ПРОЦЕСОР? Пясък? И какви са връзката ви с тази дума? Или може би силиконова долина?
Каквото и да беше, със силиций, изправени всеки ден и ако се интересувате да знаете какво е и с това, което ядат, искам котка.

Въведение

Като студент, един от московските университети, със специалност "Наноматериали", исках да ви запозная, скъпи четец, с най-важните химически елементи на нашата планета. Имам дълго избрано къде да започна, въглерод или силиций и все пак реших да спра на SI, защото сърцето на всяка модерна притурка се основава на нея, ако можете да я изразите, разбира се. Ще се опитам да дам мислите изключително прости и достъпни, като напиша този материал, който очаквах, най-вече за начинаещи, но и по-напредналите хора ще могат да научат нещо интересно, също бих искал да кажа, че статията е написана изключително за разширяване на хоризонта заинтересовани. И така се огъват.

Силиций.

Силиций (лат. Силиций), si, химичен елемент IV групи от периодичната система Mendeleeev; Атомен номер 14, атомно тегло 28.086.
В природата, елементът е представен с три стабилни изотопа: 28si (92.27%), 29si (4.68%) и 30si (3.05%).
Плътност (при n.u.) 2.33 g / cm?
Точка на топене 1688 k


Прах SI.

Исторически справочник

Силиконовите съединения, широко разпространени на земята, бяха известни на човек от каменната ера. Използването на каменни инструменти за труд и лов е продължило няколко хилядолетия. Използването на силиконови съединения, свързани с тяхната обработка, е производството на стъкло - започва около 3000 години пр. Хр. д. (IN. Древен Египет). Пред другите известна връзка Силиций - Si02 оксид (силициев диоксид). През 18-ти век силициев диоксид се смяташе за просто тяло и се приписва на "земи" (както е отразено в неговото име). Сложността на състава на силициев диоксид I. Ya. Burtsellius. За първи път, през 1825 г., той е елементарен силиций от силициев флуорид SIF4, възстановявайки крайния метален калий. Новият елемент беше даден името на "Силиа" (от лат. Silex - Flint). Руското име въведе G. I. Hess през 1834 година.

Силикон е много често срещан в природата като част от обикновения пясък

Разпространение на силиций в природата

Според разпространението в земната кора на силиций - вторият (след кислород) елемента, средното му съдържание в литосферата 29,5% (по тегло). В земната кора на силиций играе същата първостепенна роля като въглеродна роля в животното и света на растенията. За геохимията силиций, изключително трайна връзка с кислород е важна. Около 12% от литосферата е SiO2 силициев диоксид под формата на кварцов минерал и неговите сортове. 75% от литосферата са на базата на различни силикати и алуминиевикати (полеви калнички, слюда, амфиби и др.). Общият брой на минералите, съдържащи силициев диоксид, надвишава 400.

Физически свойства на силиций

Мисля, че не си струва да спрете тук, всички физически свойства Има свободен достъп и аз ще изброя най-основната.
Точка на кипене 2600 ° C
Силиконът е прозрачен за дългите зле лъчи
Диелектрична константа 11.7.
Силиконова твърдост в Moos 7.0
Бих искал да кажа, че силиций е крехък материал, забележима пластмасова деформация започва при температури над 800 ° C.
Силикон е полупроводник, поради което той намира голяма употреба. Електрическите свойства на силиций са много зависими от примеси.

Химически свойства на силиций

Има много разбира се, можеш да кажеш, но аз ще спрем най-интересно. В SI връзки (подобно на въглерод) 4-виеннене.
На въздуха на силиций, поради образуването на защитен оксид филм, дори при повишени температури. При кислород се окислява от 400 ° С, образувайки силициев оксид (IV) Si02.
Силиконът е устойчив на киселини и се разтваря само в смес от азотни и хидрофлуоринови киселини, лесно се разтваря в горещи разтвори чрез алкални с водородно освобождаване.
Силикон формира 2 групи кислородсъдържащи силанес - силоксани и силоксин. С азотния силиций реагира при температури над 1000 ° С, важна практическа стойност е Si3N4 нитрид, а не окисляване във въздуха дори при 1200 ° С, устойчиви на киселини (с изключение на азот) и алкали, както и разтопени метали и шлаки, което прави Ценни материали за химическата промишленост, както и за производството на огнеупорни вещества. Разграничават се висока твърдост, както и термична и химическа устойчивост, силиконови съединения с въглерод (SIC силициев карбид) и с бор (SIB3, SIB6, SIB12).

Получаване на силиция

Мисля, че това е най-интересната част, ще спрем по-подробно.
В зависимост от целта се различава:
1. Силиконов електронно качество (t. N. Електронен силиций) - най-висококачественият силиций със съдържание на силиций над 99.999% тегловни, специфичното електрическо съпротивление на силиций с електронни качества може да бъде в диапазона от около 0.001 до 150 Ω cm, но стойността на съпротива трябва да бъде предоставена Изключително определената смес от това е e. удряне на кристала на други примеси, поне осигурява дадено специфично електрическо съпротивление, като правило, е неприемливо.
2. Силиций на слънчево качество (т.нар. "Sunny Silicon") - силиций със съдържание на силиций над 99,99% от теглото, използвано за производството на фотоволтаични преобразуватели (слънчеви панели).


3. Технически силиций - силициеви блокове от поликристална структура, получена от карбермозното възстановяване от чист кварцов пясък; Съдържа 98% силиций, главният амекс - въглерод се отличава с високото съдържание на легиращи елементи - бор, фосфор, алуминий; Основно се използва за получаване на поликристален силиций.

Силикон от техническа чистота (95-98%) се получава в електрическо възстановяване на Si02 силициев диоксид между графитни електроди. Във връзка с разработването на полупроводникова технология са разработени методи за получаване на чист и особено чист силиций. Това изисква предварителният синтез на най-чистите източници на силиций, от които силиций се екстрахира чрез възстановяване или термично разлагане.
Поликристален силиций ("Поликремия") е най-чистата форма на промишлен силиций - полуготови продукт, получен чрез почистване технически силиций с хлоридни и флуоридни методи и се използва за производството на моно- и мултикристален силиций.
Традиционно, поликристален силиций се получава от технически силиций чрез прехвърляне на летливи сили (моносилан, хлорилан, флуоросилани), с последващо разделяне на получените сили, дестилационно пречистване на избрания силан и намаляване на силан до метален силиций.
Чистият полупроводник силиций се получават в два вида: поликристален (Възстановяване на SICL4 или SIHCL3 цинк или водород, термично разлагане SII4 и SIH4) и monocrystalline. (топене на предпазната зона и "теглене" на един кристал от разтопен силиций - методът на Czokhralsky).

Тук можете да видите процеса на отглеждане на силиций, метода на czcharal.

Метод на czokralsky. - метода на отглеждане на кристали чрез издърпване от свободната повърхност на големия обем на стопилката с иницииране на началото на кристализацията чрез довеждане на семената (или няколко кристала) на дадена структура и кристалографска ориентация в контакт със свободното повърхността на стопилката.

Силиконова употреба

Специално допедният силиций се използва широко като материал за производството на полупроводникови устройства (транзистори, термистори, мощни изправители, тиристори; слънчеви клетки, използвани в космически кораб, както и много неща всякакви видове).
Тъй като силиций е прозрачен за лъчи с дължина на вълната от 1 до 9 цт, тя се използва при инфрачервена оптика.
Силиконът има разнообразие от всички разширяващи се приложения. В Metallurgy Si.
Използва се за отстраняване на кислород, разтворен в разтопени метали (дезоксидация).
Силикон е част от Голям брой железни сплави и цветни метали.
Обикновено силиций дава сплави повишена устойчивост на корозия, подобрява техните леярски свойства и увеличава механичната якост; Въпреки това, с по-голямото съдържание на силиций може да предизвика нестабилност.
Желязо, мед и алуминиеви сплави, съдържащи Риме, са най-голямата стойност.
Силят се обработва от стъкло, цимент, керамични, електрически и други индустрии.
Ultrachoft Silicon се използва предимно за производство на единични електронни устройства (например процесора на вашия компютър) и микроцирници с едно чип.
Чисти силиций, супермюзни силициеви отпадъци, пречистен металургичен силиций под формата на кристален силиций са основната суровина за слънчевата енергия.
Монокристален силиций - в допълнение към електрониката и слънчевата енергия, използвана за производството на газови лазери огледала.

Ултрапурен силиций и продукт на производството му

Силиций в тялото

Силиконът в тялото е под формата на различни съединения, участващи главно при образуването на твърди скелетни части и тъкани. Особено много силиций може да натрупа някои морски растения (например, диатоми на водорасли) и животни (например, силикогоговая гъби, радиоходки), образуващи мощни отлагания на силициев оксид (IV) в океана. В студените морета и езерата, биогенната, обогатена със силиций, в тропическите морета са ниски силициеви варовици. Сред земните растения много силиций натрупват зърнени култури, гребени, палмови дървета, сандъци. При гръбначни животни съдържанието на силициев оксид (IV) в стешките от 0.1-0.5%. В най-големите количества Силикон е намерен в плътна съединителна тъкан, бъбреци, панкреас. В ежедневната диета на човека съдържа до 1 g силиций. С високо съдържание във въздушния прах от силициев оксид (IV), той влиза в белите дробове и причинява заболяване - силикоза.

Заключение

Е, това е всичко, ако прочетете до края и малко завъртане, тогава се приближавате до успеха. Надявам се, че не съм написал напразно и харесах пощата поне някой. Благодаря за вниманието.

Силиконът в свободна форма бе осветен през 1811 г. J.G. Lyusadak и L.Terom при преминаване на силиконова флуоридна пара над метален калий, но не е описан като елемент. Шведски химик Y. Беркелий през 1823 г. даде описание на силиций, получен от него при обработката на калиева сол K 2 Sif 6 метален калий при високи температури. Новият елемент беше даден името "Силиа" (от лат. Silex - Flint). Руското име "Силикон" е въведено през 1834 г. от руския химик на немския Иванович Хес. Преведено от д-р Гърция. krhmnoz. - "Рок, планина".

Намиране в природата, получаване:

В природата силиций е под формата на диоксид и силикати с различен състав. Естественият силициев диоксид е предимно под формата на кварц, въпреки че има и други минерали - кристкалит, тридимит, quitt, coisit. Аморфният силициев диоксид се намира в диатомозни утайки в дъното на моретата и океаните - тези депозити са оформени от Si0 2, което е част от диамовите водорасли и някои инфузии.
Свободният силиций може да бъде получен чрез калциране с магнезиев фин бял пясък, който химичен състав Той е почти чист силициев оксид, Si02 + 2 mg \u003d 2mgo + Si. В силиконовата промишленост техническата чистота се получава чрез възстановяване на топенето Si02 кокс при температура от около 1800 ° C в дъгови пещи. Чистотата на така получената силиций може да достигне 99.9% (основни примеси - въглерод, метали).

Физични свойства:

Аморфният силиций има формата на кафяв прах, чиято плътност е 2.0-та / cm3. Кристалният силиций е тъмно сиво, брилянтно кристално вещество, крехко и много твърдо вещество, кристализирано в диамантената решетка. Това е типичен полупроводник (извършва електричество по-добре от изолатора от гума и по-лошо от проводящата - мед). Силиконов крехък, само когато се нагрява над 800 ° С, става пластмасова субстанция. Интересното е, че силиций е прозрачен за инфрачервено излъчване, започвайки с дължина на вълната 1,1 микрометър.

Химични свойства:

Химически силиций е ниско ефективен. При стайна температура се образува само газообразен флуор, докато летящият SIF 4 силициев тетрафлуорид се образува. При нагряване до температура 400-500 ° С, силиций реагира с кислород към образуването на диоксид, с хлор, бром и йодом - с образуването на съответните лесно летливи тетрагалоиди Sihal 4. При температура от около 1000 ° С, силиций реагира с азот, образуващ нитрид Si 3N4, с борен - термично и химически устойчив бориди SIB 3, SIB 6 и SIB 12. Силикон с водород не реагира директно.
До етца силиций, смес от опаковки и азотни киселини е най-широко използван.
Силикон се разтваря в горещи алкални разтвори: Si + 2KoH + H2O \u003d K2 Si03 + 2H2
За силиций връзките със степен на окисление е +4 или -4.

Основни съединения:

Силициев диоксид, Si02 - (силиконов анхидрид), Бесмен. Crysta. Вещество, огнеупорни (1720 г.), с висока твърдост. Киселинният оксид, химически нисък актив, взаимодейства с разтвори на киселина и алкали, образуващи силикати в последния случай - силикати. Силикатите също се образуват при сливане на силициев оксид с основни оксиди и някои соли
Si02 + 4NAOH \u003d Na4 Si04 + 2H20; Sio 2 + Cao \u003d Casio 3;
Na2C03 + CaCO 3 + 6SIO 2 \u003d Na2 CASI 6O 14 + 2CO2 (смесен соликат натриев калций, стъкло)
Силиконови киселини - Слаби, неразтворими, се образуват, когато киселината се добавя към силикатен разтвор под формата на гел (предимство). H 4 Si04 (ортокрамис) и Н2 Si0 (метакърмиум или силиций) съществуват само в разтвор и необратимо се превръщат в Si02 при нагряване и сушене. Полученият твърд порест продукт - силициев гелТой има развита повърхност и се използва като газове адсорбент, сушилня, катализатор и катализатор.
Силикати - Силиконовите киселинни соли в по-голямата си част (с изключение на натрий и калиеви силикати) са неразтворими във вода. Разтворимите силикати в разтвора се подлагат на силна хидролиза.
Водородни съединения - аналози на въглеводороди, \\ t силизация, съединения, в които силициевите атоми са свързани чрез една връзка, спънкаАко силициевите атоми са свързани с двойна връзка. Подобно на въглеводороди, тези съединения образуват вериги и пръстени. Всички съсинове могат да се самообратлят, образуват експлозивни смеси с въздух и лесно да реагират с вода: SIH 4 + 2H2O \u003d Si02 + 4H2
SIF 4 силициев тетрафлуорид, газът с неприятна миризма, отровен, се образува под действието на флуорогенно (покритие) киселина за силиций и много от неговите съединения, включително стъкло:
Na 2 Sio 3 + 6HF \u003d 2NAF + SIF 4 + 3H20
Реагира с вода, образуваща силиций и hEXAFLUOROREMEMIA (H 2 SIF 6) киселини:
3sif 4 + 3H2O \u003d 2H2 Sif 6 + H 2 SiO 2
H 2 Sif 6 е подобен на сярна киселина, соли - флуоросиликати.

Приложение:

Най-голямото използване на силиций находки в производството на сплави, за да се получи силата на алуминий, мед и магнезий и за получаване на феросилициди, които са важни при производството на стомани и полупроводниково оборудване. Силиконовите кристали се използват в слънчеви панели и полупроводникови устройства - транзистори и диоди. Silicon също служи като суровини за производството на силиконови съединения или силоксани, получени под формата на масла, смазочни материали, пластмаси и синтетични гуми. Неорганични съединения Силиконът се използва в керамика и стъклена технология, като изолационен материал и пиезокристали

За някои организми силиций е важен биогенен елемент. Той е част от поддържащите образувания в растенията и скелетните - при животни. В големи количества силиций морските организми са концентрирани - диатоми на водорасли, радолария, гъби. Големите количества силиций са концентрирани от сандъците и зърнените култури, на първо място - подфамилето на бамбук и ориз, включително сеитба от ориз. Мускулната човешка тъкан съдържа (1-2) · 10 -2% силиций, костната тъкан - 17 · 10 -4%, кръв - 3.9 mg / l. С храна в човешкото тяло ежедневно идва до 1 g силиций.

Антоновц., Томилин К.Г.
HF Tyula, 571 група.

Източници: силиций. Уикипедия; Силиций в онлайн енциклопедия "кръг Запечи",;
Силиций на сайта

Силикон (SI) - вторият в разпространението в земната кора е неметален след кислород. В природата е в съединенията, това е рядкост в чиста форма. Структурата на силиконовия атом определя свойствата на елемента.

Структура

Силиконов - 14 елемент периодичната таблица Менделеев, разположен в третия период, в групата IV. Относителна атомна маса - 28.

Фиг. 1. Позиция в масата на Менделеев.

Ядрото на силицийния атом съдържа 14 протони и 14 неврони и има положителен заряд +14. Около ядрото е три електронни черупкикъдето се намират 14 електрона. Външното енергийно ниво заема четири електрона, определящи валентността на елемента. Силиций показва степента на окисление +2, защото 3R-нивото има две несръчен електрон. Елементът може да се премести в възбудено състояние поради свободния 3D орбитал, показващ степента на окисление +4.

Фиг. 2. структурата на атома.

Схемата на структурата на силиконовия атом - 1S 2 2S 2 2g6 3S 2 3P2 или +14 Si) 2) 8) 4.

Физически свойства

Силиконът е твърд тъмно сив елемент с метален блясък. Това е полупроводник. Той има една модификация, подобна на структурата с анотропна въглеродна модификация - Diamond. Въпреки това, връзките между силиконовите атоми не са толкова издръжливи, както между въглеродни атоми.

Фиг. 3. силиций.

Силиконът се намира в природата в състава на пясъка, глина, кварц, силикати. Силиконов диоксид (Si02) - пясък. Вземи силиций чрез калцизиращ пясък с въглерод (въглища) или метали:

• 2C + SiO 2 T˚ → Si + 2co;
• 3SIO 2 + 4AL → 3SI + 2AL 2O3;
• 2 mg + sio 2 t˚ → si + 2mgo.

Силиконът се използва за производство на радио елементи, фототели, по време на производството на топлообменни материали.

Химични свойства

Благодарение на електронната структура, силиций е в състояние да реагира с други елементи, да вземат или дават електрон. В реакциите с метали действат като редуциращ агент, с неметали - окислително средство. При оптималните условия силиций реагира само с флуор:

SI + 2F 2 → SIF 4.

При нагряване реагира:

• с кислород (600 ° C) - Si + O 2 → Si02;
• с хлор (400 ° С) - Si + 2CI2 → SICL 4;
• с въглерод (2000 ° C) - Si + C → SIC;
• с азот (1000 ° C) - 3Si + 2N 2 → Si 3N4.

Той е окислител в реакции с метали:

SI + 2 mg → mg 2 si.

Може да реагира с концентрирани основи с водородното освобождаване:

Si + 2naoH + H20 → Na2 Si0 3 + 2H2.

Силиконът не реагира директно с водород и киселини, в допълнение към солната киселина HF: Si + 6HF →H2 + 2H2 или Si + 4HF → SIF 4 + 2H2. Съединението с водород е силан (SIH 4) - се получава чрез разлагане на солна киселина - mg 2 Si + 2H2S04 → SIH 4 - + 2MGSO 4.

Какво знаехме?

Силиций - несталка четвърта група от периодичната система. На външното енергийно ниво на атома има четири електрона. Тя има степен на окисление +2. В природата е в съединения под формата на глина, пясък, кварц и други вещества. Има само една модификация на силиций, подобна на диамант. Вземи силиций чрез нагряване на пясък с въглища или метали. Реагира елемент с неметали, метали и основи. С водород и киселини (изключение - HF) не реагира.

Характерен елемент

14 SI 1S 2 2S 2 2g 6 3S 2 3P 2

Изотопи: 28 SI (92.27%); 29 SI (4.68%); 30 SI (3.05%)

Силикон - вторият след кислород в разпространението в земната кора (тегло 27.6%). В свободното състояние в природата не се срещат, е главно под формата на Si02 или силикати.

Si съединенията са токсични; вдишване най-малките частици Sio 2 и други. Силиконовите съединения (например азбест) причиняват опасна болест - силикоза

В основното състояние силиций Атом има валентност \u003d II, а в развълнуваното състояние \u003d IV.

Най-стабилната степен на окисление SI е +4. В съединения с метали (силицид) s.o. -.

Методи за получаване на силиций

Най-често срещаното естествено силиконово съединение е силициев диоксид (силициев диоксид) Si02. Това е основната суровина за силиций.

1) възстановяване на Si02 въглерод в дъгови пещи в 1800 ° С: Si02 + 2C \u003d Si + 2so

2) високо пречистен SI от техническия продукт се получава съгласно схемата:

а) si → sicl 2 → si

б) Si → mg 2 si → sih 4 → si

Физически свойства на силиций. Алотропни модификации на силиций

1) кристален силиций - сребърно вещество - грей с метален блясък кристална клетка тип диамант; пл. 1415 "С, t. KIP. 3249" С, плътност 2.33 g / cm3; Това е полупроводник.

2) аморфен силиций - кафяв прах.

Химически свойства на силиций

В повечето реакции, SI действа като редуциращ агент:

При ниски температури силиций е химически инертен, когато се нагрява, реактивността му рязко се увеличава.

1. С кислород взаимодейства при Т над 400 ° C:

Si + O 2 \u003d Sio 2 силициев оксид

2. Флуорът реагира при стайна температура:

Si + 2F 2 \u003d Sif 4 силициев диоксид тетрафлуорид

3. С останалата част от реакцията халогени, при температура \u003d 300 - 500 ° C

Si + 2hal 2 \u003d Sihal 4

4. със сяра двойки при 600 ° C образуват дисулфид: \\ t

5. Реакцията с азот се появява над 1000 ° С:

3Si + 2N 2 \u003d SI 3N 4 силициев нитрид

6. При температури \u003d 1150 ° С реагира с въглерод:

Sio 2 + 3C \u003d Siis + 2co

Чрез твърдост Carborund е близо до диамант.

7. Силиконът с водород не реагира директно.

8. Силиконови стелажи към действието на киселини. Взаимодейства само със смес от азотни и флуоридни (покриващи) киселини:

3Si + 12HF + 4HNO 3 \u003d 3SIF 4 + 4NO + 8H2O

9. Реагира с алкални разтвори за образуване на силикати и освобождаване на водород:

Si + 2NaoH + H2O \u003d Na2 Si0 3 + 2H2

10. Нежеланите свойства на силиций се използват за освобождаване на метали от техните оксиди:

2 mgo \u003d si \u003d 2 mg + si02

При реакции със SI метали - окислител:

Силикон формира силициди с S-метали и от повечето D-метали.

Съставът на този метален силициди може да се променя. (Например FESI и FESI 2; Ni2 Si и Nisi 2.) Един от най-известните силициди - магнезиев силицид, който може да бъде получен чрез директно взаимодействие на прости вещества:

2 mg + si \u003d mg 2 si

Силан (моносилан) SIH 4

SILAY (силициев диоксид) Si NH2N + 2, (срв. С алкани), където n \u003d 1-8. Силанът е аналози на алкананите, различава се от тях нестабилността на веригите -Si-si-.

MonosiLane Sih 4 - безцветен газ с неприятна миризма; разтворен в етанол, бензин.

Методи за получаване:

1. Разлагане на магнезиев силицид солна киселина: Mg 2 si + 4HCI \u003d 2mgCi 2 + sih 4

2. Възстановяване на халиди Si алуминохидрид литий: SICL 4 + Lialh 4 \u003d SIH 4 + LICL + ALCL 3

Химични свойства.

Sylan е силен редукционен агент.

1.SIH 4, окислен от кислород дори при много ниски температури:

SIH 4 + 2O 2 \u003d Si0 2 + 2N 2

2. SIH 4 е лесно хидролизиран, особено в алкална среда:

SiH 4 + 2N 2 O \u003d Si02 + 4N 2

SIH 4 + 2NAOH + H2O \u003d Na 2 SiO 3 + 4N 2

Силициев силициев оксид (iv) Si02

Силициев диоксид съществува във формата различни форми: кристален, аморфен и стъклен. Най-често срещаната кристална форма е кварц. При унищожаването на кварцови скали се образуват кварцови пясъци. Кварцовите единични кристали са прозрачни, безцветни (кристан) или боядисани от примеси в различни цветове (аметист, ахат, джаспър и др.).

Amorphous Sio 2 се намира под формата на минерален Opal: силикагел, състоящ се от SiO 2 колоидни частици и е много добър адсорбент. Стъкленият Si0 2 е известен като кварцов стъкло.

Физически свойства

Sio 2 се разтваря във вода много леко, в органични разтворители тя също така на практика не се разтваря. Силициев диоксид е диелектрик.

Химични свойства

1. Sio 2 е кисела оксид, така че аморфният силициев диоксид бавно се разтваря във водни разтвори чрез алкалис:

Sio 2 + 2naoh \u003d Na2 Si0 + H 2

2. Sio 2 също взаимодейства при нагряване с основните оксиди:

Si02 + K2O \u003d K2 Si03;

Sio 2 + Sao \u003d Casio 3

3. Като нелетлив оксид, Si02 измества въглероден диоксид от Na2C03 (когато се свързва):

Sio 2 + Na 2 CO 3 \u003d Na2 SiO 3 + CO 2

4. силициев диоксид реагира с флуоридна солна киселина, образувайки силициев хлорова киселина H 2 SIF 6:

Sio 2 + 6HF \u003d H 2 SIF 6 + 2N 2 O

5. при 250 - 400 ° C Si02 взаимодейства с газообразен HF и F2, образуващ тетрафлуоросилан (силициев тетрафлуорид):

Sio 2 + 4HF (газ) \u003d SIF 4 + 2N 2

Sio 2 + 2F 2 \u003d SIF 4 + O 2

Силиконови киселини

Известен:

Ортокраменова киселина Н 4 Si04;

Метакрим (силиций) киселина Н 2 Si03;

Ди- и поликремични киселини.

Всички силициеви киселини са нискоразтворими във вода, лесно образуват колоидни разтвори.

Методи на по-добро

1. Отлагане чрез киселини от алкални метални силикатни разтвори:

Na2 Si0 3 + 2HCl \u003d H2 SiO 3 ↓ + 2nacl

2. Хидролиза на хлорилан: SICL 4 + 4N 2 O \u003d H 4 Si04 + 4HCl

Химични свойства

Силиконовите киселини са много слаби киселини (по-слаби от въглищата).

Когато се нагрява, те се дехидратират с образуването като последен силициев диоксид

H 4 SiO 4 → H 2 Si0 3 → Si02

Силикати - соли на силиконови киселини

Тъй като силициевите киселини са изключително слаби, техните соли във водни разтвори са силно хидролизирани:

Na 2 Si0 + H2O \u003d NaHSIO 3 + NaOH

Si0 3 2- + Н20 \u003d HSIO 3 - + IT - (алкална среда)

По същата причина, при шофиране на въглероден диоксид чрез силикатни разтвори, е изместена силициева киселина:

K2 SiO 3 + CO 2 + H2O \u003d H 2 Si0 3 ↓ + K2CO 3

Si0 3 + CO 2 + H2O \u003d H2 SiO 3 ↓ + CO 3

Тази реакция може да се счита за качествена реакция на силикатни йони.

Сред силикатите, само Na2 SiO 3 и K2 SiO 3 са добре разтворими, които се наричат \u200b\u200bразтворимо стъкло и техните водни решения - течно стъкло.

Стъклена чаша

Конвенционалното стъкло има състав на Na2O SAO 6SIO 2, т.е. е смес от натриеви силикати и калций. Получава се чрез сливане на сода Na2CO3, SASO 3 варовик и Si02 пясък;

Na2C03 + CaCO 3 + 6SIO 2 \u003d Na 2O SAO 6SIO 2 + 2SO 2

Цимент

Прахообразно плетене материал, образуващ се при взаимодействие с водна пластмасова маса, превръщайки се във времето до тяло на магнитско майсторство; Основен строителен материал.

Химичният състав на най-често срещания портланд цимент (в тегловно тегло) - 20 - 23% Si02; 62 - 76% ССА; 4 - 7% ал 2О 3; 2-5% Fe 2 O 3; 1-5% MgO.

Описание и свойства на силиций

Силиций - елемент, добре използвана група, третия период в таблицата на елементите. Атомен номер 14. Формула на силиций- 3S2 3P2. Дефиниран като елемент през 1811 г. и през 1834 година руското име "Силикон", вместо бившия сицили. Се топи при 1414 ° С, ципва при 2349 ° С.

Той напомня на молекулярната структура, но по-нисша от него в твърдост. Доста крехък, в нагрята държава (най-малко 800 ° С) придобива пластичност. Блести в инфрачервено лъчение. Монокристалният тип силиций има полупроводникови свойства. Според някои характеристики атом на силицийподобно на атомната структура на въглерода. Електронен силиций Те имат еднаква валентност, както с въглеродна структура.

Работници свойства на силиций Зависи от съдържанието на определено съдържание в него. Силиконът приема различен вид проводимост. По-специално, това е тип "дупка" и "електронен" тип. За да получите първия в силиций, се добавя бор. Ако добавите фосфор, силиций Придобива втори вид проводимост. Ако силиций се нагрява заедно с други метали, специфични съединения, наречени "силициди", например, с реакция " магнезиев-силиций«.

Силикон, който отива на нуждите на електрониката, се оценява предимно според характеристиките на горните слоеве. Следователно е необходимо да се обърне внимание на тяхното качество, което директно се отразява общи индикатори. Това зависи от работата на произведеното устройство. За да се получат най-приемливите показатели на горните силициеви слоеве, те се третират с различни химични методи или са изложени на облъчване.

Съединение "Sere-silicon", Формира силициев сулфид, лесно взаимодействащ с вода и кислород. Когато реакциите с кислород, в температурните условия над 400 ° С, се оказва силициев диоксид. При същата температура, реакциите с хлор и йод стават възможни, както и бром, по време на това, са оформени летливи вещества - тетрагалоиди.

Свържете силиций и водород, чрез директен контакт, той няма да работи, за това има методи за индиректен характер. При 1000 ° С е реакция с азот, както и бор, той се оказва нитрид и борид силиций. При същата температура, свързващ силиций с въглерод, можете да произвеждате силиконов карбид, т.нар. "Carborund". Този състав има солидна структура, химическата активност е бавна. Използвани като абразивни.

Във връзка с. желязо, силиций Той образува специална смес, тя позволява топене на тези елементи, в които се образува феросилечна керамика. Освен това, температурата на топене е много по-ниска, отколкото ако се разтопят поотделно. При температурен режим над 1200 ° С започва образуването на елемент силициев оксидСъщо при определени условия се оказва силициев хидроксид. При ецване на силиций се използват алкални разтвори на водна основа. Температурата им трябва да бъде най-малко 60 ° С.

Поле и добив на силиций

Елемент - вторият, който се разпространява на планетата вещество. Силиций Това е почти една трета от обема земна кора. Само кислородът е по-често срещан. Той е главно изразен от силициев диоксид - съединение на базата на силициев диоксид. Основните производни на силициев диоксид са кремък, различни пясъци, кварц, както и поле. След тях са силикатни силициеви съединения. Норпорти за силиций - рядък феномен.

Силиконова употреба

Силиций, химични свойства които определят областта на нейното прилагане, е разделена на няколко вида. По-малко чист силиций отива в металургични нужди: на, например за добавка алуминий, силиций активно променя свойствата си, дезоксидадетели и др. Той активно променя свойствата на металите, като ги добавя. структура. Силиций Alloghes ги от променящите се работници характеристики, силиций Това е достатъчно в същото време много малко количество.

Също така от суров силиций произвеждат по-добри производни, по-специално, моно и поликристален силиций, както и силициеви органични органични вещества са силикони и различни органични масла. Той също така намери използването си в производството на цимент и стъкло. Той не обикаля производството на тухли, фабрики, произвеждащи порцелан, а също и без него не се проваля.

Силиконът е част от известното силикатно лепило, което продължава да се ремонтира и преди да бъде използван в канцеларските нужди, докато се появиха по-практични заместители. Съставът на някои пиротехнически изделия също идва в силиций. От нея и неговите железни сплави можете да получите водород на открито.

Какво е по-качествено силикон? Плочица Слънчевите панели също са включени в силиций, естествено не технически. За тези нужди е необходим силиций с перфектна чистота или най-малко технически силиций с най-висока степен на почистване.

Така наречените "Електронен силиций", който съдържа силиций с почти 100%, има много по-добри показатели. Ето защо, предпочитано е в производството на ултра-ясни електронни устройства и сложни чипове. С производството им изискват качествено производство схема, силицийза които трябва да отидете само по-висока категория. Работата на тези устройства зависи от това колко съдържа силиций Нежелани примеси.

Силиконът отнема важно място в природата и повечето живи същества непрекъснато изпитват нужда. За тях това е един вид строителен състав, защото е изключително важно за здравето на мускулно-скелетната система. Всеки ден човек поглъща до 1 g силиконови съединения.

Може ли силиций да бъде вреден?

Да, поради причината, силициевият диоксид е изключително разположен за образуване на прах. Има дразнещ ефект върху лигавицата на тялото и е в състояние активно да се натрупва в белите дробове, причинявайки силиция. За да направите това, върху производството на силициеви елементи, свързани с обработката на силициеви елементи, е необходимо да се използват респиратори. Особено важно за тяхното присъствие, ако говорим за силициев оксид.

Силиконова цена

Както знаете, всички съвременни електронни съоръжения, вариращи от телекомуникации и завършващи с компютърни технологии, се основава на употребата на силиций, използвайки неговите полупроводникови свойства. Другите му аналози се прилагат в много по-малка степен. Уникални имоти Силикон и неговите деривати все още са извън конкуренцията, в продължение на много години напред. Въпреки спада на цените през 2001 година силикон, продажба Бързо се появи нормално. И вече през 2003 г. оборотът е 24 хиляди тона годишно.

За най-новите технологии, изискващи почти кристално чистота на силиций, нейните технически аналози не са подходящи. И поради сложната си система за почистване, цената се увеличава съответно понякога. Поликристален тип силиций е по-чест, един кристален прототип е малко по-малко търсене. В същото време делът на употребата на силиций за полупроводници заема лъвската част на оборота.

Цените на продукта варират в зависимост от чистотата и дестинацията силиций, купува Които можете да започнете от 10 цента на килограм сурови суровини и до $ 10 и по-високи за "електронния" силиций.