(kg K) oder 0,191 cal/(g Grad); Die Wärmeleitfähigkeit ist selbst für die reinsten Proben nicht konstant und liegt im Bereich (25 ° C) von 84 bis 126 W / (m K) oder 0,20 bis 0,30 cal / (cm s deg). Der Temperaturkoeffizient der linearen Ausdehnung 2,33·10 -6 K -1 unterhalb von 120 K wird negativ. Silizium ist für langwellige Infrarotstrahlen durchlässig; Brechungsindex (für λ = 6 μm) 3,42; Dielektrizitätskonstante 11,7. Silizium ist diamagnetisch, atomare magnetische Suszeptibilität -0,13-10 -6. Siliziumhärte nach Mohs 7,0, nach Brinell 2,4 Gn/m 2 (240 kgf/mm 2), Elastizitätsmodul 109 Gn/m 2 (10 890 kgf/mm 2), Kompressibilitätskoeffizient 0,325 10 -6 cm 2 /kg . Silizium ist ein sprödes Material; bei Temperaturen über 800°C beginnt eine merkliche plastische Verformung.

Silizium ist ein Halbleiter mit einem breiten Anwendungsspektrum. Die elektrischen Eigenschaften von Silizium sind stark von Verunreinigungen abhängig. Der intrinsische spezifische elektrische Volumenwiderstand von Silizium bei Raumtemperatur wird mit 2,3·10 3 Ohm·m (2,3·10 5 Ohm·cm) angenommen.

Halbleiter Silizium mit p-Leitfähigkeit (Zusätze B, Al, In oder Ga) und n-Leitfähigkeit (Zusätze P, Bi, As oder Sb) hat einen viel geringeren Widerstand. Die Bandlücke nach elektrischen Messungen beträgt 1,21 eV bei 0 K und nimmt bei 300 K auf 1,119 eV ab.

Chemische Eigenschaften von Silizium. Entsprechend der Stellung des Siliziums im Periodensystem von Mendelejew sind 14 Elektronen des Siliziumatoms auf drei Schalen verteilt: in der ersten (aus dem Kern) 2 Elektronen, in der zweiten 8, in der dritten (Valenz) 4; Elektronenhüllenkonfiguration 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 . Sequentielle Ionisationspotentiale (eV): 8,149; 16.34; 33.46 und 45.13. Atomradius 1,33 Å, Kovalenzradius 1,17 Å, Ionenradien Si 4+ 0,39 Å, Si 4– 1,98 Å.

In Verbindungen ist Silizium (ähnlich Kohlenstoff) 4-wertig. Im Gegensatz zu Kohlenstoff weist Silizium jedoch neben einer Koordinationszahl von 4 eine Koordinationszahl von 6 auf, was durch das große Volumen seines Atoms erklärt wird (Siliziumfluoride mit einer 2-Gruppe sind ein Beispiel für solche Verbindungen).

Die chemische Bindung des Siliziumatoms mit anderen Atomen erfolgt normalerweise über hybride sp 3 -Orbitale, aber es ist auch möglich, zwei seiner fünf (vakanten) 3d-Orbitale einzubeziehen, insbesondere wenn Silizium sechsfach koordiniert ist. Mit einem niedrigen Elektronegativitätswert von 1,8 (gegenüber 2,5 für Kohlenstoff; 3,0 für Stickstoff usw.) ist Silizium in Verbindungen mit Nichtmetallen elektropositiv, und diese Verbindungen sind von Natur aus polar. Die hohe Bindungsenergie mit Sauerstoff Si - O, gleich 464 kJ / mol (111 kcal / mol), bestimmt die Stabilität seiner Sauerstoffverbindungen (SiO 2 und Silikate). Die Si-Si-Bindungsenergie ist niedrig, 176 kJ/mol (42 kcal/mol); anders als Kohlenstoff zeichnet sich Silizium nicht durch die Bildung langer Ketten und einer Doppelbindung zwischen Si-Atomen aus. Aufgrund der Bildung eines schützenden Oxidfilms ist Silizium auch bei erhöhten Temperaturen an der Luft stabil. In Sauerstoff oxidiert es ab 400 °C zu Siliziumoxid (IV) SiO 2 . Bekannt ist auch Siliziumoxid (II) SiO, das in Form eines Gases bei hohen Temperaturen stabil ist; durch schnelles Abkühlen kann ein festes Produkt erhalten werden, das sich leicht in ein dünnes Gemisch aus Si und SiO 2 zersetzt. Silizium ist säurebeständig und löst sich nur in einer Mischung aus Salpeter- und Flusssäure auf; löst sich leicht in heißen Alkalilösungen unter Wasserstoffentwicklung. Silizium reagiert mit Fluor bei Raumtemperatur mit anderen Halogenen - wenn es erhitzt wird, um Verbindungen der allgemeinen Formel SiX 4 zu bilden. Wasserstoff reagiert nicht direkt mit Silizium, und Siliziumhydride (Silane) werden durch Zersetzung von Siliziden erhalten (siehe unten). Siliziumwasserstoffe sind bekannt von SiH 4 bis Si 8 H 18 (in der Zusammensetzung ähnlich gesättigten Kohlenwasserstoffen). Silizium bildet 2 Gruppen von sauerstoffhaltigen Silanen - Siloxane und Siloxene. Silizium reagiert mit Stickstoff bei Temperaturen über 1000 ° C. Si 3 N 4 -Nitrid ist von großer praktischer Bedeutung, es oxidiert an der Luft auch bei 1200 ° C nicht, es ist beständig gegen Säuren (außer Salpetersäure) und Laugen sowie gegen geschmolzene Metalle und Schlacken, was es zu einem wertvollen Material für die chemische Industrie, für die Herstellung von feuerfesten Materialien und andere macht. Siliziumverbindungen mit Kohlenstoff (Siliziumcarbid SiC) und Bor (SiB 3 , SiB 6 , SiB 12) zeichnen sich durch hohe Härte sowie thermische und chemische Beständigkeit aus. Beim Erhitzen reagiert Silizium (in Gegenwart von Metallkatalysatoren wie Kupfer) mit Organochlorverbindungen (zB mit CH 3 Cl) unter Bildung von Organohalogensilanen [zB Si(CH 3 ) 3 Cl], die für die verwendet werden Synthese zahlreicher Organosiliciumverbindungen.

Silizium geht mit fast allen Metallen Verbindungen ein - Silizide (Verbindungen wurden nicht nur mit Bi, Tl, Pb, Hg gefunden). Es wurden mehr als 250 Silizide erhalten, deren Zusammensetzung (MeSi, MeSi 2 , Me 5 Si 3 , Me 3 Si, Me 2 Si ua) meist nicht den klassischen Wertigkeiten entspricht. Silizide zeichnen sich durch ihre Feuerfestigkeit und Härte aus; von größter praktischer Bedeutung sind Ferrosilizium (Reduktionsmittel beim Schmelzen von Speziallegierungen, siehe Ferrolegierungen) und Molybdänsilizid MoSi 2 (Elektroofenheizungen, Gasturbinenschaufeln etc.).

Silizium bekommen. Silizium technischer Reinheit (95-98 %) wird im Lichtbogen durch Reduktion von Kieselsäure SiO 2 zwischen Graphitelektroden gewonnen. Im Zusammenhang mit der Entwicklung der Halbleitertechnologie wurden Verfahren entwickelt, um reines und insbesondere reines Silizium zu gewinnen, was eine Vorsynthese von reinsten Silizium-Ausgangsverbindungen erfordert, aus denen Silizium durch Reduktion oder thermische Zersetzung extrahiert wird.

Reines Halbleiter-Silizium wird in zwei Formen gewonnen: polykristallin (durch Reduktion von SiCl 4 oder SiHCl 3 mit Zink oder Wasserstoff, thermische Zersetzung von SiI 4 und SiH 4) und einkristallin (durch tiegelloses Zonenschmelzen und „Ziehen“ eines Einkristalls aus geschmolzenes Silizium - das Czochralski-Verfahren).

Die Verwendung von Silizium. Speziell dotiertes Silizium wird weithin als Material für die Herstellung von Halbleiterbauelementen (Transistoren, Thermistoren, Leistungsgleichrichter, Thyristoren; in Raumfahrzeugen verwendete Solarfotozellen usw.) verwendet. Da Silizium für Strahlen mit einer Wellenlänge von 1 bis 9 Mikrometer durchlässig ist, wird es in der Infrarotoptik verwendet,

Silizium hat vielfältige und ständig wachsende Anwendungen. In der Metallurgie wird Silizium verwendet, um in geschmolzenen Metallen gelösten Sauerstoff zu entfernen (Desoxidation). Silizium ist Bestandteil einer Vielzahl von Eisen- und Nichteisenlegierungen. Silizium verleiht Legierungen in der Regel eine erhöhte Korrosionsbeständigkeit, verbessert ihre Gießeigenschaften und erhöht die mechanische Festigkeit; Bei höheren Konzentrationen kann Silizium jedoch Sprödigkeit verursachen. Die wichtigsten sind siliziumhaltige Eisen-, Kupfer- und Aluminiumlegierungen. Silizium wird in zunehmendem Maße für die Synthese von siliziumorganischen Verbindungen und Siliziden verwendet. Kieselsäure und viele Silikate (Ton, Feldspäte, Glimmer, Talkum etc.) werden von der Glas-, Zement-, Keramik-, Elektro- und anderen Industrien verarbeitet.

Silizium kommt im Körper in Form verschiedener Verbindungen vor, die hauptsächlich an der Bildung fester Skelettteile und -gewebe beteiligt sind. Einige Meerespflanzen (z. B. Kieselalgen) und Tiere (z. B. Silikonschwämme, Radiolarien) können besonders viel Silizium ansammeln und beim Absterben dicke Ablagerungen aus Silizium(IV)-oxid auf dem Meeresboden bilden. In kalten Meeren und Seen überwiegen in den Tropen biogene Schlicke, die mit Silizium angereichert sind. Meere - kalkhaltige Schlicke mit geringem Siliziumgehalt. Unter Landpflanzen reichern Gräser, Seggen, Palmen und Schachtelhalme viel Silizium an. Bei Wirbeltieren beträgt der Gehalt an Siliziumoxid (IV) in Aschesubstanzen 0,1-0,5%. Silizium kommt in den größten Mengen im dichten Bindegewebe, in den Nieren und in der Bauchspeicheldrüse vor. Die tägliche menschliche Ernährung enthält bis zu 1 g Silizium. Bei einem hohen Gehalt an Siliziumoxid (IV) -Staub in der Luft gelangt er in die Lunge einer Person und verursacht eine Krankheit - Silikose.

Silizium im Körper. Silizium kommt im Körper in Form verschiedener Verbindungen vor, die hauptsächlich an der Bildung fester Skelettteile und -gewebe beteiligt sind. Einige Meerespflanzen (z. B. Kieselalgen) und Tiere (z. B. Silikonschwämme, Radiolarien) können besonders viel Silizium ansammeln und beim Absterben dicke Ablagerungen aus Silizium(IV)-oxid auf dem Meeresboden bilden. In kalten Meeren und Seen überwiegen in den Tropen biogene Schlicke, die mit Silizium angereichert sind. Meere - kalkhaltige Schlicke mit geringem Siliziumgehalt. Unter Landpflanzen reichern Gräser, Seggen, Palmen und Schachtelhalme viel Silizium an. Bei Wirbeltieren beträgt der Gehalt an Siliziumoxid (IV) in Aschesubstanzen 0,1-0,5%. Silizium kommt in den größten Mengen im dichten Bindegewebe, in den Nieren und in der Bauchspeicheldrüse vor. Die tägliche menschliche Ernährung enthält bis zu 1 g Silizium. Bei einem hohen Gehalt an Siliziumoxid (IV) -Staub in der Luft gelangt er in die Lunge einer Person und verursacht eine Krankheit - Silikose.

Silizium in freier Form wurde 1811 von J. Gay-Lussac und L. Tenard isoliert, indem Dämpfe von Siliziumfluorid über metallisches Kalium geleitet wurden, aber es wurde von ihnen nicht als Element beschrieben. Der schwedische Chemiker J. Berzelius beschrieb 1823 das Silizium, das er durch Behandlung des Kaliumsalzes K 2 SiF 6 mit Kaliummetall bei hoher Temperatur erhielt. Das neue Element erhielt den Namen "Silizium" (vom lateinischen Silex - Feuerstein). Der russische Name „Silicium“ wurde 1834 von dem russischen Chemiker German Ivanovich Hess eingeführt. Aus anderem Griechisch übersetzt. krhmnoz- "Klippe, Berg".

In der Natur sein, bekommen:

In der Natur kommt Silizium in Form von Dioxid und Silikaten unterschiedlicher Zusammensetzung vor. Natürliches Siliziumdioxid kommt hauptsächlich in Form von Quarz vor, obwohl andere Mineralien existieren - Cristobalit, Tridymit, Kitit, Cousite. Amorphes Siliziumdioxid kommt in Kieselalgenablagerungen am Grund der Meere und Ozeane vor - diese Ablagerungen wurden aus SiO 2 gebildet, das Bestandteil von Kieselalgen und einigen Ciliaten war.
Freies Silizium kann durch Calcinieren von feinem weißem Sand mit Magnesium, das chemisch fast reines Siliziumoxid ist, SiO 2 + 2 Mg = 2 MgO + Si, erhalten werden. Industrielles Silizium wird durch Reduktion der SiO 2 -Schmelze mit Koks bei einer Temperatur von etwa 1800°C in Lichtbogenöfen gewonnen. Die Reinheit des auf diese Weise gewonnenen Siliziums kann 99,9 % erreichen (die Hauptverunreinigungen sind Kohlenstoff, Metalle).

Physikalische Eigenschaften:

Amorphes Silizium hat die Form eines braunen Pulvers, dessen Dichte 2,0 g/cm 3 beträgt. Kristallines Silizium - eine dunkelgraue, glänzende kristalline Substanz, spröde und sehr hart, kristallisiert im Diamantgitter. Es ist ein typischer Halbleiter (leitet Elektrizität besser als ein Gummiisolator und schlechter als ein Leiter - Kupfer). Silizium ist spröde, erst bei Erwärmung über 800 °C wird es plastisch. Interessanterweise ist Silizium für Infrarotstrahlung ab einer Wellenlänge von 1,1 Mikrometern durchlässig.

Chemische Eigenschaften:

Chemisch ist Silizium inaktiv. Bei Raumtemperatur reagiert es nur mit gasförmigem Fluor zu flüchtigem Siliziumtetrafluorid SiF 4 . Beim Erhitzen auf eine Temperatur von 400–500 °C reagiert Silizium mit Sauerstoff zu Dioxid und mit Chlor, Brom und Jod zu den entsprechenden leicht flüchtigen Tetrahalogeniden SiHal 4 . Bei einer Temperatur von etwa 1000°C reagiert Silizium mit Stickstoff zu Nitrid Si 3 N 4 , mit Bor zu den thermisch und chemisch stabilen Boriden SiB 3 , SiB 6 und SiB 12 . Silizium reagiert nicht direkt mit Wasserstoff.
Zum Ätzen von Silizium wird am häufigsten eine Mischung aus Fluss- und Salpetersäure verwendet.
Silizium löst sich in heißen Alkalilösungen auf: Si + 2KOH + H 2 O = K 2 SiO 3 + 2H 2
Silizium ist durch Verbindungen mit einer Oxidationsstufe von +4 oder -4 gekennzeichnet.

Die wichtigsten Verbindungen:

Siliziumdioxid, SiO 2- (Kieselsäureanhydrid), farblos. Christ. Substanz, feuerfest (1720 C), mit hoher Härte. Säureoxid, chemisch inaktiv, interagiert mit Flusssäure und Alkalilösungen und bildet im letzteren Fall Salze von Kieselsäuren - Silikate. Silikate entstehen auch, wenn Siliziumoxid mit Alkalien, basischen Oxiden und einigen Salzen verschmolzen wird.
SiO 2 + 4NaOH = Na 4 SiO 4 + 2H 2 O; SiO 2 + CaO \u003d CaSiO 3;
Na 2 CO 3 + CaCO 3 + 6SiO 2 = Na 2 CaSi 6 O 14 + 2CO 2 (gemischtes Natrium-Calcium-Silikat, Glas)
Kieselsäuren- schwach, unlöslich, gebildet durch Zugabe von Säure zu einer Silikatlösung in Form eines Gels (gallertartige Substanz). H 4 SiO 4 (Orthosilizium) und H 2 SiO 3 (Metasilicium oder Silizium) existieren nur in Lösung und verwandeln sich beim Erhitzen und Trocknen irreversibel in SiO 2 . Das resultierende feste poröse Produkt - Kieselgel, hat eine entwickelte Oberfläche und wird als Gasadsorptionsmittel, Trockenmittel, Katalysator und Katalysatorträger verwendet.
Silikate- Salze von Kieselsäuren sind größtenteils (außer Natrium- und Kaliumsilikate) in Wasser unlöslich. Lösliche Silikate unterliegen in Lösung einer starken Hydrolyse.
Wasserstoffverbindungen- Analoga von Kohlenwasserstoffen, Silane, Verbindungen, in denen Siliziumatome durch eine Einfachbindung verbunden sind, Schweigen wenn die Siliziumatome doppelt gebunden sind. Diese Verbindungen bilden wie Kohlenwasserstoffe Ketten und Ringe. Alle Silane können sich spontan entzünden, mit Luft explosive Gemische bilden und leicht mit Wasser reagieren: SiH 4 + 2H 2 O \u003d SiO 2 + 4H 2
Siliziumtetrafluorid SiF 4, ein Gas mit unangenehmem Geruch, giftig, gebildet durch die Einwirkung von Flusssäure (Flusssäure) auf Silizium und viele seiner Verbindungen, einschließlich Glas:
Na 2 SiO 3 + 6HF = 2NaF + SiF 4 + 3H 2 O
Reagiert mit Wasser unter Bildung von Kieselsäure und Hexafluorsilicium(H 2 SiF 6) Säuren:
3SiF 4 + 3H 2 O \u003d 2H 2 SiF 6 + H 2 SiO 2
H 2 SiF 6 hat eine ähnliche Stärke wie Schwefelsäure, Salze sind Fluorsilikate.

Anwendung:

Seine größte Verwendung findet Silizium bei der Herstellung von Legierungen zur Festigkeitssteigerung von Aluminium, Kupfer und Magnesium sowie zur Herstellung von Ferrosiliziden, die in der Stahlherstellung und Halbleitertechnik von großer Bedeutung sind. Siliziumkristalle werden in Solarzellen und Halbleiterbauelementen - Transistoren und Dioden - verwendet. Silizium dient auch als Rohstoff für die Herstellung von Organosiliciumverbindungen oder Siloxanen, die in Form von Ölen, Schmiermitteln, Kunststoffen und Synthesekautschuken gewonnen werden. Anorganische Siliziumverbindungen werden in der Keramik- und Glastechnik, als Isoliermaterial und Piezokristalle verwendet.

Für einige Organismen ist Silizium ein wichtiges biogenes Element. Es ist Teil der Stützstrukturen bei Pflanzen und Skelettstrukturen bei Tieren. In großen Mengen wird Silizium von Meeresorganismen - Kieselalgen, Radiolarien, Schwämmen - konzentriert. Große Mengen an Silizium sind in Schachtelhalmen und Getreide konzentriert, hauptsächlich in den Unterfamilien Bambus und Reis, einschließlich gewöhnlichem Reis. Menschliches Muskelgewebe enthält (1-2) 10 -2% Silizium, Knochengewebe - 17 10 -4%, Blut - 3,9 mg / l. Mit der Nahrung gelangt täglich bis zu 1 g Silizium in den menschlichen Körper.

Antonov S.M., Tomilin K.G.
KhF Tjumen State University, 571 Gruppen.

Quellen: Silizium. Wikipedia; Silizium in der Online-Enzyklopädie "Krugosvet" , ;
Silizium-Website