Հետաքրքիր է 

Քիմիական խորհրդանիշ սիլիցիումի տարրի համար: Սիլիցիումը՝ բնության մեջ (երկրակեղևում՝ 25,8%)։ Ինչն է սպառնում ավելորդ սիլիցիումին

ֆիզիկական հատկություններ. Սիլիկոնը փխրուն է: Երբ տաքացվում է 800 ° C-ից բարձր, դրա պլաստիկությունը մեծանում է: Այն դիմացկուն է թթուների նկատմամբ։ Թթվային միջավայրում այն ​​ծածկվում է չլուծվող օքսիդ թաղանթով և պասիվացվում։

Միկրոտարրը թափանցիկ է ինֆրակարմիր ճառագայթման համար՝ սկսած 1,1 մկմ ալիքի երկարությունից։

Քիմիական հատկություններ. Սիլիկոնը փոխազդում է.

  • հալոգեններով (ֆտոր)՝ նվազեցնող հատկության դրսևորմամբ՝ Si + 2F2 = SiF4։ Այն փոխազդում է քլորաջրածնի հետ 300°C-ում, բրոմաջրածնի հետ 500°C-ում;
  • քլորով մինչև 400–600°C տաքացնելիս՝ Si + 2Cl2 = SiCl4;
  • 400–600°C տաքացնելիս թթվածնով` Si + O2 = SiO2;
  • այլ ոչ մետաղների հետ: 2000 ° C ջերմաստիճանի դեպքում այն ​​փոխազդում է ածխածնի (Si + C = SiC) և բորի հետ (Si + 3B = B3Si);
  • ազոտով 1000 ° C ջերմաստիճանում: 3Si + 2N2 = Si3N4;
  • մետաղներով սիլիցիդներ առաջացնելու համար՝ 2Ca + Si = Ca2Si;
  • թթուներով - միայն հիդրոֆտորային և ազոտական ​​թթուների խառնուրդով՝ 3Si + 4HNO3 + 18HF = 3H2 + 4NO + 8H2O;
  • լորի հետ. Սիլիցիումը լուծվում է և առաջանում է սիլիկատ և ջրածին` Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + H2:

Չի փոխազդում ջրածնի հետ։

Մարմնի փոխազդեցությունը վիտամինների և հանքանյութերի հետ

Սիլիկոնը փոխազդում է վիտամինների հետ, և. Հացահատիկի համադրությունը ցիտրուսային մրգերի և կանաչ բանջարեղենի հետ համարվում է ամենաօգտակարը։

Սիլիկոնը ներգրավված է ազատ ռադիկալների դեմ պայքարում։ Փոխազդելով ծանր մետաղների (կապարի) հետ՝ հետքի տարրը ձևավորում է կայուն միացություններ։ Դրանք արտազատվում են միզասեռական համակարգի միջոցով։ Նույնը տեղի է ունենում խարամների և թունավոր նյութերի դեպքում։

Սիլիցիումը բարելավում է երկաթի (Fe) և կալցիումի (Ca), կոբալտի (Cb), մանգանի (Mn), ֆտորի (F) կլանումը:

Շարակցական հյուսվածքում սիլիցիումի կոնցենտրացիայի նվազումը հանգեցնում է անոթների վնասմանը, աթերոսկլերոզին և ոսկրային հյուսվածքի ամրության խախտմանը։

Սիլիցիումի դերը տարբեր հիվանդությունների առաջացման և ընթացքի մեջ

Մարմնի մեջ սիլիցիումի պակասի դեպքում արյան մեջ խոլեստերինի կոնցենտրացիան մեծանում է: Դրա պատճառով ձևավորվում են խոլեստերինի թիթեղներ, վատանում է արտահոսքը:

Երբ սիլիցիումը սպառվում է օրական 20 մգ-ից պակաս, իմունիտետը թուլանում է։ Առաջանում են ալերգիկ ցաներ, մաշկը դառնում է չոր ու շերտավոր, առաջանում է բորբոս։

Մազերը բարակում են, գլխամաշկը փաթիլվում և քոր է գալիս։ Եղունգների թիթեղները դեֆորմացված են:

Աշխատունակությունը և հոգեկան վիճակը վատթարանում են արյան արտահոսքի խանգարման և ուղեղի թթվածնով հագեցվածության պատճառով։

Օրգանիզմում սիլիցիումի քանակի նվազմամբ մինչև 1,2-1,6%, դա հղի է ինսուլտի, սրտի կաթվածի, շաքարային դիաբետի, հեպատիտի վիրուսի և ուռուցքաբանության առաջացմամբ։

Սիլիցիումի ավելցուկը հանգեցնում է միզուղիների և հոդերի մեջ աղերի նստվածքի, անոթների ֆիբրոզի և պաթոլոգիաների: Վատագույն դեպքում լյարդը մեծանում է, վերջույթներն ուռչում են, մաշկը կապույտ է դառնում, առաջանում է շնչահեղձություն։

Սիլիցիումի ֆունկցիոնալ ներուժը


Սիլիցիումի հիմնական խնդիրն օրգանիզմում ոսկրային, աճառային հյուսվածքի և անոթների պատերի ձևավորումն է։ Հանքանյութի 90%-ը գտնվում է կապի և ոսկրային հյուսվածքի, ավշային հանգույցների, վահանաձև գեղձի, մազերի և մաշկի մեջ: Այնուամենայնիվ, քիմիական տարրի ֆունկցիոնալ ներուժը սրանով չի սահմանափակվում։ Սիլիցիումի շնորհիվ.

  • ոսկորները և կապանները ամրացվում են. Ինչքան շատ հանքանյութեր լինեն առաջինում, այնքան ուժեղ է այն։ Ոսկրային հյուսվածքում սիլիցիումի կոնցենտրացիայի նվազումը հղի է օստեոպորոզով և աթերոսկլերոզով: Աճառի համար կարևոր է գլիկոզամինոգլիկանների սինթեզը.
  • կանխում է միջողային սկավառակների դեգեներացիան. Վերջիններս կազմված են աճառային հյուսվածքի թիթեղներից։ Որքան քիչ է սիլիցիումը, այնքան ավելի արագ է մաշվում ափսեը: Եթե ​​դրա մեջ ճեղք առաջանա, ողնուղեղային հեղուկը կսկսի դուրս հոսել։ Սա հղի է ելուստներով և ճողվածքով.
  • ոսկրային հյուսվածքը վերականգնվում է. Ոսկորները, կապանները և ջլերը միասին աճում են շատ դժվար և երկար;
  • բարելավում է մաշկի, եղունգների և մազերի վիճակը. Դրանք պարունակում են քիմիական տարրի ամենաբարձր կոնցենտրացիան: Չոր և շերտավոր մաշկը, փխրուն և ձանձրալի մազերը, շերտազատվող եղունգները սիլիցիումի անբավարարության նշաններ են.
  • նյութափոխանակությունը կայունանում է. Սիլիցիումի շնորհիվ ներծծվում է քիմիական տարրերի 70%-ի երեք քառորդը։ Հանքանյութը ներգրավված է սպիտակուցների և ածխաջրերի նյութափոխանակության մեջ.
  • իմունիտետը ամրապնդվում է. Սիլիցիումի շնորհիվ արագանում է ֆագոցիտոզը՝ իմունային համակարգի հատուկ բջիջների ձևավորումը։ Նրանց հիմնական գործառույթը օտար սպիտակուցային կառուցվածքների քայքայումն է: Եթե ​​վիրուսային վարակը մտնում է մարմին, ֆագոցիտները պարուրում են թշնամուն և ոչնչացնում նրան.
  • հեռացնում է ծանր մետաղները և տոքսինները. Սիլիցիումի օքսիդը փոխազդում է դրանց հետ, դրանք վերածում օրգանիզմի համար չեզոք միացությունների, որոնք արտազատվում են մեզով.
  • ամրապնդվում են արյան անոթների պատերը, սրտի փականները, աղեստամոքսային տրակտի օրգանների պատյանը։ Անոթի պատի հիմքը էլաստինն է, որը սինթեզվում է սիլիցիումի միջոցով.
  • նվազում է արյան անոթների պատերի թափանցելիությունը, նվազում են երակների վարիկոզի, թրոմբոֆլեբիտի և վասկուլիտի նշանները.
  • քաղցկեղը կանխարգելվում է. C, A, E վիտամինների հակաօքսիդանտ հատկությունները ուժեղանում են սիլիցիումի հետ փոխազդեցությամբ: Մարմնի համար ավելի հեշտ է պայքարել ազատ ռադիկալների դեմ;
  • ուղեղի հիվանդությունները կանխվում են. Սիլիցիումի պակասի դեպքում արյան անոթների պատերը դառնում են ավելի փափուկ, նրանք վատ են տեղափոխում արյունը դեպի ուղեղ, ինչը հանգեցնում է հիպոքսիայի՝ թթվածնային սովի, որի պատճառով ուղեղը չի գործում ամբողջ հզորությամբ: Ուղեղի նեյրոնները չեն կարող հրամաններ տալ և ստանալ առանց սիլիցիումի: Արդյունքում խախտվում են շարժումների մոտորիկան, անոթները նեղանում են, գլուխը ցավում է, գլխապտույտ է լինում, առողջական վիճակը վատանում է։

Սիլիցիումի աղբյուրներ


Կարգավիճակ Արտադրանք Սիլիցիումի մոտավոր պարունակություն
Բուսական յուղ Մայրի, քունջութ, մանանեխ, նուշ, ձիթապտուղ, գետնանուշ, դդում, կտավատի սերմ, սոյա
Կենդանական յուղեր Գառան, տավարի միս, խոզի ճարպ, խոզի ճարպ, մարգարին, կարագ Ձուկ՝ կաղամբ, հալիբուտ, չինուկ սաղմոն Աննշան է, մշակումից հետո սիլիցիումը բացակայում է
Հյութը Խաղող, տանձ, լոռամրգի Բաժակում՝ միկրոտարրի օրական պահանջի 24%-ը
ընկույզներ Ընկույզ, պնդուկ, պիստակ, արևածաղկի սերմեր Մի բուռ ընկույզում օրական պահանջի 12-ից 100%-ը: Ամենաշատ սիլիցիում կա ընկույզի և պնդուկի մեջ (100% 50 գ-ում), ամենաքիչը պիստակը (25% 50 գ-ում)
Հացահատիկային Շագանակագույն բրինձ, վարսակի ալյուր, կորեկ, ցորենի թեփ, եգիպտացորեն, գարի Շիլայի մեկ չափաբաժինը (200 գ) պարունակում է սիլիցիումի օրական պահանջը
Բանջարեղեն Սպիտակ կաղամբ, սոխ, նեխուր, վարունգ, գազար, սպանախ, կարտոֆիլ, բողկ, ճակնդեղ: Ինչպես նաև լոլիկ, պղպեղ, խավարծիլ; լոբի, կանաչ լոբի և սոյա
Մրգեր և հատապտուղներ Ծիրան, բանան, խնձոր; ելակ, բալ, սալոր 200 գ մրգերի մեջ `սիլիցիումի օրական ընդունման մինչև 40%, հատապտուղների նույն քանակությամբ` մինչև 30%:
Չորացրած մրգեր Խուրմա, թուզ, չամիչ
Կաթնամթերք Թթու կաթ, կեֆիր, ձու
Միս և ծովամթերք Հավի միս, տավարի միս; ջրիմուռ, ջրիմուռ
  • շագանակագույն բրինձ - 1240;
  • վարսակի ալյուր - 1000;
  • կորեկ - 754;
  • գարի - 600;
  • սոյայի հատիկներ - 177;
  • հնդկաձավար - 120;
  • լոբի - 92;
  • ոլոռ - 83;
  • Երուսաղեմի արտիճուկ - 80;
  • Եգիպտացորեն - 60;
  • Պնդուկ - 51;
  • Սպանախ - 42;
  • Ռյաժենկա - 34;
  • Մաղադանոս - 31;
  • Ծաղկակաղամբ - 24;
  • Կանաչ տերև գազար - 18;
  • Դեղձ - 10;
  • ցախկեռաս - 10.

Խորհուրդ. Ցանկանու՞մ եք արագ համալրել օրգանիզմում սիլիցիումի պաշարները: Մոռացեք միսը կողմնակի ճաշատեսակի հետ: Ինքը՝ միսը, թեև պարունակում է բավարար քանակությամբ սիլիցիում (100 գ-ում 30-50 մգ), սակայն կանխում է դրա կլանումը այլ մթերքներից։ Առանձին սնունդը հակառակն է. Միավորել շագանակագույն բրինձը, գարին, կորեկը, կորեկը, հնդկաձավարը բանջարեղենի և մրգերի հետ։ Ծիրանի, տանձի և կեռասի վրա «պահքի» օրեր կազմակերպեք

Համադրություն այլ սննդանյութերի հետ

Խուսափեք սիլիցիումը ալյումինի հետ համատեղելուց: Վերջինիս գործողությունը հակադրվում է սիլիցիումի գործողությանը։

Սիլիցիումը, այլ հետքի տարրերի հետ միասին, մասնակցում է կոլագենի և էլաստինի սինթեզի քիմիական ռեակցիաներին, որոնք մաշկի, մազերի և եղունգների շարակցական հյուսվածքի մի մասն են:

Սիլիցիումը ուժեղացնում է C, A, E վիտամինների հակաօքսիդանտ հատկությունները։ Վերջիններս պայքարում են քաղցկեղ առաջացնող ազատ ռադիկալների դեմ։

Քաղցկեղը կանխելու համար միասին կերեք նման ապրանքներ (նկարագրված է աղյուսակում)

Վիտամին A-ով հարուստ մթերքներ. Վիտամին C-ով հարուստ մթերքներ. Վիտամին E-ով հարուստ մթերքներ.
  • գազար, մաղադանոս, թրթնջուկ և լեռնային մոխիր;
  • թարմ կանաչ ոլոռ, սպանախ;
  • ոլոռ, հազարի տերեւներ;
  • դդում, լոլիկ, դեղձ, ծիրան;
  • սպիտակ կաղամբ, կանաչ լոբի, կապույտ սալոր, մոշ;
  • կարմիր պղպեղ, կարտոֆիլ, կանաչ սոխ;
  • վայրի վարդ, չիչխան, սալորաչիր;
  • ոսպ, սոյա, խնձոր;
  • դդում;
  • եղինջ, անանուխ
  • չիչխանի հատապտուղներ, ելակ, սև հաղարջ;
  • ցիտրուսային մրգեր, ծովաբողկ;
  • ելակ, արքայախնձոր; բանան, բալ;
  • սպիտակ կաղամբի բրոկկոլի, բրյուսելյան կաղամբ, թթու կաղամբ;
  • կանաչ երիտասարդ սոխ;
  • ազնվամորու, մանգո;
  • կանաչ պղպեղ, բողկ, սպանախ
  • կաղամբ, լոլիկ, նեխուրի արմատ, դդում;
  • կանաչի, քաղցր պղպեղ, ոլոռ;
  • գազար, եգիպտացորեն;
  • ազնվամորի, հապալաս, տարբեր չոր մրգեր;
  • սև հաղարջ, վայրի վարդ (թարմ), սալոր;
  • քնջութ, կակաչ, գարի, վարսակ, հատիկաընդեղեն

Սիլիցիումի օքսիդը օրգանիզմում փոխազդում է ծանր մետաղների (կապարի) և տոքսինների հետ։ Քիմիական ռեակցիայի արդյունքում առաջանում են կայուն միացություններ, որոնք օրգանիզմից արտազատվում են երիկամներով։

Օրական դրույքաչափը

Սիլիցիումի օրական ընդունումը (ստորև նշված է) հաշվարկվում է միայն մեծահասակների համար: Երեխաների և դեռահասների համար սիլիցիումի ընդունման թույլատրելի վերին մակարդակները հաստատված չեն:

  • Մինչև 6 ամսական և 7 ամսականից հետո երեխաները բացակայում են։
  • 1-ից 13 տարեկան՝ ոչ:
  • Դեռահասներ (տղամարդ և կին) - ոչ մեկը:
  • Մեծահասակները - 20-50 մգ:

Սիլիցիում պարունակող դեղամիջոցներ (Ատոքսիլ) օգտագործելիս 7 տարեկանից բարձր երեխաների և մեծահասակների օրական դեղաչափը կազմում է 12 գ:Դեղամիջոցի առավելագույն չափաբաժինը օրական 24 գրամ է: Մեկ տարեկանից մինչև 7 տարեկան երեխաների համար՝ 150-200 մգ դեղամիջոց մեկ կիլոգրամ մարմնի քաշի համար:

Սիլիցիումի անբավարարություն և ավելցուկ

Սիլիցիումի անբավարարությունը կարող է առաջանալ հետևյալի պատճառով.

Սիլիցիումի պակասն օրգանիզմում վտանգավոր է հետևյալ պայմաններում.

  • արյան մեջ խոլեստերինի բարձր կոնցենտրացիան. Խոլեստերինը խցանում է արյունատար անոթները (առաջանում են զոլեստերինի «տախտակներ»), արյունը դառնում է ավելի մածուցիկ, և դրա արտահոսքը վատանում է.
  • նախատրամադրվածություն սնկային հիվանդությունների նկատմամբ. Որքան քիչ է սիլիցիումը, այնքան թույլ է իմունային համակարգը: Երբ վիրուսային վարակը մտնում է մարմին, ֆագոցիտները (իմունային համակարգի հատուկ բջիջները) արտադրվում են անբավարար քանակությամբ;
  • թեփ, մազաթափություն և բարակ մազեր: Մազերի և մաշկի առաձգականությունը էլաստինի և կոլագենի արժանիքն է, որոնք սինթեզվում են սիլիցիումի շնորհիվ։ Դրա պակասը ազդում է մաշկի, մազերի և եղունգների վիճակի վրա.
  • տրամադրության տատանումներ. Ուղեղի թթվածնով հագեցվածությունից է կախված ոչ միայն աշխատունակությունը, այլեւ մարդու հոգեկան վիճակը։ Արյան անոթների թուլացած պատերի պատճառով արյունը լավ չի հոսում դեպի ուղեղ։ Սովորական մտավոր գործողություններ կատարելու համար թթվածինը բավարար չէ։ Տրամադրության փոփոխությունները և կատարողականի վատթարացումը սիլիցիումի պակասի արդյունք են: Նույնը տեղի է ունենում, երբ եղանակը փոխվում է.
  • սրտանոթային հիվանդություններ. Պատճառը նույնն է՝ արյան անոթների թուլացած պատերը;
  • շաքարային դիաբետ. Պատճառը արյան մեջ գլյուկոզայի կոնցենտրացիայի ավելացումն է և օրգանիզմի անկարողությունը նվազեցնելու այն։
  • 1,2-ից 4,7% - ինսուլտ և սրտի կաթված;
  • 1,4% կամ պակաս - շաքարային դիաբետ;
  • 1.6% կամ պակաս - հեպատիտ վիրուս;
  • 1.3%՝ ուռուցքաբանական հիվանդություններ.

Խորհուրդ. Սիլիկոնը ներգրավված է բոլոր տեսակի փոխանակման մեջ: Արյան անոթների պատերում պահվող միկրոտարրը պաշտպանում է դրանք ճարպերի ներթափանցումից արյան պլազմա և արգելափակում է արյան հոսքը։

Ձեր սննդակարգում ավելացրեք սիլիցիում պարունակող մթերքների քանակը հետևյալի ընթացքում.

  • ֆիզիկական և հուզական հոգնածություն. Նախաճաշին հացահատիկի մի մասը, ճաշին մի մեծ ափսե կանաչ աղցան և քնելուց առաջ մի բաժակ ֆերմենտացված թխած կաթ կամ կեֆիր՝ երաշխավորում են էներգիայի բարձրացում;
  • Հղիություն և կրծքով կերակրում Երեխայի և մոր իմունիտետը կախված է ճիշտ սննդակարգից: Օրական 20-50 մգ սիլիցիումը ոսկորները կդարձնի ամուր, իսկ մաշկը՝ առաձգական;
  • մրցույթի նախապատրաստում. Որքան շատ էներգիա ծախսեր, այնքան շատ սիլիցիում պարունակող մթերքներ պետք է լինեն սննդակարգում: Դրանք կկանխեն ոսկորների փխրունությունը և կապանների և ջլերի ոլորումը;
  • սեռական հասունություն. Ծնկների ցավը (Շլեյթերի հիվանդություն) տարածված է։ Ոսկրային բջիջներն ավելի արագ են բաժանվում, քան միացնող բջիջները: Վերջինս ոչ միայն պահպանում է ոսկորը անատոմիապես ճիշտ դիրքում, այլեւ պաշտպանում է մեխանիկական վնասվածքներից։ Լոռամիրգը, ընկույզը և տանձը հիանալի նախուտեստ են դեռահասների համար:

Եթե ​​մաշկի, մազերի և եղունգների վիճակը անբավարար է, հենվեք հացահատիկի և հյութերի վրա։ Խաղողի հյութը վաղվա համար, լոռամրգի հյութը ճաշին և տանձի հյութը ընթրիքին առաջին քայլն են առաձգական և տոնավորված մաշկ ունենալու համար:

Ինչն է սպառնում ավելորդ սիլիցիումին


Անհնար է հիվանդանալ սննդակարգում սիլիցիումի ավելցուկի պատճառով, սակայն վտանգի տակ են հողում կամ ջրում սիլիցիումի բարձր պարունակությամբ տարածքների բնակիչները:

Օրգանիզմում սիլիցիումի բարձր կոնցենտրացիայի շնորհիվ.

  • աղերը կուտակվում են միզուղիներում, հոդերում և այլ օրգաններում.
  • ֆիբրոզը զարգանում է արյան անոթներում և ամբողջ մարմնում, որպես ամբողջություն: Ախտանիշներ՝ արագ շնչառություն՝ թեթև լարումով, թոքերի հզորության նվազում, արյան ցածր ճնշում;
  • աջ փորոքն ընդլայնվում և հիպերտրոֆիա է ունենում («կոր pulmonale»);
  • լյարդը մեծանում է, վերջույթները այտուցվում են, մաշկը կապույտ է դառնում;
  • աճում է դյուրագրգռությունը, զարգանում է ասթենիկ համախտանիշ;
  • վերին շնչուղիների վարակների ռիսկի բարձրացում. Դրանցից ամենատարածվածը սիլիկոզն է: Հիվանդությունը զարգանում է սիլիցիումի երկօքսիդ պարունակող փոշու ներշնչման հետևանքով և ընթանում է քրոնիկական ձևով։ Հիվանդության զարգացմանը զուգընթաց հիվանդի թոքերում աճում է կապի հյուսվածք: Գազի նորմալ փոխանակումը խախտվում է, և դրա ֆոնին զարգանում է տուբերկուլյոզ, էմֆիզեմա կամ թոքերի քաղցկեղ։

Ռիսկի տակ են հանքերի, ձուլարանների, հրակայուն նյութերի և կերամիկական արտադրանքի արտադրողները: Հիվանդության մասին ազդարարվում է շնչահեղձությունը, շնչառությունը և հազը: Ախտանիշները սրվում են ֆիզիկական ծանրաբեռնվածությամբ։ Պոտենցիալ վտանգավոր առարկաներ են ճենապակու և ֆայանսի, ապակու արտադրությունը, գունավոր և թանկարժեք մետաղների հանքաքարերի հանքավայրերը, ձուլվածքների ավազահանումը:

Սիլիցիումի ավելցուկի մասին են վկայում մարմնի ջերմաստիճանի նվազումն ու բարձրացումը, դեպրեսիան, ընդհանուր հոգնածությունն ու քնկոտությունը։

Նման նշաններով սննդակարգում ներառեք գազար, ճակնդեղ, կարտոֆիլ, երուսաղեմյան արտիճուկ, ինչպես նաև ծիրան, կեռաս, բանան և ելակ։

Սիլիցիում պարունակող ապրանքներ

Չնայած այն հանգամանքին, որ չափահաս մարդու մարմինը պարունակում է 1-2 գ սիլիցիում, լրացուցիչ չափաբաժինը չի վնասում։ Օրական սննդի և ջրի հետ չափահաս մարդը օգտագործում է մոտ 3,5 մգ սիլիցիում: Մեծահասակ մարդը երեք անգամ ավելի շատ է ծախսում հիմնական նյութափոխանակության վրա՝ մոտ 9 մգ։ Սիլիցիումի օգտագործման ավելացման պատճառներն են վատ էկոլոգիան, օքսիդատիվ գործընթացները, որոնք հրահրում են ազատ ռադիկալների ձևավորումը և սթրեսը: Դուք չեք կարող անել միայն առանց սիլիցիում պարունակող ապրանքների՝ պահեստավորեք դեղեր կամ բուժիչ բույսեր:

Սիլիցիումի պարունակության ռեկորդակիրներն են գիհը, ձիաձետը, թանզիֆը, որդանակը, գինկգո բիլոբան։ Ինչպես նաև դաշտային երիցուկ, ուրց, չինական ընկույզ և էվկալիպտ։

Սիլիցիումի պակասը կարելի է լրացնել սիլիկոնային ջրով։ Հետքի տարրի հատկություններից մեկը ջրի մոլեկուլների կառուցվածքն է: Նման ջուրը հարմար չէ պաթոգեն միկրոօրգանիզմների, նախակենդանիների, սնկերի, տոքսինների և օտար քիմիական տարրերի կյանքի համար։

Սիլիկոնային ջուրն իր համով և թարմությամբ հիշեցնում է հալված ջուր։

Տանը ջուրը սիլիցիումով մաքրելու և հարստացնելու համար դուք պետք է.

  • գնել կայծքարային խճաքարեր դեղատան խանութում. որքան փոքր է, այնքան լավ (որքան մեծ է կայծքարի և ջրի միջև շփման տարածքը);
  • ջրի մեջ դնել 3 լիտր ջրի դիմաց 50 գ քարի չափով;
  • ջուրը թրմեք ապակե ամանի մեջ սենյակային ջերմաստիճանում, մութ տեղում 3-4 օր։ Որքան երկար է թրմվում ջուրը, այնքան ավելի արտահայտված է թերապևտիկ ազդեցությունը.
  • Պատրաստի ջուրը լցնել մեկ այլ տարայի մեջ՝ ներքևի շերտը թողնելով 3–4 սմ խորությամբ (թույների կուտակման պատճառով այն չի կարող օգտագործվել)։
  • փակ տարայի մեջ ջուրը պահվում է մինչև մեկուկես տարի:
  • Դուք կարող եք ցանկացած քանակությամբ սիլիկոնային ջուր խմել աթերոսկլերոզի, հիպերտոնիայի և միզաքարային հիվանդությունների, մաշկի պաթոլոգիայի և շաքարախտի, վարակիչ և ուռուցքաբանական հիվանդությունների, երակների վարիկոզի և նույնիսկ նյարդահոգեբուժական հիվանդությունների կանխարգելման համար:

Ատոքսիլ (Atoxil). Atoxil-ի ակտիվ նյութը սիլիցիումի երկօքսիդն է։

Թողարկման ձև.

  • փոշի կասեցման պատրաստման համար;
  • 12 գ դեղամիջոցի շշեր;
  • 10 մգ դեղամիջոցի սրվակներ;
  • 2 գ տոպրակներ, 20 տուփ մեկ փաթեթում:

Դեղաբանական ազդեցություն. Այն գործում է որպես էնտերոսորբենտ, ունի վերքերը բուժող, հակաալերգիկ, հակամանրէային, բակտերիոստատիկ և դետոքսիկացնող ազդեցություն։

Ստամոքս-աղիքային տրակտի օրգաններում դեղը կլանում է էկզոգեն և էնդոգեն տոքսինները (բակտերիալ և սննդային ալերգեններ, միկրոօրգանիզմների էնդոտոքսիններ, թունավոր նյութեր) և հեռացնում դրանք։

Արագացնում է տոքսինների տեղափոխումը արյունից, ավշից և հյուսվածքներից դեպի մարսողական տրակտ:

Ցուցումներ՝ լուծ, սալմոնելոզ, վիրուսային հեպատիտ A և B, ալերգիկ հիվանդություններ (դիաթեզ, ատոպիկ դերմատիտ), այրվածքներ, տրոֆիկ խոցեր, թարախային վերքեր։

Օգտագործվում է երիկամների հիվանդությունների, էնտերոկոլիտի, տոքսիկ հեպատիտի, լյարդի ցիռոզի, հեպատոխոլեցիստիտի, թմրամիջոցների և ալկոհոլային թունավորումների, մաշկային հիվանդությունների (էկզեմա, դերմատիտ, նեյրոդերմատիտ), թարախային-սեպտիկ պրոցեսներով թունավորումների և այրվածքների ժամանակ։

Ինչպես դիմել.

  • Շիշ. Բացել շիշը (շիշը) փոշիով, ավելացնել 250 մլ նիշին մաքուր խմելու ջրի մեջ, թափահարել մինչև հարթ լինի։
  • Պայուսակ. 1-2 պարկ լուծեք 100-150 մլ մաքուր խմելու ջրի մեջ։ Վերցրեք ուտելուց կամ դեղամիջոցներից մեկ ժամ առաջ:

Սուր աղիքային վարակների բուժման տեւողությունը 3-5 օր է։ Թերապիայի ընթացքը մինչև 15 օր է։ Վիրուսային հեպատիտի բուժման ժամանակ `7-10 օր:

Կողմնակի ազդեցությունները՝ փորկապություն։

Հակացուցումները՝ տասներկումատնյա աղիքի և ստամոքսի պեպտիկ խոցի սրացում, հաստ և բարակ աղիքների լորձաթաղանթի էրոզիա և խոցեր, աղիների անանցանելիություն, գերզգայունություն սիլիցիումի երկօքսիդի նկատմամբ։

Դեղը չի նշանակվում մինչև մեկ տարեկան, հղի և կրծքով կերակրող երեխաների համար:

Դեղերի հետ փոխազդեցություն.

  • ացետիլսալիցիլաթթվով (ասպիրին) - թրոմբոցիտների դիսագրեգացիայի ավելացում;
  • Սիմվաստատինի և նիկոտինաթթվի հետ - լիպիդային սպեկտրի ցուցանիշների աթերոգեն ֆրակցիաների արյան մակարդակի նվազում և VP լիպոպրոտեինների և խոլեստերինի մակարդակի բարձրացում;
  • հակասեպտիկներով (Trifuran, Furacillin, Chlorhexidine, Bifuran և այլն) - բարձրացնելով թարախային-բորբոքային պրոցեսների բուժման արդյունավետությունը:

2349.85°C (2623 K)

Ուդ. միաձուլման ջերմություն

50,6 կՋ/մոլ

Ուդ. գոլորշիացման ջերմություն

383 կՋ/մոլ

Մոլային ջերմային հզորություն Պարզ նյութի բյուրեղյա վանդակը Ցանցային կառուցվածք

խորանարդ, ադամանդ

Ցանցային պարամետրեր Debye ջերմաստիճանը Այլ բնութագրեր Ջերմային ջերմահաղորդություն

(300 Կ) 149 Վտ/(մ Կ)

Արտանետումների սպեկտր
14
3s 2 3p 2

անվան ծագումը

Ամենից հաճախ սիլիցիումը բնության մեջ հանդիպում է սիլիցիումի տեսքով՝ միացություններ, որոնք հիմնված են սիլիցիումի երկօքսիդի (IV) SiO 2-ի վրա (երկրակեղևի զանգվածի մոտ 12%-ը): Սիլիցիումով առաջացած հիմնական միներալներն ու ապարներն են ավազը (գետ և քվարց), քվարցը և քվարցիտները, կայծքարը, դաշտային սպաթները։ Բնության մեջ սիլիցիումի միացությունների երկրորդ ամենատարածված խումբն են սիլիկատները և ալյումինոսիլիկատները:

Նշվում են բնական տեսքով մաքուր սիլիցիումի հայտնաբերման առանձին փաստեր:

Անդորրագիր

Ազատ սիլիցիումը ստացվում է նուրբ սպիտակ ավազը (սիլիցիումի երկօքսիդ) մագնեզիումով կալցինացնելով.

\mathsf(SiO_2+2Mg \\աջ սլաք \ 2MgO+Si)

Սա ստեղծում է ամորֆ սիլիցիում, ունենալով շագանակագույն փոշու տեսք։

Արդյունաբերության մեջ տեխնիկական մաքրության սիլիցիումը ստացվում է հանքաքար-ջերմային լիսեռ տիպի վառարաններում մոտ 1800 ° C ջերմաստիճանում SiO 2-ի հալոցքը կոքսով նվազեցնելու միջոցով: Այս եղանակով ստացված սիլիցիումի մաքրությունը կարող է հասնել 99,9%-ի (հիմնական կեղտը ածխածինը և մետաղներն են)։

Հնարավոր է սիլիցիումի հետագա մաքրում կեղտից:

  • Մաքրումը լաբորատորիայում կարող է իրականացվել մագնեզիումի սիլիցիդի Mg 2 Si նախնական ստացմամբ: Ավելին, գազային մոնոսիլան SiH 4-ը ստացվում է մագնեզիումի սիլիցիդից՝ օգտագործելով հիդրոքլորային կամ քացախաթթու: Մոնոսիլանը մաքրվում է թորման, սորբման և այլ մեթոդներով, այնուհետև քայքայվում է սիլիցիումի և ջրածնի մոտ 1000 ° C ջերմաստիճանում:
  • Արդյունաբերական մասշտաբով սիլիցիումի մաքրումն իրականացվում է սիլիցիումի ուղղակի քլորացման միջոցով։ Այս դեպքում առաջանում են SiCl 4, SiHCl 3 և SiH 2 Cl 2 բաղադրության միացություններ։ Դրանք մաքրվում են կեղտից տարբեր ձևերով (որպես կանոն՝ թորման և անհամաչափության միջոցով) և վերջնական փուլում կրճատվում են մաքուր ջրածնով 900-ից մինչև 1100 ° C ջերմաստիճանում։
  • Մշակվում են ավելի էժան, մաքուր և արդյունավետ արդյունաբերական սիլիցիումի մաքրման տեխնոլոգիաներ: 2010 թվականի համար դրանք ներառում են սիլիցիումի մաքրման տեխնոլոգիաներ՝ օգտագործելով ֆտոր (քլորի փոխարեն); տեխնոլոգիաներ, որոնք ներառում են սիլիցիումի մոնօքսիդի թորում. տեխնոլոգիաներ, որոնք հիմնված են միջհատիկավոր սահմաններում խտացող կեղտերի փորագրման վրա:

Հետմաքրված սիլիցիումում կեղտերի պարունակությունը կարող է կրճատվել մինչև 10 -8 -10 -6 wt%: Առավել մանրամասն՝ ուլտրամաքուր սիլիցիումի ստացման հարցերը քննարկվում են Polycrystalline silicon հոդվածում։

Մաքուր տեսքով սիլիցիումի ստացման մեթոդը մշակվել է Նիկոլայ Նիկոլաևիչ Բեկետովի կողմից։

Ֆիզիկական հատկություններ

Սիլիցիումի բյուրեղյա վանդակը ադամանդի խորանարդ երեսակենտրոն տիպ է, պարամետր a = 0,54307 նմ (սիլիցիումի այլ պոլիմորֆ մոդիֆիկացիաները նույնպես ստացվել են բարձր ճնշումների դեպքում), սակայն Si-Si ատոմների միջև կապի ավելի երկար երկարության պատճառով՝ համեմատած C-C կապի հետ։ երկարությունը, սիլիցիումի կարծրությունը զգալիորեն պակաս է, քան ադամանդը: Սիլիցիումը փխրուն է, միայն 800 °C-ից բարձր տաքացնելիս այն դառնում է պլաստիկ։ Այն թափանցիկ է 1,1 մկմ ալիքի երկարության ինֆրակարմիր ճառագայթման համար: Լիցքակիրների ներքին կոնցենտրացիան 5,81·10 15 մ −3 է (300 Կ ջերմաստիճանի դեպքում)։

Էլեկտրաֆիզիկական հատկություններ

Միաբյուրեղային ձևով տարրական սիլիցիումը անուղղակի բացվածքով կիսահաղորդիչ է: Գոտի բացը սենյակային ջերմաստիճանում 1,12 էՎ է, իսկ T = 0 K - 1,21 էՎ: Սիլիցիումի մեջ ներքին լիցքակիրների կոնցենտրացիան նորմալ պայմաններում կազմում է մոտ 1,5·10 10 սմ −3:

Բյուրեղային սիլիցիումի էլեկտրաֆիզիկական հատկությունների վրա մեծ ազդեցություն ունեն դրանում պարունակվող կեղտերը։ Անցքերի հաղորդունակությամբ սիլիցիումի բյուրեղներ ստանալու համար սիլիցիում են ներմուծվում III խմբի տարրերի ատոմները, ինչպիսիք են բորը, ալյումինը, գալիումը, ինդիումը։ Էլեկտրոնային հաղորդունակությամբ սիլիցիումի բյուրեղներ ստանալու համար սիլիցիում են ներմուծվում V խմբի տարրերի ատոմներ, ինչպիսիք են ֆոսֆորը, մկնդեղը, անտիմոնը։

Սիլիցիումի հիման վրա էլեկտրոնային սարքեր ստեղծելիս հիմնականում օգտագործվում է մեկ բյուրեղի մերձմակերևութային շերտը (մինչև տասնյակ միկրոն հաստությամբ), ուստի բյուրեղային մակերեսի որակը կարող է էական ազդեցություն ունենալ սիլիցիումի էլեկտրական հատկությունների վրա և, համապատասխանաբար, , ստեղծված էլեկտրոնային սարքի հատկությունների վրա։ Որոշ սարքեր ստեղծելիս օգտագործվում է մեկ բյուրեղի մակերեսը փոփոխող տեխնոլոգիա, օրինակ՝ տարբեր քիմիական ռեակտիվներով սիլիցիումի մակերեսի մշակում և դրա ճառագայթում։

Քիմիական հատկություններ

Ածխածնի ատոմների նման, սիլիցիումի ատոմները բնութագրվում են օրբիտալների sp 3 հիբրիդացման վիճակով։ Հիբրիդացման հետ կապված՝ մաքուր բյուրեղային սիլիցիումը ձևավորում է ադամանդի նման վանդակ, որի մեջ սիլիցիումը քառավալենտ է։ Միացություններում սիլիցիումը սովորաբար դրսևորվում է նաև որպես քառավալենտ տարր՝ +4 կամ -4 օքսիդացման աստիճանով։ Կան երկվալենտ սիլիցիումի միացություններ, օրինակ՝ սիլիցիումի օքսիդ (II) - SiO։

Նորմալ պայմաններում սիլիցիումը քիմիապես ոչ ակտիվ է և ակտիվորեն արձագանքում է միայն գազային ֆտորին, առաջացնելով ցնդող սիլիցիումի տետրաֆտորիդ SiF 4: Սիլիցիումի նման «անգործությունը» կապված է մակերեսի պասիվացման հետ սիլիցիումի երկօքսիդի նանոմաշտաբային շերտով, որն անմիջապես առաջանում է թթվածնի, օդի կամ ջրի (ջրի գոլորշի) առկայության դեպքում։

թթվածին SiO 2 երկօքսիդ ձևավորելու համար, գործընթացը ուղեկցվում է մակերեսի երկօքսիդի շերտի հաստության ավելացմամբ, օքսիդացման գործընթացի արագությունը սահմանափակվում է երկօքսիդի թաղանթի միջով ատոմային թթվածնի տարածմամբ:

400-500 ° C-ից բարձր ջերմաստիճանում տաքացնելիս սիլիցիումը փոխազդում է քլորի, բրոմի և յոդի հետ՝ ձևավորելով համապատասխան հեշտությամբ ցնդող տետրահալիդներ SiHal 4 և, հնարավոր է, ավելի բարդ կազմի հալոգենիդներ:

Սիլիցիումով մետաղների միացությունները՝ սիլիցիդները, լայնորեն կիրառվում են արդյունաբերության մեջ (օրինակ՝ էլեկտրոնային և ատոմային) օգտակար քիմիական, էլեկտրական և միջուկային հատկությունների (օքսիդացմանը դիմադրություն, նեյտրոններ և այլն) լայն տեսականի ունեցող նյութեր։ Մի շարք տարրերի սիլիցիդները կարևոր ջերմաէլեկտրական նյութեր են։

Սիլիցիումի միացությունները հիմք են հանդիսանում ապակու և ցեմենտի արտադրության համար։ Սիլիկատային արդյունաբերությունը զբաղվում է ապակու և ցեմենտի արտադրությամբ։ Արտադրում է նաև սիլիկատային կերամիկա՝ աղյուս, ճենապակյա, ֆայանս և դրանցից արտադրանք։

Սիլիկատային սոսինձը լայնորեն հայտնի է, որն օգտագործվում է շինարարության մեջ՝ որպես չորացնող նյութ, իսկ պիրոտեխնիկայում և առօրյա կյանքում՝ թղթի սոսնձման համար։

Լայն տարածում են գտել սիլիկոնե յուղերն ու սիլիկոնները, որոնք հիմնված են սիլիցիումի օրգանական միացությունների վրա։

Կենսաբանական դեր

Որոշ օրգանիզմների համար սիլիցիումը կարևոր սննդանյութ է։ Այն բույսերի աջակցող կառույցների և կենդանիների ոսկրային կառուցվածքների մի մասն է: Սիլիցիումը մեծ քանակությամբ խտացնում են ծովային օրգանիզմները՝ դիատոմները, ռադիոլարերը, սպունգները։ Ձիու պոչերը և հացահատիկները խտացնում են մեծ քանակությամբ սիլիցիում, հիմնականում Բամբուկի և Ռայսի ենթաընտանիքները, ներառյալ բրինձ ցանելը: Մարդու մկանային հյուսվածքը պարունակում է (1-2) 10 -2% սիլիցիում, ոսկրային հյուսվածք՝ 17 10 -4%, արյուն՝ 3,9 մգ/լ։ Սննդի հետ օրական մինչև 1 գ սիլիցիում է մտնում մարդու օրգանիզմ։

Սիլիցիումի առավելագույն թույլատրելի կոնցենտրացիաների նորմերը կապված են օդում սիլիցիումի երկօքսիդի փոշու պարունակության հետ: Սա պայմանավորված է սիլիցիումի քիմիայի առանձնահատկություններով.

  • Մաքուր սիլիցիումը, ինչպես նաև սիլիցիումի կարբիդը, ջրի կամ մթնոլորտային թթվածնի հետ շփվելով, մակերեսի վրա ձևավորում է սիլիցիումի երկօքսիդի (SiO 2) անթափանց թաղանթ, որը պասիվացնում է մակերեսը.
  • Մթնոլորտային թթվածնի և ջրային գոլորշիների հետ շփվող շատ սիլիցիումի միացություններ օքսիդացվում կամ հիդրոլիզվում են՝ ի վերջո առաջացնելով սիլիցիումի երկօքսիդ;
  • Սիլիցիումի մոնօքսիդը (SiO) օդում ունակ է (երբեմն պայթյունով) լրացուցիչ օքսիդացման՝ բարձր ցրված սիլիցիումի երկօքսիդին:

Սիլիցիումի երկօքսիդը նորմալ պայմաններում միշտ ամուր բիոիներտ, չքայքայվող նյութ է, հակված է փոշու ձևավորմանը, որը բաղկացած է սուր կտրող եզրերով մասնիկներից: Սիլիցիումի երկօքսիդի և սիլիցիդների ու սիլիկատների մեծ մասի վնասակար ազդեցությունը հիմնված է գրգռիչ և ֆիբրոգեն ազդեցության վրա՝ թոքերի հյուսվածքում նյութի կուտակման վրա, որն առաջացնում է լուրջ հիվանդություն՝ սիլիկոզ։ Փոշու շնչառական սարքերը օգտագործվում են շնչառական օրգանները փոշու մասնիկներից պաշտպանելու համար: Այնուամենայնիվ, նույնիսկ քիթ-կոկորդի համար անձնական պաշտպանիչ սարքավորումներ օգտագործելիս, սիլիցիումի միացություններով և հատկապես սիլիցիումի մոնօքսիդով համակարգված փոշոտ պայմաններում աշխատող մարդկանց կոկորդը լորձաթաղանթների վրա բորբոքային պրոցեսների նշաններ ունի:

տես նաեւ

Գրեք կարծիք «Սիլիկոն» հոդվածի վերաբերյալ

Մեկնաբանություններ

Նշումներ

գրականություն

  • Սամսոնովը։ Գ.Վ.Սիլիցիդները և դրանց օգտագործումը ճարտարագիտության մեջ. - Կիև, Ուկրաինական ԽՍՀ ԳԱ հրատարակչություն, 1959. - 204 էջ. հիվանդից.

Հղումներ

Սիլիկոն

ՍԻԼԻԿՈՆ- Ես; մ.[հունարենից. krēmnos – ժայռ, ժայռ] Քիմիական տարր (Si), մետաղական փայլով մուգ մոխրագույն բյուրեղներ, որոնք ապարների մեծ մասի մաս են կազմում։

◁ Սիլիկոն, րդ, թ. K աղեր.Սիլիկոնային (տես 2.K .; 1 նշան):

սիլիցիում

(լատ. Silicium), պարբերական համակարգի IV խմբի քիմիական տարր։ Մուգ մոխրագույն բյուրեղներ՝ մետաղական փայլով; խտությունը 2.33 գ / սմ 3, տ pl 1415ºC: Դիմացկուն է քիմիական հարձակմանը: Կազմում է երկրակեղևի զանգվածի 27,6%-ը (տարրերի մեջ 2-րդ տեղ), հիմնական միներալներն են սիլիցիումը և սիլիկատները։ Ամենակարևոր կիսահաղորդչային նյութերից մեկը (տրանզիստորներ, թերմիստորներ, ֆոտոբջիջներ): Շատ պողպատների և այլ համաձուլվածքների անբաժանելի մասն է (բարձրացնում է մեխանիկական ուժը և կոռոզիոն դիմադրությունը, բարելավում է ձուլման հատկությունները):

ՍԻԼԻԿՈՆ

ՍԻԼԻԿՈՆ (լատ. Silicium-ից silex - կայծքար), Si (կարդում ենք «silicium», բայց այժմ բավականին հաճախ որպես «si»), ատոմային համարով 14 քիմիական տարր, ատոմային զանգվածը՝ 28,0855։ Ռուսերեն անվանումը գալիս է հունարեն kremnos - ժայռ, լեռ:
Բնական սիլիցիումը բաղկացած է երեք կայուն նուկլիդների խառնուրդից (սմ.ՆՈՒԿԼԻԴ) 28 զանգվածային թվերով (խառնուրդում գերակշռում է, դրանում զանգվածով 92,27%), 29 (4,68%) և 30 (3,05%)։ Չեզոք չգրգռված սիլիցիումի ատոմի արտաքին էլեկտրոնային շերտի կոնֆիգուրացիա 3 ս 2 Ռ 2 . Միացություններում այն ​​սովորաբար դրսևորում է +4 (IV վալենտություն) և շատ հազվադեպ +3, +2 և +1 օքսիդացման վիճակ (համապատասխանաբար III, II և I): Մենդելեևի պարբերական համակարգում սիլիցիումը գտնվում է IVA խմբում (ածխածնային խմբում), երրորդ շրջանում։
Չեզոք սիլիցիումի ատոմի շառավիղը 0,133 նմ է։ Սիլիցիումի ատոմի հաջորդական իոնացման էներգիաներն են՝ 8,1517, 16,342, 33,46 և 45,13 էՎ, էլեկտրոնների մերձեցությունը՝ 1,22 էՎ։ 4 կոորդինացիոն թվով Si 4+ իոնի շառավիղը (ամենատարածվածը սիլիցիումի դեպքում) 0,040 նմ է, կոորդինացիոն թվով 6 - 0,054 նմ։ Պաուլինգի սանդղակով սիլիցիումի էլեկտրաբացասականությունը 1,9 է։ Չնայած սիլիցիումը սովորաբար դասակարգվում է որպես ոչ մետաղական, այն մի շարք հատկություններով զբաղեցնում է միջանկյալ դիրք մետաղների և ոչ մետաղների միջև։
Ազատ տեսքով՝ շագանակագույն փոշի կամ բաց մոխրագույն կոմպակտ նյութ՝ մետաղական փայլով:
Հայտնաբերման պատմություն
Սիլիցիումի միացությունները մարդուն հայտնի են եղել անհիշելի ժամանակներից: Սակայն սիլիցիումի մի պարզ նյութի հետ մարդը հանդիպել է ընդամենը մոտ 200 տարի առաջ: Փաստորեն, առաջին հետազոտողները, ովքեր ստացել են սիլիցիում, ֆրանսիացի J. L. Gay-Lussac-ն էին (սմ. GAY LUSSAC Ջոզեֆ Լուի) and L. J. Tenard (սմ. TENAR Լուի Ժակ). Նրանք հայտնաբերեցին 1811 թվականին, որ սիլիցիումի ֆտորիդը մետաղական կալիումով տաքացնելը հանգեցնում է դարչնագույն-շագանակագույն նյութի ձևավորմանը.
SiF 4 + 4K = Si + 4KF, սակայն իրենք՝ հետազոտողները, ճիշտ եզրակացություն չեն արել նոր պարզ նյութ ստանալու վերաբերյալ։ Նոր տարր հայտնաբերելու պատիվը պատկանում է շվեդ քիմիկոս Ջ.Բերզելիուսին (սմ.ԲԵՐԶԵԼԻՈՒՍ Յենս Յակոբ), որը նաև տաքացրել է K 2 SiF 6 բաղադրության միացությունը մետաղական կալիումով՝ սիլիցիում ստանալու համար։ Նա ստացավ նույն ամորֆ փոշին, ինչ ֆրանսիացի քիմիկոսները, և 1824 թվականին հայտարարեց նոր տարրական նյութի մասին, որը նա անվանեց «սիլիցիում»։ Բյուրեղային սիլիցիումը ստացվել է միայն 1854 թվականին ֆրանսիացի քիմիկոս A. E. St. Clair Deville-ի կողմից։ (սմ.ՍԵՆՏ ԿԼԵՐ ԴԵՎԻԼ Անրի Էթյեն) .
Բնության մեջ լինելը
Երկրակեղևում տարածվածության առումով սիլիցիումը զբաղեցնում է երկրորդ տեղը բոլոր տարրերի մեջ (թթվածնից հետո): Սիլիցիումը կազմում է երկրակեղևի զանգվածի 27,7%-ը։ Սիլիցիումը մի քանի հարյուր տարբեր բնական սիլիկատների մի մասն է (սմ.ՍԻԼԻԿԱՏՆԵՐ)և ալյումինոսիլիկատներ (սմ.ԱԼՈՒՄՈՍԻԼԻԿԱՏՆԵՐ). Սիլիցիումի կամ սիլիցիումի երկօքսիդը նույնպես լայն տարածում ունի (սմ.ՍԻԼԻԿՈՆԻ երկօքսիդ) SiO 2 (գետի ավազ (սմ.ավազ), քվարց (սմ.ՔՎԱՐՑ), կայծքար (սմ. FLINT)և ուրիշներ), որը կազմում է երկրակեղևի մոտ 12%-ը (ըստ զանգվածի)։ Սիլիցիումը բնության մեջ ազատ ձևով չի հանդիպում։
Անդորրագիր
Արդյունաբերության մեջ սիլիցիումը ստացվում է աղեղային վառարաններում մոտ 1800°C ջերմաստիճանի դեպքում SiO 2-ի հալոցքը կոքսով նվազեցնելու միջոցով։ Այսպիսով ստացված սիլիցիումի մաքրությունը կազմում է մոտ 99,9%։ Քանի որ գործնական օգտագործման համար անհրաժեշտ է ավելի բարձր մաքրության սիլիցիում, ստացված սիլիցիումը քլորացվում է: Ձևավորվում են SiCl 4 և SiCl 3 H բաղադրության միացություններ, որոնք հետագայում մաքրվում են տարբեր մեթոդներով կեղտից և վերջնական փուլում վերականգնվում մաքուր ջրածնով։ Հնարավոր է նաև մաքրել սիլիցիումը՝ նախնական ստանալով մագնեզիումի սիլիցիդի Mg 2 Si: Ավելին, ցնդող մոնոսիլան SiH 4-ը ստացվում է մագնեզիումի սիլիցիդից՝ օգտագործելով հիդրոքլորային կամ քացախաթթու: Մոնոսիլանը հետագայում մաքրվում է թորման, սորբման և այլ մեթոդներով, այնուհետև քայքայվում է սիլիցիումի և ջրածնի մոտ 1000°C ջերմաստիճանում: Այս մեթոդներով ստացված սիլիցիումում կեղտերի պարունակությունը կրճատվում է մինչև 10 -8 -10 -6% քաշով:
Ֆիզիկական և քիմիական հատկություններ
Սիլիցիումի բյուրեղյա վանդակը ադամանդի խորանարդ դեմքով կենտրոնացված տեսակ է, պարամետր ա = 0,54307 նմ (սիլիցիումի այլ պոլիմորֆային փոփոխությունները նույնպես ստացվել են բարձր ճնշումների դեպքում), սակայն Si-Si ատոմների միջև ավելի երկար կապի երկարության պատճառով՝ համեմատած C-C կապի երկարության հետ, սիլիցիումի կարծրությունը շատ ավելի քիչ է, քան ադամանդինը։
Սիլիցիումի խտությունը 2,33 կգ/դմ 3 է։ Հալման կետը՝ 1410°C, եռմանը՝ 2355°C։ Սիլիցիումը փխրուն է, միայն 800°C-ից բարձր տաքացնելիս այն դառնում է պլաստիկ: Հետաքրքիր է, որ սիլիցիումը թափանցիկ է ինֆրակարմիր (IR) ճառագայթման համար:
Տարրական սիլիցիումը բնորոշ կիսահաղորդիչ է (սմ.ԿԻՍԱհաղորդիչներ). Գոտի բացը սենյակային ջերմաստիճանում 1,09 էՎ է: Սիլիցիումում ներքին հաղորդունակությամբ հոսանքի կրիչների կոնցենտրացիան սենյակային ջերմաստիճանում 1,5·10 16 մ -3 է: Բյուրեղային սիլիցիումի էլեկտրական հատկությունների վրա մեծապես ազդում են նրա մեջ պարունակվող միկրոկեղտաջրերը։ Անցքային հաղորդունակությամբ սիլիցիումի միաբյուրեղներ ստանալու համար սիլիցիում են ներմուծվում III խմբի տարրերի հավելումներ՝ բոր։ (սմ. BOR (քիմիական տարր)), ալյումին (սմ.Ալյումին), գալիում (սմ.ԳԱԼԻՈՒՄ)և Հնդկաստանը (սմ. INDIUM), էլեկտրոնային հաղորդունակությամբ՝ V-րդ խմբի տարրերի հավելումներ՝ ֆոսֆոր (սմ.ֆոսֆոր), մկնդեղ (սմ.ՄԿՆԴԵՆ)կամ անտիմոն (սմ.ՀԱԿԱԾԻՆ). Սիլիցիումի էլեկտրական հատկությունները կարող են փոփոխվել միայնակ բյուրեղների մշակման պայմանները փոխելով, մասնավորապես՝ սիլիցիումի մակերեսը տարբեր քիմիական նյութերով մշակելով։
Քիմիապես սիլիցիումը անգործուն է: Սենյակային ջերմաստիճանում այն ​​փոխազդում է միայն գազային ֆտորի հետ՝ առաջացնելով ցնդող սիլիցիումի տետրաֆտորիդ SiF 4: Երբ տաքացվում է մինչև 400-500°C, սիլիցիումը փոխազդում է թթվածնի հետ՝ առաջացնելով երկօքսիդ SiO 2, քլորի, բրոմի և յոդի հետ՝ համապատասխան ցնդող տետրահալիդներ SiHal 4:
Սիլիցիումը ուղղակիորեն չի փոխազդում ջրածնի հետ, ջրածնի հետ սիլիցիումի միացությունները սիլաններ են (սմ.ՍԻԼԱՆԵՍ)ընդհանուր բանաձեւով Si n H 2n+2 - ստացվել է անուղղակի. Մոնոսիլան SiH 4 (այն հաճախ կոչվում է պարզապես սիլան) ազատվում է մետաղական սիլիցիդների թթվային լուծույթների հետ փոխազդեցության ժամանակ, օրինակ.
Ca 2 Si + 4HCl \u003d 2CaCl 2 + SiH 4
Այս ռեակցիայի արդյունքում ձևավորված SiH 4 սիլանը պարունակում է այլ սիլանների խառնուրդ, մասնավորապես, դիզիլան Si 2 H 6 և տրիսիլան Si 3 H 8, որոնցում կա սիլիցիումի ատոմների շղթա, որոնք փոխկապակցված են միայնակ կապերով (-Si-Si-Si -) .
Ազոտի հետ սիլիցիումը մոտ 1000°C ջերմաստիճանում ձևավորում է նիտրիդ Si 3 N 4, բորի ջերմային և քիմիապես կայուն բորիդներով SiB 3, SiB 6 և SiB 12: Սիլիցիումի միացությունը և նրա ամենամոտ անալոգը ըստ պարբերական համակարգի՝ ածխածին - սիլիցիումի կարբիդ SiC (carborundum (սմ.Ածխաջրածին)) բնութագրվում է բարձր կարծրությամբ և ցածր քիմիական ակտիվությամբ։ Կարբորոնդը լայնորեն օգտագործվում է որպես հղկող նյութ։
Սիլիցիումը մետաղներով տաքացնելիս առաջանում են սիլիցիդներ (սմ.ՍԻԼԻՑԻԴՆԵՐ). Սիլիցիդները կարելի է բաժանել երկու խմբի՝ իոնային-կովալենտային (ալկալիների, հողալկալիական մետաղների և մագնեզիումի սիլիցիդներ, ինչպիսիք են Ca 2 Si, Mg 2 Si և այլն) և մետաղական (անցումային մետաղների սիլիցիդներ): Ակտիվ մետաղների սիլիցիդները քայքայվում են թթուների ազդեցությամբ, անցումային մետաղների սիլիցիդները քիմիապես կայուն են և չեն քայքայվում թթուների ազդեցության տակ։ Մետաղանման սիլիցիդներն ունեն բարձր հալման ջերմաստիճան (մինչև 2000°C)։ Առավել հաճախ ձևավորվում են MSi, M 3 Si 2, M 2 Si 3, M 5 Si 3 և MSi 2 կոմպոզիցիաների մետաղանման սիլիցիդները։ Մետաղանման սիլիցիդները քիմիապես իներտ են, դիմացկուն են թթվածին նույնիսկ բարձր ջերմաստիճանի դեպքում։
Սիլիցիումի երկօքսիդ SiO 2-ը թթվային օքսիդ է, որը չի փոխազդում ջրի հետ: Գոյություն ունի մի քանի պոլիմորֆ փոփոխությունների տեսքով (քվարց (սմ.ՔՎԱՐՑ), տրիդիմիտ, կրիստոբալիտ, ապակյա SiO 2): Այս փոփոխություններից քվարցն ունի ամենամեծ գործնական արժեքը: Քվարցն ունի պիեզոէլեկտրական հատկություններ (սմ.ՊԻԵԶՈԷԼԵԿՏՐԱԿԱՆ ՆՅՈՒԹԵՐ), այն թափանցիկ է ուլտրամանուշակագույն (ուլտրամանուշակագույն) ճառագայթման նկատմամբ։ Այն բնութագրվում է ջերմային ընդարձակման շատ ցածր գործակցով, ուստի քվարցից պատրաստված սպասքը չեն ճաքում մինչև 1000 աստիճան ջերմաստիճանի անկման դեպքում։
Քվարցը քիմիապես դիմացկուն է թթուներին, բայց փոխազդում է ֆտորաթթվի հետ.
SiO 2 + 6HF \u003d H 2 + 2H 2 O
և գազային ջրածնի ֆտորիդ HF:
SiO 2 + 4HF \u003d SiF 4 + 2H 2 O
Այս երկու ռեակցիաները լայնորեն կիրառվում են ապակու փորագրման համար։
Երբ SiO 2-ը միաձուլվում է ալկալիների և հիմնական օքսիդների, ինչպես նաև ակտիվ մետաղների կարբոնատների հետ, առաջանում են սիլիկատներ. (սմ.ՍԻԼԻԿԱՏՆԵՐ)- շատ թույլ, ջրում չլուծվող սիլիցիումային թթուների աղեր, որոնք մշտական ​​բաղադրություն չունեն (սմ.Սիլիկոնային թթուներ)ընդհանուր բանաձևը xH 2 O ySiO 2 (բավական հաճախ գրականության մեջ նրանք այնքան էլ ճշգրիտ չեն գրում ոչ թե սիլիցիումի թթուների, այլ սիլիցիումի մասին, չնայած իրականում մենք խոսում ենք նույն բանի մասին): Օրինակ, նատրիումի օրթոսիլիկատը կարելի է ձեռք բերել.
SiO 2 + 4NaOH \u003d (2Na 2 O) SiO 2 + 2H 2 O,
կալցիումի մետասիլիկատ.
SiO 2 + CaO \u003d CaO SiO 2
կամ խառը կալցիումի և նատրիումի սիլիկատ.
Na 2 CO 3 + CaCO 3 + 6SiO 2 = Na 2 O CaO 6SiO 2 + 2CO 2
Պատուհանների ապակին պատրաստված է Na 2 O CaO 6SiO 2 սիլիկատից:
Հարկ է նշել, որ սիլիկատների մեծ մասը չունի մշտական ​​բաղադրություն։ Բոլոր սիլիկատներից ջրի մեջ լուծելի են միայն նատրիումի և կալիումի սիլիկատները: Ջրի մեջ այդ սիլիկատների լուծույթները կոչվում են լուծելի ապակի: Հիդրոլիզի շնորհիվ այս լուծույթները բնութագրվում են խիստ ալկալային միջավայրով: Հիդրոլիզացված սիլիկատները բնութագրվում են ոչ թե ճշմարիտ, այլ կոլոիդային լուծույթների առաջացմամբ։ Նատրիումի կամ կալիումի սիլիկատների լուծույթները թթվացնելիս նստվածք է առաջանում հիդրատացված սիլիցիումի թթուների սպիտակ դոնդողանման նստվածք։
Ե՛վ պինդ սիլիցիումի երկօքսիդի, և՛ բոլոր սիլիկատների հիմնական կառուցվածքային տարրը այն խումբն է, որում սիլիցիումի ատոմը շրջապատված է չորս թթվածնի O ատոմներով քառաեդրոնով: Այս դեպքում թթվածնի յուրաքանչյուր ատոմ կապված է սիլիցիումի երկու ատոմների հետ: Հատվածները կարող են միմյանց հետ կապվել տարբեր ձևերով: Սիլիկատներից, ըստ դրանցում առկա կապերի բնույթի, բեկորները բաժանվում են կղզու, շղթայի, ժապավենի, շերտավոր, շրջանակի և այլնի։
Երբ SiO 2-ը կրճատվում է սիլիցիումով բարձր ջերմաստիճաններում, առաջանում է SiO բաղադրության սիլիցիումի մոնօքսիդ։
Սիլիցիումը բնութագրվում է սիլիցիումի օրգանական միացությունների առաջացմամբ (սմ.Սիլիկոնային միացություններ), որում սիլիցիումի ատոմները երկար շղթաներով միացված են թթվածնի ատոմների կամրջման պատճառով -O-, և յուրաքանչյուր սիլիցիումի ատոմին, բացառությամբ երկու O ատոմների, ևս երկու օրգանական ռադիկալ R 1 և R 2 \u003d CH 3, C 2 H 5, C 6 կցվում են H 5, CH 2 CH 2 CF 3 և այլն:
Դիմում
Սիլիցիումը օգտագործվում է որպես կիսահաղորդչային նյութ։ Քվարցը օգտագործվում է որպես պիեզոէլեկտրական նյութ, որպես ջերմակայուն քիմիական (քվարց) սպասքի և ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման լամպերի արտադրության նյութ։ Սիլիկատները լայնորեն օգտագործվում են որպես շինանյութ: Պատուհանների ապակիները ամորֆ սիլիկատներ են: Սիլիկոնային նյութերը բնութագրվում են բարձր մաշվածության դիմադրությամբ և գործնականում լայնորեն կիրառվում են որպես սիլիկոնային յուղեր, սոսինձներ, ռետիններ և լաքեր:
Կենսաբանական դեր
Որոշ օրգանիզմների համար սիլիցիումը կարևոր կենսագեն տարր է։ (սմ.Կենսածին տարրեր). Այն բույսերի աջակցող կառույցների և կենդանիների ոսկրային կառուցվածքների մի մասն է: Սիլիցիումը մեծ քանակությամբ կենտրոնանում է ծովային օրգանիզմների՝ դիատոմների կողմից։ (սմ.ԴԻԱՏՈՄ Ջրիմուռներ), ռադիոլարերներ (սմ.ՌԱԴԻՈԼԱՐԻԱ), սպունգեր (սմ.ՍՊՈՒՆԳ). Մարդու մկանային հյուսվածքը պարունակում է (1-2) 10 -2% սիլիցիում, ոսկրային հյուսվածք՝ 17 10 -4%, արյուն՝ 3,9 մգ/լ։ Սննդի հետ օրական մինչև 1 գ սիլիցիում է մտնում մարդու օրգանիզմ։
Սիլիցիումի միացությունները թունավոր չեն։ Բայց շատ վտանգավոր է ներշնչել և՛ սիլիկատների, և՛ սիլիցիումի երկօքսիդի բարձր ցրված մասնիկները, որոնք առաջանում են, օրինակ՝ պայթեցման ժամանակ, հանքերում ժայռեր փորելիս, ավազահան մեքենաների աշխատանքի ժամանակ և այլն: Թոքեր ներթափանցող SiO 2 միկրոմասնիկները բյուրեղանում են։ դրանցում, իսկ առաջացած բյուրեղները քայքայում են թոքերի հյուսվածքն ու առաջացնում լուրջ հիվանդություն՝ սիլիկոզ (սմ.ՍԻԼԻԿՈԶ). Որպեսզի այս վտանգավոր փոշին չմտնի թոքեր, շնչառական ուղիների պաշտպանության համար պետք է օգտագործել ռեսպիրատոր։


Հանրագիտարանային բառարան. 2009 .

Հոմանիշներ:

Տեսեք, թե ինչ է «սիլիկոնը» այլ բառարաններում.

    - (խորհրդանիշ Si), պարբերական համակարգի IV խմբի մոխրագույն քիմիական տարր, ոչ մետաղական։ Այն առաջին անգամ մեկուսացվել է Յենս ԲԵՐԶԵԼԻՈՒՍ-ի կողմից 1824 թվականին: Սիլիցիումը հայտնաբերված է միայն այնպիսի միացություններում, ինչպիսիք են ՍԻԼԻԿԱ-ն (սիլիկոնի երկօքսիդ) կամ ... Գիտատեխնիկական հանրագիտարանային բառարան

    Սիլիկոն- ստացվում է գրեթե բացառապես սիլիցիումի երկօքսիդի ածխաջերմային վերականգնմամբ՝ օգտագործելով էլեկտրական աղեղային վառարաններ: Այն ջերմության և էլեկտրականության վատ հաղորդիչ է, ավելի կոշտ, քան ապակուց, սովորաբար փոշու կամ ավելի հաճախ անձև կտորների տեսքով... ... Պաշտոնական տերմինաբանություն

    ՍԻԼԻԿՈՆ- քիմ. տարր, ոչ մետաղ, խորհրդանիշ Si (լատ. Silicium), ատ. n. 14, ժ. մ 28.08; Հայտնի են ամորֆ և բյուրեղային սիլիցիում (որը կառուցված է ադամանդի նույն տիպի բյուրեղներից): Ամորֆ K. շագանակագույն փոշի խորանարդ կառուցվածքի բարձր ցրված ... ... Մեծ պոլիտեխնիկական հանրագիտարան

    - (Սիլիցիում), Si, պարբերական համակարգի IV խմբի քիմիական տարր, ատոմային թիվ 14, ատոմային զանգված 28,0855; ոչ մետաղական, mp 1415shC. Սիլիցիումը Երկրի վրա թթվածնից հետո երկրորդ ամենաառատ տարրն է, երկրակեղևում պարունակությունը կազմում է 27,6% զանգվածային: ... ... Ժամանակակից հանրագիտարան

    Si (լատ. Silicium * a. silicium, silicium; n. Silizium; f. silicium; and. siliceo), քիմ. տարր IV խմբի պարբերական. Մենդելեևյան համակարգեր, ժ. n. 14, ժ. մ 28.086. Բնության մեջ կան 3 կայուն իզոտոպներ՝ 28Si (92.27), 29Si (4.68%), 30Si (3 ... Երկրաբանական հանրագիտարան

Սիլիցիումի միացությունները, որոնք լայնորեն տարածված են երկրի վրա, մարդուն հայտնի են դեռևս քարե դարից։ Աշխատանքի և որսի համար քարե գործիքների օգտագործումը շարունակվել է մի քանի հազարամյակ։ Սիլիցիումի միացությունների օգտագործումը՝ կապված դրանց վերամշակման հետ՝ ապակու արտադրությունը, սկսվել է մոտ 3000 մ.թ.ա. ե. (Հին Եգիպտոսում): Սիլիցիումի հայտնի ամենավաղ միացությունը SiO 2 օքսիդն է (սիլիկ): 18-րդ դարում սիլիցիումը համարվում էր պարզ մարմին և կոչվում էր «երկրներ» (որն արտացոլված է նրա անվան մեջ): Սիլիցիումի բաղադրության բարդությունը հաստատվել է Ի.Յա.Բերզելիուսի կողմից։ Նա առաջինն էր 1825թ.-ին, ով ստացավ տարրական սիլիցիում սիլիցիումի ֆտորիդից SiF 4՝ վերջինս կրճատելով մետաղական կալիումով։ Նոր տարրը ստացել է «սիլիկոն» անվանումը (լատիներեն silex - կայծքար): Ռուսերեն անվանումը ներմուծվել է Գ.Ի.Հեսսի կողմից 1834 թվականին։

Սիլիցիումի բաշխումը բնության մեջ.Երկրակեղևում տարածվածության առումով սիլիցիումը երկրորդ (թթվածնից հետո) տարրն է, նրա միջին պարունակությունը լիտոսֆերայում կազմում է 29,5% (ըստ զանգվածի)։ Երկրի ընդերքում սիլիցիումը կատարում է նույն հիմնական դերը, ինչ ածխածինը կենդանիների և բույսերի թագավորություններում: Սիլիցիումի երկրաքիմիայի համար կարևոր է նրա բացառիկ ամուր կապը թթվածնի հետ: Լիթոսֆերայի մոտ 12%-ը սիլիցիումի SiO 2 է հանքային քվարցի և դրա տեսակների տեսքով։ Լիտոսֆերայի 75%-ը կազմված է տարբեր սիլիկատներից և ալյումինոսիլիկատներից (ֆելդսպաթներ, միկա, ամֆիբոլներ և այլն)։ Սիլիցիումի պարունակող օգտակար հանածոների ընդհանուր թիվը գերազանցում է 400-ը։

Սիլիցիումը թույլ է տարբերվում մագմատիկ պրոցեսների ժամանակ. այն կուտակվում է ինչպես գրանիտոիդներում (32,3%), այնպես էլ ուլտրամաֆիկ ապարներում (19%)։ Բարձր ջերմաստիճաններում և բարձր ճնշումներում SiO 2-ի լուծելիությունը մեծանում է։ Այն կարող է նաև գաղթել ջրային գոլորշիներով, հետևաբար, հիդրոթերմային երակների պեգմատիտները բնութագրվում են քվարցի զգալի կոնցենտրացիաներով, որը հաճախ կապված է հանքաքարի տարրերի հետ (ոսկի-քվարց, քվարց-կազիտրիտ և այլ երակներ):

Սիլիցիումի ֆիզիկական հատկությունները.Սիլիկոնը ձևավորում է մուգ մոխրագույն բյուրեղներ՝ մետաղական փայլով, որոնք ունեն ադամանդի տիպի խորանարդ դեմքի կենտրոնացված վանդակ՝ a = 5,431Å պարբերությամբ, 2,33 գ/սմ 3 խտությամբ: Շատ բարձր ճնշումների դեպքում ստացվել է նոր (հավանաբար վեցանկյուն) մոդիֆիկացիա՝ 2,55 գ/սմ 3 խտությամբ։ Սիլիցիումը հալվում է 1417°C-ում և եռում 2600°C-ում։ Հատուկ ջերմային հզորություն (20-100 °C ջերմաստիճանում) 800 Ջ/(կգ Կ) կամ 0,191 կկալ/(գ աստիճան); Ջերմային հաղորդունակությունը, նույնիսկ ամենամաքուր նմուշների համար, հաստատուն չէ և գտնվում է (25°C) 84-126 Վտ/(մ Կ) կամ 0,20-0,30 կկալ/(սմ վ աստիճան) սահմաններում: Գծային ընդլայնման 2,33·10 -6 K -1 ջերմաստիճանի գործակիցը 120 K-ից ցածր դառնում է բացասական: Սիլիկոնը թափանցիկ է երկարալիք ինֆրակարմիր ճառագայթների համար; բեկման ինդեքսը (λ = 6 մկմ-ի համար) 3,42; դիէլեկտրական հաստատուն 11.7. Սիլիցիումը դիամագնիսական է, ատոմային մագնիսական զգայունությունը -0,13-10 -6: Սիլիցիումի կարծրությունը՝ ըստ Mohs 7.0, ըստ Brinell-ի՝ 2.4 Gn/m 2 (240 kgf/mm 2), առաձգականության մոդուլը՝ 109 Gn/m 2 (10 890 kgf/mm 2), սեղմելիության գործակիցը՝ 0.325 10 -6 սմ 2/կգ։ . Սիլիկոնը փխրուն նյութ է; նկատելի պլաստիկ դեֆորմացիա սկսվում է 800°C-ից բարձր ջերմաստիճանում:

Սիլիկոնը կիսահաղորդիչ է, որն ունի կիրառման լայն շրջանակ: Սիլիցիումի էլեկտրական հատկությունները մեծապես կախված են կեղտերից: Սիլիցիումի ներքին հատուկ ծավալային էլեկտրական դիմադրությունը սենյակային ջերմաստիճանում ենթադրվում է 2,3·10 3 ohm·m (2,3·10 5 ohm·cm):

Կիսահաղորդիչ սիլիցիումը p-տիպի հաղորդունակությամբ (հավելումներ B, Al, In կամ Ga) և n-տիպ (հավելումներ P, Bi, As կամ Sb) ունի շատ ավելի ցածր դիմադրություն: Գոտու բացը, ըստ էլեկտրական չափումների, 1,21 էՎ է 0 Կ-ում և նվազում է մինչև 1,119 էՎ 300 Կ-ի դեպքում:

Սիլիցիումի քիմիական հատկությունները.Մենդելեևի պարբերական համակարգում սիլիցիումի դիրքին համապատասխան՝ սիլիցիումի ատոմի 14 էլեկտրոնները բաշխված են երեք թաղանթների վրա՝ առաջինում (միջուկից) 2 էլեկտրոն, երկրորդում՝ 8, երրորդում (վալենտային) 4; էլեկտրոնային թաղանթի կոնֆիգուրացիա 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2: Հաջորդական իոնացման պոտենցիալներ (eV)՝ 8.149; 16.34; 33.46 և 45.13. Ատոմային շառավիղը 1,33Å, կովալենտային շառավիղը 1,17Å, իոնային շառավիղները Si 4+ 0,39Å, Si 4- 1,98Å։

Միացություններում սիլիցիումը (նման ածխածին) 4-վալենտ է։ Այնուամենայնիվ, ի տարբերություն ածխածնի, սիլիցիումը, 4-ի կոորդինացիոն թվի հետ մեկտեղ, ցուցադրում է 6 կոորդինացիոն թիվ, ինչը բացատրվում է նրա ատոմի մեծ ծավալով (այդպիսի միացությունների օրինակ են 2- խումբ պարունակող սիլիկոնային ֆտորիդները):

Սիլիցիումի ատոմի քիմիական կապը այլ ատոմների հետ սովորաբար իրականացվում է հիբրիդ sp 3 ուղեծրերի միջոցով, սակայն հնարավոր է նաև ներգրավել նրա հինգ (դատարկ) 3d ուղեծրերից երկուսը, հատկապես, երբ սիլիցիումը վեց կոորդինացված է: Ունենալով 1,8 ցածր էլեկտրաբացասական արժեք (ածխածնի համար՝ 2,5, ազոտի՝ 3,0 և այլն), սիլիցիումը ոչ մետաղների միացություններում էլեկտրադրական է, և այդ միացությունները բևեռային բնույթ ունեն։ Si - O թթվածնի հետ կապի բարձր էներգիան, որը հավասար է 464 կՋ/մոլի (111 կկալ/մոլ), որոշում է նրա թթվածնային միացությունների (SiO 2 և սիլիկատներ) կայունությունը։ Si-Si կապի էներգիան ցածր է՝ 176 կՋ/մոլ (42 կկալ/մոլ); ի տարբերություն ածխածնի, սիլիցիումը չի բնութագրվում երկար շղթաների ձևավորմամբ և Si ատոմների միջև կրկնակի կապով: Պաշտպանիչ օքսիդի թաղանթի ձևավորման շնորհիվ սիլիցիումը կայուն է նույնիսկ օդի բարձր ջերմաստիճանի դեպքում: Թթվածնի մեջ այն օքսիդանում է սկսած 400 ° C-ից՝ առաջացնելով սիլիցիումի օքսիդ (IV) SiO 2։ Հայտնի է նաև սիլիցիումի օքսիդ (II) SiO, որը կայուն է բարձր ջերմաստիճաններում գազի տեսքով. արագ սառեցման արդյունքում կարելի է ստանալ պինդ արտադրանք, որը հեշտությամբ քայքայվում է Si-ի և SiO 2-ի բարակ խառնուրդի: Սիլիցիումը դիմացկուն է թթուների նկատմամբ և լուծվում է միայն ազոտային և հիդրոֆլորաթթուների խառնուրդում. հեշտությամբ լուծվում է տաք ալկալային լուծույթներում ջրածնի էվոլյուցիայի հետ: Սիլիցիումը փոխազդում է ֆտորի հետ սենյակային ջերմաստիճանում, այլ հալոգենների հետ՝ երբ տաքացվում է, առաջանում է SiX 4 ընդհանուր բանաձևի միացություններ: Ջրածինը ուղղակիորեն չի փոխազդում սիլիցիումի հետ, և սիլիցիումի հիդրիդները (սիլանները) ստացվում են սիլիցիդների տարրալուծմամբ (տես ստորև): Սիլիցիումի ջրածինները հայտնի են SiH 4-ից մինչև Si 8 H 18 (բաղադրությամբ նման են հագեցած ածխաջրածիններին): Սիլիցիումը առաջացնում է թթվածին պարունակող սիլանների 2 խումբ՝ սիլոքսաններ և սիլոքսեններ։ Սիլիցիումը փոխազդում է ազոտի հետ 1000 ° C-ից բարձր ջերմաստիճանում: Si 3 N 4 նիտրիդը մեծ գործնական նշանակություն ունի, այն օդում չի օքսիդանում նույնիսկ 1200 ° C ջերմաստիճանում, դիմացկուն է թթուների (բացառությամբ ազոտական ​​թթվի) և ալկալիների, ինչպես նաև. հալած մետաղների և խարամների նկատմամբ, ինչը այն դարձնում է արժեքավոր նյութ քիմիական արդյունաբերության, հրակայուն նյութերի արտադրության համար և այլն: Ածխածնի (սիլիցիումի կարբիդ SiC) և բորի (SiB 3, SiB 6, SiB 12) սիլիցիումի միացությունները բնութագրվում են բարձր կարծրությամբ, ինչպես նաև ջերմային և քիմիական դիմադրությամբ։ Երբ տաքանում է, սիլիցիումը փոխազդում է (մետաղական կատալիզատորների առկայության դեպքում, օրինակ՝ պղինձը) քլորօրգանական միացությունների հետ (օրինակ՝ CH 3 Cl-ի հետ) և ձևավորվում է օրգանոհալոսիլաններ [օրինակ՝ Si(CH 3) 3 Cl], որոնք օգտագործվում են բազմաթիվ սիլիցիումի օրգանական միացությունների սինթեզ։

Սիլիցիումը միացություններ է առաջացնում գրեթե բոլոր մետաղների հետ՝ սիլիցիդներ (միացություններ չեն հայտնաբերվել միայն Bi, Tl, Pb, Hg-ով)։ Ստացվել է ավելի քան 250 սիլիցիդ, որոնց բաղադրությունը (MeSi, MeSi 2, Me 5 Si 3, Me 3 Si, Me 2 Si և այլն) սովորաբար չի համապատասխանում դասական վալենտներին։ Սիլիցիդներն առանձնանում են իրենց հրակայունությամբ և կարծրությամբ. Առավելագույն գործնական նշանակություն ունեն ֆերոսիլիկոնը (հատուկ համաձուլվածքների հալման վերականգնող նյութ, տես Ֆեռոհամաձուլվածքներ) և մոլիբդենի սիլիցիդը MoSi 2 (էլեկտրական վառարանների ջեռուցիչներ, գազատուրբինների շեղբեր և այլն)։

Սիլիկոն ստանալը.Տեխնիկական մաքրության սիլիցիում (95-98%) ստացվում է էլեկտրական աղեղում՝ գրաֆիտի էլեկտրոդների միջև սիլիցիումի SiO 2-ի կրճատմամբ։ Կիսահաղորդչային տեխնոլոգիայի զարգացման հետ կապված՝ մշակվել են մաքուր և հատկապես մաքուր սիլիցիումի ստացման մեթոդներ, ինչը պահանջում է ամենամաքուր սկզբնական սիլիցիումի միացությունների նախնական սինթեզ, որոնցից սիլիցիումը արդյունահանվում է ռեդուկցիայի կամ ջերմային տարրալուծման միջոցով։

Մաքուր կիսահաղորդչային սիլիցիումը ստացվում է երկու ձևով՝ բազմաբյուրեղ (SiCl 4 կամ SiHCl 3 ցինկով կամ ջրածնով վերականգնմամբ, SiI 4-ի և SiH 4-ի ջերմային տարրալուծմամբ) և միաբյուրեղ (անխառնարանային գոտու հալման և մեկ բյուրեղից «քաշելու» միջոցով։ հալված սիլիցիում - Չոխրալսկու մեթոդ):

Սիլիցիումի օգտագործումը.Հատուկ դոպինգով սիլիցիումը լայնորեն օգտագործվում է որպես կիսահաղորդչային սարքերի (տրանզիստորներ, թերմիստորներ, ուժային ուղղիչներ, թրիստորներ, տիեզերանավերում օգտագործվող արևային ֆոտոբջիջներ և այլն) արտադրության համար։ Քանի որ սիլիցիումը թափանցիկ է 1-ից 9 մկմ ալիքի երկարությամբ ճառագայթների համար, այն օգտագործվում է ինֆրակարմիր օպտիկայի մեջ,

Սիլիկոնն ունի բազմազան և անընդհատ ընդլայնվող կիրառություններ: Մետաղագործության մեջ սիլիցիումն օգտագործվում է հալած մետաղների մեջ լուծված թթվածինը հեռացնելու համար (դեօքսիդացում)։ Սիլիցիումը մեծ քանակությամբ երկաթի և գունավոր համաձուլվածքների անբաժանելի մասն է: Սիլիցիումը սովորաբար տալիս է համաձուլվածքների բարձր դիմադրություն կոռոզիայի նկատմամբ, բարելավում է դրանց ձուլման հատկությունները և մեծացնում մեխանիկական ուժը. սակայն, ավելի բարձր մակարդակներում սիլիցիումը կարող է փխրունություն առաջացնել: Ամենակարևորը սիլիցիում պարունակող երկաթի, պղնձի և ալյումինի համաձուլվածքներն են։ Սիլիցիումի աճող քանակությունն օգտագործվում է սիլիցիումի օրգանական միացությունների և սիլիցիդների սինթեզի համար։ Սիլիցիումը և բազմաթիվ սիլիկատներ (կավ, դաշտային սպաթ, միկա, տալկ և այլն) մշակվում են ապակու, ցեմենտի, կերամիկական, էլեկտրական և այլ արդյունաբերություններում։

Սիլիցիումը մարմնում հայտնաբերված է տարբեր միացությունների տեսքով, որոնք հիմնականում ներգրավված են պինդ կմախքի մասերի և հյուսվածքների ձևավորման մեջ: Որոշ ծովային բույսեր (օրինակ՝ դիատոմներ) և կենդանիներ (օրինակ՝ սիլիցիումի եղջյուրավոր սպունգեր, ռադիոլարերներ) կարող են կուտակել հատկապես մեծ քանակությամբ սիլիցիում, երբ նրանք մահանում են օվկիանոսի հատակին սիլիցիումի (IV) օքսիդի հաստ նստվածքներ առաջացնելով։ Սառը ծովերում և լճերում արևադարձային շրջաններում գերակշռում են սիլիցիումով հարստացված կենսագեն տիղմերը։ ծովեր - կրային տիղմեր՝ սիլիցիումի ցածր պարունակությամբ: Ցամաքային բույսերից մեծ քանակությամբ սիլիցիում են կուտակում խոտերը, խոզուկները, արմավենիները և ձիաձետերը։ Ողնաշարավոր կենդանիների մոտ մոխրի նյութերում սիլիցիումի օքսիդի (IV) պարունակությունը կազմում է 0,1-0,5%: Սիլիցիումը մեծ քանակությամբ հայտնաբերված է խիտ շարակցական հյուսվածքում, երիկամներում և ենթաստամոքսային գեղձում: Մարդու ամենօրյա սննդակարգը պարունակում է մինչև 1 գ սիլիցիում: Օդի մեջ սիլիցիումի օքսիդի (IV) փոշու բարձր պարունակությամբ այն մտնում է մարդու թոքերը և առաջացնում հիվանդություն՝ սիլիկոզ։

Սիլիցիումը՝ մարմնում.Սիլիցիումը մարմնում հայտնաբերված է տարբեր միացությունների տեսքով, որոնք հիմնականում ներգրավված են պինդ կմախքի մասերի և հյուսվածքների ձևավորման մեջ: Որոշ ծովային բույսեր (օրինակ՝ դիատոմներ) և կենդանիներ (օրինակ՝ սիլիցիումի եղջյուրավոր սպունգեր, ռադիոլարերներ) կարող են կուտակել հատկապես մեծ քանակությամբ սիլիցիում, երբ նրանք մահանում են օվկիանոսի հատակին սիլիցիումի (IV) օքսիդի հաստ նստվածքներ առաջացնելով։ Սառը ծովերում և լճերում արևադարձային շրջաններում գերակշռում են սիլիցիումով հարստացված կենսագեն տիղմերը։ ծովեր - կրային տիղմեր՝ սիլիցիումի ցածր պարունակությամբ: Ցամաքային բույսերից մեծ քանակությամբ սիլիցիում են կուտակում խոտերը, խոզուկները, արմավենիները և ձիաձետերը։ Ողնաշարավոր կենդանիների մոտ մոխրի նյութերում սիլիցիումի օքսիդի (IV) պարունակությունը կազմում է 0,1-0,5%: Սիլիցիումը մեծ քանակությամբ հայտնաբերված է խիտ շարակցական հյուսվածքում, երիկամներում և ենթաստամոքսային գեղձում: Մարդու ամենօրյա սննդակարգը պարունակում է մինչև 1 գ սիլիցիում: Օդի մեջ սիլիցիումի օքսիդի (IV) փոշու բարձր պարունակությամբ այն մտնում է մարդու թոքերը և առաջացնում հիվանդություն՝ սիլիկոզ։

Ազատ տեսքով սիլիցիումը մեկուսացվել է 1811 թվականին Ջ. Գեյ-Լյուսակի և Լ. Թենարդի կողմից՝ սիլիցիումի ֆտորիդի գոլորշիները մետաղական կալիումի վրայով անցկացնելով, սակայն նրանց կողմից այն որպես տարր չի նկարագրվել։ Շվեդ քիմիկոս Ջ. Բերզելիուսը 1823 թվականին տվել է իր կողմից ստացված սիլիցիումի նկարագրությունը՝ K 2 SiF 6 կալիումի աղը բարձր ջերմաստիճանում կալիումի մետաղով մշակելով։ Նոր տարրը ստացել է «սիլիկոն» անվանումը (լատիներեն silex - կայծքար): Ռուսական «սիլիկոն» անվանումը ներմուծվել է 1834 թվականին ռուս քիմիկոս Գերման Իվանովիչ Հեսսի կողմից։ Թարգմանված է այլ հունարենից։ կրմնոզ- «ժայռ, լեռ»:

Լինելով բնության մեջ, ստանալով.

Բնության մեջ սիլիցիումը հանդիպում է երկօքսիդի և տարբեր բաղադրության սիլիկատների տեսքով։ Բնական սիլիցիումի երկօքսիդը առաջանում է հիմնականում քվարցի տեսքով, չնայած կան այլ հանքանյութեր՝ քրիստոբալիտ, տրիդիմիտ, կիտիտ, կուսիտ։ Ամորֆ սիլիցիումի պարունակությունը հայտնաբերվել է ծովերի և օվկիանոսների հատակին գտնվող դիատոմների հանքավայրերում.
Ազատ սիլիցիում կարելի է ստանալ՝ կալցինացնելով մանր սպիտակ ավազը մագնեզիումով, որը քիմիական բաղադրությամբ գրեթե մաքուր սիլիցիումի օքսիդ է՝ SiO 2 +2Mg=2MgO+Si։ Արդյունաբերական կարգի սիլիցիումը ստացվում է աղեղային վառարաններում մոտ 1800°C ջերմաստիճանում SiO 2-ի հալոցքը կոքսով նվազեցնելու միջոցով: Այս կերպ ստացված սիլիցիումի մաքրությունը կարող է հասնել 99,9%-ի (հիմնական կեղտերն են՝ ածխածինը, մետաղները)։

Ֆիզիկական հատկություններ:

Ամորֆ սիլիցիումն ունի շագանակագույն փոշու ձև, որի խտությունը 2,0 գ/սմ 3 է։ Բյուրեղային սիլիցիում - մուգ մոխրագույն, փայլուն բյուրեղային նյութ, փխրուն և շատ կոշտ, բյուրեղանում է ադամանդե ցանցում: Տիպիկ կիսահաղորդիչ է (էլեկտրաէներգիան ավելի լավ է անցկացնում, քան ռետինե տիպի մեկուսիչը, իսկ հաղորդիչից ավելի վատ՝ պղինձը)։ Սիլիցիումը փխրուն է, միայն 800 °C-ից բարձր տաքացնելիս այն դառնում է պլաստիկ։ Հետաքրքիր է, որ սիլիցիումը թափանցիկ է ինֆրակարմիր ճառագայթման համար, որը սկսվում է 1,1 միկրոմետր ալիքի երկարությունից:

Քիմիական հատկություններ.

Քիմիապես սիլիցիումը անգործուն է: Սենյակային ջերմաստիճանում այն ​​փոխազդում է միայն գազային ֆտորի հետ՝ առաջացնելով ցնդող սիլիցիումի տետրաֆտորիդ SiF 4: Երբ տաքացվում է 400–500 °C ջերմաստիճանում, սիլիցիումը փոխազդում է թթվածնի հետ՝ առաջացնելով երկօքսիդ, իսկ քլորի, բրոմի և յոդի հետ՝ ձևավորելով համապատասխան հեշտությամբ ցնդող տետրահալիդներ SiHal 4: Մոտ 1000°C ջերմաստիճանում սիլիցիումը փոխազդում է ազոտի հետ՝ առաջացնելով Si 3 N 4 նիտրիդ, բորի ջերմային և քիմիապես կայուն բորիդներով SiB 3 , SiB 6 և SiB 12 ։ Սիլիցիումը ուղղակիորեն չի փոխազդում ջրածնի հետ։
Սիլիցիումի փորագրման համար առավել լայնորեն օգտագործվում է հիդրոֆտորային և ազոտական ​​թթուների խառնուրդը։
Սիլիցիումը լուծվում է տաք ալկալային լուծույթներում՝ Si + 2KOH + H 2 O = K 2 SiO 3 + 2H 2
Սիլիցիումը բնութագրվում է +4 կամ -4 օքսիդացման աստիճանով միացություններով։

Ամենակարևոր կապերը.

Սիլիցիումի երկօքսիդ, SiO 2- (սիլիկաթթվային անհիդրիդ), անգույն: քրիստոս. նյութ, հրակայուն (1720 C), բարձր կարծրությամբ։ Թթվային օքսիդը, քիմիապես ոչ ակտիվ, փոխազդում է ֆտորաթթվի և ալկալային լուծույթների հետ՝ վերջին դեպքում առաջացնելով սիլիցիումի թթուների աղեր՝ սիլիկատներ։ Սիլիկատներ են առաջանում նաև, երբ սիլիցիումի օքսիդը միաձուլվում է ալկալիների, հիմնական օքսիդների և որոշ աղերի հետ։
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 (խառը նատրիումի կալցիումի սիլիկատ, ապակի)
Սիլիցիումի թթուներ- թույլ, չլուծվող, առաջանում է սիլիկատային լուծույթին թթու ավելացնելով գելի (ժելատինային նյութի) տեսքով։ H 4 SiO 4 (օրթոսիլիցիում) և H 2 SiO 3 (մետասիլիցիում, կամ սիլիցիում) գոյություն ունեն միայն լուծույթում և անդառնալիորեն վերածվում են SiO 2-ի, երբ տաքացվում և չորանում են: Ստացված պինդ ծակոտկեն արտադրանքը. սիլիկոնե գել, ունի զարգացած մակերես և օգտագործվում է որպես գազի ներծծող, չորացուցիչ, կատալիզատոր և կատալիզատոր։
սիլիկատներ- սիլիցիումի թթուների աղերը մեծ մասամբ (բացառությամբ նատրիումի և կալիումի սիլիկատների) ջրի մեջ չեն լուծվում: Լուծման մեջ լուծվող սիլիկատները ենթարկվում են ուժեղ հիդրոլիզի:
Ջրածնի միացություններ- ածխաջրածինների անալոգներ, սիլաններմիացություններ, որոնցում սիլիցիումի ատոմները միացված են մեկ կապով, Սիլեններեթե սիլիցիումի ատոմները կրկնակի կապ ունեն. Ածխաջրածինների նման այս միացությունները կազմում են շղթաներ և օղակներ։ Բոլոր սիլանները կարող են ինքնաբուխ բռնկվել, օդի հետ պայթուցիկ խառնուրդներ առաջացնել և հեշտությամբ արձագանքել ջրի հետ՝ SiH 4 + 2H 2 O \u003d SiO 2 + 4H 2
Սիլիցիումի տետրաֆտորիդ SiF 4, տհաճ հոտով գազ, թունավոր, որը ձևավորվում է սիլիցիումի և նրա բազմաթիվ միացությունների, այդ թվում՝ ապակու վրա հիդրոֆտորաթթվի ազդեցությամբ.
Na 2 SiO 3 + 6HF = 2NaF + SiF 4 + 3H 2 O
Փոխազդում է ջրի հետ՝ առաջացնելով սիլիցիում և hexafluorosilicon(H 2 SiF 6) թթուներ:
3SiF 4 + 3H 2 O \u003d 2H 2 SiF 6 + H 2 SiO 2
H 2 SiF 6 ուժով մոտ է ծծմբաթթուն, աղերը ֆտորսիլիկատներ են։

Դիմում:

Սիլիցիումը ամենամեծ կիրառությունն է գտնում համաձուլվածքների արտադրության մեջ՝ ալյումինին, պղնձին և մագնեզիումին ամրություն հաղորդելու և ֆերոսիլիցիդների արտադրության համար, որոնք կարևոր են պողպատների և կիսահաղորդչային տեխնոլոգիաների արտադրության մեջ: Սիլիցիումի բյուրեղները օգտագործվում են արևային բջիջներում և կիսահաղորդչային սարքերում՝ տրանզիստորներում և դիոդներում: Սիլիցիումը նաև ծառայում է որպես հումք սիլիցիումի օրգանական միացությունների կամ սիլոքսանների արտադրության համար, որոնք ստացվում են յուղերի, քսանյութերի, պլաստմասսաների և սինթետիկ կաուչուկների տեսքով։ Անօրգանական սիլիցիումային միացություններն օգտագործվում են կերամիկական և ապակու տեխնոլոգիայում՝ որպես մեկուսիչ նյութ և պիեզոկրիստալներ։

Որոշ օրգանիզմների համար սիլիցիումը կարևոր կենսագեն տարր է։ Այն բույսերի աջակցող կառույցների և կենդանիների ոսկրային կառուցվածքների մի մասն է: Սիլիցիումը մեծ քանակությամբ խտացնում են ծովային օրգանիզմները՝ դիատոմները, ռադիոլարերը, սպունգները։ Սիլիցիումի մեծ քանակությունը կենտրոնացված է ձիու պոչերում և հացահատիկային կուլտուրաներում, հիմնականում Բամբուկի և Ռայսի ենթաընտանիքներում, ներառյալ սովորական բրինձը: Մարդու մկանային հյուսվածքը պարունակում է (1-2) 10 -2% սիլիցիում, ոսկրային հյուսվածք՝ 17 10 -4%, արյուն՝ 3,9 մգ/լ։ Սննդի հետ օրական մինչև 1 գ սիլիցիում է մտնում մարդու օրգանիզմ։

Անտոնով Ս.Մ., Տոմիլին Կ.Գ.
ԽՖ Տյումենի պետական ​​համալսարան, 571 խումբ.

Աղբյուրներ՝ Սիլիկոն։ Վիքիպեդիա; Սիլիկոն «Կռուգոսվետ» առցանց հանրագիտարանում, ;
Սիլիկոնային կայք

Հարցեր ունե՞ք

Հաղորդել տպագրական սխալի մասին

Տեքստը, որը պետք է ուղարկվի մեր խմբագիրներին.

Ուղարկել