Ķīmiskais simbols elementam silīcijs. Silīcijs dabā (Zemes garozā 25,8%). Kas apdraud lieko silīciju

11.11.2020

fizikālās īpašības. Silīcijs ir trausls. Sildot virs 800 ° C, tā plastiskums palielinās. Tas ir izturīgs pret skābēm. Skābā vidē tas ir pārklāts ar nešķīstošu oksīda plēvi un pasivēts.

Mikroelements ir caurspīdīgs infrasarkanajam starojumam, sākot no 1,1 mikronu viļņa garuma.

Ķīmiskās īpašības. Silīcijs mijiedarbojas:

ar halogēniem (fluoru) ar reducējošu īpašību izpausmi: Si + 2F2 = SiF4. Reaģē ar hlorūdeņradi 300°C, ar bromūdeņradi 500°C;
ar hloru, karsējot līdz 400–600°C: Si + 2Cl2 = SiCl4;
ar skābekli, uzkarsējot līdz 400–600°C: Si + O2 = SiO2;
ar citiem nemetāliem. 2000 ° C temperatūrā tas reaģē ar oglekli (Si + C = SiC) un boru (Si + 3B = B3Si);
ar slāpekli 1000 ° C temperatūrā: 3Si + 2N2 = Si3N4;
ar metāliem, veidojot silicīdus: 2Ca + Si = Ca2Si;
ar skābēm - tikai ar fluorūdeņražskābes un slāpekļskābes maisījumu: 3Si + 4HNO3 + 18HF = 3H2 + 4NO + 8H2O;
ar sārmu. Silīcijs izšķīst un veidojas silikāts un ūdeņradis: Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + H2.

Nesadarbojas ar ūdeņradi.

Mijiedarbība organismā ar vitamīniem un minerālvielām

Silīcijs mijiedarbojas ar vitamīniem, un. Graudaugu kombinācija ar citrusaugļiem un zaļajiem dārzeņiem tiek uzskatīta par visizdevīgāko.

Silīcijs ir iesaistīts cīņā pret brīvajiem radikāļiem. Mijiedarbojoties ar smagajiem metāliem (svinu), mikroelements veido stabilus savienojumus. Tie tiek izvadīti caur uroģenitālās sistēmas palīdzību. Tas pats notiek ar sārņiem un toksiskām vielām.

Silīcijs uzlabo dzelzs (Fe) un kalcija (Ca), kobalta (Cb), mangāna (Mn), fluora (F) uzsūkšanos.

Silīcija koncentrācijas samazināšanās saistaudos izraisa asinsvadu bojājumus, aterosklerozi un kaulu audu stiprības pārkāpumu.

Silīcija nozīme dažādu slimību rašanās un norisēs

Ar silīcija trūkumu organismā palielinās holesterīna koncentrācija asinīs. Sakarā ar to veidojas holesterīna plāksnes, pasliktinās aizplūšana.

Ja silīcijs tiek patērēts mazāk par 20 mg dienā, imunitāte vājinās. Parādās alerģiski izsitumi, āda kļūst sausa un pārslveida, veidojas sēnīte.

Mati kļūst plānāki, galvas āda lobās un niez. Nagu plāksnes ir deformētas.

Efektivitāte un garīgais stāvoklis pasliktinās, jo ir traucēta asins attece un smadzeņu piesātinājums ar skābekli.

Samazinoties silīcija daudzumam organismā līdz 1,2–1,6%, tas ir pilns ar insultu, sirdslēkmi, cukura diabētu, hepatīta vīrusu un onkoloģiju.

Silīcija pārpalikums izraisa sāļu nogulsnēšanos urīnceļos un locītavās, fibrozi un asinsvadu patoloģijas. Sliktākajā gadījumā palielinās aknas, pietūkst ekstremitātes, āda kļūst zila, parādās elpas trūkums.

Silīcija funkcionālais potenciāls

Silīcija galvenais uzdevums organismā ir kaulu, skrimšļa audu un asinsvadu sieniņu veidošanās. 90% minerālvielas atrodas saistaudos un kaulaudos, limfmezglos, vairogdziedzerī, matos un ādā. Tomēr ķīmiskā elementa funkcionālais potenciāls neaprobežojas ar to. Pateicoties silīcijam:

tiek stiprināti kauli un saites. Jo vairāk minerālvielu pirmajā, jo spēcīgāka tā ir. Silīcija koncentrācijas samazināšanās kaulu audos ir saistīta ar osteoporozi un aterosklerozi. Skrimšļiem svarīga ir glikozaminoglikānu sintēze;
novērš starpskriemeļu disku deģenerāciju. Pēdējie sastāv no skrimšļa audu plāksnēm. Jo mazāk silīcija, jo ātrāk plāksne nolietojas. Ja tajā veidojas plaisa, cerebrospinālais šķidrums sāks izplūst. Tas ir pilns ar izvirzījumiem un trūci;
kaulu audi tiek atjaunoti. Kauli, saites un cīpslas aug kopā ļoti grūti un ilgi;
uzlabo ādas, nagu un matu stāvokli. Tie satur vislielāko ķīmiskā elementa koncentrāciju. Sausa un zvīņojoša āda, trausli un blāvi mati, nolobījušies nagi ir silīcija deficīta pazīmes;
vielmaiņa stabilizējas. Pateicoties silīcijam, tiek absorbētas trīs ceturtdaļas 70% ķīmisko elementu. Minerāls ir iesaistīts olbaltumvielu un ogļhidrātu metabolismā;
imunitāte ir nostiprināta. Pateicoties silīcijam, tiek paātrināta fagocitoze - īpašu imūnsistēmas šūnu veidošanās. To galvenā funkcija ir svešu olbaltumvielu struktūru sadalīšana. Ja organismā nokļūst vīrusu infekcija, fagocīti apņem ienaidnieku un iznīcina to;
izvada smagos metālus un toksīnus. Silīcija oksīds reaģē ar tiem, pārvērš tos organismam neitrālos savienojumos, kas izdalās ar urīnu;
tiek nostiprinātas asinsvadu sienas, sirds vārstuļi, kuņģa-zarnu trakta orgānu apvalks. Asinsvada sienas pamatā ir elastīns, kas tiek sintezēts, izmantojot silīciju;
samazinās asinsvadu sieniņu caurlaidība, samazinās varikozu vēnu, tromboflebīta un vaskulīta pazīmes;
vēzis tiek novērsts. C, A, E vitamīnu antioksidanta īpašības pastiprina mijiedarbība ar silīciju. Organismam ir vieglāk cīnīties ar brīvajiem radikāļiem;
tiek novērstas smadzeņu slimības. Ar silīcija trūkumu asinsvadu sieniņas kļūst mīkstākas, tās slikti transportē asinis uz smadzenēm, kas izraisa hipoksiju – skābekļa badu, kā dēļ smadzenes nedarbojas ar pilnu jaudu. Smadzeņu neironi nevar dot un saņemt komandas bez silīcija. Tā rezultātā tiek traucēta kustību motorika, asinsvadi sašaurinās, galva sāp un reibst galva, pasliktinās veselības stāvoklis.

Silīcija avoti

Kategorija	Produkts	Aptuvenais silīcija saturs
Dārzeņu eļļa	Ciedrs, sezams, sinepes, mandeles, olīvas, zemesrieksti, ķirbis, linsēklas, soja
Dzīvnieku eļļas	Jēra gaļa, liellopu gaļa, cūkgaļas tauki, speķis, margarīns, sviests Zivis: butes, paltuss, činoka lasis	Nenozīmīgs, pēc apstrādes silīcija nav
Sula	Vīnogas, bumbieri, dzērvenes	Glāzē - 24% no mikroelementa ikdienas nepieciešamības
rieksti	Valrieksti, lazdu rieksti, pistācijas, saulespuķu sēklas	Saujā riekstu no 12 līdz 100% no ikdienas nepieciešamības. Visvairāk silīcija ir valriekstos un lazdu riekstos (100% 50 g), vismazāk pistācijās (25% 50 g)
Graudaugi	Brūnie rīsi, auzu pārslas, prosa, kviešu klijas, kukurūza, mieži	Porcija putras (200 g) satur ikdienas nepieciešamību pēc silīcija
Dārzeņi	Baltie kāposti, sīpoli, selerijas, gurķi, burkāni, spināti, kartupeļi, redīsi, bietes. Kā arī tomāti, paprika, rabarberi; pupiņas, zaļās pupiņas un sojas
Augļi un ogas	Aprikozes, banāni, āboli; zemeņu, ķiršu, plūmju	200 g augļu - līdz 40% no silīcija dienas devas, tādā pašā daudzumā ogu - līdz 30%
Žāvēti augļi	Dateles, vīģes, rozīnes
Piena produkti	Skābpiens, kefīrs, olas
Gaļa un jūras veltes	Vistas gaļa, liellopu gaļa; jūraszāles, jūraszāles

brūnie rīsi - 1240;
auzu pārslas - 1000;
prosa - 754;
mieži - 600;
sojas pupiņas - 177;
griķi - 120;
pupiņas - 92;
Zirņi - 83;
Jeruzalemes artišoks - 80;
Kukurūza - 60;
Lazdu rieksts - 51;
Spināti - 42;
Rjaženka - 34;
Pētersīļi - 31;
Ziedkāposti - 24;
Zaļie lapu salāti - 18;
Persiks - 10;
Sausserdis - 10.

Padoms! Vai vēlaties ātri papildināt silīcija rezerves organismā? Aizmirstiet gaļu ar piedevu. Pati gaļa, lai gan satur pietiekamu daudzumu silīcija (30-50 mg uz 100 g), novērš tās uzsūkšanos no citiem produktiem. Atsevišķs ēdiens ir pretējs. Apvienojiet brūnos rīsus, miežus, prosu, prosu, griķus ar dārzeņiem un augļiem. Sakārtojiet “gavēņa” dienas aprikozēm, bumbieriem un ķiršiem

Kombinācija ar citām uzturvielām

Izvairieties no silīcija apvienošanas ar alumīniju. Pēdējā darbība ir pretēja silīcija darbībai.

Silīcijs kopā ar citiem mikroelementiem ir iesaistīts kolagēna un elastīna sintēzes ķīmiskajās reakcijās, kas ir daļa no ādas, matu un nagu saistaudiem.

Silīcijs uzlabo vitamīnu C, A, E antioksidanta īpašības. Pēdējie cīnās ar brīvajiem radikāļiem, kas izraisa vēzi.

Lai novērstu vēzi, ēdiet kopā šādus produktus (aprakstīti tabulā)

Pārtikas produkti, kas bagāti ar A vitamīnu:	Pārtika, kas bagāta ar C vitamīnu:	Pārtikas produkti, kas bagāti ar E vitamīnu:
burkāni, pētersīļi, skābenes un pīlādži; svaigi zaļie zirnīši, spināti; zirņi, salātu lapas; ķirbis, tomāti, persiks, aprikoze; baltie kāposti, zaļās pupiņas, zilās plūmes, kazenes; sarkanie pipari, kartupeļi, zaļie sīpoli; savvaļas roze, smiltsērkšķi, žāvētas plūmes; lēcas, sojas pupiņas, āboli; ķirbji; nātre, piparmētra	smiltsērkšķu ogas, zemenes, upenes; citrusaugļi, mārrutki; zemenes, ananāsi; banāns, ķirsis; balto kāpostu brokoļi, Briseles kāposti, skābēti kāposti; zaļš jaunais sīpols; avenes, mango; zaļie pipari, redīsi, spināti	kāposti, tomāti, selerijas saknes, ķirbis; zaļumi, saldie pipari, zirņi; burkāni, kukurūza; avenes, mellenes, dažādi žāvēti augļi; upenes, mežrozītes (svaigas), plūmes; sezams, magones, mieži, auzas, pākšaugi

Silīcija oksīds organismā mijiedarbojas ar smagajiem metāliem (svinu) un toksīniem. Ķīmiskās reakcijas rezultātā veidojas stabili savienojumi, kas no organisma izdalās caur nierēm.

Dienas likme

Silīcija dienas deva (norādīta zemāk) tiek aprēķināta tikai pieaugušajiem. Pieļaujamie augšējie silīcija uzņemšanas līmeņi bērniem un pusaudžiem nav noteikti.

Bērni līdz 6 mēnešiem un pēc 7 mēnešiem nav pieejami.

No 1 līdz 13 gadiem - nav.
Pusaudži (vīrieši un sievietes) - nav.
Pieaugušie - 20-50 mg.

Lietojot silīciju saturošas zāles (Atoxil), dienas deva bērniem no 7 gadu vecuma un pieaugušajiem ir 12 g. Maksimālā zāļu deva ir 24 grami dienā. Bērniem no viena gada līdz 7 gadiem - 150-200 mg zāļu uz kilogramu ķermeņa svara.

Silīcija deficīts un pārpalikums

Silīcija deficītu var izraisīt:

Silīcija trūkums organismā ir bīstams šādos apstākļos:

augsta holesterīna koncentrācija asinīs. Holesterīns nosprosto asinsvadus (veidojas zolesterīna "plāksnītes"), asinis kļūst viskozākas un pasliktinās to aizplūšana;
nosliece uz sēnīšu slimībām. Jo mazāk silīcija, jo vājāka imūnsistēma. Kad vīrusa infekcija nonāk organismā, fagocīti (īpašas imūnsistēmas šūnas) tiek ražoti nepietiekamā daudzumā;
blaugznas, matu izkrišana un matu izkrišana. Matu un ādas elastība ir elastīna un kolagēna nopelns, kas tiek sintezēti silīcija dēļ. Tā trūkums ietekmē ādas, matu un nagu stāvokli;
garastāvokļa maiņas. No smadzeņu piesātinājuma ar skābekli ir atkarīga ne tikai darba spējas, bet arī cilvēka garīgais stāvoklis. Asinsvadu novājināto sieniņu dēļ asinis slikti ieplūst smadzenēs. Parasto garīgo operāciju veikšanai nepietiek skābekļa. Garastāvokļa svārstības un veiktspējas pasliktināšanās ir silīcija trūkuma rezultāts. Tas pats notiek, mainoties laikapstākļiem;
sirds un asinsvadu slimības. Iemesls ir viens - novājinātas asinsvadu sienas;
cukura diabēts. Iemesls ir glikozes koncentrācijas palielināšanās asinīs un organisma nespēja to samazināt.

no 1,2 līdz 4,7% - insults un sirdslēkme;
1,4% vai mazāk - cukura diabēts;
1,6% vai mazāk - hepatīta vīruss;
1,3% - onkoloģiskās slimības.

Padoms! Silīcijs ir iesaistīts visu veidu apmaiņā. Uzglabājies asinsvadu sieniņās, mikroelements pasargā tos no tauku iekļūšanas asins plazmā un bloķē asinsriti.

Palieliniet silīciju saturošu pārtikas produktu daudzumu savā uzturā šādos gadījumos:

fiziskais un emocionālais nogurums. Pārslu porcija brokastīs, liels šķīvis zaļo salātu pusdienās un glāze raudzēta cepta piena vai kefīra pirms gulētiešanas garantē enerģijas lādiņu;
grūtniecība un zīdīšanas periods Bērna un mātes imunitāte ir atkarīga no pareiza uztura. 20-50 mg silīcija dienā padarīs kaulus stiprus un ādu elastīgu;
gatavošanās sacensībām. Jo vairāk enerģijas izmaksu, jo vairāk silīciju saturošu pārtikas produktu vajadzētu būt uzturā. Tie novērsīs kaulu trauslumu un saišu un cīpslu sastiepumu;
puberitāte. Sāpes ceļos (Šlatera slimība) ir izplatītas. Kaulu šūnas dalās ātrāk nekā saistaudu šūnas. Pēdējais ne tikai uztur kaulu anatomiski pareizā stāvoklī, bet arī aizsargā pret mehāniskiem bojājumiem. Dzērvenes, valrieksti un bumbieri ir lieliska uzkoda pusaudzim.

Ja ādas, matu un nagu stāvoklis nav apmierinošs, paļaujieties uz graudaugiem un sulām. Vīnogu sula rītdienai, dzērveņu sula pusdienās un bumbieru sula vakariņās ir pirmais solis uz elastīgu un tonizētu ādu.

Kas apdraud lieko silīciju

Silīcija pārpalikuma dēļ uzturā saslimt nav iespējams, taču apdraudēti ir iedzīvotāji apgabalos, kur augsnē vai ūdenī ir augsts silīcija saturs.

Pateicoties augstajai silīcija koncentrācijai organismā:

sāļi nogulsnējas urīnceļos, locītavās un citos orgānos;
fibroze attīstās asinsvados un visā ķermenī kopumā. Simptomi: ātra elpošana ar nelielu slodzi, plaušu kapacitātes samazināšanās, zems asinsspiediens;
labais kambara paplašinās un hipertrofējas ("cor pulmonale");
aknas palielinās, ekstremitātes uzbriest, āda kļūst zila;
palielinās aizkaitināmība, attīstās astēnisks sindroms;
paaugstināts augšējo elpceļu infekciju risks. Visizplatītākā no tām ir silikoze. Slimība attīstās silīcija dioksīdu saturošu putekļu ieelpošanas dēļ un turpinās hroniskā formā. Slimībai progresējot, pacienta plaušās aug saistaudi. Tiek traucēta normāla gāzu apmaiņa, un uz tās fona attīstās tuberkuloze, emfizēma vai plaušu vēzis.

Risks ir strādnieki raktuvēs, lietuvēs, ugunsizturīgo materiālu un keramikas izstrādājumu ražotāji. Par slimību liecina elpas trūkums, elpas trūkums un klepus. Simptomus pastiprina fiziska piepūle. Porcelāns un fajansa, stikla ražošana, krāsaino un dārgmetālu rūdu atradnes, lējumu apstrāde ar smilšu strūklu ir potenciāli bīstami priekšmeti.

Par silīcija pārpalikumu liecina ķermeņa temperatūras pazemināšanās un paaugstināšanās, depresija, vispārējs nogurums un miegainība.

Ar šādām pazīmēm iekļaujiet uzturā burkānus, bietes, kartupeļus, topinambūru, kā arī aprikozes, ķiršus, banānus un zemenes.

Produkti, kas satur silīciju

Neskatoties uz to, ka pieauguša cilvēka ķermenī ir 1-2 g silīcija, papildu porcija nekaitē. Dienā ar pārtiku un ūdeni pieaugušais patērē apmēram 3,5 mg silīcija. Pieaugušais galvenajam metabolismam tērē trīs reizes vairāk – aptuveni 9 mg. Iemesli pastiprinātai silīcija izmantošanai ir slikta ekoloģija, oksidatīvie procesi, kas provocē brīvo radikāļu veidošanos, un stress. Jūs nevarat iztikt tikai bez silīciju saturošiem produktiem - uzkrājiet zāles vai ārstniecības augus.

Silīcija satura rekordisti ir kadiķis, kosa, biškrēsliņi, vērmeles, ginkgo biloba. Kā arī lauka kumelītes, timiāns, Ķīnas valrieksts un eikalipts.

Silīcija deficītu var aizpildīt ar silīcija ūdeni. Viena no mikroelementa īpašībām ir ūdens molekulu strukturēšana. Šāds ūdens nav piemērots patogēno mikroorganismu, vienšūņu, sēnīšu, toksīnu un svešzemju ķīmisko elementu dzīvībai.

Silīcija ūdens pēc garšas un svaiguma atgādina kausētu ūdeni.

Lai mājās attīrītu un bagātinātu ūdeni ar silīciju, jums:

pērciet krama oļus aptiekā - jo mazāks, jo labāk (jo lielāks krama un ūdens kontakta laukums);
ielieciet ūdenī ar ātrumu 50 g akmeņu uz 3 litriem ūdens;
ieliet ūdeni stikla traukā istabas temperatūrā tumšā vietā 3-4 dienas. Jo ilgāk ūdens tiek ievadīts, jo izteiktāks ir terapeitiskais efekts;
sagatavoto ūdeni ielej citā traukā, atstājot apakšējo slāni 3–4 cm dziļumā (to nevar izmantot toksīnu uzkrāšanās dēļ).
noslēgtā traukā ūdeni uzglabā līdz pusotram gadam.
Jūs varat dzert silīcija ūdeni jebkurā daudzumā, lai novērstu aterosklerozi, hipertensiju un urolitiāzi, ādas patoloģijas un diabētu, infekcijas un onkoloģiskās slimības, varikozas vēnas un pat neiropsihiskas slimības.

Atoksils (Atoksils). Atoxil aktīvā viela ir silīcija dioksīds.

Izlaišanas forma:

pulveris suspensijas pagatavošanai;
pudeles ar 12 g zāļu;
flakoni ar 10 mg zāļu;
2 g paciņas, 20 paciņas iepakojumā.

Farmakoloģiska iedarbība. Tas darbojas kā enterosorbents, tai ir brūču dzīšanas, pretalerģiska, pretmikrobu, bakteriostatiska un detoksikācijas iedarbība.

Kuņģa-zarnu trakta orgānos zāles absorbē eksogēnos un endogēnos toksīnus (baktēriju un pārtikas alergēnus, mikroorganismu endotoksīnus, toksiskas vielas) un izvada tos.

Paātrina toksīnu transportēšanu no asinīm, limfas un audiem uz gremošanas traktu.

Indikācijas: caureja, salmoneloze, vīrusu hepatīts A un B, alerģiskas slimības (diatēze, atopiskais dermatīts), apdegumi, trofiskas čūlas, strutojošas brūces.

Lieto nieru slimību, enterokolīta, toksiskā hepatīta, aknu cirozes, hepatoholecistīta, narkotiku un alkohola intoksikācijas, ādas slimību (ekzēmas, dermatīta, neirodermīta), intoksikācijas ar strutojošu-septisku procesu un apdegumu slimību gadījumos.

Kā pieteikties:

Pudele. Atveriet pudeli (pudeli) ar pulveri, pievienojiet līdz 250 ml atzīmei tīrā dzeramajā ūdenī, sakratiet līdz gludai.
Paciņa. 1-2 paciņas izšķīdina 100-150 ml tīra dzeramā ūdens. Lietojiet stundu pirms ēšanas vai zāļu lietošanas.

Akūtu zarnu infekciju ārstēšanas ilgums ir 3-5 dienas. Terapijas kurss ir līdz 15 dienām. Vīrusu hepatīta ārstēšanā - 7-10 dienas.

Blakusparādības: aizcietējums.

Kontrindikācijas: divpadsmitpirkstu zarnas un kuņģa peptiskās čūlas paasinājums, resnās un tievās zarnas gļotādas erozija un čūlas, zarnu aizsprostojums, paaugstināta jutība pret silīcija dioksīdu.

Zāles nav parakstītas bērniem līdz viena gada vecumam, grūtniecēm un zīdīšanas periodā.

Mijiedarbība ar narkotikām:

ar acetilsalicilskābi (Aspirīnu) - palielināta trombocītu sadalīšanās;
ar simvastatīnu un nikotīnskābi - lipīdu spektra indikatoru aterogēno frakciju līmeņa pazemināšanās asinīs un VP lipoproteīnu un holesterīna līmeņa paaugstināšanās;
ar antiseptiķiem (trifurāns, furacilīns, hlorheksidīns, bifurāns utt.) - paaugstinot strutojošu-iekaisuma procesu terapijas efektivitāti.

2349,85 °C (2623 K)

Oud. saplūšanas siltums

50,6 kJ/mol

Oud. iztvaikošanas siltums

383 kJ/mol

Molārā siltuma jauda Vienkāršas vielas kristāliskais režģis Režģa struktūra

kubisks, dimants

Režģa parametri Debye temperatūra Citas īpašības Siltumvadītspēja

(300 K) 149 W/(m K)

Emisijas spektrs

14

3s 2 3p 2

vārda izcelsme

Visbiežāk silīcijs dabā sastopams silīcija dioksīda veidā - savienojumi, kuru pamatā ir silīcija dioksīds (IV) SiO 2 (apmēram 12% no zemes garozas masas). Galvenie silīcija dioksīda veidotie minerāli un ieži ir smiltis (upe un kvarcs), kvarcs un kvarcīti, krams, laukšpats. Otra dabā izplatītākā silīcija savienojumu grupa ir silikāti un aluminosilikāti.

Tiek atzīmēti atsevišķi fakti par tīra silīcija atrašanu vietējā formā.

Kvīts

Brīvo silīciju iegūst, kalcinējot smalkas baltas smiltis (silīcija dioksīdu) ar magniju:

$\mathsf(SiO_2+2Mg \ \labā bultiņa \2MgO+Si)$

Tas rada amorfs silīcijs, kam ir brūna pulvera izskats.

Rūpniecībā tehniskās tīrības silīciju iegūst, reducējot SiO 2 kausējumu ar koksu aptuveni 1800 ° C temperatūrā rūdas termiskās šahtas tipa krāsnīs. Šādā veidā iegūtā silīcija tīrība var sasniegt 99,9% (galvenie piemaisījumi ir ogleklis un metāli).

Ir iespējama turpmāka silīcija attīrīšana no piemaisījumiem.

Tīrīšanu laboratorijā var veikt, iepriekš iegūstot magnija silicīdu Mg 2 Si. Turklāt gāzveida monosilānu SiH 4 iegūst no magnija silicīda, izmantojot sālsskābi vai etiķskābi. Monosilānu attīra ar destilāciju, sorbciju un citām metodēm un pēc tam sadalās silīcijā un ūdeņradī aptuveni 1000 °C temperatūrā.
Silīcija attīrīšanu rūpnieciskā mērogā veic ar tiešu silīcija hlorēšanu. Šajā gadījumā veidojas savienojumi ar sastāvu SiCl 4, SiHCl 3 un SiH 2 Cl 2. Tos dažādos veidos attīra no piemaisījumiem (parasti ar destilāciju un disproporciju) un pēdējā posmā reducē ar tīru ūdeņradi temperatūrā no 900 līdz 1100 °C.
Tiek izstrādātas lētākas, tīrākas un efektīvākas rūpnieciskās silīcija attīrīšanas tehnoloģijas. 2010. gadā tās ietver silīcija attīrīšanas tehnoloģijas, kurās izmanto fluoru (hlora vietā); tehnoloģijas, kas ietver silīcija monoksīda destilāciju; tehnoloģijas, kuru pamatā ir piemaisījumu kodināšana, koncentrējoties uz starpgranulu robežām.

Pēcattīrītā silīcijā piemaisījumu saturu var samazināt līdz 10–8–10–6 masas %. Sīkāk jautājumi par īpaši tīra silīcija iegūšanu ir apskatīti rakstā Polikristāliskais silīcijs.

Metodi silīcija iegūšanai tīrā veidā izstrādāja Nikolajs Nikolajevičs Beketovs.

Fizikālās īpašības

Silīcija kristāliskais režģis ir kubiski centrēta dimanta tips, parametrs a = 0,54307 nm (augstos spiedienos tika iegūtas arī citas silīcija polimorfās modifikācijas), bet tāpēc, ka saites garums starp Si-Si atomiem ir lielāks, salīdzinot ar C-C saiti. garums, silīcija cietība ir ievērojami mazāka nekā dimantam. Silīcijs ir trausls, tikai sildot virs 800 °C, tas kļūst plastmasas. Tas ir caurspīdīgs infrasarkanajam starojumam no viļņa garuma 1,1 µm. Lādiņnesēju iekšējā koncentrācija ir 5,81·10 15 m −3 (300 K temperatūrai).

Elektrofizikālās īpašības

Elementārais silīcijs viena kristāla formā ir netiešas spraugas pusvadītājs. Joslas sprauga istabas temperatūrā ir 1,12 eV, un pie T = 0 K - 1,21 eV. Iekšējo lādiņnesēju koncentrācija silīcijā normālos apstākļos ir aptuveni 1,5·10 10 cm −3 .

Kristāliskā silīcija elektrofizikālās īpašības lielā mērā ietekmē tajā esošie piemaisījumi. Lai iegūtu silīcija kristālus ar caurumu vadītspēju, silīcijā tiek ievadīti III grupas elementu atomi, piemēram, bors, alumīnijs, gallijs, indijs. Lai iegūtu silīcija kristālus ar elektronisko vadītspēju, silīcijā tiek ievadīti V grupas elementu atomi, piemēram, fosfors, arsēns, antimons.

Veidojot elektroniskās ierīces uz silīcija bāzes, galvenokārt tiek izmantots viena kristāla virsmai tuvu slānis (līdz desmitiem mikronu biezs), tāpēc kristāla virsmas kvalitāte var būtiski ietekmēt silīcija elektrofizikālās īpašības un attiecīgi. , par izveidotās elektroniskās ierīces īpašībām. Veidojot dažas ierīces, tiek izmantota tehnoloģija, kas modificē monokristāla virsmu, piemēram, silīcija virsmas apstrāde ar dažādiem ķīmiskiem reaģentiem un tā apstarošana.

Ķīmiskās īpašības

Tāpat kā oglekļa atomus, arī silīcija atomus raksturo orbitāļu sp 3 -hibridizācijas stāvoklis. Saistībā ar hibridizāciju tīrs kristālisks silīcijs veido dimantiem līdzīgu režģi, kurā silīcijs ir četrvērtīgs. Savienojumos silīcijs parasti izpaužas arī kā četrvērtīgs elements ar oksidācijas pakāpi +4 vai -4. Ir divvērtīgi silīcija savienojumi, piemēram, silīcija oksīds (II) - SiO.

Normālos apstākļos silīcijs ir ķīmiski neaktīvs un aktīvi reaģē tikai ar gāzveida fluoru, veidojot gaistošu silīcija tetrafluorīdu SiF 4 . Šāda silīcija "neaktivitāte" ir saistīta ar virsmas pasivēšanu ar nanomēroga silīcija dioksīda slāni, kas nekavējoties veidojas skābekļa, gaisa vai ūdens (ūdens tvaiku) klātbūtnē.

skābekļa, veidojot SiO 2 dioksīdu, procesu pavada dioksīda slāņa biezuma palielināšanās uz virsmas, oksidācijas procesa ātrumu ierobežo atomu skābekļa difūzija caur dioksīda plēvi.

Karsējot līdz temperatūrai virs 400-500 ° C, silīcijs reaģē ar hloru, bromu un jodu, veidojot atbilstošus viegli gaistošus tetrahalogenīdus SiHal 4 un, iespējams, sarežģītāka sastāva halogenīdus.

Metālu savienojumi ar silīciju - silicīdi - tiek plaši izmantoti rūpniecībā (piemēram, elektroniskajos un atomos) materiālos ar plašu noderīgu ķīmisko, elektrisko un kodolīpašību klāstu (noturība pret oksidāciju, neitroniem utt.). Vairāku elementu silicīdi ir svarīgi termoelektriski materiāli.

Silīcija savienojumi kalpo par pamatu stikla un cementa ražošanai. Silikātu rūpniecība nodarbojas ar stikla un cementa ražošanu. Tā ražo arī silikātu keramiku - ķieģeļus, porcelānu, fajansa un izstrādājumus no tiem.

Plaši pazīstama ir silikāta līme, ko izmanto celtniecībā kā desikantu, un pirotehnikā un sadzīvē papīra līmēšanai.

Silikona eļļas un silikoni, materiāli, kuru pamatā ir silīcija organiskie savienojumi, ir kļuvuši plaši izplatīti.

Bioloģiskā loma

Dažiem organismiem silīcijs ir būtiska uzturviela. Tā ir daļa no atbalsta konstrukcijām augos un skeleta struktūrās dzīvniekiem. Lielos daudzumos silīciju koncentrē jūras organismi – kramaļģes, radiolāri, sūkļi. Zirgastes un graudaugi koncentrē lielu daudzumu silīcija, galvenokārt bambusa un rīsu apakšģimenes, tostarp sējamos rīsus. Cilvēka muskuļu audos ir (1-2) 10 -2% silīcija, kaulaudos - 17 10 -4%, asinīs - 3,9 mg / l. Ar pārtiku cilvēka ķermenī katru dienu nonāk līdz 1 g silīcija.

Maksimāli pieļaujamās silīcija koncentrācijas normas ir saistītas ar silīcija dioksīda putekļu saturu gaisā. Tas ir saistīts ar silīcija ķīmijas īpatnībām:

Tīrs silīcijs, kā arī silīcija karbīds, saskaroties ar ūdeni vai atmosfēras skābekli, uz virsmas veido necaurlaidīgu silīcija dioksīda (SiO 2) plēvi, kas pasivizē virsmu;
Daudzi silīcija organiskie savienojumi, kas nonāk saskarē ar atmosfēras skābekli un ūdens tvaikiem, tiek oksidēti vai hidrolizēti, galu galā veidojot silīcija dioksīdu;
Silīcija monoksīds (SiO) gaisā spēj (dažreiz ar eksploziju) papildus oksidēties līdz ļoti izkliedētam silīcija dioksīdam.

Silīcija dioksīds normālos apstākļos vienmēr ir cieta bioloģiski inerta, nesadalāma viela, kas ir pakļauta putekļu veidošanās procesam, kas sastāv no daļiņām ar asām griešanas malām. Silīcija dioksīda un vairuma silicīdu un silikātu kaitīgās iedarbības pamatā ir kairinošā un fibrogēnā iedarbība, uz vielas uzkrāšanos plaušu audos, kas izraisa nopietnu saslimšanu – silikozi. Putekļu respiratori tiek izmantoti, lai aizsargātu elpošanas orgānus no putekļu daļiņām. Taču, arī lietojot individuālos nazofarneksa aizsardzības līdzekļus, to cilvēku rīklē, kuri sistemātiski strādā putekļainos apstākļos ar silīcija savienojumiem un īpaši silīcija monoksīdu, uz gļotādām ir iekaisuma procesu pazīmes.

Skatīt arī

Uzrakstiet atsauksmi par rakstu "Silīcijs"

komentāri

Piezīmes

Literatūra

Samsonovs. G. V. Silicīdi un to izmantošana inženierzinātnēs. - Kijeva, Ukrainas PSR Zinātņu akadēmijas izdevniecība, 1959. - 204 lpp. no slim.

Saites





					Si



				Uut		Uz augšu	Uus	Uuo
Uue	Ubn	Ubu	Silikonu raksturojošs fragments - Būsi labs, izvietojot fronti ienaidnieka priekšā, ļoti labi. — Ienaidnieks joprojām ir tālu, jūsu ekselence. Pēc izvietojuma... - Noskaņojums! - Kutuzovs rūgti iesaucās, - un kas jums to teica?... Ja jūs, lūdzu, dariet to, kas jums pavēlēts. - Es klausos ar. - Mon cher, - Ņesvitskis čukstus sacīja princim Andrejam, - le vieux est d "une humeur de chien. [Mans dārgais, mūsu vecais vīrs ir ļoti neparasts.] Austriešu virsnieks ar zaļu spalvu uz cepures, baltā uniformā, pieskrēja pie Kutuzova un imperatora vārdā jautāja: vai ceturtā kolonna nāca uz priekšu? Kutuzovs, viņam neatbildot, novērsās, un viņa skatiens nejauši nokrita uz princi Andreju, kurš stāvēja viņam blakus. Ieraudzījis Bolkonski, Kutuzovs mīkstināja sava skatiena dusmīgo un kodīgo izteiksmi, it kā saprotot, ka viņa adjutants nav vainojams tajā, kas tiek darīts. Un, neatbildot austriešu adjutantam, viņš vērsās pie Bolkonska: - Allez voir, mon cher, si la troisieme division a depasse le village. Dites lui de s "arreter et d" attendre mes ordres. [Ej, mans dārgais, paskaties, vai trešā divīzija nav izgājusi cauri ciemam. Pasaki viņai apstāties un gaidīt manu pasūtījumu.] Tiklīdz princis Andrejs aizbrauca, viņš viņu apturēja. "Et demandez lui, si les tirailleurs sont postes," viņš piebilda. - Ce qu "ils fonts, ce qu" ils fonts! [Un pajautājiet, vai bultas ir novietotas. - Ko viņi dara, ko viņi dara!] - viņš teica pie sevis, joprojām neatbildot austrietim. Princis Andrejs auļoja, lai izpildītu pavēli. Apsteidzis visus priekšā ejošos bataljonus, viņš apturēja 3. divīziju un pārliecinājās, ka tiešām mūsu kolonnu priekšā nav ugunslīnijas. Priekšā esošā pulka pulka komandieris bija ļoti pārsteigts par virspavēlnieka pavēli izkaisīt šāvējus. Pulka komandieris tur stāvēja pilnīgā pārliecībā, ka viņam priekšā vēl ir karaspēks un ka ienaidnieks nevar būt tuvāk par 10 verstēm. Patiešām, priekšā nekas nebija redzams, izņemot tuksneša apvidu, kas noliecās uz priekšu un bija pārklāts ar biezu miglu. Virspavēlnieka vārdā pavēlēdams izpildīt izlaidumu, princis Andrejs devās atpakaļ. Kutuzovs stāvēja tajā pašā vietā un, senīli nolaidies seglos ar savu resno augumu, smagi žāvājās, aizvērdams acis. Karaspēks vairs nekustējās, bet viņu ieroči atradās pie viņu kājām. "Labi, labi," viņš teica princim Andrejam un pagriezās pret ģenerāli, kurš ar pulksteni rokās teica, ka ir pienācis laiks kustēties, jo visas kolonnas no kreisā flanga jau bija nolaidušās. — Mums vēl būs laiks, jūsu ekselence, — Kutuzovs žāvājoties sacīja. - Mums izdosies! viņš atkārtoja. Šajā laikā aiz Kutuzova tālumā atskanēja sveicienu pulku skaņas, un šīs balsis sāka strauji tuvoties visā izstieptās krievu kolonnu līnijas garumā. Bija redzams, ka tas, ar kuru viņi sasveicinājās, brauca ātri. Kad pulka, kura priekšā stāvēja Kutuzovs, karavīri kliedza, viņš nedaudz pabrauca malā un saraukts pieri paskatījās apkārt. Pa ceļam no Prācenas, kā teikts, auļoja daudzkrāsainu jātnieku eskadra. Divi no viņiem auļoja blakus pārējiem. Viens bija melnā formā ar baltu spalvu uz sarkana angļu zirga, otrs baltā uniformā uz melna zirga. Tie bija divi imperatori ar svītu. Kutuzovs ar frontes karotāja simpātijas pavēlēja uzmanībā stāvošajiem karaspēkiem un, sveicinādams, jāja pie imperatora. Viņa visa figūra un veids pēkšņi mainījās. Viņš izskatījās kā pakļauts, nesaprātīgs cilvēks. Viņš ar pieklājības sajūtu, kas acīmredzami nepatīkami pārsteidza imperatoru Aleksandru, piejāja un sveicināja viņu. Nepatīkams iespaids, tikai kā miglas paliekas skaidrās debesīs, pārskrēja pār jauno un laimīgo imperatora seju un pazuda. Pēc sliktas veselības viņš tajā dienā bija nedaudz tievāks nekā Olmutas laukā, kur Bolkonskis viņu pirmo reizi redzēja ārzemēs; bet tā pati burvīgā majestātiskuma un lēnprātības kombinācija bija viņa skaistajās pelēkajās acīs un uz viņa tievajām lūpām tā pati dažādu izteiksmju iespēja un dominējošā pašapmierinātās, nevainīgās jaunības izteiksme. Olmyutsky apskatā viņš bija majestātiskāks, šeit viņš bija jautrāks un enerģiskāks. Viņš nedaudz pietvīka, sperot šīs trīs verstas, un, apturējis zirgu, atviegloti nopūtās un paskatījās apkārt uz savu svītu, kas bija tikpat jauna, tikpat dzīva kā viņa pati. Čartorižskis un Novosiļcevs, un kņazs Bolkonskis, un Stroganovs un citi, visi bagātīgi ģērbušies, dzīvespriecīgi, jauni cilvēki uz skaistiem, koptiem, svaigiem, tikai nedaudz nosvīdušiem zirgiem, runāja un smaidīja, apstājās aiz suverēna. Imperators Francs, sārts, garenas sejas jauneklis, sēdēja ārkārtīgi taisni uz izskatīga melna ērzeļa un bažīgi un nesteidzīgi skatījās viņam apkārt. Viņš piezvanīja vienam no saviem baltajiem adjutantiem un kaut ko jautāja. "Tieši tā, kurā laikā viņi aizgāja," nodomāja princis Andrejs, vērodams savu seno paziņu, ar smaidu, ka viņš nevarēja nepieminēt savu publiku. Imperatoru svītā tika izraudzīti labie kolēģi kārtības sargi, krievu un austriešu, aizsargu un armijas pulki. Starp tiem skaistos rezerves karaliskos zirgus vadīja bereitori izšūtās segās. Likās, ka pa izšķīdušo logu pēkšņi smaržoja pēc svaiga lauka gaisa, kas ieplūda piesmakušajā telpā, tāpēc drūmajā Kutuzova štābā smaržoja pēc jaunības, enerģijas un pārliecības par panākumiem no šīs spožās jaunības, kas auļoja augšā. - Kāpēc tu nesāc, Mihail Larionovič? – Imperators Aleksandrs steidzīgi pagriezās pret Kutuzovu, tajā pašā laikā pieklājīgi palūkojoties uz imperatoru Francu. "Es gaidu, jūsu majestāte," atbildēja Kutuzovs, cieņpilni noliecoties uz priekšu. Imperators palocīja ausi, nedaudz saraucis pieri, lai parādītu, ka nav dzirdējis. "Es gaidu, jūsu Majestāte," atkārtoja Kutuzovs (kņazs Andrejs pamanīja, ka Kutuzova augšlūpa nedabiski trīcēja, kamēr viņš to gaidīja). "Vēl nav sapulcējušās visas kolonnas, jūsu majestāte. Valdnieks dzirdēja, bet šī atbilde, acīmredzot, viņu neiepriecināja; viņš paraustīja saliektos plecus, paskatījās uz Novosiļcevu, kurš stāvēja viņam blakus, it kā ar šo skatienu sūdzētos par Kutuzovu. "Galu galā mēs neatrodamies Caricinas pļavā, Mihail Larionovič, kur viņi nesāk parādi, kamēr nav ieradušies visi pulki," sacīja suverēns, atkal skatīdamies imperatora Franca acīs, it kā aicinot viņu, ja ne. piedalīties, tad klausīties, ko Viņš runā; bet imperators Francs, turpinot skatīties apkārt, neklausījās. "Tāpēc es nesākšu, kungs," Kutuzovs teica skanīgā balsī, it kā brīdinādams par iespēju netikt sadzirdēts, un viņa sejā atkal kaut kas nodrebēja. "Tāpēc es nesākšu, ser, jo mēs neesam parādē un neesam Cariču pļavā," viņš teica skaidri un skaidri. Valdnieka svītā visas sejas, acumirklī apmainot viena ar otru skatienus, pauda kurnēšanu un pārmetumus. "Lai cik viņam būtu gadu, viņam nevajadzētu, viņš nedrīkst tā runāt," šīs sejas pauda. Valdnieks vērīgi un vērīgi ieskatījās Kutuzovam acīs, gaidīdams, kad viņš teiks ko citu. Bet Kutuzovs no savas puses, cieņpilni noliecis galvu, arī likās nogaidāms. Klusums ilga apmēram minūti. "Tomēr, ja jūs pavēlat, jūsu Majestāte," sacīja Kutuzovs, paceļot galvu un atkal mainot savu toni uz agrāko stulba, nesaprātīgā, bet paklausīgā ģenerāļa toni. Viņš pieskārās zirgam un, pasaucis kolonnas vadītāju Miloradoviču, deva viņam pavēli virzīties uz priekšu. Armija atkal sakustējās, un divi Novgorodas pulka bataljoni un Apšeronas pulka bataljons devās garām suverēnam. Kamēr šis Apšeronu bataljons, sārtains Miloradovičs, bez mēteļa, formastērpā un pavēlēs un ar cepuri ar milzīgu sultānu, uzvilkts uz sāniem un no lauka, gāja garām, gājiens gāja uz priekšu un, drosmīgi sveicot, iegrožoja. zirgs suverēna priekšā. "Dievs svētī jūs, ģenerāli," imperators viņam sacīja. - Ma foi, sire, nous ferons ce que qui sera dans notre possibilite, sire, [Tiešām, jūsu majestāte, mēs darīsim, ko varēsim, jūsu majestāte,] - viņš jautri atbildēja, tomēr izsaucot izsmieklu. smaids no suverēna džentlmeņu svītas ar viņa slikto franču akcentu. Miloradovičs pēkšņi pagrieza zirgu un nedaudz nostājās aiz suverēna. Abšeronieši, valdnieka klātbūtnes satraukti, drosmīgi, žiperīgi sitot no kājām, gāja garām imperatoriem un viņu svītas. - Puiši! — Miloradovičs kliedza skaļā, pašpārliecinātā un jautrā balsī, ko acīmredzot tik lielā mērā sajūsmināja šaušanas skaņas, kaujas gaidas un apšeronu, joprojām viņu Suvorova biedru, brīnišķīgo biedru skats, kas sparīgi gāja garām. imperatori, ka viņš aizmirsa par suverēna klātbūtni. - Puiši, jūs neņemat pirmo ciematu! viņš kliedza. - Prieks izmēģināt! — karavīri kliedza. Valdnieka zirgs izvairījās no negaidīta sauciena. Šis zirgs, kurš bija nesis suverēnu apskatos Krievijā, šeit, Austerlicas laukā, nesa savu jātnieku, izturot viņa izkliedētos sitienus ar kreiso kāju, brīdināja ausis par šāvienu skaņām, tāpat kā viņa to darīja uz Marsa lauks, nesaprotot neviena šo dzirdēto šāvienu nozīmi, ne imperatora Franča melnā ērzeļa apkārtni, ne visu, ko tajā dienā domāja, juta tas, kurš tajā brauca. Valdnieks smaidot pagriezās pret vienu no saviem svītas locekļiem, norādot uz kolēģiem Abšeroniem, un kaut ko viņam teica. Kutuzovs savu adjutantu pavadībā brauca tempā aiz karabinieriem. Nobraucis pusversti pie kolonnas astes, viņš apstājās pie vientuļas pamestas mājas (iespējams, kādreizējās kroga) divu ceļu sazarojumā. Abi ceļi gāja lejup, un pa abiem devās karaspēks. Migla sāka izklīst, un bezgalīgi divu verstu attālumā pretējos pakalnos jau varēja redzēt ienaidnieka karaspēku. Pa kreisi zem šaušanas kļuva dzirdamāka. Kutuzovs pārtrauca runāt ar austriešu ģenerāli. Princis Andrejs, stāvēdams nedaudz aiz muguras, paskatījās uz viņiem un, vēlēdamies lūgt adjutantam teleskopu, pagriezās pret viņu. "Paskaties, paskaties," šis adjutants sacīja, skatīdamies nevis uz tālo armiju, bet gan lejā no kalna sev priekšā. - Viņi ir franči! Divi ģenerāļi un adjutanti sāka tvert cauruli, izvilkdami to vienu no otras. Visas sejas pēkšņi mainījās, un šausmas tika paustas uz visiem. Frančiem vajadzēja atrasties divu jūdžu attālumā no mums, taču viņi pēkšņi, negaidīti parādījās mūsu priekšā. - Vai tas ir ienaidnieks?... Nē!... Jā, paskaties, viņš... laikam... Kas tas ir? bija dzirdamas balsis. Princis Andrejs ar vienkāršu aci ieraudzīja blīvu franču kolonnu, kas pacēlās pa labi pret apšeroniešiem, ne tālāk par piecsimt soļiem no vietas, kur stāvēja Kutuzovs. “Šeit tas ir, ir pienācis izšķirošais brīdis! Tas nonāca pie manis, ”domāja princis Andrejs un, atsitot zirgu, piebrauca pie Kutuzova. "Mums jāaptur apšeronieši," viņš kliedza, "jūsu ekselence!" Bet tajā pašā brīdī viss bija dūmos, atskanēja šaušana no tuvas distances, un naivi izbiedēta balss, divu soļu attālumā no prinča Andreja, kliedza: "Nu, brāļi, sabats!" Un it kā šī balss būtu pavēle. Pie šīs balss viss metās skriet. Jaukti, arvien pieaugoši pūļi bēga atpakaļ uz vietu, kur pirms piecām minūtēm karaspēks gāja garām imperatoriem. Šo pūli bija ne tikai grūti apturēt, bet arī nebija iespējams neatgriezties kopā ar pūli. Bolkonskis tikai centās viņai sekot līdzi un skatījās apkārt, neizpratnē un nespēja saprast, kas notiek viņa priekšā. Ņesvitskis ar dusmīgu skatienu, sarkans un nelīdzīgs sev, kliedza Kutuzovam, ka, ja viņš tagad neaizbrauks, viņš droši vien tiks gūstā. Kutuzovs nostājās tajā pašā vietā un, neatbildēdams, izņēma kabatlakatiņu. No viņa vaiga tecēja asinis. Princis Andrejs piespiedās viņam klāt. - Vai tu esi savainots? viņš jautāja, tik tikko valdīdams apakšžokļa trīci. - Brūces nav šeit, bet kur! - sacīja Kutuzovs, piespiežot kabatlakatiņu pie sava ievainotā vaiga un norādot uz bēgļiem. - Apturiet viņus! viņš kliedza un tajā pašā laikā, iespējams, būdams pārliecināts, ka viņus apturēt nav iespējams, trāpīja savam zirgam un jāja pa labi. Bēgļu pūlis, atkal steidzoties, paņēma viņu sev līdzi un vilka atpakaļ. Karaspēks bēga tik blīvā pūlī, ka, nonākot pūļa vidū, bija grūti no tā izkļūt. Kurš kliedza: “Ej! kāda ir kavēšanās?" Kurš tūliņ, apgriezies, izšāva gaisā; kurš piekāva zirgu, uz kura jāja pats Kutuzovs. Ar lielāko piepūli, izkļūt no pūļa straumes pa kreisi, Kutuzovs ar svītu, samazināts par vairāk nekā pusi, devās uz tuvējo ieroču šāvienu skaņām. Izkāpis no bēgošo pūļa, kņazs Andrejs, cenšoties tikt līdzi Kutuzovam, kalna nogāzē dūmos ieraudzīja joprojām šaujošu krievu bateriju un tai pieskrienot francūžus. Krievu kājnieki stāvēja augstāk, nevirzoties ne uz priekšu, lai palīdzētu baterijai, ne arī atpakaļ tajā pašā virzienā, kur bēgļi. Ģenerālis zirga mugurā atdalījās no šī kājnieka un devās uz Kutuzovu. No Kutuzova svītas palika tikai četri cilvēki. Visi bija bāli un klusi skatījās viens uz otru. - Izbeidziet tos neliešus! - elsot, sacīja Kutuzovs pulka komandierim, norādot uz bēgļiem; bet tajā pašā mirklī, it kā sodot par šiem vārdiem, kā putnu bars pāri pulkam un Kutuzova svītam svilpoja lodes. Franči uzbruka baterijai un, ieraudzījuši Kutuzovu, šāva uz viņu. Ar šo zalvi pulka komandieris satvēra viņam kāju; vairāki karavīri krita, un praporščiks, kurš stāvēja ar karogu, to atlaida; reklāmkarogs sastinga un nokrita, kavējoties pie kaimiņu karavīru ieročiem. Karavīri bez komandas sāka šaut. - Ooo! Kutuzovs ar izmisuma izteiksmi nomurmināja un paskatījās apkārt. "Bolkonskis," viņš čukstēja balsī, kas trīcēja no viņa senilās impotences apziņas. "Bolkonskis," viņš čukstēja, norādot uz nesakārtoto bataljonu un ienaidnieku, "kas tas ir? Bet, pirms viņš pabeidza šos vārdus, princis Andrejs, juzdams, ka kauna un dusmu asaras saceļas kaklā, jau leca no zirga un skrēja uz karogu. - Puiši, uz priekšu! viņš bērnišķīgi kliedza. "Te tas ir!" nodomāja princis Andrejs, satverot reklāmkaroga stieni un ar prieku klausīdamies ložu svilpienā, kas acīmredzami bija vērstas tieši pret viņu. Vairāki karavīri krita. - Urrā! - kliedza princis Andrejs, tik tikko turēdams rokās smago karogu, un skrēja uz priekšu ar neapšaubāmu pārliecību, ka viss bataljons skries viņam pakaļ. Patiešām, viņš viens pats noskrēja tikai dažus soļus. Viens, otrs karavīrs devās ceļā, un viss bataljons sauca "Urā!" skrēja pa priekšu un apdzina viņu. Bataljona apakšvirsnieks, pieskrienot, paņēma kņaza Andreja rokās no svara svārstīgo karogu, bet nekavējoties tika nogalināts. Princis Andrejs atkal satvēra karogu un, velkot to aiz vārpstas, aizbēga kopā ar bataljonu. Viņa priekšā viņš ieraudzīja mūsu strēlniekus, no kuriem daži cīnījās, citi meta savus lielgabalus un skrēja viņam pretī; viņš redzēja arī franču kājnieku karavīrus, kas sagrāba artilērijas zirgus un griež lielgabalus. Princis Andrejs ar bataljonu jau bija 20 soļu attālumā no ieročiem. Viņš dzirdēja nerimstošu ložu svilpi virs sevis, un karavīri pa labi un pa kreisi no viņa nemitīgi vaidēja un krita. Bet viņš uz tiem neskatījās; viņš skatījās tikai uz to, kas notiek viņa priekšā - uz akumulatora. Viņš jau skaidri redzēja vienu sarkanmataina ložmetēja figūru ar šako, kurš nogāzts uz vienu pusi, velkot banniku no vienas puses, bet franču karavīrs no otras puses vilka sev banniku pretī. Princis Andrejs jau redzēja skaidri apmulsušo un vienlaikus rūgto izteiksmi šo divu cilvēku sejās, kuri acīmredzot nesaprata, ko dara. "Ko viņi dara? - domāja princis Andrejs, skatīdamies uz viņiem: - kāpēc sarkanmatainais artilērists neskrien, ja viņam nav ieroču? Kāpēc francūzis viņu nedur? Pirms viņam būs laiks skriet, francūzis atcerēsies par ieroci un nodurs viņu. Patiešām, pie kaujiniekiem pieskrēja vēl viens francūzis ar ieroci lieko svaru, un bija jāizšķiras rudmatainā artilērista liktenis, kurš joprojām nesaprata, kas viņu sagaida, un triumfējoši izvilka karogu. Bet princis Andrejs neredzēja, kā tas beidzās. It kā no spēcīgas nūjas pilnā sparā viens no tuvākajiem karavīriem, kā viņam likās, iesita viņam pa galvu. Sāpēja nedaudz, un galvenais, nepatīkami, jo šīs sāpes viņu izklaidēja un neļāva redzēt to, uz ko viņš skatās. "Kas tas ir? ES krītu? manas kājas padodas, ”viņš nodomāja un nokrita uz muguras. Viņš atvēra acis, cerēdams redzēt, kā beidzās cīņa starp frančiem un artilēristiem, un vēlēdamies zināt, vai rudmatainais artilērists ir nogalināts vai nē, vai ieroči ir paņemti vai izglābti. Bet viņš neko neņēma. Virs viņa nebija nekas cits kā debesis — augstas debesis, kas nebija skaidras, bet tomēr neizmērojami augstas, pāri tām klusi ložņāja pelēki mākoņi. "Cik kluss, mierīgs un svinīgs, nepavisam ne tā, kā es skrēju," domāja princis Andrejs, "ne tā, kā mēs skrējām, kliedzām un cīnījāmies; ne tā, kā francūzis un artilērists dusmām un izbiedētām sejām vilka viens otra banniku – nepavisam ne tā, kā mākoņi rāpo pa šīm augstajām, bezgalīgajām debesīm. Kā es nevarēju iepriekš redzēt šīs augstās debesis? Un cik es esmu laimīga, ka beidzot viņu iepazinu. Jā! viss ir tukšs, viss ir meli, izņemot šīs bezgalīgās debesis. Nekas, nekas, izņemot viņu. Bet pat tā pat nav, nav nekā, izņemot klusumu, mieru. Un paldies Dievam! ”… Labajā flangā pie Bagration pulksten 9 lieta vēl nebija sākusies. Nevēlēdamies piekrist Dolgorukova prasībai uzsākt uzņēmējdarbību un vēlēdamies novērst atbildību no sevis, kņazs Bagrations ieteica Dolgorukovam nosūtīt virspavēlnieku, lai par to pajautātu. Bagrations zināja, ka gandrīz 10 jūdžu attālumā, atdalot vienu flangu no otra, viņi nenogalinās nosūtīto (kas bija ļoti iespējams), un ja viņš pat atrada virspavēlnieku, kas bija ļoti grūti, nosūtītajam nebūtu laika atgriezties agrākos vakaros. Bagrations paskatījās uz savu svītu ar savām lielajām, neizteiksmīgajām, miegainajām acīm, un Rostovas bērnišķīgā seja, kas neviļus nomira no sajūsmas un cerībām, bija pirmā, kas pievērsa viņa uzmanību. Viņš to nosūtīja. – Un, ja es satikšu viņa majestāti virspavēlnieka priekšā, jūsu ekselence? - teica Rostovs, turēdams roku pie viziera. "Jūs varat to nodot Viņa Majestātei," sacīja Dolgorukovs, steidzīgi pārtraucot Bagrationu. Pārkāpis no ķēdes, Rostovs paguva gulēt dažas stundas pirms rīta un jutās jautrs, drosmīgs, apņēmīgs, ar šo kustību elastību, pārliecību par savu laimi un noskaņojumu, kurā viss šķiet viegli, jautri un iespējams. Visas viņa vēlmes šorīt piepildījās; tika dota vispārējā kauja, viņš tajā piedalījās; turklāt viņš bija kārtībnieks zem drosmīgākā ģenerāļa; turklāt viņš devās uz norīkojumu pie Kutuzova un, iespējams, pie paša suverēna. Rīts bija skaidrs, zirgs zem tā bija laipns. Viņa sirds bija prieka un laimes pilna. Saņēmis pavēli, viņš iedarbināja zirgu un devās gar rindu. Sākumā viņš jāja pa Bagrationa karaspēka līniju, kas vēl nebija sākusi darboties un stāvēja nekustīgi; tad viņš iebrauca Uvarova kavalērijas aizņemtajā telpā un te jau pamanīja kustības un lietas sagatavošanās pazīmes; pagājis garām Uvarova kavalērijai, viņš jau skaidri sadzirdēja sev priekšā lielgabalu un lielgabalu šāvienu skaņas. Apšaude pastiprinājās.

Silīcijs

SILIKONS-Es; m.[no grieķu val. krēmnos - klints, klints] Ķīmiskais elements (Si), tumši pelēki kristāli ar metālisku spīdumu, kas ir daļa no vairuma iežu.

◁ Silīcijs, th, th. K sāļi. Silīcija (sk. 2.K .; 1 zīme).

silīcijs

(lat. Silīcijs), periodiskās sistēmas IV grupas ķīmiskais elements. Tumši pelēki kristāli ar metālisku spīdumu; blīvums 2,33 g/cm3, t pl 1415ºC. Izturīgs pret ķīmisko uzbrukumu. Tas veido 27,6% no zemes garozas masas (2. vieta starp elementiem), galvenie minerāli ir silīcija dioksīds un silikāti. Viens no svarīgākajiem pusvadītāju materiāliem (tranzistori, termistori, fotoelementi). Daudzu tēraudu un citu sakausējumu neatņemama sastāvdaļa (palielina mehānisko izturību un izturību pret koroziju, uzlabo liešanas īpašības).

SILIKONS

SILICON (lat. Silicium no silex - krams), Si (lasi "silīcijs", bet tagad diezgan bieži kā "si"), ķīmiskais elements ar atomskaitli 14, atommasa 28,0855. Krievu nosaukums cēlies no grieķu kremnos - klints, kalns.
Dabiskais silīcijs sastāv no trīs stabilu nuklīdu maisījuma (cm. NUKLĪDS) ar masas numuriem 28 (maisījumā dominē, tajā ir 92,27 masas%), 29 (4,68%) un 30 (3,05%). Neitrāla neierosināta silīcija atoma ārējā elektronu slāņa konfigurācija 3 s 2 R 2 . Savienojumos tā oksidācijas pakāpe parasti ir +4 (IV valence) un ļoti reti +3, +2 un +1 (attiecīgi III, II un I valence). Mendeļejeva periodiskajā sistēmā silīcijs atrodas IVA grupā (oglekļa grupā), trešajā periodā.
Neitrālā silīcija atoma rādiuss ir 0,133 nm. Silīcija atoma secīgās jonizācijas enerģijas ir 8,1517, 16,342, 33,46 un 45,13 eV, elektronu afinitāte ir 1,22 eV. Si 4+ jona ar koordinācijas skaitli 4 (visbiežāk silīcija gadījumā) rādiuss ir 0,040 nm, ar koordinācijas skaitli 6 - 0,054 nm. Pēc Polinga skalas silīcija elektronegativitāte ir 1,9. Lai gan silīciju parasti klasificē kā nemetālu, tas ieņem starpstāvokli starp metāliem un nemetāliem vairāku īpašību ziņā.
Brīvā formā - brūns pulveris vai gaiši pelēks kompakts materiāls ar metālisku spīdumu.
Atklājumu vēsture
Silīcija savienojumi ir zināmi cilvēkiem kopš neatminamiem laikiem. Bet ar vienkāršu vielu silīciju cilvēks satikās tikai pirms aptuveni 200 gadiem. Faktiski pirmie pētnieki, kas saņēma silīciju, bija francūzis J. L. Gay-Lussac (cm. GEJS LUSAKS Džozefs Luiss) un L. J. Tenards (cm. TENĀRS Luiss Žaks). Viņi 1811. gadā atklāja, ka silīcija fluorīda karsēšana ar metālisku kāliju izraisa brūngani brūnas vielas veidošanos:
SiF 4 + 4K = Si + 4KF, tomēr paši pētnieki neizdarīja pareizu secinājumu par jaunas vienkāršas vielas iegūšanu. Jauna elementa atklāšanas gods pienākas zviedru ķīmiķim J. Berzēliusam (cm. BERZELIUS Jenss Jēkabs), kurš arī karsēja savienojumu ar sastāvu K 2 SiF 6 ar metālisku kāliju, lai iegūtu silīciju. Viņš saņēma tādu pašu amorfo pulveri kā franču ķīmiķi, un 1824. gadā paziņoja par jaunu elementāru vielu, ko viņš sauca par "silīciju". Kristālisko silīciju tikai 1854. gadā ieguva franču ķīmiķis A. E. St. Clair Deville (cm. SVĒTĀ KLĒRA VELNA Anrī Etjēns) .
Atrodoties dabā
Pēc izplatības zemes garozā silīcijs ieņem otro vietu starp visiem elementiem (pēc skābekļa). Silīcijs veido 27,7% no zemes garozas masas. Silīcijs ir daļa no vairākiem simtiem dažādu dabisko silikātu (cm. SILIKĀTI) un alumīnija silikāti (cm. ALUMOSILIKĀTI). Silīcija dioksīds jeb silīcija dioksīds ir arī plaši izplatīts (cm. SILIKONA DIOKSĪDS) SiO 2 (upes smiltis (cm. SMILTIS), kvarcs (cm. KVARTZS), krams (cm. FLINT) un citi), kas veido aptuveni 12% no zemes garozas (pēc masas). Silīcijs dabā nav atrodams brīvā formā.
Kvīts
Rūpniecībā silīciju iegūst, reducējot SiO 2 kausējumu ar koksu aptuveni 1800°C temperatūrā loka krāsnīs. Šādi iegūtā silīcija tīrība ir aptuveni 99,9%. Tā kā praktiskai lietošanai ir nepieciešams augstākas tīrības pakāpes silīcijs, iegūtais silīcijs tiek hlorēts. Veidojas savienojumi ar sastāvu SiCl 4 un SiCl 3 H. Šos hlorīdus tālāk ar dažādām metodēm attīra no piemaisījumiem un beigu stadijā reducē ar tīru ūdeņradi. Ir iespējams arī attīrīt silīciju, iepriekš iegūstot magnija silicīdu Mg 2 Si. Turklāt gaistošo monosilānu SiH 4 iegūst no magnija silicīda, izmantojot sālsskābi vai etiķskābi. Monosilānu tālāk attīra ar destilāciju, sorbciju un citām metodēm un pēc tam sadalās silīcijā un ūdeņradī aptuveni 1000°C temperatūrā. Ar šīm metodēm iegūtajā silīcijā piemaisījumu saturs tiek samazināts līdz 10 -8 -10 -6 svara %.
Fizikālās un ķīmiskās īpašības
Silīcija kristāliskais režģis ir kubiskā seja centrēta dimanta tips, parametrs a = 0,54307 nm (augstos spiedienos tika iegūtas arī citas silīcija polimorfās modifikācijas), taču, pateicoties lielākam saites garumam starp Si-Si atomiem, salīdzinot ar C-C saites garumu, silīcija cietība ir daudz mazāka nekā dimantam.
Silīcija blīvums ir 2,33 kg/dm 3 . Kušanas temperatūra 1410°C, viršanas temperatūra 2355°C. Silīcijs ir trausls, tikai sildot virs 800°C, tas kļūst plastmasas. Interesanti, ka silīcijs ir caurspīdīgs infrasarkanajam (IR) starojumam.
Elementārais silīcijs ir tipisks pusvadītājs (cm. PUSVADĪTĀJI). Joslas sprauga istabas temperatūrā ir 1,09 eV. Strāvas nesēju koncentrācija silīcijā ar iekšējo vadītspēju istabas temperatūrā ir 1,5·10 16 m -3. Kristāliskā silīcija elektriskās īpašības lielā mērā ietekmē tajā esošie mikropiemaisījumi. Lai iegūtu silīcija monokristālus ar caurumu vadītspēju, silīcijā tiek ievadītas III grupas elementu - bora piedevas. (cm. BOR (ķīmiskais elements), alumīnijs (cm. ALUMĪNIJA), gallijs (cm. GALLIJS) un Indija (cm. INDIUM), ar elektronisko vadītspēju - V-tās grupas elementu piedevas - fosfors (cm. FOSFORS), arsēns (cm. ARSENIKS) vai antimons (cm. ANTIMONS). Silīcija elektriskās īpašības var mainīt, mainot monokristālu apstrādes apstākļus, jo īpaši, apstrādājot silīcija virsmu ar dažādiem ķīmiskiem līdzekļiem.
Ķīmiski silīcijs ir neaktīvs. Istabas temperatūrā tas reaģē tikai ar gāzveida fluoru, veidojot gaistošu silīcija tetrafluorīdu SiF 4 . Silīcijs, karsējot līdz 400-500°C temperatūrai, reaģē ar skābekli, veidojot dioksīdu SiO 2, ar hloru, bromu un jodu, veidojot atbilstošos gaistošos tetrahalogenīdus SiHal 4.
Silīcijs tieši nereaģē ar ūdeņradi, silīcija savienojumi ar ūdeņradi ir silāni (cm. SILANES) ar vispārīgo formulu Si n H 2n+2 - iegūts netieši. Monosilāns SiH 4 (to bieži sauc vienkārši par silānu) izdalās metālu silicīdu mijiedarbības laikā ar skābes šķīdumiem, piemēram:
Ca 2 Si + 4HCl \u003d 2CaCl 2 + SiH 4
Šajā reakcijā izveidotais silāns SiH 4 satur citu silānu, jo īpaši disilāna Si 2 H 6 un trisilāna Si 3 H 8, piejaukumu, kurā ir silīcija atomu ķēde, kas savstarpēji savienota ar atsevišķām saitēm (-Si-Si-Si). -) .
Ar slāpekli silīcijs aptuveni 1000°C temperatūrā veido nitrīdu Si 3 N 4, ar boru – termiski un ķīmiski stabiliem borīdiem SiB 3, SiB 6 un SiB 12. Silīcija savienojums un tā tuvākais analogs saskaņā ar periodisko tabulu - ogleklis - silīcija karbīds SiC (karborunds (cm. CARBORUNDUM)) raksturo augsta cietība un zema ķīmiskā aktivitāte. Karborunds tiek plaši izmantots kā abrazīvs materiāls.
Silīciju karsējot ar metāliem, veidojas silicīdi (cm. SILICIDI). Silicīdus var iedalīt divās grupās: jonu-kovalentie (sārmu, sārmzemju metālu un magnija, piemēram, Ca 2 Si, Mg 2 Si uc) silicīdi un metāliski (pārejas metālu silicīdi). Aktīvo metālu silicīdi sadalās skābju iedarbībā, pārejas metālu silicīdi ir ķīmiski stabili un nesadalās skābju iedarbībā. Metāliem līdzīgiem silicīdiem ir augsta kušanas temperatūra (līdz 2000°C). Visbiežāk veidojas metāliem līdzīgi sastāvu MSi, M 3 Si 2, M 2 Si 3, M 5 Si 3 un MSi 2 silicīdi. Metāliem līdzīgie silicīdi ir ķīmiski inerti, izturīgi pret skābekli pat augstā temperatūrā.
Silīcija dioksīds SiO 2 ir skābs oksīds, kas nereaģē ar ūdeni. Pastāv vairāku polimorfu modifikāciju veidā (kvarca (cm. KVARTZS), tridimīts, kristobalīts, stiklveida SiO 2). No šīm modifikācijām kvarcam ir vislielākā praktiskā vērtība. Kvarcam piemīt pjezoelektriskās īpašības (cm. PIEZOELEKTRISKIE MATERIĀLI), tas ir caurspīdīgs ultravioletajam (UV) starojumam. Tam raksturīgs ļoti zems termiskās izplešanās koeficients, tāpēc no kvarca izgatavotie trauki neplaisā temperatūras kritumos līdz 1000 grādiem.
Kvarcs ir ķīmiski izturīgs pret skābēm, bet reaģē ar fluorūdeņražskābi:
SiO 2 + 6HF \u003d H 2 + 2H 2 O
un gāzveida fluorūdeņradis HF:
SiO 2 + 4HF \u003d SiF 4 + 2H 2 O
Šīs divas reakcijas plaši izmanto stikla kodināšanai.
Sakausējot SiO 2 ar sārmiem un bāzes oksīdiem, kā arī ar aktīvo metālu karbonātiem, veidojas silikāti. (cm. SILIKĀTI)- ļoti vāju, ūdenī nešķīstošu silīcijskābju sāļi, kuriem nav nemainīga sastāva (cm. SILIKONSKĀBES) vispārīgā formula xH 2 O ySiO 2 (diezgan bieži literatūrā nav ļoti precīzi rakstīts nevis par silīcijskābēm, bet gan par silīcijskābi, lai gan patiesībā mēs runājam par vienu un to pašu). Piemēram, nātrija ortosilikātu var iegūt:
SiO 2 + 4NaOH \u003d (2Na 2 O) SiO 2 + 2H 2 O,
kalcija metasilikāts:
SiO 2 + CaO \u003d CaO SiO 2
vai jaukts kalcija un nātrija silikāts:
Na 2 CO 3 + CaCO 3 + 6SiO 2 = Na 2 O CaO 6SiO 2 + 2CO 2
Logu stikls ir izgatavots no Na 2 O CaO 6SiO 2 silikāta.
Jāatzīmē, ka lielākajai daļai silikātu nav nemainīga sastāva. No visiem silikātiem ūdenī šķīst tikai nātrija un kālija silikāti. Šo silikātu šķīdumus ūdenī sauc par šķīstošo stiklu. Hidrolīzes dēļ šiem šķīdumiem ir raksturīga stipri sārmaina vide. Hidrolizētos silikātus raksturo nevis patiesu, bet koloidālu šķīdumu veidošanās. Paskābinot nātrija vai kālija silikātu šķīdumus, izgulsnējas želatīnijas baltas hidratētu silīcijskābes nogulsnes.
Gan cietā silīcija dioksīda, gan visu silikātu galvenais struktūras elements ir grupa, kurā silīcija atomu Si ieskauj četru skābekļa atomu tetraedrs O. Šajā gadījumā katrs skābekļa atoms ir saistīts ar diviem silīcija atomiem. Fragmenti var būt saistīti viens ar otru dažādos veidos. Starp silikātiem, atkarībā no tajos esošās saites rakstura, fragmenti tiek sadalīti salās, ķēdēs, lentēs, slāņos, karkasos un citos.
Reducējot SiO 2 ar silīciju augstā temperatūrā, veidojas SiO sastāva silīcija monoksīds.
Silīciju raksturo silīcija organisko savienojumu veidošanās (cm. SILIKONA SAVIENOJUMI), kurā silīcija atomi ir savienoti garās ķēdēs savienojošo skābekļa atomu -O- dēļ, un katram silīcija atomam, izņemot divus O atomus, vēl divi organiskie radikāļi R 1 un R 2 \u003d CH 3, C 2 H 5, C6 ir pievienoti H5, CH2CH2CF3 un citi.
Pieteikums
Silīciju izmanto kā pusvadītāju materiālu. Kvarcu izmanto kā pjezoelektrisko materiālu, kā materiālu karstumizturīgu ķīmisko (kvarca) trauku un UV starojuma lampu ražošanai. Silikātus plaši izmanto kā būvmateriālus. Logu rūtis ir amorfi silikāti. Silikona materiāliem ir raksturīga augsta nodilumizturība, un tos praksē plaši izmanto kā silikona eļļas, līmvielas, gumijas un lakas.
Bioloģiskā loma
Dažiem organismiem silīcijs ir svarīgs biogēns elements. (cm. BIOGĒNIE ELEMENTI). Tā ir daļa no atbalsta konstrukcijām augos un skeleta struktūrās dzīvniekiem. Lielos daudzumos silīciju koncentrē jūras organismi - kramaļģes. (cm. DIATOMA ALĢĒS), radiolarians (cm. RADIOLĀRIJA), sūkļi (cm. SŪKLIS). Cilvēka muskuļu audos ir (1-2) 10 -2% silīcija, kaulaudos - 17 10 -4%, asinīs - 3,9 mg / l. Ar pārtiku cilvēka ķermenī katru dienu nonāk līdz 1 g silīcija.
Silīcija savienojumi nav indīgi. Bet ļoti bīstami ir ieelpot ļoti izkliedētas gan silikātu, gan silīcija dioksīda daļiņas, kas veidojas, piemēram, spridzināšanas laikā, kaljot akmeņus raktuvēs, smilšu strūklas iekārtu darbības laikā u.c. SiO 2 mikrodaļiņas, kas nonāk plaušās, kristalizējas. tajos, un radušies kristāli iznīcina plaušu audus un izraisa nopietnu slimību – silikozi (cm. SILIKOZE). Lai novērstu šo bīstamo putekļu iekļūšanu plaušās, elpceļu aizsardzībai jālieto respirators.

enciklopēdiskā vārdnīca. 2009 .

Sinonīmi:

Skatiet, kas ir "silīcijs" citās vārdnīcās:

- (simbols Si), plaši izplatīts pelēks periodiskās tabulas IV grupas ķīmiskais elements, nemetāls. Pirmo reizi to izolēja Jenss BERZELIUSS 1824. gadā. Silīcijs ir atrodams tikai tādos savienojumos kā SILĪCIJA (silīcija dioksīds) vai ... ... Zinātniskā un tehniskā enciklopēdiskā vārdnīca

Silīcijs- tiek iegūts gandrīz tikai silīcija dioksīda karbotermiski reducējot, izmantojot elektriskās loka krāsnis. Tas ir slikts siltuma un elektrības vadītājs, cietāks par stiklu, parasti pulvera vai biežāk bezveidīgu gabalu veidā ... ... Oficiālā terminoloģija

SILIKONS- ķīmija. elements, nemetāls, simbols Si (lat. Silicium), at. n. 14, plkst. m 28,08; Ir zināms amorfs un kristālisks silīcijs (kas veidots no tāda paša veida kristāliem kā dimants). Amorfs K. brūns pulveris ar kubisku struktūru ļoti dispersā ... ... Lielā Politehniskā enciklopēdija

- (Silīcijs), Si, periodiskās sistēmas IV grupas ķīmiskais elements, atomskaitlis 14, atommasa 28,0855; nemetāls, mp 1415 °C. Silīcijs ir otrs visbiežāk sastopamais elements uz Zemes pēc skābekļa, saturs zemes garozā ir 27,6% no masas. Mūsdienu enciklopēdija

Si (lat. Silicium * a. silicium, silicon; n. Silizium; f. silicium; un. siliseo), ķīm. elements IV grupa periodisks. Mendeļejeva sistēmas, plkst. n. 14, plkst. m. 28,086. Dabā ir 3 stabili izotopi: 28Si (92,27), 29Si (4,68%), 30Si (3 ... Ģeoloģiskā enciklopēdija

Silīcija savienojumi, kas plaši izplatīti uz zemes, ir zināmi cilvēkiem kopš akmens laikmeta. Akmens instrumentu izmantošana darbam un medībām turpinājās vairākus gadu tūkstošus. Ar to apstrādi – stikla ražošanu – saistīto silīcija savienojumu izmantošana sākās ap 3000. gadu pirms mūsu ēras. e. (senajā Ēģiptē). Agrākais zināmais silīcija savienojums ir SiO 2 oksīds (silīcija dioksīds). 18. gadsimtā silīcija dioksīds tika uzskatīts par vienkāršu ķermeni un tika saukts par "zemēm" (kas ir atspoguļots tā nosaukumā). Silīcija dioksīda sastāva sarežģītību noteica I. Ya. Berzelius. Viņš bija pirmais 1825. gadā, kurš ieguva elementāru silīciju no silīcija fluorīda SiF 4, pēdējo reducējot ar metālisku kāliju. Jaunajam elementam tika dots nosaukums "silīcijs" (no latīņu valodas silex — krams). Krievu vārdu ieviesa G.I.Hess 1834.gadā.

Silīcija izplatība dabā. Pēc izplatības zemes garozā silīcijs ir otrais (pēc skābekļa) elements, tā vidējais saturs litosfērā ir 29,5% (pēc masas). Zemes garozā silīcijam ir tāda pati galvenā loma kā ogleklim dzīvnieku un augu valstībā. Silīcija ģeoķīmijai ir svarīga tā īpaši spēcīgā saite ar skābekli. Apmēram 12% no litosfēras ir silīcija dioksīds SiO 2 minerālu kvarca un tā šķirņu veidā. 75% litosfēras veido dažādi silikāti un aluminosilikāti (laukšpats, vizlas, amfiboli u.c.). Kopējais silīcija dioksīdu saturošo minerālu skaits pārsniedz 400.

Silīcijs magmatisko procesu laikā ir vāji diferencēts: tas uzkrājas gan granitoīdos (32,3%), gan ultramafiskajos iežos (19%). Augstā temperatūrā un spiedienā palielinās SiO 2 šķīdība. Tas var migrēt arī ar ūdens tvaikiem, tāpēc hidrotermisko vēnu pegmatītiem ir raksturīga ievērojama kvarca koncentrācija, kas bieži ir saistīta ar rūdas elementiem (zelta kvarca, kvarca-kasiterīta un citām dzīslām).

Silīcija fizikālās īpašības. Silīcijs veido tumši pelēkus kristālus ar metālisku spīdumu, kam ir kubiskā seja centrēta dimanta tipa režģis ar periodu a = 5,431Å, blīvums 2,33 g/cm 3 . Pie ļoti augsta spiediena tika iegūta jauna (iespējams, sešstūra) modifikācija ar blīvumu 2,55 g/cm 3. Silīcijs kūst 1417°C un vārās 2600°C. Īpatnējā siltumietilpība (pie 20-100 °C) 800 J/(kg K) vai 0,191 cal/(g deg); siltumvadītspēja pat tīrākajiem paraugiem nav nemainīga un ir diapazonā (25 ° C) 84-126 W / (m K) vai 0,20-0,30 cal / (cm s deg). Lineārās izplešanās temperatūras koeficients 2,33·10 -6 K -1 zem 120 K kļūst negatīvs. Silīcijs ir caurspīdīgs garo viļņu infrasarkanajiem stariem; laušanas koeficients (λ = 6 μm) 3,42; dielektriskā konstante 11.7. Silīcijs ir diamagnētisks, atomu magnētiskā jutība -0,13-10 -6. Silīcija cietība pēc Mosa 7,0, pēc Brinela 2,4 Gn / m 2 (240 kgf / mm 2), elastības modulis 109 Gn / m 2 (10 890 kgf / mm 2), saspiežamības koeficients 0,325 10 -6 cm 2 /kg . Silīcijs ir trausls materiāls; manāma plastiskā deformācija sākas temperatūrā virs 800°C.

Silīcijs ir pusvadītājs ar plašu pielietojumu klāstu. Silīcija elektriskās īpašības ir ļoti atkarīgas no piemaisījumiem. Tiek pieņemts, ka silīcija īpatnējā tilpuma elektriskā pretestība istabas temperatūrā ir 2,3 × 10 3 omi · m (2,3 · 10 5 omi · cm).

Pusvadītāju silīcijam ar p veida vadītspēju (piedevas B, Al, In vai Ga) un n-tipa (piedevas P, Bi, As vai Sb) ir daudz mazāka pretestība. Joslas sprauga saskaņā ar elektriskajiem mērījumiem ir 1,21 eV pie 0 K un samazinās līdz 1,119 eV pie 300 K.

Silīcija ķīmiskās īpašības. Saskaņā ar Silīcija stāvokli Mendeļejeva periodiskajā sistēmā 14 Silīcija atoma elektroni ir sadalīti pa trim apvalkiem: pirmajā (no kodola) 2 elektroni, otrajā 8, trešajā (valence) 4; elektronu apvalka konfigurācija 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 . Secīgās jonizācijas potenciāli (eV): 8,149; 16.34; 33.46 un 45.13. Atomu rādiuss 1,33Å, kovalentais rādiuss 1,17Å, jonu rādiuss Si 4+ 0,39Å, Si 4- 1,98Å.

Savienojumos Silīcijs (līdzīgs ogleklim) ir 4-valentais. Tomēr atšķirībā no oglekļa, silīcijam kopā ar koordinācijas skaitli 4 ir koordinācijas skaitlis 6, kas izskaidrojams ar tā atoma lielo tilpumu (šādu savienojumu piemērs ir silikona fluorīdi, kas satur 2-grupu).

Silīcija atoma ķīmiskā saite ar citiem atomiem parasti tiek veikta caur hibrīda sp 3 orbitālēm, taču ir iespējams iesaistīt arī divas no tā piecām (vakantajām) 3D orbitālēm, it īpaši, ja silīcijs ir seškoordinēts. Ar zemu elektronegativitātes vērtību 1,8 (pret 2,5 ogleklim; 3,0 slāpeklim utt.), Silīcijs savienojumos ar nemetāliem ir elektropozitīvs, un šie savienojumi ir polāri. Augstā saistīšanas enerģija ar skābekli Si-O, kas vienāda ar 464 kJ / mol (111 kcal / mol), nosaka tā skābekļa savienojumu (SiO 2 un silikātu) stabilitāti. Si-Si saites enerģija ir zema, 176 kJ/mol (42 kcal/mol); atšķirībā no oglekļa, silīcijam nav raksturīga garu ķēžu veidošanās un dubultsaite starp Si atomiem. Sakarā ar aizsargājošas oksīda plēves veidošanos silīcijs ir stabils pat paaugstinātā gaisa temperatūrā. Skābeklī tas oksidējas, sākot no 400 ° C, veidojot silīcija oksīdu (IV) SiO 2. Ir zināms arī silīcija oksīds (II) SiO, kas ir stabils augstā temperatūrā gāzes veidā; straujas dzesēšanas rezultātā var iegūt cietu produktu, kas viegli sadalās plānā Si un SiO 2 maisījumā. Silīcijs ir izturīgs pret skābēm un šķīst tikai slāpekļskābes un fluorūdeņražskābes maisījumā; viegli šķīst karstos sārmu šķīdumos, izdalot ūdeņradi. Silīcijs reaģē ar fluoru istabas temperatūrā, ar citiem halogēniem - karsējot, veidojot savienojumus ar vispārējo formulu SiX 4 . Ūdeņradis tieši nereaģē ar silīciju, un silīcija hidrīdus (silānus) iegūst, sadalot silicīdus (skatīt zemāk). Silīcija ūdeņraži ir zināmi no SiH 4 līdz Si 8 H 18 (pēc sastāva līdzīgs piesātinātajiem ogļūdeņražiem). Silīcijs veido 2 skābekli saturošu silānu grupas - siloksānus un siloksēnus. Silīcijs reaģē ar slāpekli temperatūrā virs 1000 ° C. Si 3 N 4 nitrīdam ir liela praktiska nozīme, tas neoksidējas gaisā pat 1200 ° C temperatūrā, ir izturīgs pret skābēm (izņemot slāpekļskābi) un sārmiem, kā arī izkausētiem metāliem un izdedžiem, kas padara to par vērtīgu materiālu ķīmiskajā rūpniecībā, ugunsizturīgo materiālu un citu produktu ražošanā. Silīcija savienojumiem ar oglekli (silīcija karbīdu SiC) un boru (SiB 3, SiB 6, SiB 12) raksturīga augsta cietība, kā arī termiskā un ķīmiskā izturība. Silīcijs karsējot reaģē (metālu katalizatoru, piemēram, vara klātbūtnē) ar hlororganiskajiem savienojumiem (piemēram, ar CH 3 Cl), veidojot organosilānus [piemēram, Si(CH 3) 3 Cl], ko izmanto daudzu silīcija organisko savienojumu sintēze.

Silīcijs veido savienojumus ar gandrīz visiem metāliem - silicīdiem (savienojumi netika atrasti tikai ar Bi, Tl, Pb, Hg). Ir iegūti vairāk nekā 250 silicīdi, kuru sastāvs (MeSi, MeSi 2, Me 5 Si 3, Me 3 Si, Me 2 Si un citi) parasti neatbilst klasiskajām valencēm. Silicīdi izceļas ar to ugunsizturību un cietību; vislielākā praktiskā nozīme ir ferosilīcijam (reducētājs īpašu sakausējumu kausēšanai, sk. Ferrosakausējumi) un molibdēna silicīds MoSi 2 (elektriskie krāsns sildītāji, gāzturbīnu lāpstiņas utt.).

Silīcija iegūšana. Tehniskas tīrības silīciju (95-98%) iegūst elektriskā loka veidā, starp grafīta elektrodiem reducējot silīcija dioksīdu SiO 2. Saistībā ar pusvadītāju tehnoloģiju attīstību ir izstrādātas metodes tīra un īpaši tīra Silīcija iegūšanai, kas prasa iepriekšēju tīrāko sākotnējo Silīcija savienojumu sintēzi, no kuriem reducējot vai termiski sadaloties, tiek iegūts silīcijs.

Tīru pusvadītāju silīciju iegūst divos veidos: polikristālisko (reducējot SiCl 4 vai SiHCl 3 ar cinku vai ūdeņradi, termiski sadalot SiI 4 un SiH 4) un vienkristālu (izkausējot beztīģeļa zonu un "izvelkot" monokristālu no izkausēts silīcijs - Čočraļska metode).

Silīcija izmantošana. Speciāli leģētu silīciju plaši izmanto kā materiālu pusvadītāju ierīču ražošanai (tranzistori, termistori, jaudas taisngrieži, tiristori; kosmosa kuģos izmantotie saules fotoelementi u.c.). Tā kā silīcijs ir caurspīdīgs stariem ar viļņa garumu no 1 līdz 9 mikroniem, to izmanto infrasarkanajā optikā,

Silīcijam ir daudzveidīgs un arvien plašāks lietojums. Metalurģijā silīciju izmanto izkausētajos metālos izšķīdušā skābekļa atdalīšanai (deoksidācijai). Silīcijs ir daudzu dzelzs un krāsaino metālu sakausējumu neatņemama sastāvdaļa. Silīcijs parasti piešķir sakausējumiem paaugstinātu izturību pret koroziju, uzlabo to liešanas īpašības un palielina mehānisko izturību; tomēr augstākos līmeņos silīcijs var izraisīt trauslumu. Vissvarīgākie ir dzelzs, vara un alumīnija sakausējumi, kas satur silīciju. Arvien lielāks daudzums silīcija tiek izmantots silīcija organisko savienojumu un silicīdu sintēzei. Silīcija dioksīdu un daudzus silikātus (mālus, laukšpatus, vizlas, talkus u.c.) apstrādā stikla, cementa, keramikas, elektriskās un citās nozarēs.

Silīcijs organismā atrodams dažādu savienojumu veidā, kas galvenokārt piedalās cieto skeleta daļu un audu veidošanā. Daži jūras augi (piemēram, kramaļģes) un dzīvnieki (piemēram, silīcija ragainie sūkļi, radiolāri) var uzkrāt īpaši daudz silīcija, mirstot uz okeāna dibena veidojot biezas silīcija (IV) oksīda nogulsnes. Aukstajās jūrās un ezeros tropu apvidū dominē biogēnās nogulsnes, kas bagātinātas ar silīciju. jūras - kaļķainas nogulsnes ar zemu silīcija saturu. No sauszemes augiem stiebrzāles, grīšļi, palmas un kosas uzkrāj daudz silīcija. Mugurkaulniekiem silīcija oksīda (IV) saturs pelnu vielās ir 0,1-0,5%. Lielākajā daudzumā silīcijs ir atrodams blīvos saistaudos, nierēs un aizkuņģa dziedzerī. Cilvēka ikdienas uzturā ir līdz 1 g silīcija. Ar augstu silīcija oksīda (IV) putekļu saturu gaisā tie nokļūst cilvēka plaušās un izraisa slimību – silikozi.

Silīcijs ķermenī. Silīcijs organismā atrodams dažādu savienojumu veidā, kas galvenokārt piedalās cieto skeleta daļu un audu veidošanā. Daži jūras augi (piemēram, kramaļģes) un dzīvnieki (piemēram, silīcija ragainie sūkļi, radiolāri) var uzkrāt īpaši daudz silīcija, mirstot uz okeāna dibena veidojot biezas silīcija (IV) oksīda nogulsnes. Aukstajās jūrās un ezeros tropu apvidū dominē biogēnās nogulsnes, kas bagātinātas ar silīciju. jūras - kaļķainas nogulsnes ar zemu silīcija saturu. No sauszemes augiem stiebrzāles, grīšļi, palmas un kosas uzkrāj daudz silīcija. Mugurkaulniekiem silīcija oksīda (IV) saturs pelnu vielās ir 0,1-0,5%. Lielākajā daudzumā silīcijs ir atrodams blīvos saistaudos, nierēs un aizkuņģa dziedzerī. Cilvēka ikdienas uzturā ir līdz 1 g silīcija. Ar augstu silīcija oksīda (IV) putekļu saturu gaisā tie nokļūst cilvēka plaušās un izraisa slimību – silikozi.

Silīciju brīvā formā 1811. gadā izolēja J. Gay-Lussac un L. Tenard, izlaižot silīcija fluorīda tvaikus virs metāliskā kālija, taču viņi to neaprakstīja kā elementu. Zviedru ķīmiķis J. Berzēliuss 1823. gadā sniedza aprakstu par silīciju, ko viņš ieguva, augstā temperatūrā apstrādājot kālija sāli K 2 SiF 6 ar kālija metālu. Jaunajam elementam tika dots nosaukums "silīcijs" (no latīņu valodas silex — krams). Krievu nosaukumu "silīcija" 1834. gadā ieviesa krievu ķīmiķis Germans Ivanovičs Hess. Tulkots no citas grieķu valodas. krhmnoz- "klints, kalns".

Atrodoties dabā, iegūstiet:

Dabā silīcijs ir sastopams dažādu sastāvu dioksīda un silikātu veidā. Dabiskais silīcija dioksīds galvenokārt sastopams kvarca formā, lai gan pastāv arī citi minerāli - kristobalīts, tridimīts, kitiīts, kusīts. Amorfs silīcija dioksīds ir atrodams kramaļģu atradnēs jūru un okeānu dzelmē – šīs atradnes veidojušās no SiO 2, kas bija daļa no kramaļģu un dažiem ciliātiem.
Brīvu silīciju var iegūt, kalcinējot smalkas baltas smiltis ar magniju, kas ir ķīmiski gandrīz tīrs silīcija oksīds, SiO 2 +2Mg=2MgO+Si. Rūpnieciskās kvalitātes silīciju iegūst, reducējot SiO 2 kausējumu ar koksu aptuveni 1800°C temperatūrā loka krāsnīs. Šādā veidā iegūtā silīcija tīrība var sasniegt 99,9% (galvenie piemaisījumi ir ogleklis, metāli).

Fizikālās īpašības:

Amorfajam silīcijam ir brūna pulvera forma, kura blīvums ir 2,0 g/cm 3 . Kristāliskais silīcijs - tumši pelēka, spīdīga kristāliska viela, trausla un ļoti cieta, kristalizējas dimanta režģī. Tas ir tipisks pusvadītājs (vada elektrību labāk nekā gumijas tipa izolators, un sliktāk nekā vadītājs - varš). Silīcijs ir trausls, tikai sildot virs 800 °C, tas kļūst plastmasas. Interesanti, ka silīcijs ir caurspīdīgs infrasarkanajam starojumam, sākot ar viļņa garumu 1,1 mikrometrs.

Ķīmiskās īpašības:

Ķīmiski silīcijs ir neaktīvs. Istabas temperatūrā tas reaģē tikai ar gāzveida fluoru, veidojot gaistošu silīcija tetrafluorīdu SiF 4 . Karsējot līdz 400–500 °C temperatūrai, silīcijs reaģē ar skābekli, veidojot dioksīdu, un ar hloru, bromu un jodu, veidojot atbilstošus viegli gaistošus tetrahalogenīdus SiHal 4 . Apmēram 1000°C temperatūrā silīcijs reaģē ar slāpekli, veidojot nitrīdu Si 3 N 4, ar bora termiski un ķīmiski stabiliem borīdiem SiB 3, SiB 6 un SiB 12. Silīcijs tieši nereaģē ar ūdeņradi.
Silīcija kodināšanai visplašāk izmanto fluorūdeņražskābes un slāpekļskābes maisījumu.
Silīcijs izšķīst karstos sārmu šķīdumos: Si + 2KOH + H 2 O = K 2 SiO 3 + 2H 2
Silīciju raksturo savienojumi ar oksidācijas pakāpi +4 vai -4.

Svarīgākie savienojumi:

Silīcija dioksīds, SiO 2- (silīcija anhidrīds), bezkrāsains. crist. viela, ugunsizturīga (1720 C), ar augstu cietību. Skābes oksīds, ķīmiski neaktīvs, mijiedarbojas ar fluorūdeņražskābes un sārmu šķīdumiem, pēdējā gadījumā veidojot silīcija skābju sāļus - silikātus. Silikāti veidojas arī tad, kad silīcija oksīdu sakausē ar sārmiem, bāzes oksīdiem un dažiem sāļiem.
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 (jaukts nātrija kalcija silikāts, stikls)
Silīcijskābes- vāja, nešķīstoša, veidojas, pievienojot skābi silikāta šķīdumam želejas veidā (želatīna viela). H 4 SiO 4 (ortosilīcija) un H 2 SiO 3 (metasilīcijs vai silīcijs) pastāv tikai šķīdumā un, karsējot un žāvējot, neatgriezeniski pārvēršas par SiO 2. Iegūtais cietais porains produkts - silikagels, ir attīstīta virsma, un to izmanto kā gāzes adsorbentu, desikantu, katalizatoru un katalizatora nesēju.
silikāti- silīcija skābju sāļi lielākoties (izņemot nātrija un kālija silikātus) nešķīst ūdenī. Šķīstošie silikāti šķīdumā tiek spēcīgi hidrolizēti.
Ūdeņraža savienojumi- ogļūdeņražu analogi, silāni, savienojumi, kuros silīcija atomi ir savienoti ar vienotu saiti, Silenes ja silīcija atomi ir dubultsaiti. Tāpat kā ogļūdeņraži, šie savienojumi veido ķēdes un gredzenus. Visi silāni var spontāni aizdegties, veidot sprādzienbīstamus maisījumus ar gaisu un viegli reaģēt ar ūdeni: SiH 4 + 2H 2 O \u003d SiO 2 + 4H 2
Silīcija tetrafluorīds SiF 4, gāze ar nepatīkamu smaku, indīga, veidojas fluorūdeņražskābei (fluorūdeņražskābei) iedarbojoties uz silīciju un daudziem tā savienojumiem, ieskaitot stiklu:
Na 2 SiO 3 + 6HF = 2 NaF + SiF 4 + 3H 2 O
Reaģē ar ūdeni, veidojot silīcija dioksīdu un heksafluorsilīcijs(H2SiF6) skābes:
3SiF 4 + 3H 2 O \u003d 2H 2 SiF 6 + H 2 SiO 2
H 2 SiF 6 ir tuvu sērskābei, sāļi ir fluorsilikāti.

Pielietojums:

Silīciju visvairāk izmanto sakausējumu ražošanā alumīnija, vara un magnija stiprināšanai un ferosilicīdu ražošanā, kas ir svarīgi tēraudu un pusvadītāju tehnoloģiju ražošanā. Silīcija kristālus izmanto saules baterijās un pusvadītāju ierīcēs – tranzistoros un diodēs. Silīcijs kalpo arī kā izejviela silīcija organisko savienojumu jeb siloksānu ražošanai, ko iegūst eļļu, smērvielu, plastmasas un sintētisko kaučuku veidā. Neorganiskie silīcija savienojumi tiek izmantoti keramikas un stikla tehnoloģijā, kā izolācijas materiāls un pjezokristāli.

Dažiem organismiem silīcijs ir svarīgs biogēns elements. Tā ir daļa no atbalsta konstrukcijām augos un skeleta struktūrās dzīvniekiem. Lielos daudzumos silīciju koncentrē jūras organismi – kramaļģes, radiolāri, sūkļi. Liels daudzums silīcija ir koncentrēts kosā un graudaugos, galvenokārt bambusa un rīsu apakšģimenēs, tostarp parastajos rīsos. Cilvēka muskuļu audos ir (1-2) 10 -2% silīcija, kaulaudos - 17 10 -4%, asinīs - 3,9 mg / l. Ar pārtiku cilvēka ķermenī katru dienu nonāk līdz 1 g silīcija.

Antonovs S.M., Tomilins K.G.
KhF Tjumeņas Valsts universitāte, 571 grupa.

Avoti: Silicon. Vikipēdija; Silīcijs tiešsaistes enciklopēdijā "Krugosvet" , ;
Silikona vietne