Silicon (frumefni) eiginleika sem einkenna formúlu. Silicon opnun saga

Margir nútíma tækni tæki og búnað hafa verið búin vegna einstaka eiginleika efna sem finnast í náttúrunni. Mannkynið með tilraunum og vandlega rannsókn á þeim þáttum sem umlykja okkur uppfærsla stöðugt eigin uppfinningu sína - þetta ferli er kallað tækniframfarir. Það er byggt á einfalt, aðgengilegt fyrir alla hluti sem umlykja okkur í daglegu lífi. Til dæmis, sandur, hvað það getur verið óvart og óvenjulegt? Vísindamenn gátu að einangra það frá sílikon - frumefni, án þess að það væri engin tölvubúnaði. reit hennar á umsókn er fjölbreytt og er stöðugt vaxandi. Þetta er gert með einstaka eiginleika sílikon atóm, skipulagi þess og möguleika á einföldum efnasambanda sem búa yfir öðrum efnum.

lögun

Í reglubundnu kerfi, þróað D. I. Mendeleevym, sílikon (efna element) er til kynna með tákninu Si. Það vísar til málmleysingja, er staðsett í helstu fjórða hópnum á þriðja tímabili, hefur sætistölu 14. Nálægð við kolefni er ekki tilviljun: í mörgum eiginleikum þeirra eru sambærileg. Ekki finna í náttúrunni í hreinu formi, sem er virkur þáttur og hefur nægjanlega nánu sambandi við súrefni. Base efni - kísil, sem er oxíð, og síliköt (sandur). Þegar þessi kísill (náttúrulegt efnasamband hennar) er einn af algengustu frumefnum í heiminum. Massa brot efni hennar er annað aðeins til súrefni (meira en 28%). Efsta skorpu lagið inniheldur kísildíoxíð í formi (þetta kvars), ýmsar gerðir af leir og sandi. Annað algengasta hópurinn er byggt upp af silíkats sínum. Á dýpi um það bil 35 km frá yfirborði lag er raðað granít og basalt innlán, sem fela í kísill efnasambönd. Hlutfall innihald kjarna jarðar er ekki mynstrağur út enn, en næst yfirborðslög skikkju (allt að 900 km) samanstanda sílíkatsambönd. Samsetning styrk sjór sílikon er 3 mg / l, tungl jarðvegur 40% samanstendur af efnasamböndum. Cosmos, sem mannkynið hingað til hefur skoðað innihalda þetta frumefni í miklu magni. Til dæmis, spectral greiningu af loftsteinum, sem nálgast jörðina á milli sem er í boði við vísindamenn, hefur sýnt að þeir samanstanda af 20% af sílikon. Það er möguleiki á myndun lífs á grundvelli þessarar þáttur í vetrarbraut okkar.

rannsóknarferlið

Saga uppgötvun frumefnið sílikon hefur nokkrum stigum. Mörg efni, systematized Mendeljeff, notuð af mannkyninu um aldir. Þar að auki eru þættir í náttúrulegu formi, þ .e. í efnasamböndum sem hafa ekki verið efnafræðilega meðferð, og allir eiginleikar þeirra voru ekki vitað til fólks. Í því ferli að læra alla eiginleika efnis sem hann birtist ný not. Eiginleikar sílikon til þessa hafa ekki verið rannsökuð fyrr en í lok - þetta þáttur er nægilega breiður og fjölbreytt úrval af forritum leyfi til pláss fyrir nýjar uppgötvanir um komandi kynslóðir vísindamanna. Nútíma tækni mun verulega flýta þessu ferli. Í XIX öld, hafa margir frægir efnafræðingar verið að reyna að fá hreint sílikon. Í fyrsta skipti sem það var hægt að gera Tenaru L. og J. Gay-Lussac 1811, en uppgötvun frumefni tilheyrir J. Berzelius, sem var fær um að ekki aðeins að finna efnið, en einnig til að lýsa því. Efnafræðingur frá Svíþjóð fékk sílikon árið 1823, fyrir þetta sem hann notaði málmi kalíum og kalíum salt. Hvarfið fór fram á hvata I formi hita. Sú einfaldur innihaldsefnið grá-brúnan lit er formlaust sílikon. Crystal hreint þáttur fékkst í 1855 Sainte-Kler Devilem. The flókið er í beinum tengslum við úthlutun hár styrkur lotukerfinu skuldabréf. Í báðum tilvikum, efnahvörf er beint að lyfi ferli hreinsun af óhreinindum, hafa myndlaus og kristallaðar módel mismunandi eiginleika.

Silicon: frumefni framburð

Fyrsta nafnið af leiðir duft - Kizel - var lagt af Berzelius. Í Bretlandi og Bandaríkjunum sílikon og í dag var vísað til sem kísill (Silicium) eða kísill (Silicon). Hugtakið er dregið af latneska orðinu "tinna" (eða "steinn"), og í flestum tilvikum er bundin við hugtakið "jörð" vegna breiður útbreiðslu í náttúrunni. Rússneska framburð efnisins er öðruvísi, það veltur allt á upptökum. Hann var kallaður kísill (Zakharov beitt hugtakið árið 1810), Sicily (1824, Dvigubsky, Solovyov), kísil (1825, ótti) og aðeins í 1834, Rússneska efnafræðingur þýska Ivanovich Gess kynnir nafn sem hingað til notað flestir heimildum - sílikon. Reglubundin Mendeleyev System hann tilnefndur tákn Si. Hvernig á að lesa frumefnið sílikon? Margir fræðimenn enskumælandi löndum bera nafn sitt sem "B" eða nota orðið "kísill". Því heimsþekktur nafn dalnum, sem er rannsóknir og framleiðslu á tölva vélbúnaður pallur. Russian-tal íbúa átt við sílikon frumefni (frá gríska orðinu "Cliff Mountain").

Vera úti í náttúrunni: reitina

Allt mountain kerfi samanstendur af efnasamböndum sílikon, sem er ekki að finna í hreinu formi, vegna þess að öll þekkt steinefni eru dioxides eða silíkata (aluminosilicates). The furðulegur Fegurð steinum notuð af fólki sem skraut efni - það opals, amethysts, kvars tegund, Jasper, kalsedón, Agate, rokk kristal, carnelian og margir aðrir. Þau eru mynduð vegna þess að viðburður af ýmissa efnasambanda sílikon sem ræðst út þéttleika, uppbyggingu, lit og stefnu notkun. Review ólífrænt heiminn geta tengst við sömu frumefni, þar sem umhverfið myndar sterk tengslin við málma eða málma (sink, magnesíum, kalsíum, mangani, títaníum og svo framvegis. D.). Með samanburði við önnur efni, sílikon nokkuð auðvelt að komast til vinnslu á stærðargráðu iðnaðar: það er að finna í flestum tegundum málmgrýti og steinefni. Þess vegna eru virkir anna innlán tengist affordable orkugjöfum en landhelgi klasa af efni. Quartzites og kvars sandi eru í boði í öllum löndum. Flest helstu framleiðendum og kísill birgja eru: Kína, Frakkland, Noregur, Bandaríkin (West Virginia, Ohio, Alabama, New York), Ástralíu, Suður-Afríku, Kanada, Brasilíu. Allir framleiðendur nota ýmsar leiðir sem fara eftir því hvaða gerð af vöru (tæknilegum, hálfleiðara, hár-kísill). Chemical frumefni auðgað auk þess eða að öðrum kosti, hreinsað úr öllum gerðum af óhreinindum hefur einstaka eiginleika sem byggist á frekari notkun þess. Þetta á einnig við um efnið. Silicon uppbygging skilgreinir umfang beitingu hennar.

Saga um notkun

Mjög oft, vegna þess að líkt nöfn manna rugla kísil og Flint, en þessi hugtök eru ekki eins. Við erum skýr. Eins og áður hefur komið fram, í náttúrunni, sílikon er ekki að finna í hreinu formi, er ekki hægt að segja um tengsl hans (sama kísill). Helstu steinefni og steinum myndast díoxíð við erum að íhuga efnið - er sandur (vatn og kísil), kvars og kvartsít, feldspat og Flint. Hið síðarnefnda hafði heyrt að hafa allt, vegna þess að það er gefið mikla áherslu á sögu mannkyns. Með þessu binda steinn verkfæri af mönnum á Stone Age. skarpar brúnir hans eru afleiðing af fyllingum í berggrunninum, auðveldar mjög vinnu fornu húsmæður, og möguleika á að skerpa - veiðimenn og fiskimenn. Flint hafði ekki styrk vörum úr málmi, en mistókst hljóðfæri gæti auðveldlega skipt. Notkun þess sem tinna stóð margar aldir - þar uppfinningu val uppspretta.

Með tilliti til raunveruleika dagsins í dag, eiginleikar sílikon gera það mögulegt að nýta efni fyrir skraut eða stofnun Borðbúnaður, með, til viðbótar við fallegu fagurfræðilegu útliti, það hefur a tala af framúrskarandi hagnýtur eiginleika. Sérstakur átt beitingu þess vegna uppfinningu gler um 3000 árum síðan. Þessi atburður veitt tækifæri til að búa til spegla, leirtau, lituð gler mósaík af efnasamböndum sem innihalda sílikon. Formúla fyrstu efnin til viðbótar sem til þess þarf, leyfa varan sem gefur æskilega lit og áhrif á styrk af the gler. Amazing fegurð og fjölbreytni listaverk voru gerðar af manni frá steinefnum og steinum sem innihalda sílikon. The græðandi eiginleika þessa frumefnis hefur verið lýst af vísindamönnum frá fornöld og nota um sögu mannkyns. Þeir lögðu út brunna fyrir drykkjarvatn geymsla fyrir vörur sem notaðar eru í daglegu lífi og í læknisfræði. Duftið sem fæst með mölun var notuð á sár. Sérstök áhersla var lögð við vatn sem krefst þess í potti úr efnasamböndum sem innihalda kísill. Frumefni samsetning samskipti við það, þannig að fjöldi eyða sjúkdómsvaldandi bakteríur og örverur. Og það er ekki allt svið þar sem við erum að íhuga efnið er mjög í eftirspurn. sílikon uppbygging veldur multifunctionality hennar.

eiginleikar

Fyrir frekari upplýsingar um eiginleika efnisins og það er nauðsynlegt að hafa í huga, að teknu tilliti til allar mögulegar eignir. Plan þátturinn sílikon efnafræðilega eiginleika fela í sér hreyfingu eiginleika, electric breytur, er rannsóknin efnasambönd og hvarfskilyrði, og svo leið þeirra. G. Silicon í kristallskennda forminu hefur dökk grár litur með málmi gljáa. Face-centered cubic grindurnar af líkist kolefni (Diamond), en vegna þess að meiri lengd tengla er ekki eins sterk. Plast það gerir hiti allt að 800 ^{° C,} í öðrum tilvikum, það er enn brothætt. Eðliseiginleikar sílikon gera það sannarlega einstök efni: það er gagnsæ til innrauða geislun. Bræðslumark - 1410 ⁰ C og suðustigið - 2600 ⁰ C, þéttleika við eðlilegar aðstæður - 2330 kg / ^m3. Varma leiðni er ekki í stað á mismunandi sýnum og það er móttekið í nálgunargildi sem nemur 25 ⁰ ° C Eiginleikar sílikon atóm leyfa notkun þess sem hálfleiðara. Slík forrit eru mest í eftirspurn í heiminum í dag. Umfang leiðni áhrif á samsetningu sílikon og þætti, eru í tengslum við þá. Svo, fyrir auka rafræna leiðni eru notuð antímons, arsens, fosfór, fyrir götóttu - áli, gallium, bór, indium. Þegar skapa tæki með sílikoni er notað sem stýrisoddi yfirborðsmeðferð meðhöndlun með þættinum og, sem hefur áhrif á virkni búnaðarins.

Eiginleikar sílikon sem framúrskarandi leiðara nota alveg mikið í nútíma hljóðfæri. Sérstaklega mikilvægt notkun þess við framleiðslu á háþróuðum búnaði (t.d. nútíma computing tæki, tölvur).

Silicon: einkennandi frumefnið

Í flestum tilvikum, sílikon er tetravalent, það eru líka samskipti sem það er hægt að stilla á tvo. Við venjulegar aðstæður það er illa virk, hefur sterka efnasambandi við stofuhita getur aðeins að hvarfast við flúor í loftkenndu samanlagt ástand. Þetta er vegna þess að blokkandi áhrif tvíoxíði yfirborði myndinni, sem kemur fram í samskiptum við umhverfisþrýsting súrefni eða vatn. Til að örva á efnahvörf nauðsynlegt að nota hvata: aukning á hitastigi er tilvalið fyrir efiii á borð við sílikon. Chemical þáttur hvarfast við súrefni er gefið 400-500 ⁰ C, sem endar díoxíð kvikmynd eykst, the aðferð af oxun. Þegar hitastigið er hækkað í 50 ⁰ C var hvarfinu með brómi, klóri, joð, þar sem rokgjörnu tetrahalides myndast. Með sýrum sílikon ekki bregðast, með þeirri undantekningu á blöndu af flúorsýru og saltpéturssýru, á meðan einhver basa í hituð ástand er leysi. Silanes framleidd aðeins við niðurbrot af kfsilfðum í hvarfinu við vetni er ekki inn í það. Hæsta styrk og efnasambönd eru mismunandi afskiptaleysi með bór og kolefni. High andstöðu við basar og sýrur, við efnasamband samkvæmt köfnunarefni, sem á sér stað við hitastig yfir 1000 ⁰ C. kfsilfðum fást fram með hvarfi við málma, og í þessu tilviki veltur á valency af the viðbót frumefni, sem sýnir kísill. Formula efni sem myndast með þátttöku hliðarmálnni er ónæmur fyrir sýrur. Uppbygging sílikon atóm hefur bein áhrif eiginleika þess og getu til að hafa samskipti við aðra þætti. Ferlið myndun skuldabréfa í eðli sínu og þegar áhrifum af völdum efnisins (í rannsóknarstofu, iðnaðar umhverfi) er mismunandi verulega. Silicon uppbygging er gert ráð fyrir efni virkni þess.

uppbygging

The hringrás Uppbygging sílikon atóm hefur sín sérkenni hennar. Gjaldið algerlega 14, sem svarar til röð tala í reglubundnu kerfi. Fjölda hlaðinna agna: róteindir - 14; rafeinda - 14; nifteindir - 14. hringrás Uppbygging kísill atóm er eftirfarandi: Si 14) 2) 8) 4. Á síðustu (ytra) Electron stigi eru 4 sem ákvarðar hversu oxun með því að skrá "+" eða "-". Kfsiloxfð hefur formúluna SiO ₂ (Valence 4 +), rokgjarn vetni compound - Sih ₄ (gildishleðsla -4). Mikið magn af getur atómum sílikon í ákveðinna efnasambanda hafa a samhæfingamúmer verði 6, svo sem efnasamband með flúor. Mólmassi - 28 Atómradíus - 132 PS, rafeinda skel stillingar: 1S 2S ^{2 2} 3 S ^{2 6} 2P 3P ^2.

umsókn

Yfirborðsvirk efni eða að öllu leyti doped kísill er notað sem hálfleiðara og hún var stofnuð af mörgum, þar á meðal nákvæmni, tæki (t.d., sól frumur, smára, rectifier og t. D.). Ultrapure kísill er notað til að búa til sólarorku frumur (orka). Gerð einn kristal er notað til framleiðslu á speglum og leysir gas. Silicon compounds are obtained gler, keramik flísar, leirmuni, postulín og leirvörur. Fjölbreytni tegundir af vörum sem framleiddar er erfitt að lýsa, nýtingu þeirra á sér stað í daglegu lífi, í list og vísindi, á vinnustað. Sú sement er hráefni til að búa blandaður og múrsteinn klára efni. Dreifingu olíu, smurefni byggt á kísill efnasambönd geta verulega draga úr núningi á hreyfanlegum hlutum margra leiðum. Kfsilfðum vegna einstaka eiginleika í ögrandi fjölmiðlum borðið (sýrur, hitastig) eru mikið notaðar í iðnaði. rafmagns, kjarnorku og efna vísar þeirra taka mið sérfræðingar á flóknum framleiðslu, gegnir ekki lítið hlutverk og uppbyggingu sílikon atóm.

Við höfum skráð mest hátækni og háþróaður til dagsetning umsóknar. Algengasta, sem er framleidd í miklu magni Technical sílikon er notað á nokkra vegu:

1. Sem hráefni til að framleiða hreint efni.
2. Fyrir málmblendis málmiðnaði: til staðar sílikon eykur eldþolni, bætir vörn gegn tæringu og vélrænni styrk (með umframmagni af þennan þátt, sem ál getur það orðið honum brothætt).
3. Sem deoxidizer þess að fjarlægja umfram súrefni frá málminum.
4. Hráefni til framleiðslu á silanes (Si efnasambönd með lífrænum efnum).
5. For hydrogen framleiðslu á sílikon-Iron Alloy.
6. Framleiðslu á sól spjöldum.

Stór gildi efnisins og fyrir eðlilega starfsemi manna lífveru. Silicon uppbyggingu, eru eiginleikar hennar í þessu tilfelli afgerandi. Í þessu tilviki, afgangur eða skortur á henni leiðir til alvarlegra sjúkdóma.

The Mannslíkaminn

Medicine í langan tíma með því að nota sílikon sem bakteríudrepandi og sótthreinsandi. En með öllum þeim ávinningi af notkun utandyra þessi þáttur verður stöðugt endurnýja í mannslíkamanum. Eðlilegt stig innihald hennar mun bæta líf almennt. Í the atburður af skorti á meira en 70 vítamínum og snefilefnum sem þeir eru umbrotin af líkamanum, sem er talsvert lægra viðnám við ýmsum sjúkdómum. Hæst hlutfall af sílikon er fram í bein, roð, sinum. Hann spilar hlutverk burðarvirkisþætti sem styður styrk og gefur mýkt. All beinagrind harður vefjum myndast á kostnað efnasambanda þess. Sem afleiðing af nýlegum rannsóknum fann sílikon efni í nýrum, brisi og stoðvefur vefjum. Hlutverk þessara aðila í starfsemi líkamans er alveg stór, þannig að draga úr efni hennar er skaðleg áhrif á mörgum helstu vísbendingar um lífsviðurværi. Daginn með mat og vatni líkamans ættu að fá 1 gramm af sílikon - þetta mun hjálpa að forðast hugsanlegar sjúkdóma eins og bólgu í húð, mýkja af beinum, myndun steina í lifur, nýrum, þokusýn, hár og neglur aðstæður, æðakölkun. Þegar nægileg efni þessarar þáttur eykur ónæmi, normalizes umbrot, eykur frásog margra þátta nauðsynleg fyrir heilsu manna. The stærsta magn af kísli - í korn uppskeru, radísur, bókhveiti. Mun koma verulega ávinning í vatninu sílikon. Til að ákvarða fjölda og tíðni notkun þess er best að ráðfæra sig við sérfræðing.