ሲሊኮን እና ውህዶቹ። በተፈጥሮ ውስጥ ሲሊኮን. የሲሊኮን መተግበሪያ

2024 ደራሲ ደራሲ: Angel Austin | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2023-12-17 05:15

ሲሊከን በቴክኖሎጂ እና በኢንዱስትሪ ውስጥ በጣም ከሚፈለጉ ነገሮች ውስጥ አንዱ ነው። ይህ ያልተለመደ ባህሪያቱ ዕዳ አለበት. ዛሬ የዚህ ንጥረ ነገር የተለያዩ ውህዶች በቴክኒክ ምርቶች፣ ሰሃን፣ መስታወት፣ እቃዎች፣ የግንባታ እና ማጠናቀቂያ ቁሳቁሶች፣ ጌጣጌጥ እና ሌሎች ኢንዱስትሪዎች ውህደት እና ፈጠራ ውስጥ ትልቅ ሚና የሚጫወቱ ናቸው።

የሲሊኮን አጠቃላይ ባህሪያት

የሲሊኮን አቀማመጥ በፔሪዲክ ሲስተም ውስጥ ካጤንን፣ ይህን ማለት እንችላለን፡

1. በዋናው ንዑስ ቡድን IV ቡድን ውስጥ ይገኛል።
2. መደበኛ ቁጥር 14.
3. አቶሚክ ክብደት 28, 086.
4. የኬሚካል ምልክት ሲ.
5. ስም - ሲሊከን፣ ወይም በላቲን - silicium።
6. የውጫዊ ንብርብር ኤሌክትሮኒክ ውቅር 4e:2e:8e.

የሲሊኮን ክሪስታል ጥልፍልፍ ከአልማዝ ጋር ተመሳሳይ ነው። አተሞች በመስቀለኛ መንገድ ላይ ይገኛሉ፣ አይነቱ ፊት ላይ ያማከለ ኪዩቢክ ነው። ነገር ግን፣ በረጅም ትስስር ርዝመት ምክንያት፣ የሲሊኮን አካላዊ ባህሪያት ከካርቦን አሎትሮፒክ ማሻሻያ በጣም የተለዩ ናቸው።

አካላዊ እና ኬሚካላዊ ባህሪያት

ሁለት ናቸው።የዚህ ንጥረ ነገር allotropic ማሻሻያዎች-አሞርፎስ እና ክሪስታል. በጣም ተመሳሳይ ናቸው. ነገር ግን፣ ልክ እንደሌሎች ንጥረ ነገሮች፣ በመካከላቸው ያለው ዋናው ልዩነት የሲሊኮን ክሪስታል ላቲስ ነው።

በዚህ አጋጣሚ ሁለቱም ማሻሻያዎች የተለያየ ቀለም ያላቸው ዱቄቶች ናቸው።

1። ክሪስታል ሲሊከን ጥቁር ግራጫ የሚያብረቀርቅ ብረት የሚመስል ዱቄት ነው። አወቃቀሩ ከአልማዝ ጋር ይዛመዳል, ነገር ግን ባህሪያቱ የተለያዩ ናቸው. እሱ አለው፡

• ተሰባበረ፤
• ዝቅተኛ ጥንካሬ፤
• ሴሚኮንዳክተር ንብረቶች፤
• የመቅለጫ ነጥብ 1415⁰C፤
• 2.33g/ሴሜ³;
• የመፍላት ነጥብ 2700⁰C.

የኬሚካላዊ እንቅስቃሴው ከሌሎች አሎትሮፒክ ቅጾች ጋር ሲነጻጸር ዝቅተኛ ነው።

2። Amorphous ሲሊከን - ቡናማ-ቡናማ ዱቄት, በጣም የተዘበራረቀ የአልማዝ መዋቅር አለው. የኬሚካላዊ እንቅስቃሴው በጣም ከፍተኛ ነው።

በአጠቃላይ ሲሊከን ምላሽ መስጠት እንደማይወድ ልብ ሊባል ይገባል። ምላሽ ለመስጠት ቢያንስ 400-500⁰C የሙቀት መጠን ያስፈልግዎታል። በእነዚህ ሁኔታዎች ውስጥ የተለያዩ የሲሊኮን ኬሚካላዊ ውህዶች ይፈጠራሉ. እንደ፡

• oxides፤
• halides፤
• ሲሊሲዶች፤
• nitrides፤
• ቦርድስ፤
• carbides።

የሲሊኮን ከናይትሪክ አሲድ ወይም ከአልካሊ ጋር ሊኖር የሚችል መስተጋብር፣ እሱም የማሳከክ ሂደት ይባላል። ኦርጋኖሲሊኮን ውህዶች በጣም ተስፋፍተዋል እና ዛሬ በጣም እየበዙ መጥተዋል።

በተፈጥሮ ውስጥ መሆን

ሲሊከን በተፈጥሮ ውስጥ በጣም ጉልህ በሆነ መጠን ይገኛል። ከስርጭት አንፃር ከኦክስጅን በኋላ በሁለተኛ ደረጃ ላይ ይገኛል. የእሱ የጅምላ ክፍልፋይ ወደ 30% ገደማ ነው. የባህር ውሃ ደግሞ ይህን ንጥረ ነገር በ 3 mg/l ግምታዊ ክምችት ይይዛል። ስለዚህ ሲሊከን በተፈጥሮ ውስጥ ብርቅዬ አካል ነው ማለት አይቻልም።

በተቃራኒው የሚፈጠርባቸውና የሚመረቱባቸው የተለያዩ አለቶችና ማዕድናት አሉ። በጣም የተለመዱት የተፈጥሮ የሲሊኮን ውህዶች የሚከተሉት ናቸው፡

1. ሲሊካ። የኬሚካል ቀመሩ SiO₂ ነው። በእሱ ላይ የተመሰረቱ እጅግ በጣም ብዙ የተለያዩ ማዕድናት እና አለቶች አሉ-አሸዋ ፣ ድንጋይ ፣ ፌልድስፓርስ ፣ ኳርትዝ ፣ ሮክ ክሪስታል ፣ አሜቴስጢኖስ ፣ ኬልቄዶን ፣ ካርኔሊያን ፣ ኦፓል ፣ ኢያስጲድ እና ሌሎችም።
2. Silicates እና aluminosilicates። ካኦሊን፣ ስፓርስ፣ ሚካ፣ ሲሊሊክ አሲድ ጨው፣ አስቤስቶስ፣ talc።

ስለዚህ ሲሊከን በተፈጥሮ ውስጥ በሰፊው ተሰራጭቷል፣እና ውህዶቹ ታዋቂ እና በሰዎች ዘንድ ለቴክኒካል አፕሊኬሽኖች የሚፈለጉ ናቸው።

ሲሊኮን እና ውህዶቹ

በጥያቄ ውስጥ ያለው ንጥረ ነገር በንጹህ መልክ ሊኖር ስለማይችል የተለያዩ ውህዶች አስፈላጊ ናቸው። ከኬሚካላዊ እይታ, ሶስት የኦክሳይድ ግዛቶችን +2, +4, -4 ማሳየት ይችላል. ከዚህ በመነሳት እና ከማይነቃነቅ ነገር ግን በክሪስታል ላቲስ መዋቅር ውስጥ ልዩ, የሚከተሉትን ዋና ዋና የንጥረ ነገሮች አይነት ይፈጥራል:

• ሁለትዮሽ ውህዶች ከብረታ ብረት ያልሆኑ (ሲላኔ፣ ካርቦራይድ፣ ናይትራይድ፣ ፎስፋይድ እና የመሳሰሉት፤
• oxides፤
• ሲሊኮንአሲድ;
• የብረት ሲሊከቶች።

የሲሊኮን እና ውህዶቹን በጣም የተለመዱ እና በሰዎች ፍላጎት ላይ ያለውን ጠቀሜታ በጥልቀት እንመልከታቸው።

ሲሊኮን ኦክሳይዶች

የዚህ ንጥረ ነገር ሁለት ዓይነቶች አሉ፣በቀመሮቹ የተገለጹ፡

• SiO፤
• SiO₂።

ነገር ግን በጣም የተስፋፋው ዳይኦክሳይድ ነው። በተፈጥሮ ውስጥ በጣም በሚያምር ከፊል የከበሩ ድንጋዮች መልክ አለ፡

• አጌት፤
• ኬልቄዶን፤
• ኦፓል፤
• ካርኔሊያን፤
• ጃስፔር፤
• አሜቲስት፤
• rhinestone።

የሲሊኮን አጠቃቀም በዚህ ቅፅ ጌጣጌጥን ለማምረት አፕሊኬሽኑን አግኝቷል። በሚያስገርም ሁኔታ የሚያምሩ የወርቅ እና የብር ጌጣጌጦች በእነዚህ ከፊል ውድ እና ከፊል ውድ በሆኑ ድንጋዮች ተሠርተዋል።

ጥቂት ተጨማሪ የሲሊኮን ዳይኦክሳይድ ልዩነቶች፡

• ኳርትዝ፤
• ወንዝ እና ኳርትዝ አሸዋ፤
• flint፤
• feldspars።

የሲሊኮን አጠቃቀም በኮንስትራክሽን ስራ፣ በምህንድስና፣ በራዲዮ ኤሌክትሮኒክስ፣ በኬሚካል ኢንዱስትሪ እና በብረታ ብረት ስራዎች ላይ ተግባራዊ ይሆናል። አንድ ላይ፣ የተዘረዘሩት ኦክሳይዶች የአንድ ነጠላ ንጥረ ነገር - ሲሊካ ናቸው።

ሲሊኮን ካርቦዳይድ እና አፕሊኬሽኖቹ

ሲሊኮን እና ውህዶቹ የወደፊቱ እና የአሁኑ ቁሳቁሶች ናቸው። ከእነዚህ ቁሳቁሶች ውስጥ አንዱ የካርቦርዱም ወይም የዚህ ንጥረ ነገር ካርቦይድ ነው. የሲሲ ኬሚካዊ ቀመር. በተፈጥሮው እንደ ማዕድን moissanite ነው።

በንፁህ መልክ የካርቦንና የሲሊኮን ውህድ ውብ ነው።የአልማዝ መዋቅሮችን የሚመስሉ ግልጽ ክሪስታሎች. ሆኖም አረንጓዴ እና ጥቁር ቀለም ያላቸው ንጥረ ነገሮች ለቴክኒካል ዓላማዎች ጥቅም ላይ ይውላሉ።

የዚህ ንጥረ ነገር ዋና ዋና ባህሪያት በብረታ ብረት፣ ኢንጂነሪንግ፣ ኬሚካል ኢንደስትሪ ውስጥ እንዲጠቀሙ የሚፈቅዱት የሚከተሉት ናቸው፡

• ሰፊ ክፍተት ሴሚኮንዳክተር፤
• በጣም ከፍተኛ ጥንካሬ (7 በሞህስ ሚዛን)፤
• ከፍተኛ ሙቀት መቋቋም፤
• በጣም ጥሩ የኤሌክትሪክ መቋቋም እና የሙቀት መቆጣጠሪያ።

ይህ ሁሉ ካርቦርዱንም በብረታ ብረት እና ኬሚካላዊ ውህድ ውስጥ እንደ ጠጣር ቁስ መጠቀም ያስችላል። እንዲሁም ሰፊ ስፔክትረም ኤልኢዲዎችን፣ የመስታወት መቅለጥ ምድጃዎችን፣ ኖዝሎችን፣ ችቦዎችን፣ ጌጣጌጦችን (moissanite ከኪዩቢክ ዚርኮኒያ የበለጠ ዋጋ ያለው)።

ሲላን እና ትርጉሙ

የሲሊኮን ሃይድሮጂን ውህድ ሲላን ይባላል እና ከመነሻ ቁሶች በቀጥታ በማዋሃድ ሊገኝ አይችልም። እሱን ለማግኘት የተለያዩ ብረቶች ሲሊሳይዶች ጥቅም ላይ ይውላሉ ፣ እነዚህም በአሲድ ይታከማሉ። በውጤቱም, ጋዝ ሲላን ይለቀቃል እና የብረት ጨው ይፈጠራል.

የሚገርመው ነገር ግንኙነቱ በፍፁም ብቻውን አይፈጠርም። ሁልጊዜም በምላሹ ምክንያት የሲሊኮን አተሞች በሰንሰለት የተሳሰሩበት የሞኖ-፣ ዲ- እና ትሪሲሊን ድብልቅ ተገኝቷል።

በንብረታቸው እነዚህ ውህዶች ጠንካራ ቅነሳ ወኪሎች ናቸው። በተመሳሳይ ጊዜ, እነሱ ራሳቸው በቀላሉ በኦክስጅን, አንዳንዴም በፍንዳታ ይሞላሉ. ከ halogens ጋር ፣ ምላሾቹ ሁል ጊዜ ኃይለኛ ናቸው ፣ ከትልቅ ልቀት ጋርጉልበት።

የሲላኖች አፕሊኬሽኖች እንደሚከተለው ናቸው፡

1. የኦርጋኒክ ውህድ ምላሾች፣ ይህ ደግሞ ጠቃሚ የኦርጋኖሲሊኮን ውህዶች እንዲፈጠሩ ያደርጋል - ሲሊኮን፣ ጎማ፣ ማሸጊያ፣ ቅባቶች፣ ኢሚልሽን እና ሌሎች።
2. ማይክሮኤሌክትሮኒክስ (ኤልሲዲ ማሳያዎች፣ የተቀናጁ ቴክኒካል ሰርኮች፣ ወዘተ)።
3. አልትራፑር ፖሊሲሊኮን በማግኘት ላይ።
4. የጥርስ ህክምና በሰው ሰራሽ ህክምና።

ስለዚህ በዘመናዊው ዓለም የሲላኖች ጠቀሜታ ከፍተኛ ነው።

ሲሊክ አሲድ እና ሲሊከቶች

ጥያቄ ውስጥ ያለው ንጥረ ነገር ሃይድሮክሳይድ የተለያዩ ሲሊሊክ አሲዶች ነው። አድምቅ፡

• ሜታ፤
• ortho፤
• ፖሊሲሊክ እና ሌሎች አሲዶች።

ሁሉም በጋራ ንብረቶች የተዋሃዱ ናቸው - በነጻው ግዛት ውስጥ ከፍተኛ አለመረጋጋት። በቀላሉ በሙቀት ተጽዕኖ ሥር ይበሰብሳሉ. በተለመደው ሁኔታ ውስጥ ለረጅም ጊዜ አይኖሩም, በመጀመሪያ ወደ ሶል, ከዚያም ወደ ጄል ይለወጣሉ. ከደረቁ በኋላ, እንደዚህ ያሉ መዋቅሮች ሲሊካ ጄል ይባላሉ. በማጣሪያዎች ውስጥ እንደ ማስታወቂያ ይጠቀማሉ።

አስፈላጊ, ከኢንዱስትሪ እይታ አንጻር, የሲሊቲክ አሲድ ጨው ናቸው - ሲሊከቶች. እንደ

ያሉ ንጥረ ነገሮችን መመረት መሰረት ያደረጉ ናቸው።

• ብርጭቆ፤
• ኮንክሪት፤
• ሲሚንቶ፤
• zeolite፤
• ካኦሊን፤
• porcelain፤
• faience፤
• ክሪስታል፤
• ሴራሚክስ።

የአልካሊ ብረት ሲሊከቶች ይሟሟሉ፣ሌሎቹ ሁሉ አይደሉም። ስለዚህ, ሶዲየም እና ፖታስየም ሲሊኬት ፈሳሽ ብርጭቆ ይባላሉ. ተራ የቄስ ሙጫ - ይህ ሶዲየም ነውሲሊክ አሲድ ጨው።

ግን በጣም የሚያስደስቱ ውህዶች አሁንም ብርጭቆዎች ናቸው። ምንም ያህል የዚህ ንጥረ ነገር ልዩነቶች ቢመጡም! ዛሬ ቀለም, ኦፕቲካል, ማቲ አማራጮችን ያገኛሉ. የብርጭቆ ዕቃዎች በድምቀቱ እና በአይነታቸው በጣም አስደናቂ ናቸው። የተወሰኑ የብረት እና የብረት ያልሆኑ ኦክሳይዶችን ወደ ድብልቅው ውስጥ በመጨመር ብዙ ዓይነት የመስታወት ዓይነቶችን ማምረት ይቻላል. አንዳንድ ጊዜ እንኳን አንድ አይነት ጥንቅር, ነገር ግን የተለያየ መቶኛ ክፍሎች ወደ ንጥረ ነገሮች ባህሪያት ልዩነት ያመራሉ. ለምሳሌ porcelain እና faience ነው፣ ቀመራቸው SiO₂AL₂O₃ ነው። K 2_O.

ኳርትዝ ብርጭቆ በጣም ንፁህ የሆነ ምርት ሲሆን ቅንብሩ እንደ ሲሊከን ዳይኦክሳይድ ይገለጻል።

በሲሊኮን ውህዶች ውስጥ የተገኙ ግኝቶች

ባለፉት ጥቂት ዓመታት ውስጥ በተደረገው ጥናት፣ ሲሊከን እና ውህዶቹ በተለመደው የሕያዋን ፍጥረታት ሁኔታ ውስጥ በጣም አስፈላጊ ተሳታፊዎች እንደሆኑ ተረጋግጧል። የዚህ ንጥረ ነገር እጥረት ወይም ከመጠን በላይ በመኖሩ እንደ

ያሉ በሽታዎች

• ካንሰር፤
• ሳንባ ነቀርሳ;
• አርትራይተስ፤
• የዓይን ሞራ ግርዶሽ፤
• ስጋ ደዌ፤
• ዳይሴንተሪ፤
• ሩማቲዝም፤
• ሄፓታይተስ እና ሌሎችም።

የእርጅና ሂደቱ ራሱ ከሲሊኮን መጠናዊ ይዘት ጋር የተያያዘ ነው። በአጥቢ እንስሳት ላይ የተደረጉ በርካታ ሙከራዎች የንጥረ ነገር እጥረት ሲኖር የልብ ድካም፣ስትሮክ፣ካንሰር እንደሚከሰት እና የሄፐታይተስ ቫይረስ እንዲነቃቁ አረጋግጠዋል።