Хосиятҳои ариза, кимиё ва ҷисмонӣ: силикон

Яке аз унсурҳои умумӣ бештар дар табиат - он silicium, ё кремний аст. Чунин тақсимоти васеъ нишон муҳим ва аҳамияти ин масъала. Он зуд фаҳмида мешавад ва ба одамоне, ки ёд чӣ тавр ба истифодаи кремний гирифтанд. истифодаи он аст, дар хосиятҳои махсуси ки мо дар оянда мефахмед гап асос ёфтааст.

Силикон - як унсури химиявї

Агар шумо шарҳи ин банди оид ба вазъи системаи даврии диҳад, мумкин аст, ки ба муайян намудани нуқтаҳои муҳим зерин:

1. рақами силсилавии - 14.
2. Мӯҳлати - аз се як ҳиссаи хурд.
3. Гурӯҳи - IV.
4. Зергурӯҳ - хона.
5. Дар сохтори ниҳонӣ электрон чодари бо формулаи ² 3p 3s ² изҳор ^{намуданд.}
6. кремний элементи химиявї Si бо рамзи аст, ки ҳамчун «Silicium» ёд denoted.
7. давлатии Oxidation ки Зимнан ин: -4; +2; 4.
8. Дар valence аз заррае IV аст.
9. Вазни атом силикон 28,086 аст.
10. Дар табиат, се isotopes устувори унсури бо рақамҳо оммавӣ 28, 29 ва 30 аст.

Ҳамин тавр, атоми кремний аз нуқтаи назари химиявии - унсури кофӣ омӯхта, тавсиф гуногуни хосиятҳои гуногун.

Таърихи Кашфи

Азбаски хусусияти хеле кардани маводи маъруф ва омма пайвастагињои гуногуни унсури буд, аз замонҳои қадим, одамон истифода бурда мешавад, ки дар бораи ба моликияти ва номҳои бисёре аз онҳо намедонанд. кремний пок аст, дароз берун аз ҳудуди дониши инсон дар химия монд.

Аз пайвастагињои машҳуртарини, ки дар кишварҳои дохилӣ ва саноатӣ истифода шуданд фарҳангҳои қадим (Миср, Румиён, rusichi Чин, форсӣ ва ғайра) дар асоси қиматбаҳо ва сангҳои нимқиматбаҳо буданд, оксиди кремний. Инҳо дар бар мегиранд:

• opal;
• рок булӯр;
• ёқути;
• chrysoprase;
• onyx;
• chalcedony ва дигарон.

Ҳамчунин истифодаи як методе сола дод қум методе дар бизнес сохтмон. Бо вуҷуди ин, кремний аносири ҳалношуда то асри XIX боқӣ монд, гарчанде ки бисёр олимон бар абас мекӯшанд, ки ба он фарқ аз пайвастагињои гуногун, истифода ва catalysts, ва ҳарорати баланд, ва ҳатто барқ. Ин ақли дурахшон, монанди инҳо мебошанд:

• Карл Scheele;
• Гей-Lussac;
• Tenar;
• Gemfri Devi;
• Antuan Lavuaze.

Татбиќи бомуваффақият ба даст овардани кремний пок муваффақ Jens Jacobs Berzelius дар 1823. Барои ин ки ӯ таҷрибаи сарф бухори фториди alloying кремний ва калий оҳанӣ. Дар натиҷа, як тағйирот нофаҳмои унсури. Дар ҳамин олимон ба номи лотинии барои заррае кушода даъват шуданд.

Ба ҳар ҳол дертар, дар 1855, дигар олимон - Санкт-Claire Deville - идора ба синтез гуногуни allotropes гуногун - кремний crystalline. Азбаски дониш ин унсури ва хосиятҳои он шуд, хеле зуд пурра. Одамон дарк кардаанд, ки он дорои хусусиятҳои беназир аст, ки хеле хуб истифода бурда шавад, барои қонеъ кардани ниёзҳои худ. Аз ин рӯ, имрӯз яке аз бештар пас аз адад дар технологияи электронӣ ва тараддуди - кремний аст. истифодаи он танҳо густариши марзҳои худ ҳар сол.

Номи Русия дар 1831 дода заррае олими Hess. Ин ба ин ва натарсиданд ба ин рӯз мебошад.

Мундариҷа дар табиат

Пањншавии дар табиат, кремний танҳо ба оксиген дуюм аст. фоизи он дар муќоиса бо дигар атоми иборат аз ќадре - 29,5%. Илова бар ин, гази карбон ва кремний - ду элементи махсус, ки метавонад як ноҳиявӣ пайвастшавӣ бо якдигар ташкил медиҳанд. Ин аст, ки чаро барои соли охир зиёда аз 400 канданиҳои табиӣ гуногун мебошанд, ҳамчун қисми, ки ӯ дар lithosphere, hydrosphere ва биомасса ёфт.

Дар куҷо маҳз аст кремний мавҷуд?

1. Дар қабатҳои амиқи хок.
2. Аз санг, обанборњо ва рамзхо.
3. Дар поёни мақомоти об, махсусан уқёнусҳо ва баҳрҳо.
4. Дар растаниҳо ва ҳаёти Marine дар Малакути ҳайвонот.
5. Дар одамон ва ҳайвонот замин.

Шумо метавонед баъзе аз канданиҳои фоиданок бештар маъмул ва сангҳо ҳамчун як қисми он замон ба миқдори зиёди кремний аст, пур мешавад. Кимиёвӣ ба онҳо чунин аст, ки маводи вазни унсури пок дар он 75% мерасад. Бо вуҷуди ин, ҷадвали дақиқи вобаста ба намуди маводи. Пас, сангҳо ва канданиҳои фоиданок бо мазмуни кремний:

• feldspars;
• mica;
• amphibole;
• opals;
• chalcedony;
• silicates;
• sandstones;
• silicates алюминий;
• гил ва дигар.

Ҷамъкунӣ, дар садаф ва exoskeletons ҳайвонот Marine, кремний оқибат ба шакли як пасандозҳо silica қавӣ дар поёни инвентаризатсияи. Ин яке аз манбаъҳои табии ин унсури аст.

Илова бар ин, аз он пайдо шуд, ки Silicium метавонад дар шакли зодгоҳи пок вуҷуд - дар шакли кристаллњо. Аммо чунин пасандозҳо хеле кам аст.

Дар хосиятҳои физикии кремний

Агар шумо тавсифи аз унсури маҷмӯи хосиятҳои физикӣ ва химиявии дод, пеш аз ҳама ба он ишоракунии параметрҳои ҷисмонӣ зарур аст. Дар ин ҷо якчанд асосӣ инҳоянд:

1. нофаҳмои ва crystalline, ки дар ҳамаи объектҳои фарқ - Ин ду Тағйирдиҳии allotropic вуҷуд дорад.
2. Дар lattice булӯр хеле монанд ба он аз алмос аст, зеро карбон ва кремний дар ин робита қариб якхела мебошанд. Бо вуҷуди ин, масофаи байни атоми аз гуногун (бештар аст аз он ки аз кремний), бинобар ин алмос хеле сахттар ва мустаҳкамтар. навъи lattice - рӯ дар маркази мукааб.
3. Дар маҳсулот хеле резапайкар аст, ки дар ҳарорати баланд мегардад пластикӣ.
4. Њарорати обшавии 1415˚S аст.
5. нуқтаи ҷӯшон - 3250˚S.
6. Моддањои Зичии - 2.33 г / см ^3.
7. Пайвастшавӣ ранг - хокистарӣ нуқра, изҳори luster оҳанӣ хос.
8. Он дорои хосиятҳои semiconducting нек, ки қодир ба фарқ, бо илова намудани агентҳои гуногун.
9. Insoluble дар об, наафтонед органикӣ ва кислотањои.
10. Махсусан, дар alkalis ҳалшаванда.

ба хосиятҳои физикии кремний муроҷиат ба мардум имконият медиҳад, то идора кардани он ва истифода аз он барои сохтани як қатор маҳсулоти. Масалан, хосияти дар бораи истифодаи semiconductivity электроника кремний пок асос ёфтааст.

хосиятҳои химиявии

хосиятҳои химиявии кремний сахт ба шароити Вокуниши вобаста аст. Агар мо дар бораи моҳияти пок дар танзимоти стандартӣ гап, ба шумо лозим аст, ки нишон фаъолияти хеле паст аст. Ҳам crystalline ва кремний нофаҳмои хеле ѓайрифаъол мебошад. Оё бо oxidants қавӣ (ғайр аз фтор) ё бо агентҳои паст қавӣ мутақобила нест.

Ин аст сабаби он, ки дар рӯи филми оксиди моддӣ SiO ₂ фавран ташкил карда мешавад, ки барои пешгирии муштараки минбаъда. Ин қодир ба зери таъсири об, њаво ва vapors ташкил карда шавад.

Агар шароити стандартии тағйир ва гарм кардани кремний ба ҳарорати боло 400˚S, reactivity он сахт зиёд хоҳанд шуд. Дар ин ҳолат, аз он хоҳад буд, бо гуна муносибат:

• оксиген;
• ҳар гуна Газњое;
• гидроген.

Бо афзоиши минбаъдаи дар ҳарорати, ташаккули мањсулоти аксуламал бо бор, нитроген ва карбонро. Аз аҳамияти карбиди кремний аст - КДС, зеро он маводи abrasive хуб аст.

Ҳамчунин, хосиятҳои химиявии кремний равшан аксуламалҳои бо металлҳои дида. Бар зидди онҳо ӯ oxidizer, то маҳсулоти даъват silicide. Чунин пайвастагињои барои маълум аст:

• alkaline;
• alkaline;
• металлҳои гузариш.

Мураккаб дорои хосиятҳои ғайриоддӣ даст вақте alloying оҳан ва кремний. Рӯпӯш номи ceramics ferrosilicon ва бо муваффақият дар саноат истифода бурда мешавад.

Бо моддаҳои мураккаб вокуниш кремний надорад дохил нашавед, то ҳамаи намудҳои онҳо қодир ба мањлул танҳо:

• aqua regia (омехтаи азот ва кислотањои hydrochloric);
• alkalis caustic.

Ҳамин тариқ ҳарорати ҳалли бояд на камтар аз 60 ° С бошад, Ҳамаи ин тасдиқ мавод дар асоси воқеӣ - алмос-устувор lattice crystalline, ки онро ба қувват ва inertness.

Усулњои барои тайёр

Тайёр намудани кремний дар шакли холис - раванди иќтисодї хеле гарон аст. Ғайр аз ин, Оне, объектҳои ё усули он медиҳад, танҳо 90-99% маҳсулоти пок, дар ҳоле, ки наҷосати дар шакли металлҳо ва гази карбон ҳанӯз боқӣ мемонад. Пас, танҳо ба даст маводи аст, кофӣ нест. Он бояд ҳамчунин сифатан равшан унсурҳои хориҷӣ.

Умуман, истеҳсоли кремний аст, ки дар ду роҳҳои асосии амалӣ карда мешавад:

1. қум Сафед, SiO ₂ аст, ки як оксиди кремний _пок. Calcining онро бо металлҳои фаъол (одатан магний) ташкил унсури озод дар шакли як тағйирот нофаҳмои. Ба покии ин усул баланд аст, дар маҳсулот аст, ки бо ҳосили 99,9 фоиз ба даст.
2. A усули умумӣ бештар оид ба миқёси саноатӣ - як реги обшавии sintering бо кокс дар kilns гармидиҳӣ махсус. Ин усул аз тарафи олимон Русия Beketovym Н. Н. таҳия карда шуд

табобати иловагӣ оид ба таъсири тоза кардани маҳсулоти усул аст. Бо ин мақсад, кислотаи ё halogens (chloro, fluoro).

кремний нофаҳмои

Тавсифоти силикон нопурра хоҳад буд, агар мо дар алоҳидагӣ ҳар яке аз он фикр намекунанд тағйирот allotropic. Дар аввал аз онҳо - нофаҳмои аст. Дар ин давлат баррасї маводи тамос хока Браун Браун, биносту пароканда аст. Оё баҳои hygroscopic, Зимнан ин reactivity кофӣ баланд бар гармидиҳӣ. фтор - Дар шароити стандартӣ, қодир ба ҳамкорӣ танҳо бо қавитарин oxidizer аст.

Ном кремний нофаҳмои аст, як навъ шиша аст, комилан дуруст нест. lattice он нишон медиҳад, ки моҳияти - як шакли кремний биносту тақсим мавҷуда дар шакли кристаллњо аст. Аз ин рӯ, чунин, ин тағйироте, - ба мураккаб ҳамон.

Бо вуҷуди ин, хосиятҳои онҳо ҳаргуна, то ки аз allotropes сухан. Бо худ, ки кремний нофаҳмои дорои қобилияти баланди svetopoglotitelnoy. Илова бар ин, дар шароити муайян, ин нишондиҳанда хеле зудтар аз аз шакли crystalline монанд аст. Аз ин рӯ, он аст, ки барои мақсадҳои саноатӣ истифода бурда мешавад. Дар ин шакли (хока) мураккаб аст, ба осонӣ ба ягон сатҳи истифода бурда мешавад, ки оё он пластикӣ ва ё шиша аст. Аз ин рӯ, барои истифода коршоям аст, кремний нофаҳмои аст. Дар ариза оид ба истеҳсоли офтобӣ андозаҳои гуногун асос ёфтааст.

Ҳарчанд фарсудашавии Батареяро ба ин навъи хеле зуд, бо сабаби ба abrasion маводи филми лоғар, вале истифодаи талабот ва танҳо меафзояд. Баъд аз ҳама, ҳатто дар як хизмати кӯтоҳ офтобӣ дар асоси кремний нофаҳмои метавонанд таъмин энергетика барои тамоми корхона. Илова бар ин, истеҳсоли чунин мавод бе партовҳои, ки он хеле иқтисодӣ.

Омода тавассути паст намудани тағйирот пайвастагињои металлҳои фаъол, мисол, натрий ё магний.

кремний crystalline

Тобнок тағйир нуқра-хокистарӣ аз унсури. Ин аст, ин шакли маъмул ва маъруф аст. Ин аст, аз ҷониби як қатор хосиятҳои босифат девона аз тарафи моддањои фаҳмонд.

Тавсифи lattice булӯр кремний мегирад намудҳои гурӯҳбандии он, якчанд аз онҳо:

1. сифати электронӣ - аз тозатарин ва баланд аксари. Ин гуна истифода бурда мешавад, дар электроника сохтани воситаҳои хеле ҳассос аст.
2. синфи офтобӣ. Номи худи соҳаи истифодабарии муайян менамояд. Он, ҳамчунин, як кремний покӣ хеле баланди, истифодаи он зарур аст, ки ба сохтани-сифати баланд ва дарозмуддат иҷро панелҳои офтобӣ. тағйирдиҳии фотоэлектрикӣ, ки дар бораи сохтори булӯр асоси сифатї ва пӯшидани-тобовар нисбат дода истифода намудани тағйирот нофаҳмои бо sputtering оид ба намудҳои гуногуни оксиген аст.
3. кремний техникӣ. Дар ин гуна моддаҳои дохил касоне, намунаҳои, ки дорои қариб 98% унсури пок. Ҳамаи дигарон меравад ба намудњои гуногуни наҷосати:

• бор;
• алюминий;
• chloro;
• карбон;
• фосфор ва дигар.

Дар гуна охирин моҳияти дар масъалаи истифода бурда мешавад барои ба даст овардани polycrystals кремний. Барои ин кор, гузаронидани раванди recrystallization. Њамин тариќ, ба покӣ даст чунин маҳсулот, ки мумкин аст ба гурӯҳҳои сифати офтобӣ ва электронӣ қоил шуданд.

Бо polysilicon табиат - он байни тағйирот нофаҳмои ва булӯр фосилавї мебошад. Бо чунин embodiment осонтар ба кор аст, аз он беҳтар аст, бошад, истифода кардан ва тоза фтор ва хлор.

Маҳсулот, ки дар натиљаи чунин буда метавонад гурӯҳбандӣ кард:

• multisilicon;
• monocrystalline;
• кристаллњо шаклдор;
• шикастапораҳои кремний;
• кремний техникӣ;
• истеҳсоли партовҳои дар шакли пораҳои ва пораву маводи.

Ҳар яке аз онҳо аст, ки дар саноат истифода бурда мешавад ва аз ҷониби шахсе, пурра истифода бурда мешавад. Аз ин рӯ, равандҳои истеҳсолӣ, дар бораи кремний, ҳисоб бепартов. Ин ба таври назаррас коҳиш арзиши иқтисодии он, бе таъсир сифат.

Бо истифода аз кремний пок

саноати коркард кремний аст, инчунин таъсис ва миқёси он хеле калонҳаҷм мебошад. Ин аст сабаби он, ки унсури ҳамчун холӣ, ва дар шакли пайвастагињои гуногун, густарда ва талабот дар соҳаҳои гуногуни илм ва техника мебошад.

Ки дар он аст, crystalline ва кремний нофаҳмои дар ғизои шакли он истифода бурда мешавад?

1. Дар металлургия ҳамчун илова alloying, қобилияти ба тағйир додани хосиятҳои металлҳои ва хӯлаҳои онҳо. Ҳамин тавр, он аст, ки дар обшавии пӯлоди истифода ва оҳан афканд.
2. намудҳои гуногуни моддаҳои тарк embodiment истеҳсоли кӯчарӯб - polysilicon.
3. пайвастагињои силикон бо моддаҳои органикӣ - як саноати кимиё, ки имрӯз махсусан машҳур буд, мебошад. маводи силикон дар тиб истифода мешавад, ки дар истеҳсоли зарфҳои, асбобҳо ва қадар бештар.
4. Истеҳсоли панелҳои офтобӣ гуногун. Ин усул ба даст овардани барқ яке аз ояндадор дар оянда аст. Эко-дӯстона, арзиши-самаранок ва hardwearing - афзалиятҳои асосии чунин барқ.
5. lighters силикон истифода бурда мешавад барои муддати хеле дароз. Ҳатто дар замонҳои қадим одамон шарораи алмосе ки барои задани оташ истифода бурда мешавад. Ин принсип асос барои истеҳсоли намудҳои гуногуни lighters аст. Имрӯз намуди, ки дар он аст, алмосе ки аз тарафи хӯлаи як таркиби муайяни, ки ба натиҷаҳои медиҳад босуръати бештар (arcing) иваз нест.
6. Электронӣ ва энергияи офтоб.
7. zerkalets Истеҳсоли дар дастгоҳҳои лазерӣ газ.

Ҳамин тариқ, кремний пок дорад, бисёр хосиятҳои судманд ва махсус, ки имкон медиҳад, то аз он истифода барои сохтани маҳсулот муҳим ва зарурӣ.

Истифодаи пайвастагиҳои кремний

Илова ба ҷавҳари оддӣ пайвастагињои кремний истифода ва гуногун, ки хеле васеъ мебошанд. аст саноат тамоми аст, ки ба ном силикати нест. Ин аст, оид ба истифодаи моддаҳои гуногун, аз ҷумла ба ин адад бузург асос ёфтааст. пайвасти чист, ки истеҳсол мекунанд?

1. реги методе ё дарё - SiO _2. Ин барои истеҳсоли сохтмон ва маводи ороишӣ, аз қабили семент ва шиша истифода бурда мешавад. Бо истифода аз чунин мавод аст, инчунин маълум аст. Ҳеҷ кадоме аз сохтмони аст бе ҷузъҳои маълумоте, ки тасдиқ аҳамияти пайвастагињои кремний нест.
2. ceramics силикати, ки дар бар мегирад, ба монанди маводи earthenware, сафолї, хишт ва маҳсулоти дар асоси онҳо. Ин таркибҳои дар тибби истифода бурда мешавад, ки дар истеҳсоли tableware, нишонҳо, ашёи хона, сохтмон ва дигар минтақаҳои ватанӣ фаъолияти инсон.
3. пайвастагињои силикон - силикон, silica, равғани силикон.
4. ширеше силикати - ҳамчун дафтари, дар pyrotechnics ва сохтмон истифода бурда мешавад.

Силикон, ки арзиши он фарқ мекунад дар бозори ҷаҳонӣ, вале тамғаи нигоҳро ба 100 рубли русӣ дар як килограмм (аз булӯр) убур нест, ҷавҳари маъруф ва пурарзиш аст. Табиист, ки пайвастагињои мазкур унсури, инчунин ба таври васеъ истифода ва.

Нақши биологии кремний

Дар робита ба аҳамияти барои ҷисми кремний бе аҳамияти. мазмун ва тақсимоти он ба бофтаҳои чунин аст:

• 0,002% - мушакҳо;
• 0.000017% - устухон;
• Хун - 3,9 мг / л баробар аст.

Ҳар рӯз бояд ба тақрибан як грамм кремний афтод, ё ба бемории инкишоф. Ҳамлаи аст, дар миёни онҳо нест, вале дароз кремний гуруснагӣ оварда мерасонад, ки:

• аз даст додани мӯи;
• пайдоиши акне ва pimples;
• Ноустувории ва brittleness аз устухонҳои;
• таходул capillary сабук;
• хастагӣ ва дарди сар;
• пайдоиши хунхобц ва хунхобц сершумори.

Барои растаниҳо, ки кремний - элементи микроэлементхо муҳим барои рушд ва инкишофи муқаррарӣ. омӯзиши Animal нишон доданд, ки шахсони воқеӣ ба воя беҳтар, ки ҳар рӯз истеъмол миқдори кофии кремний.