Multe dispozitive și dispozitive tehnologice moderne au fost create datorită proprietăților unice ale substanțelor găsite în natură. Omenirea, prin experimentarea și studiul atent al elementelor din jurul nostru, își modernizează constant propriile invenții - acest proces se numește progres tehnic. Se bazează pe lucruri elementare, accesibile tuturor, care ne înconjoară în viața de zi cu zi. De exemplu, nisip: ce poate fi surprinzător și neobișnuit în el? Oamenii de știință au reușit să izoleze siliciul din acesta - un element chimic fără de care tehnologia computerizată nu ar exista. Domeniul de aplicare al acestuia este divers și în continuă expansiune. Acest lucru se realizează datorită proprietăților unice ale atomului de siliciu, structurii sale și posibilității compușilor cu alte substanțe simple.

Caracteristică

În cel dezvoltat de D. I. Mendeleev, siliciul este desemnat prin simbolul Si. Aparține nemetalelor, este situat în a patra grupă principală a celei de-a treia perioade, are număr atomic 14. Apropierea sa de carbon nu este întâmplătoare: în multe privințe proprietățile lor sunt comparabile. Nu apare în natură în forma sa pură, deoarece este un element activ și are legături destul de puternice cu oxigenul. Substanța principală este siliciul, care este un oxid, și silicații (nisip). În același timp, siliciul (compușii săi naturali) este unul dintre cele mai comune elemente chimice de pe Pământ. De fractiune in masa conținut, ocupă locul al doilea după oxigen (mai mult de 28%). Strat superior Scoarța terestră conține siliciu sub formă de dioxid (acesta este cuarț), diverse tipuri de argile și nisip. Al doilea grup cel mai comun este silicații săi. La o adâncime de aproximativ 35 km de la suprafață, există straturi de zăcăminte de granit și bazalt, care includ compuși silicioși. Procentul de conținut din miezul pământului nu a fost încă calculat, dar straturile mantalei cele mai apropiate de suprafață (până la 900 km) conțin silicați. În compoziția apei de mare, concentrația de siliciu este de 3 mg / l, 40% constă din compușii săi. Întinderile de spațiu pe care omenirea le-a studiat până în prezent conțin acest element chimic în cantități mari. De exemplu, meteoriții care s-au apropiat de Pământ la o distanță accesibilă cercetătorilor au arătat că sunt formați din 20% siliciu. Există o posibilitate de formare a vieții pe baza acestui element în galaxia noastră.

Proces de cercetare

Istoria descoperirii elementului chimic siliciu are mai multe etape. Multe substanțe sistematizate de Mendeleev au fost folosite de omenire de secole. În același timp, elementele erau în forma lor naturală, adică. în compuși care nu au fost supuși prelucrării chimice și toate proprietățile lor nu erau cunoscute oamenilor. În procesul de studiu a tuturor caracteristicilor substanței, au apărut noi direcții de utilizare pentru aceasta. Proprietățile siliciului nu au fost pe deplin studiate până în prezent - acest element, cu o gamă destul de largă și variată de aplicații, lasă loc unor noi descoperiri pentru generațiile viitoare de oameni de știință. Tehnologiile moderne vor accelera semnificativ acest proces. În secolul al XIX-lea, mulți chimiști celebri au încercat să obțină siliciu pur. Pentru prima dată, L. Tenar și J. Gay-Lussac au reușit să facă acest lucru în 1811, dar descoperirea elementului îi aparține lui J. Berzelius, care a putut nu numai să izoleze substanța, ci și să o descrie. Un chimist suedez a obținut siliciu în 1823 folosind potasiu metal și sare de potasiu. Reacția a avut loc cu un catalizator sub formă de temperatură ridicată. Substanța simplă cenușiu-maro obținută a fost siliciul amorf. Elementul cristalin pur a fost obținut în 1855 de St. Clair Deville. Complexitatea izolării este direct legată de rezistența ridicată a legăturilor atomice. În ambele cazuri, reacția chimică vizează procesul de purificare a impurităților, în timp ce modelele amorfe și cristaline au proprietăți diferite.

Pronunțarea siliciului a elementului chimic

Prenumele pulberii rezultate - kisel - a fost propus de Berzelius. În Marea Britanie și SUA, siliciul nu mai este numit decât siliciu (Silicium) sau silicon (Siliciu). Termenul provine din latinescul „cremen” (sau „piatră”), iar în cele mai multe cazuri este legat de conceptul de „pământ” datorită răspândirii sale largi în natură. Pronunția rusă a acestei substanțe chimice este diferită, totul depinde de sursă. S-a numit silice (Zakharov a folosit acest termen în 1810), sicilia (1824, Dvigubsky, Solovyov), silice (1825, Strahov) și abia în 1834 chimistul rus german Ivanovici Hess a introdus numele care este folosit și astăzi. majoritatea surselor - siliciu. În el este notat cu simbolul Si. Cum se citește elementul chimic siliciu? Mulți oameni de știință din țările vorbitoare de limbă engleză îi pronunță numele „si” sau folosesc cuvântul „silicone”. De aici provine numele de renume mondial al văii, care este un loc de cercetare și producție pentru tehnologia computerelor. Populația de limbă rusă numește elementul siliciu (din cuvântul grecesc antic pentru „stâncă, munte”).

Găsirea în natură: zăcăminte

întreg sistemele montane sunt compuse din compuși de siliciu, care nu se găsesc în forma lor pură, deoarece toate mineralele cunoscute sunt dioxizi sau silicați (aluminosilicați). Pietrele uimitor de frumoase sunt folosite de oameni ca material ornamental - acestea sunt opale, ametist, diverse tipuri de cuarț, jasp, calcedonie, agat, cristal de stâncă, carnelian și multe altele. S-au format datorită includerii în compoziția siliciului diverse substanțe, care le-a determinat densitatea, structura, culoarea și direcția de utilizare. Întreaga lume anorganică poate fi asociată cu acest element chimic, care în mediul natural formează legături puternice cu metale și nemetale (zinc, magneziu, calciu, mangan, titan etc.). În comparație cu alte substanțe, siliciul este ușor disponibil pentru minerit la scară industrială: se găsește în majoritatea tipurilor de minereuri și minerale. Prin urmare, depozitele dezvoltate activ sunt legate de sursele de energie disponibile mai degrabă decât de acumulări teritoriale de materie. Cuarțitele și nisipurile de cuarț se găsesc în toate țările lumii. Cei mai mari producători și furnizori de siliciu sunt: ​​China, Norvegia, Franța, SUA (West Virginia, Ohio, Alabama, New York), Australia, Africa de Sud, Canada, Brazilia. Toți producătorii folosesc metode diferite, care depind de tipul de produs fabricat (tehnic, semiconductor, siliciu de înaltă frecvență). Un element chimic, îmbogățit suplimentar sau, dimpotrivă, purificat de toate tipurile de impurități, are proprietăți individuale de care depinde utilizarea lui ulterioară. Acest lucru este valabil și pentru această substanță. Structura siliciului determină domeniul de aplicare al acestuia.

Istoricul utilizării

Foarte des, din cauza asemănării numelor, oamenii confundă siliciu și silex, dar aceste concepte nu sunt identice. Să aducem claritate. După cum sa menționat deja, siliciul în forma sa pură nu se găsește în natură, ceea ce nu se poate spune despre compușii săi (aceeași siliciu). Principalele minerale și roci formate de dioxidul substanței pe care o luăm în considerare sunt nisipul (râu și cuarț), cuarț și cuarț și silex. Toată lumea trebuie să fi auzit despre acesta din urmă, pentru că este dat mare importanțăîn istoria dezvoltării umane. Primele unelte create de oameni în timpul epocii de piatră sunt asociate cu această piatră. Marginile sale ascuțite, formate la desprinderea din stânca principală, au facilitat foarte mult munca vechilor gospodine și posibilitatea de ascuțire - vânători și pescari. Flint nu avea rezistența produselor din metal, dar uneltele eșuate erau ușor de înlocuit cu altele noi. Utilizarea sa ca silex și oțel a continuat multe secole - până la inventarea surselor alternative.

Cu privire la realități moderne, proprietățile siliciului fac posibilă utilizarea substanței pentru decorarea interioară sau crearea de vase ceramice, în timp ce, pe lângă un aspect estetic frumos, are multe calități funcționale excelente. O direcție separată a aplicării sale este asociată cu inventarea sticlei în urmă cu aproximativ 3000 de ani. Acest eveniment a făcut posibilă crearea de oglinzi, vase, vitralii cu mozaic din compuși care conțin siliciu. Formula substanței inițiale a fost completată cu componentele necesare, ceea ce a făcut posibilă darea produsului culoarea necesară și a influențat rezistența sticlei. Operele de artă de o frumusețe și varietate uimitoare au fost realizate de om din minerale și pietre care conțin siliciu. Proprietățile vindecătoare ale acestui element au fost descrise de oamenii de știință antici și au fost folosite de-a lungul istoriei omenirii. Au amenajat fântâni pentru apă potabilă, cămare pentru depozitarea alimentelor, folosite atât în ​​viața de zi cu zi, cât și în medicină. Pulberea obținută în urma măcinarii a fost aplicată pe răni. Atentie speciala a fost dat la apă, care a fost infuzată în vase făcute din compuși care conțin siliciu. Elementul chimic a interacționat cu compoziția sa, ceea ce a făcut posibilă distrugerea unui număr de bacterii și microorganisme patogene. Și acest lucru este departe de toate industriile în care substanța pe care o luăm în considerare este foarte, foarte solicitată. Structura siliciului determină versatilitatea acestuia.

Proprietăți

Pentru o cunoaștere mai detaliată a caracteristicilor unei substanțe, trebuie luată în considerare luând în considerare toate proprietățile posibile. Planul de caracterizare a elementului chimic al siliciului include proprietăți fizice, indicatori electrofizici, studiul compușilor, reacții și condiții de trecere a acestora etc. Siliciul în formă cristalină are o culoare gri închis cu o strălucire metalică. Rețeaua cubică centrată pe față este similară cu cea de carbon (diamant), dar datorită legăturilor mai lungi, nu este atât de puternică. Încălzirea până la 800 ° C îl face plastic, în alte cazuri rămâne fragil. Proprietățile fizice ale siliciului fac această substanță cu adevărat unică: este transparentă Radiatii infrarosii. Punct de topire - 1410 0 C, punctul de fierbere - 2600 0 C, densitate în condiții normale - 2330 kg / m 3. Conductivitatea termică nu este constantă, pentru diverse probe se prelevează la o valoare aproximativă de 25 0 C. Proprietățile atomului de siliciu fac posibilă utilizarea lui ca semiconductor. Această direcție de aplicare este cea mai solicitată în lumea modernă. Mărimea conductivității electrice este influențată de compoziția siliciului și de elementele care sunt în combinație cu acesta. Deci, pentru o conductivitate electronică crescută, se utilizează antimoniu, arsen, fosfor, pentru perforate - aluminiu, galiu, bor, indiu. Când se creează dispozitive cu siliciu ca conductor, se utilizează un tratament de suprafață cu un anumit agent, care afectează funcționarea dispozitivului.

Proprietățile siliciului ca un conductor excelent sunt utilizate pe scară largă în instrumentația modernă. Utilizarea sa în producția de echipamente complexe (de exemplu, dispozitive de calcul moderne, computere) este deosebit de relevantă.

Siliciu: caracteristicile unui element chimic

În cele mai multe cazuri, siliciul este tetravalent, există și legături în care poate avea o valoare de +2. În condiții normale, este inactiv, are compuși puternici, iar la temperatura camerei poate reacționa numai cu fluor, care se află în stare gazoasă de agregare. Acest lucru se datorează efectului de blocare a suprafeței cu o peliculă de dioxid, care se observă atunci când interacționează cu oxigenul ambiental sau apa. Pentru a stimula reacțiile, trebuie folosit un catalizator: creșterea temperaturii este ideală pentru o substanță precum siliciul. Elementul chimic interacționează cu oxigenul la 400-500 0 C, ca urmare, pelicula de dioxid crește, și are loc procesul de oxidare. Când temperatura crește la 50 0 C se observă o reacție cu brom, clor, iod, rezultând formarea de tetrahalogenuri volatile. Siliciul nu interacționează cu acizii, cu excepția unui amestec de acizi fluorhidric și acizi azotic, în timp ce orice alcali în stare încălzită este un solvent. Hidrogenul de siliciu se formează numai prin descompunerea siliciurilor; nu reacționează cu hidrogenul. Compușii cu bor și carbon se disting prin cea mai mare rezistență și pasivitate chimică. Rezistența ridicată la alcalii și acizi are legătură cu azotul, care apare la temperaturi peste 1000 0 C. Siliciurile se obțin prin reacția cu metalele, și în acest caz din element suplimentar depinde de valența pe care o prezintă siliciul. Formula substanței formate cu participarea metalului de tranziție este rezistentă la acizi. Structura atomului de siliciu îi afectează direct proprietățile și capacitatea de a interacționa cu alte elemente. Procesul de formare a legăturilor în natură și sub influențe asupra unei substanțe (în laborator, condiții industriale) diferă semnificativ. Structura siliciului sugerează activitatea sa chimică.

Structura

Siliciul are propriile sale caracteristici. Core charge +14, care corespunde cu număr de serieîn sistemul periodic. Număr de particule încărcate: protoni - 14; electroni - 14; neutroni - 14. Schema structurii atomului de siliciu are următoarea formă: Si +14) 2) 8) 4. Sunt 4 electroni la ultimul nivel (extern), ceea ce determină gradul de oxidare cu „+ semnul ” sau “-”. Oxidul de siliciu are formula SiO2 (valenta 4+), compusul hidrogen volatil este SiH4 (valenta -4). Volumul mare al atomului de siliciu face posibil ca unii compuși să aibă un număr de coordonare de 6, de exemplu, atunci când sunt combinați cu fluor. Masa molară - 28, raza atomică - 132 pm, configurația învelișului de electroni: 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 2.

Aplicație

Siliciul de suprafață sau complet dopat este utilizat ca semiconductor în crearea multor dispozitive, inclusiv de înaltă precizie (de exemplu, fotocelule solare, tranzistoare, redresoare de curent etc.). Siliciul ultra-pur este folosit pentru a crea celule solare (energie). Tipul cu un singur cristal este folosit pentru a face oglinzi și un laser cu gaz. Din compuși de siliciu se obțin sticlă, plăci ceramice, vase, porțelan, faianță. Este dificil de descris varietatea de tipuri de bunuri primite, funcționarea lor are loc la nivel de gospodărie, în artă și știință, și în producție. Cimentul rezultat servește ca materie primă pentru crearea amestecurilor de construcție și cărămizi, materiale de finisare. Distribuția uleiurilor, pe bază de lubrifianți, poate reduce semnificativ forța de frecare în părțile mobile ale multor mecanisme. Siliciurile sunt utilizate pe scară largă în industrie datorită proprietăților lor unice în domeniul rezistenței la medii agresive (acizi, temperaturi). Caracteristicile lor electrice, nucleare și chimice sunt luate în considerare de specialiștii din industrii complexe, iar structura atomului de siliciu joacă un rol important.

Am enumerat cele mai avansate domenii de aplicare până în prezent. Cel mai comun siliciu comercial produs în cantități mari este utilizat în mai multe domenii:

1. Ca materie primă pentru producerea unei substanțe mai pure.
2. Pentru aliajele de aliaj din industria metalurgică: prezența siliciului crește refractaritatea, crește rezistența la coroziune și rezistența mecanică (cu un exces al acestui element, aliajul poate fi prea fragil).
3. Ca dezoxidant pentru a elimina excesul de oxigen din metal.
4. Materii prime pentru producerea de silani (compuși de siliciu cu substanțe organice).
5. Pentru producerea hidrogenului dintr-un aliaj de siliciu cu fier.
6. Fabricarea panourilor solare.

Valoarea acestei substanțe este mare și pentru funcționarea normală a corpului uman. Structura siliciului, proprietățile sale sunt decisive în acest caz. În același timp, excesul sau lipsa acestuia duce la boli grave.

În corpul uman

Medicina a folosit mult timp siliciul ca agent bactericid și antiseptic. Dar cu toate beneficiile utilizării externe, acest element trebuie reînnoit constant în corpul uman. Un nivel normal al conținutului său va îmbunătăți viața în general. În cazul deficienței sale, peste 70 de oligoelemente și vitamine nu vor fi absorbite de organism, ceea ce va reduce semnificativ rezistența la o serie de boli. Cel mai mare procent de siliciu se observă în oase, piele, tendoane. Joacă rolul unui element structural care menține rezistența și conferă elasticitate. Toate țesuturile scheletice dure sunt formate din compușii săi. Ca urmare ultimele cercetări a găsit conținutul de siliciu în rinichi, pancreas și țesuturi conjunctive. Rolul acestor organe în funcționarea organismului este destul de mare, astfel încât o scădere a conținutului său va avea un efect dăunător asupra multor indicatori de bază ai suportului vieții. Organismul ar trebui să primească 1 gram de siliciu pe zi cu alimente și apă - acest lucru va ajuta la evitarea posibilelor boli, cum ar fi inflamația pielii, înmuierea oaselor, formarea de pietre în ficat, rinichi, tulburări de vedere, păr și unghii. , ateroscleroza. La nivel suficient conținutul acestui element crește imunitatea, normalizează procesele metabolice, îmbunătățește absorbția multor elemente necesare sănătății umane. Cea mai mare cantitate de siliciu este în cereale, ridichi, hrișcă. Apa de silicon va aduce beneficii semnificative. Pentru a determina cantitatea și frecvența utilizării sale, este mai bine să consultați un specialist.

Uită-te la siliciul semimetalic!

Siliciul metalului este un metal semiconductiv gri și strălucitor care este folosit pentru a face oțel, celule solare și microcipuri.

Siliciul este al doilea cel mai abundent element din scoarța terestră (în urma doar oxigenul) și al optulea ca abundent element din univers. De fapt, aproape 30% din greutatea scoarței terestre poate fi atribuită siliciului.

Elementul cu număr atomic 14 se găsește în mod natural în mineralele silicate, inclusiv silice, feldspat și mica, care sunt constituenții principali ai rocilor obișnuite, cum ar fi cuarțul și gresia.

Siliciul semimetalic (sau metaloid) are unele dintre proprietățile atât ale metalelor, cât și ale nemetalelor.

La fel ca apa, dar spre deosebire de majoritatea metalelor, siliciul se condensează în stare lichidă și se extinde pe măsură ce se solidifică. Are puncte de topire și de fierbere relativ ridicate, iar la cristalizare, se formează o structură cristalină de diamant.

Esențială pentru rolul siliciului ca semiconductor și utilizarea sa în electronică este structura atomică a elementului, care include patru electroni de valență care permit siliciului să se lege cu ușurință de alte elemente.

Chimistul suedez Jones Jacob Berzerlius este creditat cu primul siliciu izolant în 1823. Berzerlius a realizat acest lucru prin încălzirea potasiului metalic (care fusese izolat doar cu zece ani mai devreme) într-un creuzet, împreună cu fluorosilicat de potasiu.

Rezultatul a fost siliciul amorf.

Cu toate acestea, a fost nevoie de mai mult timp pentru a obține siliciu cristalin. O probă electrolitică de siliciu cristalin nu va fi produsă pentru încă trei decenii.

Prima utilizare comercială a siliciului a fost sub formă de ferosiliciu.

După modernizarea industriei siderurgice de către Henry Bessemer la mijlocul secolului al XIX-lea, a existat interes mare la metalurgia metalurgică şi cercetarea în domeniul tehnologiei oţelului.

Până la momentul primului productie industriala ferosiliciu în anii 1880, valoarea siliciului în îmbunătățirea ductilității în fontă și dezoxidarea oțelului a fost destul de bine înțeleasă.

Producția timpurie de ferosiliciu a fost realizată în furnalele prin reducerea minereurilor purtătoare de siliciu cu cărbune, rezultând fontă de argint, ferosiliciu cu un conținut de siliciu de până la 20 la sută.

Dezvoltarea cuptoarelor cu arc electric la începutul secolului al XX-lea a permis nu numai creșterea producției de oțel, ci și creșterea producției de ferosiliciu.

În 1903, un grup specializat în crearea de feroaliaje (Compagnie Generate d'Electrochimie) şi-a început activitatea în Germania, Franţa şi Austria, iar în 1907 a fost înfiinţată prima fabrică comercială de siliciu din Statele Unite.

Fabricarea oțelului nu a fost singura aplicație pentru compușii de siliciu care au fost comercializați înainte de sfârșitul secolului al XIX-lea.

Pentru a produce diamante artificiale în 1890, Edward Goodrich Acheson a încălzit aluminosilicat cu pulbere de cocs și carbură de siliciu (SiC) produsă aleatoriu.

Trei ani mai târziu, Acheson și-a brevetat metoda de producție și a fondat Carborundum Company (carborundum fiind denumirea comună pentru carbura de siliciu la acea vreme) pentru a fabrica și comercializa produse abrazive.

Până la începutul secolului al XX-lea, proprietățile conductoare ale carburii de siliciu au fost, de asemenea, realizate, iar compusul a fost folosit ca detector la primele radiouri de bord. Un brevet pentru detectoare cu cristale de siliciu a fost acordat lui G. W. Picard în 1906.

În 1907, prima diodă emițătoare de lumină (LED) a fost creată prin aplicarea unei tensiuni la un cristal de carbură de siliciu.

În anii 1930, utilizarea siliciului a crescut odată cu dezvoltarea de noi produse chimice, inclusiv silani și siliconi.

Creșterea electronicii în ultimul secol este, de asemenea, indisolubil legată de siliciu și de proprietățile sale unice.

În timp ce primii tranzistori – precursorii microcipurilor de astăzi – s-au bazat pe germaniu în anii 1940, nu a trecut mult până când siliciul și-a înlocuit verișoarele metalice ca material de substrat semiconductor mai puternic.

Bell Labs și Texas Instruments au început producția comercială de tranzistoare cu siliciu în 1954.
Primele circuite integrate de siliciu au fost realizate în anii 1960, iar în anii 1970 au fost dezvoltate procesoare de siliciu.

Având în vedere că tehnologia semiconductoarelor de siliciu este coloana vertebrală a electronicii și computerelor moderne, nu este de mirare că ne referim la centrul de activitate al industriei ca „Silicon Valley”.

(Pentru un studiu detaliat al istoriei și dezvoltării tehnologiilor și microcipurilor Silicon Valley, vă recomand cu căldură documentarul American Experience numit „Silicon Valley”).

La scurt timp după descoperirea primilor tranzistori, munca Bell Labs cu siliciul a dus la o a doua descoperire majoră în 1954: prima celulă fotovoltaică (solară) de siliciu.

Înainte de aceasta, ideea de a valorifica energia soarelui pentru a crea putere pe pământ era considerată imposibilă de majoritatea. Dar doar patru ani mai târziu, în 1958, primul satelit alimentat cu energie solară de siliciu a orbitat în jurul Pământului.

Până în anii 1970, aplicațiile comerciale pentru tehnologia solară au crescut la aplicații terestre, cum ar fi aprinderea luminilor pe platformele petroliere offshore și punctele de trecere a căilor ferate.

În ultimele două decenii, utilizarea energiei solare a crescut exponențial. Astăzi, tehnologiile fotovoltaice cu siliciu reprezintă aproximativ 90% din piața globală a energiei solare.

Productie

Majoritatea siliciului rafinat în fiecare an - aproximativ 80 la sută - este produs ca ferosiliciu pentru utilizare în producția de fier și oțel. Ferosiliciul poate conține de la 15 la 90% siliciu, în funcție de cerințele topitoriei.

Aliajul de fier și siliciu este produs folosind un cuptor cu arc electric scufundat prin reducerea topirii. Minereul zdrobit cu silicagel și o sursă de carbon, cum ar fi cărbunele de cocsificare (cărbune metalurgic) sunt zdrobite și introduse în cuptor împreună cu fier vechi.

La temperaturi peste 1900 °C (3450 °F), carbonul reacţionează cu oxigenul prezent în minereu pentru a forma monoxid de carbon gazos. Restul de fier și siliciu, între timp, sunt apoi combinate pentru a face ferosiliciu topit, care poate fi colectat prin lovirea pe baza cuptorului.

Odată răcit și stins, ferosiliciul poate fi apoi expediat și utilizat direct în producția de fier și oțel.

Aceeași metodă, fără includerea fierului, este folosită pentru a produce siliciu de calitate metalurgică, care este de peste 99 la sută pur. Siliciul metalurgic este, de asemenea, utilizat în fabricarea oțelului, precum și în producția de aliaje de aluminiu turnate și substanțe chimice silanice.

Siliciul metalurgic este clasificat după nivelurile de impurități ale fierului, aluminiului și calciului prezente în aliaj. De exemplu, siliciul metalic 553 conține mai puțin de 0,5% din fiecare fier și aluminiu și mai puțin de 0,3% din calciu.

Aproximativ 8 milioane de tone metrice de ferosiliciu sunt produse anual în lume, China reprezentând aproximativ 70% din această cantitate. Principalii producători sunt Erdos Metallurgy Group, Ningxia Rongsheng Ferroalloy, Group OM Materials și Elkem.

Alte 2,6 milioane de tone metrice de siliciu metalurgic - sau aproximativ 20% din cantitatea totală de siliciu metal rafinat - sunt produse anual. China, din nou, reprezintă aproximativ 80 la sută din această producție.

Este surprinzător pentru mulți că clasele solare și electronice de siliciu constituie doar câteva un numar mare de(mai puțin de două procente) din producția totală de siliciu rafinat.

Pentru a face upgrade la siliciu metalic de calitate solară (polisiliciu), puritatea trebuie să crească la 99,9999% siliciu pur (6N). Acest lucru se face într-unul din trei moduri, dintre care cel mai comun este procesul Siemens.

Procesul Siemens implică depunerea chimică în vapori a unui gaz volatil cunoscut sub numele de triclorosilan. La 1150 °C (2102 °F), triclorosilanul este suflat pe o sămânță de siliciu de înaltă puritate montată la capătul unei tije. Pe măsură ce trece, siliciul de înaltă puritate din gaz se depune pe semințe.

Reactorul cu pat fluidizat (FBR) și tehnologia de siliciu de calitate metalurgică îmbunătățită (UMG) sunt, de asemenea, utilizate pentru a transforma metalul la polisiliciu potrivit pentru industria fotovoltaică.

În 2013, au fost produse 230.000 de tone metrice de polisiliciu. Producătorii de top includ GCL Poly, Wacker-Chemie și OCI.

În cele din urmă, pentru a face siliciul de calitate electronică adecvat pentru industria semiconductoarelor și unele tehnologii fotovoltaice, polisiliciul trebuie convertit în siliciu monocristalin ultrapur prin procesul Czochralski.

Pentru a face acest lucru, polisiliciul este topit într-un creuzet la 1425 °C (2597 °F) într-o atmosferă inertă. Cristalul de sămânță depus este apoi scufundat în metalul topit și rotit încet și îndepărtat, lăsând timp ca siliciul să crească pe materialul de sămânță.

Produsul rezultat este o tijă (sau bule) din siliciu metalic monocristal care poate atinge 99,999999999 (11N) procente de puritate. Această tijă poate fi dopată cu bor sau fosfor, dacă se dorește, pentru a modifica proprietățile mecanice cuantice după cum este necesar.

Tija monocristalină poate fi furnizată clienților ca atare sau tăiată în napolitane și lustruită sau texturată pentru anumiți utilizatori.

Aplicație

În timp ce aproximativ 10 milioane de tone metrice de ferosiliciu și siliciu metalic sunt rafinate în fiecare an, cea mai mare parte a siliciului utilizat pe piață este de fapt minerale de siliciu care sunt folosite pentru a face orice, de la ciment, mortar și ceramică, la sticlă și polimeri.

Ferosiliciul, după cum s-a menționat, este cea mai frecvent utilizată formă de siliciu metalic. De la prima sa utilizare în urmă cu aproximativ 150 de ani, ferosiliciul a fost un important agent de dezoxidare în producția de carbon și oțel inoxidabil. Astăzi, producția de oțel rămâne cel mai mare consumator de ferosiliciu.

Cu toate acestea, ferosiliciul are o serie de avantaje dincolo de fabricarea oțelului. Este un prealiaj în producția de ferosiliciu de magneziu, un nodulator utilizat în producția de fier maleabil și, de asemenea, în timpul procesului Pidgeon pentru rafinarea magneziului de înaltă puritate.

Ferosiliciul poate fi, de asemenea, utilizat pentru a face aliaje de fier rezistente la căldură și coroziune, precum și oțel siliconic, care este utilizat la fabricarea motoarelor electrice și a miezurilor transformatoarelor.

Siliciul metalurgic poate fi utilizat în producția de oțel și, de asemenea, ca agent de aliere în turnările de aluminiu. Piesele auto din aluminiu-siliciu (Al-Si) sunt mai ușoare și mai rezistente decât componentele turnate din aluminiu pur. Piesele de automobile, cum ar fi blocurile de motor și anvelopele, sunt printre cele mai utilizate piese din aluminiu turnat.

Aproape jumătate din tot siliciul metalurgic este folosit de industria chimică pentru a produce silice pirogenă (agent de îngroșare și desicant), silani (liant) și silicon (etanșanți, adezivi și lubrifianți).

Polisiliciul fotovoltaic este utilizat în principal la fabricarea celulelor solare din polisiliciu. Este nevoie de aproximativ cinci tone de polisiliciu pentru a produce un megawatt de module solare.

În prezent, tehnologia solară cu polisiliciu reprezintă mai mult de jumătate din energia solară produsă în Scala globala, în timp ce tehnologia monosiliconului reprezintă aproximativ 35 la sută. Un total de 90% din energia solară folosită de oameni este recoltată folosind tehnologia siliciului.

Siliciul monocristalin este, de asemenea, un material semiconductor critic găsit în electronica modernă. Ca material substrat utilizat la fabricarea tranzistoarelor cu efect de câmp (FET), LED-urilor și circuitelor integrate, siliciul poate fi găsit în aproape toate computerele, telefoane mobile, tablete, televizoare, radiouri și alte dispozitive moderne de comunicare.

Se estimează că mai mult de o treime din toate dispozitivele electronice conțin tehnologie semiconductoare pe bază de siliciu.

În cele din urmă, carbura de siliciu este utilizată într-o varietate de aplicații electronice și non-electronice, inclusiv bijuterii sintetice, semiconductori de temperatură înaltă, ceramică dure, scule de tăiere, discuri de frână, abrazivi, veste antiglonț și elemente de încălzire.

Semnul chimic al siliciului este Si, greutatea atomică este 28,086, sarcina nucleară este +14. , precum și , se află în subgrupul principal al grupului IV, în perioada a treia. Este analog cu carbonul. Configurația electronică a straturilor de electroni ale atomului de siliciu este ls 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 . Structura stratului electronic exterior

Structura stratului exterior de electroni este similară cu structura atomului de carbon.
apare sub forma a două modificări alotrope - amorfe și cristaline.
Amorf - o pulbere maronie cu o activitate chimică puțin mai mare decât cristalină. La temperatura obișnuită, reacționează cu fluor:
Si + 2F2 = SiF4 la 400° - cu oxigen
Si + O2 = SiO2
în topituri - cu metale:
2Mg + Si = Mg2Si
Siliciul cristalin este o substanță dură, fragilă, cu un luciu metalic. Are o conductivitate termică și electrică bună, se dizolvă ușor în metalele topite, formându-se. Un aliaj de siliciu cu aluminiu se numește silumin, un aliaj de siliciu cu fier se numește ferosiliciu. Densitatea siliciului 2.4. Punct de topire 1415°, punctul de fierbere 2360°. Siliciul cristalin este o substanță destul de inertă și în reacții chimice intră cu greu. În ciuda proprietăților metalice bine marcate, siliciul nu reacționează cu acizii, ci reacționează cu alcalii, formând săruri ale acidului silicic și:
Si + 2KOH + H2O = K2SiO2 + 2H2

■ 36. Care sunt asemănările și diferențele dintre structurile electronice ale atomilor de siliciu și de carbon?
37. Cum se explică din punct de vedere al structurii electronice a atomului de siliciu de ce proprietățile metalice sunt mai caracteristice siliciului decât carbonului?
38. Lista Proprietăți chimice siliciu.

Siliciu în natură. Silice

Siliciul este larg distribuit în natură. Aproximativ 25% din scoarța terestră este siliciu. O parte semnificativă a siliciului natural este reprezentată de dioxidul de siliciu SiO2. Într-o stare cristalină foarte pură, dioxidul de siliciu apare ca un mineral numit cristal de rocă. Dioxidul de siliciu și dioxidul de carbon sunt analogi din punct de vedere chimic, totuși dioxidul de carbon este un gaz, iar dioxidul de siliciu este un solid. Spre deosebire de rețeaua cristalină moleculară CO2, dioxidul de siliciu SiO2 cristalizează sub forma unei rețele cristaline atomice, fiecare celulă fiind un tetraedru cu un atom de siliciu în centru și atomi de oxigen la colțuri. Acest lucru se explică prin faptul că atomul de siliciu are o rază mai mare decât atomul de carbon și nu 2, ci 4 atomi de oxigen pot fi plasați în jurul lui. Diferența în structura rețelei cristaline explică diferența în proprietățile acestor substanțe. Pe fig. 69 prezentat aspect cristal de cuarț natural, constând din dioxid de siliciu pur și formula sa structurală.

Orez. 60. Formula structurală a dioxidului de siliciu (a) și a cristalelor de cuarț natural (b)

Siliciul cristalin se găsește cel mai frecvent sub formă de nisip, care este alb, dacă nu este contaminat cu impurități de argilă galbenă. Pe lângă nisip, siliciul se găsește adesea ca un mineral foarte dur, siliciu (silice hidratat). Dioxidul de siliciu cristalin, colorat in diverse impuritati, formeaza pietre pretioase si semipretioase - agat, ametist, jasp. Dioxidul de siliciu aproape pur se găsește și sub formă de cuarț și cuarțit. Dioxid de siliciu liber în Scoarta terestra 12%, în compoziția diferitelor roci - aproximativ 43%. În total, peste 50% din scoarța terestră este formată din dioxid de siliciu.
Siliciul face parte dintr-o mare varietate de roci și minerale - argilă, granit, sienită, mica, feldspați etc.

Dioxidul de carbon solid, fără topire, se sublimează la -78,5 °. Punctul de topire al dioxidului de siliciu este de aproximativ 1,713°. Ea este foarte dură. Densitate 2,65. Coeficientul de dilatare al dioxidului de siliciu este foarte mic. Acest lucru este de mare importanță atunci când utilizați sticlă de cuarț. Dioxidul de siliciu nu se dizolvă în apă și nu reacționează cu acesta, în ciuda faptului că este un oxid acid și corespunde acidului silicic H2SiO3. Se știe că dioxidul de carbon este solubil în apă. Dioxidul de siliciu nu reacționează cu acizii, cu excepția acidului fluorhidric HF, dar dă săruri cu alcalii.

Orez. 69. Formula structurală a dioxidului de siliciu (a) și a cristalelor de cuarț natural (b).
Când dioxidul de siliciu este încălzit cu cărbune, siliciul este redus, apoi este combinat cu carbon și se formează carborundum conform ecuației:
SiO2 + 2C = SiC + CO2. Carborundum are o duritate mare, este rezistent la acizi și este distrus de alcalii.

■ 39. Ce proprietăți ale dioxidului de siliciu pot fi folosite pentru a aprecia rețeaua sa cristalină?
40. Sub formă de ce minerale apare dioxidul de siliciu în natură?
41. Ce este carborundum?

Acid silicic. silicati

Acidul silicic H2SiO3 este un acid foarte slab și instabil. Când este încălzit, se descompune treptat în apă și dioxid de siliciu:
H2SiO3 = H2O + SiO2

În apă, acidul silicic este practic insolubil, dar poate da cu ușurință.
Acidul silicic formează săruri numite silicați. se găsesc pe scară largă în natură. Cele naturale sunt destul de complexe. Compoziția lor este de obicei descrisă ca o combinație de mai mulți oxizi. Dacă compoziția silicaților naturali include alumină, aceștia se numesc aluminosilicați. Acestea sunt argilă albă, (caolin) Al2O3 2SiO2 2H2O, feldspat K2O Al2O3 6SiO2, mica
K2O Al2O3 6SiO2 2H2O. Multe naturale în forma lor pură sunt pietre pretioase precum acvamarin, smarald etc.
Dintre silicații artificiali, trebuie remarcat silicatul de sodiu Na2SiO3 - unul dintre puținii silicați solubili în apă. Se numește sticlă solubilă, iar soluția se numește sticlă lichidă.

Silicații sunt utilizați pe scară largă în inginerie. Sticla solubilă este impregnată cu țesături și lemn pentru a le proteja de aprindere. Lichidul face parte din chiturile refractare pentru lipirea sticlei, portelanului, piatra. Silicatii sunt baza in productia de sticla, portelan, faianta, ciment, beton, caramida si diverse produse ceramice. În soluție, silicații sunt ușor hidrolizați.

■ 42. Ce este? Prin ce sunt diferite de silicați?
43. Ce este lichidul și în ce scopuri este folosit?

Sticlă

Materiile prime pentru producerea sticlei sunt sodă Na2CO3, calcar CaCO3 și nisip SiO2. Toate componentele amestecului de sticlă sunt curățate cu grijă, amestecate și topite la o temperatură de aproximativ 1400 °. Următoarele reacții au loc în timpul procesului de topire:
Na2CO3 + SiO2= Na2SiO3 + CO2

CaCO3 + SiO2 = CaSiO3 + CO2
De fapt, compoziția sticlei include silicați de sodiu și calciu, precum și un exces de SO2, astfel încât compoziția geamului obișnuit este: Na2O · CaO · 6SiO2. Amestecul de sticlă este încălzit la o temperatură de 1500° până când dioxidul de carbon este complet îndepărtat. Apoi se răcește la o temperatură de 1200 °, la care devine vâscos. Ca orice substanță amorfă, sticla se înmoaie și se întărește treptat, deci este un material plastic bun. O masă de sticlă vâscoasă este trecută prin fantă, rezultând formarea unei foi de sticlă. O foaie de sticlă fierbinte este trasă în role, adusă la o anumită dimensiune și răcită treptat de curentul de aer. Apoi este tăiat de-a lungul marginilor și tăiat în foi de un anumit format.

■ 44. Daţi ecuaţiile reacţiilor care au loc în timpul producerii sticlei şi compoziţia geamului.

Sticlă- substanța este amorfă, transparentă, practic insolubilă în apă, dar dacă este zdrobită în praf fin și amestecată cu o cantitate mică de apă, alcalii pot fi detectați în amestecul rezultat folosind fenolftaleină. În timpul depozitării pe termen lung a alcaliilor în sticlă, excesul de SiO2 din sticlă reacționează foarte lent cu alcalii și sticla își pierde treptat transparența.
Sticla a devenit cunoscută oamenilor cu mai mult de 3000 de ani înaintea erei noastre. În antichitate, sticla era obținută cu aproape aceeași compoziție ca și în prezent, dar vechii maeștri s-au ghidat doar după propria intuiție. În 1750, M. V. a reușit să dezvolte baza științifică pentru producția de sticlă. Timp de 4 ani, M.V. a adunat multe rețete pentru realizarea diverselor pahare, în special colorate. La fabrica de sticlă pe care a construit-o s-au făcut un număr mare de mostre de sticlă, care au supraviețuit până în zilele noastre. În prezent, se folosesc pahare de diferite compoziții cu proprietăți diferite.

Sticla de cuarț este compusă din dioxid de siliciu aproape pur și este topită din cristal de rocă. Caracteristica sa foarte importantă este că coeficientul său de dilatare este nesemnificativ, de aproape 15 ori mai mic decât cel al sticlei obișnuite. Vasele din astfel de sticlă pot fi încinse în flacăra unui arzător și apoi coborâte în apă rece; nu va exista nicio schimbare la pahar. Sticla de cuarț nu reține razele ultraviolete, iar dacă este vopsită în negru cu săruri de nichel, va reține toate razele vizibile ale spectrului, dar rămâne transparentă la razele ultraviolete.
Acizii nu acționează asupra sticlei de cuarț, dar alcaliile o corodează vizibil. Sticla de cuarț este mai fragilă decât sticla obișnuită. Sticla de laborator contine aproximativ 70% SiO2, 9% Na2O, 5% K2O 8% CaO, 5% Al2O3, 3% B2O3 (compozitia paharelor nu este de memorare).

În industrie, se utilizează sticla Jena și Pyrex. Sticla de Jena conține aproximativ 65% Si02, 15% B2O3, 12% BaO, 4% ZnO, 4% Al2O3. Este durabil, rezistent la stres mecanic, are un coeficient de dilatare redus, rezistent la alcali.
Sticla Pyrex conține 81% SiO2, 12% B2O3, 4% Na2O, 2% Al2O3, 0,5% As2O3, 0,2% K2O, 0,3% CaO. Are aceleași proprietăți ca și sticla Jena, dar într-o măsură și mai mare, mai ales după călire, dar este mai puțin rezistentă la alcalii. Sticla Pyrex este utilizată pentru a face obiecte de uz casnic care sunt expuse la căldură, precum și părți ale unor instalații industriale care funcționează la temperaturi scăzute și ridicate.

Unii aditivi dau calități diferite sticlei. De exemplu, impuritățile oxizilor de vanadiu dau o sticlă care blochează complet razele ultraviolete.
Se obtine si sticla vopsita in diverse culori. M.V. a realizat și câteva mii de mostre de sticlă colorată de diferite culori și nuanțe pentru picturile sale în mozaic. În prezent, metodele de colorare a sticlei au fost dezvoltate în detaliu. Compușii de mangan colorează sticla în Violet, cobalt - în albastru. , pulverizat în masa sticlei sub formă de particule coloidale, îi conferă o culoare rubin etc. Compușii de plumb conferă sticlei o strălucire asemănătoare cu cea a cristalului de stâncă, motiv pentru care se numește cristal. O astfel de sticlă poate fi ușor prelucrată și tăiată. Produsele din el refractează lumina foarte frumos. La colorarea acestui pahar cu diversi aditivi se obtine sticla de cristal colorata.

Dacă sticla topită este amestecată cu substanțe care, la descompunere, formează o cantitate mare de gaze, acestea din urmă, scăpând, spumează sticla, formând sticlă spumă. O astfel de sticlă este foarte ușoară, bine prelucrată și este un excelent izolator electric și termic. A fost primit pentru prima dată de Prof. I. I. Kitaygorodsky.
Tragând fire din sticlă, puteți obține așa-numita fibră de sticlă. Dacă fibra de sticlă așezată în straturi este impregnată cu rășini sintetice, atunci se obține un material de construcție foarte durabil, rezistent la putrezire, perfect prelucrat, așa-numita fibră de sticlă. Interesant, cu cât fibra de sticlă este mai subțire, cu atât rezistența ei este mai mare. Fibra de sticlă este, de asemenea, folosită pentru a face îmbrăcăminte de lucru.
Vata de sticla este un material valoros prin care se filtreaza acizi tariși alcaline care nu sunt filtrate prin hârtie. În plus, vata de sticlă este un bun izolator termic.

■ 44. Ce determină proprietăţile ochelarilor de diferite tipuri?

Ceramică

Dintre aluminosilicați, argila albă este deosebit de importantă - caolinul, care stă la baza producției de porțelan și faianță. Producția de porțelan este o ramură extrem de veche a economiei. China este locul de naștere al porțelanului. În Rusia, porțelanul a fost obținut pentru prima dată în secolul al XVIII-lea. D. I. Vinogradov.
Materia prima pentru producerea portelanului si faianta, pe langa caolin, sunt nisipul si. Un amestec de caolin, nisip și apă este supus unei mărunțiri fine minuțioase în mori cu bile, apoi excesul de apă este filtrat și masa de plastic bine amestecată este trimisă la turnarea produselor. După turnare, produsele sunt uscate și arse în cuptoare tunel continue, unde sunt mai întâi încălzite, apoi arse și în final răcite. După aceasta, produsele sunt supuse procesării ulterioare - glazură, desenând un model cu vopsele ceramice. După fiecare etapă, produsele sunt arse. Rezultatul este porțelanul alb, neted și strălucitor. În straturi subțiri, strălucește. Faianta este poroasă și nu strălucește.

Caramizi, gresie, faianta, inele ceramice pentru incadrarea in turnuri de absorbtie si spalare din diverse industrii chimice, ghivecele de flori sunt turnate din argila rosie. De asemenea, sunt arse astfel încât să nu se înmoaie cu apă și să devină puternice mecanic.

Ciment. Beton

Compușii de siliciu servesc ca bază pentru producția de ciment, un material liant indispensabil în construcții. Materiile prime pentru producerea cimentului sunt argila și calcarul. Acest amestec este arse într-un cuptor rotativ tubular imens, înclinat, unde materiile prime sunt încărcate continuu. După arderea la 1200-1300 ° din orificiul situat la celălalt capăt al cuptorului, masa sinterizată - clincher - iese continuu. După măcinare, clincherul se transformă în. Cimentul conține în principal silicați. Dacă se amestecă cu apă până când se formează o suspensie groasă și apoi se lasă ceva timp în aer, va reacționa cu substanțele de ciment, formând hidrați cristalini și alți compuși solizi, ceea ce duce la întărirea („întărirea”) cimentului. Acesta nu mai este transferat la starea anterioară, prin urmare, înainte de utilizare, cimentul se încearcă să fie protejat de apă. Procesul de întărire al cimentului este lung și capătă o rezistență reală abia după o lună. Adevărat, există diferite tipuri de ciment. Cimentul obișnuit pe care l-am considerat se numește silicat sau ciment Portland. Din alumină, calcar și dioxid de siliciu se realizează un ciment aluminos cu întărire rapidă.

Dacă amestecați ciment cu piatră zdrobită sau pietriș, obțineți beton, care este deja un material de construcție independent. Piatra zdrobită și pietrișul sunt numite umpluturi. Betonul are o rezistență ridicată și poate rezista la sarcini grele. Este impermeabil și rezistent la foc. Când este încălzit, aproape că nu își pierde rezistența, deoarece conductivitatea sa termică este foarte scăzută. Betonul este rezistent la îngheț, slăbește radiațiile radioactive, prin urmare este folosit ca material de construcție pentru structuri hidraulice, pentru învelișuri de protecție reactoare nucleare. Cazanele sunt căptușite cu beton. Dacă amestecați cimentul cu un agent de spumă, atunci se formează un beton spumos pătruns cu multe celule. Un astfel de beton este un bun izolator fonic și conduce căldura chiar mai puțin decât betonul obișnuit.

Siliciu

SILICIU-Eu; m.[din greacă. krēmnos - stâncă, stâncă] Un element chimic (Si), cristale de culoare gri închis cu un luciu metalic, care fac parte din majoritatea rocilor.

◁ Siliciu, th, th. săruri K. Silicios (vezi 2.K .; 1 semn).

siliciu

(lat. Siliciu), un element chimic din grupa IV a sistemului periodic. Cristale de culoare gri închis cu un luciu metalic; densitate 2,33 g/cm 3, t pl 1415ºC. Rezistent la atacul chimic. Reprezintă 27,6% din masa scoarței terestre (locul 2 între elemente), principalele minerale sunt siliciul și silicații. Unul dintre cele mai importante materiale semiconductoare (tranzistori, termistori, fotocelule). O parte integrantă a multor oțeluri și alte aliaje (crește rezistența mecanică și rezistența la coroziune, îmbunătățește proprietățile de turnare).

SILICIU

SILICIU (lat. Siliciu din silex - silex), Si (a se citi „siliciu”, dar acum destul de des ca „si”), un element chimic cu număr atomic 14, masă atomică 28,0855. nume rusesc provine din grecescul kremnos - stâncă, munte.
Siliciul natural constă dintr-un amestec de trei nuclizi stabili (cm. NUCLID) cu numere de masă 28 (predomină în amestec, este de 92,27% din masă în el), 29 (4,68%) și 30 (3,05%). Configurația stratului de electroni exterior al unui atom de siliciu neutru neexcitat 3 s 2 R 2 . În compuși, prezintă de obicei o stare de oxidare de +4 (valența IV) și foarte rar +3, +2 și +1 (valența III, II și respectiv I). În sistemul periodic al lui Mendeleev, siliciul este situat în grupul IVA (în grupul carbon), în a treia perioadă.
Raza atomului neutru de siliciu este de 0,133 nm. Energiile de ionizare secvențială ale atomului de siliciu sunt 8,1517, 16,342, 33,46 și 45,13 eV, afinitatea electronilor este de 1,22 eV. Raza ionului Si 4+ cu un număr de coordonare 4 (cel mai frecvent în cazul siliciului) este de 0,040 nm, cu un număr de coordonare de 6 - 0,054 nm. Pe scara Pauling, electronegativitatea siliciului este 1,9. Deși siliciul este de obicei clasificat ca nemetal, el ocupă o poziție intermediară între metale și nemetale într-un număr de proprietăți.
În formă liberă - pulbere maro sau material compact gri deschis cu o strălucire metalică.
Istoria descoperirilor
Compușii de siliciu sunt cunoscuți omului din timpuri imemoriale. Dar cu o substanță simplă, omul siliciu s-a întâlnit cu doar aproximativ 200 de ani în urmă. De fapt, primii cercetători care au primit siliciu au fost francezul J. L. Gay-Lussac (cm. GAY LUSSAC Joseph Louis)și L. J. Tenard (cm. TENAR Louis Jacques). Ei au descoperit în 1811 că încălzirea fluorurii de siliciu cu potasiu metalic duce la formarea unei substanțe maro-maroniu:
SiF 4 + 4K = Si + 4KF, totuși, cercetătorii înșiși nu au făcut concluzia corectă cu privire la obținerea unei noi substanțe simple. Onoarea de a descoperi un nou element îi aparține chimistului suedez J. Berzelius (cm. BERZELIUS Jens Jacob), care a încălzit și un compus din compoziția K 2 SiF 6 cu potasiu metalic pentru a obține siliciu. A primit aceeași pulbere amorfă ca și chimiștii francezi, iar în 1824 a anunțat o nouă substanță elementară, pe care a numit-o „siliciu”. Siliciul cristalin a fost obținut abia în 1854 de chimistul francez A. E. St. Clair Deville (cm. SAINT CLAIR DEVILLE Henri Etienne) .
Fiind în natură
În ceea ce privește prevalența în scoarța terestră, siliciul ocupă locul al doilea dintre toate elementele (după oxigen). Siliciul reprezintă 27,7% din masa scoarței terestre. Siliciul face parte din câteva sute de silicați naturali diferiți (cm. SILICATI)și aluminosilicați (cm. ALUMOSILICATI). Siliciul sau dioxidul de siliciu este, de asemenea, distribuit pe scară largă (cm. DIOXID DE SILICIU) SiO2 (nisip de râu (cm. NISIP), cuarț (cm. CUARŢ), silex (cm. CREMENE)și altele), care reprezintă aproximativ 12% din scoarța terestră (în masă). Siliciul nu se găsește în formă liberă în natură.
Chitanță
În industrie, siliciul se obține prin reducerea topiturii de SiO 2 cu cocs la o temperatură de aproximativ 1800°C în cuptoare cu arc. Puritatea siliciului astfel obținut este de aproximativ 99,9%. Deoarece pentru utilizarea practică este nevoie de siliciu cu o puritate mai mare, siliciul rezultat este clorurat. Se formează compușii din compoziția SiCl 4 și SiCl 3 H. Aceste cloruri sunt purificate în continuare prin diferite metode din impurități și, în etapa finală, sunt reduse cu hidrogen pur. De asemenea, este posibilă purificarea siliciului prin obținerea prealabilă a siliciurului de magneziu Mg2Si. Mai mult, monosilanul volatil SiH4 este obţinut din siliciura de magneziu utilizând acid clorhidric sau acetic. Monosilanul este purificat în continuare prin distilare, sorbție și alte metode și apoi descompus în siliciu și hidrogen la o temperatură de aproximativ 1000°C. Conținutul de impurități din siliciul obținut prin aceste metode este redus la 10 -8 -10 -6% în greutate.
Proprietati fizice si chimice
Rețeaua cristalină de siliciu este un tip de diamant cubic centrat pe față, parametru a = 0,54307 nm (la presiuni mari au fost obținute și alte modificări polimorfe ale siliciului), dar datorită lungimii mai mari a legăturii dintre atomii de Si-Si în comparație cu lungimea legăturii duritatea C-C siliciul este mult mai puțin decât diamantul.
Densitatea siliciului este de 2,33 kg/dm 3 . Punct de topire 1410°C, punctul de fierbere 2355°C. Siliciul este fragil, doar atunci când este încălzit peste 800°C devine plastic. Interesant este că siliciul este transparent la radiația infraroșie (IR).
Siliciul elementar este un semiconductor tipic (cm. SEMICONDUCTORI). Intervalul de bandă la temperatura camerei este de 1,09 eV. Concentraţia purtătorilor de curent în siliciu cu conductivitate intrinsecă la temperatura camerei este de 1,5·10 16 m -3 . Proprietățile electrice ale siliciului cristalin sunt foarte afectate de microimpuritățile conținute în acesta. Pentru a obține monocristale de siliciu cu conductivitate în orificii, în siliciu se introduc aditivi ai elementelor din grupa III - bor. (cm. BOR (element chimic)), aluminiu (cm. ALUMINIU), galiu (cm. GALIU) si India (cm. INDIU), cu conductivitate electronică - aditivi ai elementelor a V-a grupă- fosfor (cm. FOSFOR), arsenic (cm. ARSENIC) sau antimoniu (cm. ANTIMONIU). Proprietățile electrice ale siliciului pot fi variate prin modificarea condițiilor de prelucrare a monocristalelor, în special, prin tratarea suprafeței siliciului cu diverși agenți chimici.
Din punct de vedere chimic, siliciul este inactiv. La temperatura camerei, reacţionează numai cu fluorul gazos pentru a forma tetrafluorura de siliciu volatilă SiF4. Când este încălzit la o temperatură de 400-500°C, siliciul reacţionează cu oxigenul pentru a forma dioxid de SiO2, cu clor, brom şi iod - pentru a forma tetrahalogenurile corespunzătoare, uşor volatile, SiHal4.
Siliciul nu reacționează direct cu hidrogenul, compușii de siliciu cu hidrogen sunt silani (cm. SILANE) cu formula generală Si n H 2n+2 - obţinută indirect. Monosilanul SiH 4 (se numește adesea simplu silan) este eliberat în timpul interacțiunii siliciurilor metalice cu soluții acide, de exemplu:
Ca 2 Si + 4HCl \u003d 2CaCl 2 + SiH 4
Silanul SiH4 format în această reacție conține un amestec de alți silani, în special, disilan Si 2 H 6 și trisilan Si 3 H 8, în care există un lanț de atomi de siliciu interconectați prin legături simple (-Si-Si-Si -) .
Cu azot, siliciul la o temperatură de aproximativ 1000°C formează nitrură Si3N4, cu boruri stabile termic și chimic de bor SiB3, SiB6 și SiB12. Compusul siliciului și cel mai apropiat analog al acestuia conform tabelului periodic - carbon - carbură de siliciu SiC (carborundum (cm. CARBORUNDUM)) se caracterizează prin duritate mare și activitate chimică scăzută. Carborundum este utilizat pe scară largă ca material abraziv.
Când siliciul este încălzit cu metale, se formează siliciuri (cm. SILICURILE). Siliciurile pot fi împărțite în două grupe: ionic-covalente (silicide de metale alcaline, alcalino-pământoase și de magneziu, cum ar fi Ca 2 Si, Mg 2 Si etc.) și asemănătoare metalelor (siliciuri ale metalelor de tranziție). Siliciurile metalelor active se descompun sub acțiunea acizilor, siliciurile metalelor de tranziție sunt stabile din punct de vedere chimic și nu se descompun sub acțiunea acizilor. Siliciurile asemănătoare metalelor au puncte de topire ridicate (până la 2000°C). Cel mai frecvent se formează siliciuri asemănătoare metalelor din compoziţiile MSi, M3Si2, M2Si3, M5Si3 şi MSi2. Siliciurile asemănătoare metalelor sunt inerte din punct de vedere chimic, rezistente la oxigen chiar și la temperaturi ridicate.
Dioxidul de siliciu SiO 2 este un oxid acid care nu reacționează cu apa. Există sub forma mai multor modificări polimorfe (cuart (cm. CUARŢ), tridimit, cristobalit, SiO 2 sticlos). Dintre aceste modificări, cuarțul are cea mai mare valoare practică. Cuarțul are proprietăți piezoelectrice (cm. MATERIALE PIEZOELECTRICE), este transparent la radiațiile ultraviolete (UV). Se caracterizează printr-un coeficient de dilatare termică foarte scăzut, astfel încât vasele din cuarț nu crapă la scăderi de temperatură de până la 1000 de grade.
Cuarțul este rezistent chimic la acizi, dar reacționează cu acidul fluorhidric:
SiO2 + 6HF \u003d H2 + 2H2O
și fluorură de hidrogen gazoasă HF:
SiO 2 + 4HF \u003d SiF 4 + 2H 2 O
Aceste două reacții sunt utilizate pe scară largă pentru gravarea sticlei.
Când SiO 2 este fuzionat cu alcalii și oxizi bazici, precum și cu carbonați ai metalelor active, se formează silicați (cm. SILICATI)- saruri ale acizilor silicici foarte slabi, insolubili in apa, care nu au o compozitie constanta (cm. SILICICII) formula generală xH 2 O ySiO 2 (destul de des în literatură nu scriu foarte exact nu despre acizi silicici, ci despre acid silicic, deși de fapt vorbim despre același lucru). De exemplu, ortosilicatul de sodiu poate fi obținut:
SiO 2 + 4NaOH \u003d (2Na 2 O) SiO 2 + 2H 2 O,
metasilicat de calciu:
SiO 2 + CaO \u003d CaO SiO 2
sau amestec de silicat de calciu și sodiu:
Na 2 CO 3 + CaCO 3 + 6SiO 2 = Na 2 O CaO 6SiO 2 + 2CO 2
Geamul este realizat din silicat de Na 2 O CaO 6 SiO 2.
Trebuie remarcat faptul că majoritatea silicaților nu au o compoziție constantă. Dintre toți silicații, doar silicații de sodiu și potasiu sunt solubili în apă. Soluțiile acestor silicați în apă se numesc sticlă solubilă. Datorită hidrolizei, aceste soluții se caracterizează printr-un mediu puternic alcalin. Silicații hidrolizați se caracterizează prin formarea de soluții nu adevărate, ci coloidale. La acidificarea soluțiilor de silicați de sodiu sau de potasiu, precipită un precipitat alb gelatinos de acizi silicici hidratați.
Principalul element structural atât al dioxidului de siliciu solid, cât și al tuturor silicaților este grupul în care atomul de siliciu Si este înconjurat de un tetraedru de patru atomi de oxigen O. În acest caz, fiecare atom de oxigen este conectat la doi atomi de siliciu. Fragmentele pot fi legate între ele în moduri diferite. Printre silicați, în funcție de natura legăturilor din ei, fragmentele sunt împărțite în insulă, lanț, panglică, stratificat, cadru și altele.
Când SiO2 este redus cu siliciu la temperaturi ridicate, se formează monoxid de siliciu din compoziţia SiO.
Siliciul se caracterizează prin formarea de compuși organosilicici (cm. COMPUȘI DE SILICIO), în care atomii de siliciu sunt legați în lanțuri lungi datorită punții atomilor de oxigen -O- și la fiecare atom de siliciu, cu excepția a doi atomi de O, încă doi radicali organici R 1 și R 2 \u003d CH 3, C 2 H 5, C6 sunt ataşaţi H5, CH2CH2CF3 şi alţii.
Aplicație
Siliciul este folosit ca material semiconductor. Cuarțul este folosit ca material piezoelectric, ca material pentru fabricarea de vase chimice rezistente la căldură (cuarț) și lămpi cu radiații UV. Silicații sunt folosiți pe scară largă ca materiale de construcție. Geamurile ferestrelor sunt silicați amorfi. Materialele siliconice se caracterizează prin rezistență ridicată la uzură și sunt utilizate pe scară largă în practică ca uleiuri siliconice, adezivi, cauciucuri și lacuri.
Rolul biologic
Pentru unele organisme, siliciul este un element biogen important. (cm. ELEMENTE BIOGENICE). Face parte din structurile de susținere la plante și din structurile scheletice la animale. În cantități mari, siliciul este concentrat de organismele marine - diatomee. (cm. ALGE DIATOMICE), radiolarii (cm. RADIOLARIA), bureți (cm. BURETE). Țesutul muscular uman conține (1-2) 10 -2% siliciu, țesut osos - 17 10 -4%, sânge - 3,9 mg/l. Cu alimente, până la 1 g de siliciu intră zilnic în corpul uman.
Compușii de siliciu nu sunt otrăvitori. Dar este foarte periculos să inhalați particule foarte dispersate atât de silicați, cât și de dioxid de siliciu, care se formează, de exemplu, la sablare, la dăltuirea rocilor în mine, în timpul funcționării mașinilor de sablare etc. Microparticulele de SiO 2 care intră în plămâni se cristalizează. în ele, iar cristalele rezultate distrug țesutul pulmonar și provoacă o boală gravă - silicoza (cm. SILICOZĂ). Pentru a preveni pătrunderea acestui praf periculos în plămâni, trebuie folosit un respirator pentru protecția căilor respiratorii.

Dicţionar enciclopedic. 2009 .

Sinonime:

Vedeți ce este „siliciul” în alte dicționare:

- (simbol Si), un element chimic cenușiu răspândit din grupa IV a tabelului periodic, nemetal. A fost izolat pentru prima dată de Jens BERZELIUS în 1824. Siliciul se găsește numai în compuși precum SILICA (dioxid de siliciu) sau în ... ... Dicționar enciclopedic științific și tehnic

Siliciu- se obtine aproape exclusiv prin reducerea carbotermica a dioxidului de siliciu folosind cuptoare cu arc electric. Este un slab conductor de căldură și electricitate, mai dur decât sticla, de obicei sub formă de pulbere sau mai adesea bucăți fără formă ... ... Terminologie oficială

SILICIU- chimic. element, nemetal, simbol Si (lat. Silicium), at. n. 14, la. m. 28,08; se cunosc siliciul amorf si cristalin (care este construit din cristale de acelasi tip ca si diamantul). Amorf K. pulbere maro cu o structură cubică într-un mod foarte dispersat ...... Marea Enciclopedie Politehnică

- (Siliciu), Si, un element chimic din grupa IV a sistemului periodic, număr atomic 14, masă atomică 28,0855; nemetal, p.t. 1415 shC. Siliciul este al doilea element cel mai abundent de pe Pământ după oxigen, conținutul din scoarța terestră este de 27,6% din masă. Enciclopedia modernă

Si (lat. Silicium * a. silicium, silicon; n. Silizium; f. silicium; and. siliseo), chimic. elementul IV grupa periodică. Sistemele Mendeleev, la. n. 14, la. m. 28.086. În natură, există 3 izotopi stabili 28Si (92,27), 29Si (4,68%), 30Si (3 ... Enciclopedia Geologică

Compușii de siliciu, larg răspândiți pe pământ, sunt cunoscuți omului încă din epoca de piatră. Folosirea uneltelor de piatră pentru muncă și vânătoare a continuat timp de câteva milenii. Utilizarea compușilor de siliciu asociați cu prelucrarea lor - fabricarea sticlei - a început în jurul anului 3000 î.Hr. e. (în Egiptul antic). Cel mai vechi compus de siliciu cunoscut este oxidul de SiO2 (silice). În secolul al XVIII-lea, silicea era considerată un corp simplu și se referea la „pământuri” (care se reflectă în numele său). Complexitatea compoziției silicei a fost stabilită de I. Ya. Berzelius. El a fost primul, în 1825, care a obținut siliciu elementar din fluorură de siliciu SiF 4 , reducându-l pe acesta din urmă cu potasiu metalic. Noului element i s-a dat numele de „silicon” (din latinescul silex - silex). Numele rusesc a fost introdus de G.I. Hess în 1834.

Distribuția siliciului în natură.În ceea ce privește prevalența în scoarța terestră, siliciul este al doilea element (după oxigen), conținutul său mediu în litosferă este de 29,5% (în masă). În scoarța terestră, siliciul joacă același rol primar ca și carbonul la animale și floră. Pentru geochimia siliciului, legătura sa excepțional de puternică cu oxigenul este importantă. Aproximativ 12% din litosferă este silice SiO 2 sub formă de cuarț mineral și soiurile sale. 75% din litosferă este compusă din diverși silicați și aluminosilicați (feldspați, mica, amfiboli etc.). Numărul total de minerale care conțin silice depășește 400.

Siliciul este slab diferențiat în timpul proceselor magmatice: se acumulează atât în ​​granitoide (32,3%), cât și în roci ultramafice (19%). La temperaturi ridicate și presiuni mari, solubilitatea SiO 2 crește. De asemenea, poate migra cu vapori de apă; prin urmare, pegmatitele din filoanele hidrotermale sunt caracterizate prin concentrații semnificative de cuarț, care este adesea asociat cu elemente de minereu (aur-cuarț, cuarț-cassiterit și alte filoane).

Proprietățile fizice ale siliciului. Siliciul formează cristale de culoare gri închis cu un luciu metalic, având o rețea de tip diamant centrată pe fețe cubice cu o perioadă a = 5,431 Å, densitate 2,33 g/cm 3 . La presiuni foarte mari s-a obţinut o nouă modificare (probabil hexagonală) cu o densitate de 2,55 g/cm3. Siliciul se topește la 1417°C și fierbe la 2600°C. Căldura specifică(la 20-100 °C) 800 J/(kg K), sau 0,191 cal/(g grad); conductivitatea termică, chiar și pentru cele mai pure probe, nu este constantă și este în intervalul (25 ° C) 84-126 W / (m K), sau 0,20-0,30 cal / (cm s deg). Coeficientul de temperatură de dilatare liniară 2,33·10 -6 K -1 sub 120 K devine negativ. Siliciul este transparent la razele infraroșii cu unde lungi; indicele de refracție (pentru λ = 6 μm) 3,42; constanta dielectrică 11.7. Siliciul este diamagnetic, susceptibilitate magnetică atomică -0,13-10 -6. Duritate siliciu conform Mohs 7,0, conform Brinell 2,4 Gn / m 2 (240 kgf / mm 2), modul de elasticitate 109 Gn / m 2 (10 890 kgf / mm 2), coeficient de compresibilitate 0,325 10 -6 cm 2 /kg . Siliciul este un material fragil; deformarea plastică vizibilă începe la temperaturi peste 800°C.

Siliciul este un semiconductor cu o gamă largă de aplicații. Proprietățile electrice ale siliciului depind în mare măsură de impurități. Rezistența electrică de volum specific intrinsecă a siliciului la temperatura camerei se presupune a fi de 2,3·10 3 ohm·m (2,3·10 5 ohm·cm).

Siliciul semiconductor cu conductivitate de tip p (aditivi B, Al, In sau Ga) și de tip n (aditivi P, Bi, As sau Sb) are o rezistență mult mai mică. Intervalul de bandă conform măsurătorilor electrice este de 1,21 eV la 0 K și scade la 1,119 eV la 300 K.

Proprietățile chimice ale siliciului.În conformitate cu poziția Siliciului în sistemul periodic al lui Mendeleev, 14 electroni ai atomului de Siliciu sunt distribuiți pe trei învelișuri: în primul (din nucleu) 2 electroni, în al doilea 8, în al treilea (valență) 4; configurația învelișului de electroni 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 . Potențiale de ionizare secvențială (eV): 8,149; 16,34; 33.46 și 45.13. Raza atomică 1,33 Å, rază covalentă 1,17 Å, raze ionice Si 4+ 0,39 Å, Si 4- 1,98 Å.

În compuși, siliciul (asemănător carbonului) este 4-valent. Cu toate acestea, spre deosebire de carbon, siliciul, împreună cu un număr de coordonare de 4, prezintă un număr de coordonare de 6, care se explică prin volumul mare al atomului său (un exemplu de astfel de compuși sunt fluorurile de siliciu care conțin o grupă 2).

Legătura chimică a atomului de siliciu cu alți atomi se realizează de obicei prin orbitali hibrizi sp 3, dar este, de asemenea, posibil să se implice doi dintre cei cinci orbitali 3d (vacanti) ai săi, mai ales când siliciul are șase coordonate. Deținând o valoare scăzută a electronegativității de 1,8 (față de 2,5 pentru carbon; 3,0 pentru azot etc.), siliciul din compușii cu nemetale este electropozitiv, iar acești compuși sunt de natură polară. Energia mare de legătură cu oxigenul Si - O, egală cu 464 kJ/mol (111 kcal/mol), determină stabilitatea compușilor săi oxigenați (SiO 2 și silicați). Energia legăturii Si-Si este scăzută, 176 kJ/mol (42 kcal/mol); spre deosebire de carbon, siliciul nu se caracterizează prin formarea de lanțuri lungi și o dublă legătură între atomii de Si. Datorită formării unei pelicule de oxid de protecție, siliciul este stabil chiar și la temperaturi ridicate în aer. În oxigen, se oxidează începând de la 400 ° C, formând oxid de siliciu (IV) SiO2. Este cunoscut și oxidul de siliciu (II) SiO, care este stabil la temperaturi ridicate sub formă de gaz; ca urmare a răcirii rapide, se poate obține un produs solid, care se descompune ușor într-un amestec subțire de Si și SiO 2 . Siliciul este rezistent la acizi și se dizolvă numai într-un amestec de acizi azotic și fluorhidric; se dizolva usor in solutii alcaline fierbinti cu degajare de hidrogen. Siliciul reacționează cu fluorul la temperatura camerei, cu alți halogeni - atunci când este încălzit pentru a forma compuși cu formula generală SiX 4 . Hidrogenul nu reacționează direct cu Siliciul, iar hidrurile de siliciu (silani) se obțin prin descompunerea siliciurilor (vezi mai jos). Hidrogenii de siliciu sunt cunoscuți de la SiH4 la Si8H18 (similar ca compoziție cu hidrocarburile saturate). Siliciul formează 2 grupe de silani care conțin oxigen - siloxani și siloxeni. Siliciul reacționează cu azotul la temperaturi de peste 1000 ° C. Nitrura de Si 3 N 4 are o mare importanță practică, nu se oxidează în aer nici la 1200 ° C, este rezistentă la acizi (cu excepția azotului) și alcalii, precum și la metale topite și zgură, ceea ce îl face un material valoros pentru industria chimică, pentru producția de materiale refractare și altele. Compușii de siliciu cu carbon (carbură de siliciu SiC) și bor (SiB 3 , SiB 6 , SiB 12) se caracterizează prin duritate ridicată, precum și rezistență termică și chimică. Când este încălzit, siliciul reacționează (în prezența catalizatorilor metalici, cum ar fi cuprul) cu compuși organoclorați (de exemplu, cu CH3CI) pentru a forma organohalosilani [de exemplu, Si(CH3)3Cl], care sunt utilizați pentru sinteza a numeroși compuși organosilicici.

Siliciul formează compuși cu aproape toate metalele - siliciuri (compușii nu s-au găsit doar cu Bi, Tl, Pb, Hg). Au fost obținute peste 250 de siliciuri, a căror compoziție (MeSi, MeSi 2 , Me 5 Si 3 , Me 3 Si, Me 2 Si și altele) nu corespunde de obicei valențelor clasice. Siliciurile se disting prin refractaritate și duritate; de cea mai mare importanță practică sunt ferosiliciul (agent reducător în topirea aliajelor speciale, vezi Feroaliaje) și siliciura de molibden MoSi 2 (încălzitoare electrice pentru cuptor, palete de turbine cu gaz etc.).

Obținerea siliconului. Siliciul de puritate tehnică (95-98%) se obţine într-un arc electric prin reducerea silicei SiO 2 între electrozii de grafit. In legatura cu dezvoltarea tehnologiei semiconductoarelor s-au dezvoltat metode de obtinere a Siliciului pur si mai ales pur, care necesita o sinteza preliminara a celor mai puri compusi initiali de Siliciu, din care Siliciul este extras prin reducere sau descompunere termica.

Siliciul pur semiconductor se obține în două forme: policristalin (prin reducerea SiCl 4 sau SiHCl 3 cu zinc sau hidrogen, descompunere termică a SiI 4 și SiH 4) și monocristalin (prin topirea zonei fără creuzet și „tragerea” unui singur cristal din siliciu topit - metoda Czochralski).

Utilizarea siliciului. Siliciul dopat special este utilizat pe scară largă ca material pentru fabricarea dispozitivelor semiconductoare (tranzistoare, termistoare, redresoare de putere, tiristoare; fotocelule solare utilizate în navele spațiale etc.). Deoarece siliciul este transparent la razele cu o lungime de undă de la 1 la 9 microni, este utilizat în optică în infraroșu,

Siliciul are aplicații diverse și în continuă expansiune. În metalurgie, siliciul este folosit pentru a îndepărta oxigenul dizolvat în metalele topite (dezoxidare). Siliciul este o parte integrantă a unui număr mare de aliaje de fier și neferoase. Siliciul oferă de obicei aliajelor rezistență sporită la coroziune, îmbunătățește proprietățile lor de turnare și crește rezistența mecanică; cu toate acestea, la niveluri mai mari, siliciul poate provoca fragilitate. Cea mai mare valoare au fier, cupru și aliaje de aluminiu care conțin siliciu. O cantitate din ce în ce mai mare de siliciu este utilizată pentru sinteza compușilor organosiliciului și a siliciurilor. Siliciul și mulți silicați (argile, feldspați, mici, talcuri etc.) sunt prelucrate de sticlă, ciment, ceramică, inginerie electrică și alte industrii.

Siliciul se găsește în organism sub formă de diverși compuși implicați în principal în formarea părților solide ale scheletului și a țesuturilor. Unele plante marine (de exemplu, diatomee) și animale (de exemplu, bureți cu coarne de siliciu, radiolari) pot acumula mai ales mult Siliciu, formând depozite groase de oxid de siliciu (IV) pe fundul oceanului atunci când mor. În mările și lacurile reci, nămolurile biogene îmbogățite cu Siliciu predomină în zonele tropicale. mări - nămoluri calcaroase cu un conținut scăzut de Siliciu. Printre plantele terestre, ierburi, rogoz, palmieri și coada-calului acumulează mult Siliciu. La vertebrate, conținutul de oxid de siliciu (IV) în substanțele de cenușă este de 0,1-0,5%. Siliciul se găsește în cantități mari în țesutul conjunctiv dens, rinichi și pancreas. Dieta zilnică a omului conține până la 1 g de Siliciu. Cu un conținut ridicat de praf de oxid de siliciu (IV) în aer, acesta intră în plămânii unei persoane și provoacă o boală - silicoză.

Siliciu în corp. Siliciul se găsește în organism sub formă de diverși compuși implicați în principal în formarea părților solide ale scheletului și a țesuturilor. Unele plante marine (de exemplu, diatomee) și animale (de exemplu, bureți cu coarne de siliciu, radiolari) pot acumula mai ales mult Siliciu, formând depozite groase de oxid de siliciu (IV) pe fundul oceanului atunci când mor. În mările și lacurile reci, nămolurile biogene îmbogățite cu Siliciu predomină în zonele tropicale. mări - nămoluri calcaroase cu un conținut scăzut de Siliciu. Printre plantele terestre, ierburi, rogoz, palmieri și coada-calului acumulează mult Siliciu. La vertebrate, conținutul de oxid de siliciu (IV) în substanțele de cenușă este de 0,1-0,5%. Siliciul se găsește în cantități mari în țesutul conjunctiv dens, rinichi și pancreas. Dieta zilnică a omului conține până la 1 g de Siliciu. Cu un conținut ridicat de praf de oxid de siliciu (IV) în aer, acesta intră în plămânii unei persoane și provoacă o boală - silicoză.