Silicon (eileamaid cheimigeach) feartan feart foirmle. Silicon fosgladh sgeulachd

Tha mòran nuadh-uidheaman teicneòlasach agus apparatuses a chruthachadh air sgàth sònraichte feartan stuthan a gheibhear ann an nàdar. A'chinne-dhaonna le deuchainneachd is cùramach sgrùdadh air na h-eileamaidean a tha gar cuairteachadh daonnan ùrachadh innleachd aice fhèin - a 'phròiseas seo tha an t-ainm teicneòlais adhartas. Tha e stèidhichte air sìmplidh, ruigsinneach do na h-uile nithe a tha gar cuairteachadh sa bheatha làitheil. Mar eisimpleir, a 'ghainmhich, dè faodaidh e bhith iongantach is annasach? -Saidheans a bha comasach air a sgaradh bho na sileacon - eileamaid cheimigeach, gun a cha bhiodh acfhainn coimpiutair. Tha achadh iarrtas a tha eadar-mheasgte agus tha e daonnan a 'leudachadh. Tha seo ga choileanadh le feartan sònraichte an sileacon dadam, a structair agus a 'chomasachd de sìmplidh fhillte le stuthan eile.

feart

Ann an àm an t-siostam, a leasachadh D. I. Mendeleevym, sileacon (eileamaid cheimigeach) air an comharrachadh le samhla Si. Tha ea 'toirt iomradh air an neo-mheatailtean, tha e suidhichte anns a' phrìomh an ceathramh buidheann an treas ùine, tha an àireamh atamach 14. Tha faisg air carbon Chan eil tubaisteach: ann am mòran de na feartan aca a tha an coimeas. Neo lorg ann an nàdar ann an riochd fìor-ghlan, mar gnìomhach eileamaid agus tha ceangal làidir gu leòr le ogsaidean. Base stuth - silica, a tha an ogsaid, agus silicates (gainmheach). Nuair seo sileacon (nàdarra compound) 'S e aon de na eileamaidean ceimigeach as cumanta san t-saoghal. Mass bloigh susbaint a-mhàin a tha e an dara gu ocsaidean (còrr is 28%). Tha mullach rùsg filleadh anns sileacon ann an riochd dà-ogsaid (èiteag seo), diofar sheòrsaichean de ghainmheach agus crèadh. Tha an dàrna buidheann as cumanta air a dhèanamh suas de a silicates. Aig doimhneachd de mu 35 km bhon uachdar air an cur clach-ghràin agus tasgaidhean basalt, a tha a 'gabhail a-steach sileacon choimeasgaidhean. Bha an ceudad a th 'air an talamh prìomh Chan eil dh'obraich a-mach fhathast, ach as fhaisge air an uachdar an chòmhdach (suas gu 900 km) le silicates. A rinneadh an t-sàl sileacon dùmhlachd 3 MG / l, gealaich ùir 40% a 'gabhail a choimeasgaidhean. Cosmos, a 'chinne-daonna gu ruige seo air a sgrùdadh seo eileamaid cheimigeach a tha ann an ultach. Mar eisimpleir, spectral mion-sgrùdadh de meteorites, a tha a 'tighinn talamh aig astar a tha ri fhaotainn do luchd-rannsachaidh, air sealltainn gu bheil iad air a dhèanamh suas de 20% de sileacon. Tha comas air cruthachadh beatha air a 'bhunait seo eileamaid ann ar galaxy.

rannsachadh phròiseas

Eachdraidh an lorg an eileamaid cheimigeach a sileacon Tha grunn ìrean. Tha mòran stuthan, systematized Mendeleev, a chleachdadh leis a 'chinne-daonna airson linntean. A bharrachd air sin, tha na h-eileamaidean ann an riochd nàdarra, i .e. fhillte ann nach deach dèiligeadh ceimigean, agus a h-uile feartan aca nach robh aithnichte do dhaoine. Anns a 'phròiseas a' dèanamh a h-uile feartan stuthan a nochd e gu feuman ùra. Tha feartan sileacon gu ruige seo nach deach a sgrùdadh gu deireadh - 'S e eileamaid seo gu leòr raon farsaing is measgaichte de dh'iarrtasan a' fàgail rùm airson ùra a lorg airson na ginealaichean ri teachd de luchd-saidheans. Nuadh-bidh an teicneòlas mòr luathachadh a 'phròiseas seo. Ann an XIX linn, mòran ceimigearan ainmeil air a bhith a 'feuchainn ri faighinn a-ghlan sileacon. Airson a 'chiad turas a bha e comasach a dhèanamh Tenaru L. agus J. Gay-Lussac ann an 1811, ach an lorg an eileamaid a bhuineas do J. Berzelius, a bha comasach chan ann a mhàin a chomharrachadh nadur, ach cuideachd airson iomradh e. Ceimigear às an t-Suain a fhuair sileacon ann an 1823, airson seo, tha e air a chleachdadh meatailt potassium agus potassium salainn. Tha reaction ghabh àite aig a 'mheadhan ann an cruth teas. Tha an sìmplidh stuthan-ghlas dath donn a tha amorphous sileacon. Crystal eileamaid fìor-ghlan a chaidh fhaighinn ann an 1855 Sainte-Kler Devilem. Tha iom-fhillteachd a tha dìreach co-cheangailte ri riarachadh àrd neart atamach dàimhean. Anns gach suidheachadh, na stuthan ceimigeach a bhualadh air a stiùireadh gu pròiseas purification bho truailleadh, an amorphous agus Crystalline modailean eadar-dhealaichte aig na lotaichean.

Silicon: eileamaid cheimigeach a fuaimneachadh

Tha a 'chiad ainm an thoradh pùdar - Kizel - chaidh a mholadh le Berzelius. Anns an Rìoghachd Aonaichte agus na Stàitean Aonaichte sileacon agus an-diugh chaidh ainmeachadh mar sileacon (Silicium) no sileaconach (Silicon). Tha am facal a 'tighinn bhon fhacal Laideann "spor" (no "clach"), agus anns a' chuid as motha de chùisean a tha e ceangailte ri bun-bheachd "talamh" air sgàth gu farsaing sgaoileadh ann an nàdar. Russian fuaimneachadh na stuthan ceimigeach a tha eadar-dhealaichte, a h-uile an crochadh air tùs. Bha e air a ghairm silica (Zakharov chur an teirm ann an 1810), Sicily (1824, Dvigubsky, Solovyov), silica (1825, eagal), agus a-mhàin ann an 1834, an cungadair Russian Gearmailtis Ivanovich Gess toirt a-steach ainm a chleachdadh gus a nis chuid as motha de stòran - sileacon. The Periodic Mendeleyev System e ainmichte samhla Si. Ciamar a leughas eileamaid cheimigeach a sileacon? Bha mòran sgoilearan Beurla a-labhairt dùthchannan-ainm aige fhuaimneachadh mar "B" no a 'cleachdadh an fhacail "sileaconach". Uime sin tha an t-saoghail ainmeil ainm an gleann, a tha rannsachadh agus a 'togail coimpiutair bathar-cruaidh àrd-chabhsair. Russian-labhairt àireamh-sluaigh a 'bruidhinn air an sileacon eileamaid (bhon fhacal Grèigeach "Mountain creige").

A bhith ann an nàdar: achaidhean

Fad a 'bheinn siostaman a dhèanamh à sileacon fhillte, nach eil a lorg ann an riochd fìor-ghlan, a chionn a h-uile ainm mèinnirean tha dioxides no silicates (aluminosilicates). Tha bòidhchead iongantach de na clachan a chleachdadh le daoine mar òrnaideach stuth - tha e opals, amethysts, èiteag seòrsa, Jasper, chalcedony, Agate, rock criostal, carnelian agus mòran eile. Tha iad air an cruthachadh air sgàth na thachair an diofar sileacon fhillte a tha a 'co-dhùnadh an dùmhlachd, structar, an dath agus an stiùireadh a chleachdadh. Dèan lèirmheas air a inorganic t-saoghail Faodar co-cheangailte ris an aon eileamaid cheimigeach, anns a bheil an àrainneachd a 'cruthachadh dàimhean làidir le meatailtean no meatailtean (sinc, magnesium, calcium, mangaineis, TITANIUM agus mar sin air. D.). Le bhith a 'coimeas ri stuthan eile, sileacon an ìre mhath furasta ruigsinneach airson às-tharraing aig sgèile gnìomhachais: tha e air a lorg ann an-chuid de iarann agus mèinnirean. Uime sin, gnìomhach a mhèinneadh tasgaidhean a tha ceangailte ris a 'mhòr-chuid aig prìs ruigsinneach tobraichean lùtha seach an tìreil meallan de chùis. Quartzites agus clach ghainmhich a tha ri fhaotainn anns gach dùthaich. As saothrachaidh mòr agus sileacon solaraichean tha: Sìona, an Fhraing, an Nirribhidh, na Stàitean Aonaichte (Virginia an Iar, Ohio, Alabama, New York), Astràilia, Afraga a Deas, Canada, Brazil. A h-uile gnìomhachas saothrachaidh a 'cleachdadh diofar dhòighean, a' crochadh air an t-seòrsa bathar (teicnigeach, semiconductor, àrd-sileacon). Eileamaid cheimigeach a shaidhbhreachadh bharrachd air sin, air neo, a ghlanadh o gach seòrsa truailleadh Tha feartan fa leth a tha a 'crochadh air barrachd cleachdadh. Tha seo cuideachd a 'buntainn ri nadur. Silicon structar a 'mìneachadh farsaingeachd a' tagradh aige.

Eachdraidh a 'cleachdadh

Glè thric, air sgàth an ionnanachd de ainmean nan daoine mì-sileacon agus ailbhinn, ach tha na bun-bheachdan nach eil co-ionann. Tha sinn soilleir. Mar iomradh mu thràth, ann an nàdur, sileacon a tha ann nach eil fìor-ghlan a cruth, chan urrainnear a ràdh mu na ceanglaichean aige (an aon silica). Tha a 'phrìomh mèinnirean agus creagan chruth dà-ogsaid a tha sinn a' beachdachadh air na stuthan - tha gainmheach (uisge agus silica), clach-èiteig agus, feldspar agus ailbhinn. Tha an dàrna chual Feumaidh a h-uile, oir tha e air a thoirt gu math cudromach ann an eachdraidh a 'chinne-daonna. Le seo cheangaileadh an innealan cloiche le daoine rè an Linn na Cloiche. Tha oirean biorach o chipping na fo-chreig, gu mòr a 'furastachadh an obair aig an t-seann mnathan a' dèanamh, agus an comas gheurachadh - sealgairean agus iasgairean. Flint cha robh neart meatailt bathar, ach dh'fhàillig an t-ionnstramaidean a dh'fhaodadh a bhith nan àite. A chleachdadh mar ailbhinn mhair iomadh linn - gus an innleachadh thobraichean eile.

A thaobh suidheachadh an-diugh, na feartan aig sileacon ga dhèanamh comasach brath a ghabhail air stuth airson sgeadachadh no a 'cruthachadh ceramic soithichean, le, a bharrachd air ealain laghach coltas, tha an àireamh de feartan sàr-mhath gnìomhachail. A fa leth stiùireadh den iarrtas aca mar thoradh air an innleachd glainne mu 3000 bliadhna air ais. Tha an tachartas seo a 'toirt cothrom a chruthachadh sgàthanan, soithichean, glainne dhathte fhillte anns a bheil breac-dhualadh de sileacon. Formula ciad stuthan a dh'fheumar cur phàirtean, a 'leigeil a' bhathar a thoirt miannaichte dath agus a 'bhuaidh air an neart an glainne. Amazing bòidhchead agus diofar obair ealain a chaidh a dhèanamh le fear à mèinnirean agus clachan anns an sileacon. Tha an leigheas a dhèanamh den eileamaid seo air a bhith air am mìneachadh le luchd-saidheans agus seann chleachdadh air feadh an eachdraidh a 'chinne-daonna. Bha iad a cur a-mach na tobraichean ag òl uisge-stòraidh airson bathar a chleachdadh sa bheatha làitheil agus ann an eòlas-leighis. Bha fùdar fhaighinn le bhith a 'bleith a' buntainn ri lotan. Aire shònraichte a chaidh a phàigheadh gu uisge a daingeann ann am poit air an dèanamh de fhillte anns a bheil sileacon. Eileamaid cheimigeach a rinneadh eadar-obrachadh leis, a 'toirt cothrom an àireamh sgrios pathogenic bacteria agus microorganisms. Agus chan e sin uile na roinnean far a bheil sinn a 'beachdachadh air na stuthan a tha fìor, fìor ann an iarrtas. sileacon structar ag adhbhrachadh ioma-dhreuchdachd aca.

seilbhean

Airson tuilleadh fiosrachaidh air na feartan den stuth a tha e riatanach beachdachadh, a 'gabhail a-steach a h-uile ghabhas lotaichean. Plana eileamaid cheimigeach sileacon gabhail a-steach feartan corporra feartan, dealain crìochan, a 'sgrùdadh agus choimeasgaidhean-bhualadh na h-, agus mar sin air an slighe. G. Silicon Crystalline ann an riochd a tha an dath dorcha glas le meatailt lainnir. Face-chliath stèidhichte ciùbach de coltach carbon (diamond), ach air sgàth barrachd fad na ceangalan nach eil e cho làidir. Plastic e a 'dèanamh teas suas gu 800 ^{° C,} ann an suidheachaidhean eile, tha e fhathast cugallach. Tha feartan fiosaigeach sileacon a dhèanamh air leth susbaint: tha e follaiseach gu fo-dhearg rèididheachd. Leaghaidh puing - 1410 ⁰ C agus a 'goil - 2600 C ^0, tha an dùmhlachd fo àbhaisteach h-- 2330 kg / m ^3. Ìomhaigheach tearmach conductivity Chan eil e daonnan airson nan diofar sampaill a tha e air a gheibhear ann an tuairmseach luach 25 ⁰ C. Tha feartan an sileacon dadam leigeil a chleachdadh mar semiconductor. Leithid sin de thagraidhean as motha a tha ann an iarrtas a tha ann an-diugh an t-saoghail. Tha meudachd conductivity 'toirt buaidh air mar a rinneadh an sileacon agus eileamaidean, a tha ann còmhla riutha. Mar sin, a bharrachd air a chleachdadh eileagtronaigeach conductivity antimony, Arsnaig, phosphorus, airson perforated - almain, gallium, boron, indium. Nuair a chruthachadh le innealan sileacon a chleachdadh mar stiùireadh uachdar leigheas le neach-ionaid, a tha a 'toirt buaidh air obrachadh a' chlàir.

Tha feartan sileacon mar shàr-stiùiriche air a chleachdadh gu math farsaing anns an latha an-diugh ionnstramaid. Gu h-àraidh cudromach a cleachdadh ann an dèanamh ionnsaichte uidheam (me, nua-uidheaman coimpiutaireachd, coimpiutairean).

Silicon: feart eileamaid cheimigeach

Anns a 'chuid as motha de chùisean, tha an sileacon tetravalent, tha cuideachd air conaltradh ann far am faodar a chur gu dhà. Fo h-àbhaisteach tha e air a dhroch gnìomhach, a tha làidir aig compound seòmar Teòthachd urrainn ach a 'gabhail ri fluorine ann an gaseous aggregate stàite. Tha seo air sgàth an bacadh bhuaidh dà-ogsaid uachdar film, a tha a 'beachdachadh ann an eadar-obrachadh leis an Ambient ocsaidean no uisge. Gus an t-ath-bhualaidhean riatanach gus cleachdadh a bhrosnachadh: àrdachadh ann an teòthachd a tha freagarrach airson stuth mar sileacon. Eileamaid cheimigeach beachd le ogsaidean aig 400-500 C ^0, a 'ciallachadh dà-ogsaid film a' meudachadh, a 'phròiseas oxidation. Nuair a bha an teòthachd air a thogail gu 50 C ⁰ an-bhualadh le bromine, clòrain, iodine, leis am bheil sradagach tetrahalides chruthachadh. Le acids sileacon Chan eil fa-near, ach a-mhàin measgachadh de hydrofluoric agus nitric acid, fhad 'sa alkali sam bith ann a theasachadh tha an stàit solvent. Silanes a dhèanamh a-mhàin le bhith a 'lobhadh ann an silicides-bhualadh le haidridean chan eil e dol a-steach. The as àirde neart agus ceimigeach fhillte eadar-dhealaichte passivity le boron agus carbon. Àrd-aghaidh alkalis agus ri tachartasan shearbhagan, le compound de naitridean, a tha a 'tachairt aig teòthachd còrr is 1000 ⁰ C. Tha silicides tha fhaighinn le reaction le meatailtean, agus anns a' chùis seo an crochadh air valency an eileamaid, tha a 'sealltainn sileacon. Formula stuthan a chruthachadh le com-pàirteachas de eadar-ghluasad meatailt tha resistant gu ri tachartasan shearbhagan. Tha an structar a 'sileacon dadam dìreach a' toirt buaidh air feartan agus an comas a bhith a 'coluadar ri eileamaidean eile. Tha am pròiseas cruthachadh dàimhean ann an nàdar agus nuair a tha fosgailte do nadur (ann an obair-lann, tionnsgalach àrainneachd) diofraichte mòr. Silicon structar a 'gabhail a stuthan ceimigeach ghnìomhachd.

structar

Tha cuairt structar an sileacon dadam Tha feartan aca fhèin. Tha an cosgais prìomh 14, a tha a 'co-fhreagairt an t-sreath uile ann an àm an t-siostaim. Tha an àireamh de chasaid pìosan: protons - 14; electron - 14; neutrons - 14. Tha an structair cuairt sileacon dadaman tha na leanas: Si +14) 2) 8) 4. Air an mu dheireadh (a-muigh) electron ìre 4 a tha a 'dearbhadh an ìre de oxidation leis an t-soidhne "+" no "-". Silicon ogsaid Tha am foirmle SiO ₂ (Valence 4+), chugallach haidridean compound - SiH ₄ (Valence de -4). Tuaiream mòr den sileacon dadaman urrainn ann an cuid de fhillte a tha co-òrdanachadh an àireamh de 6, mar compound le fluorine. Molar mass - 28 atamach radius - 132 PS, an electron slige rèiteachaidh: 1s 2s ^{2 2} 3 ^{2 6} 2P 3P ^2.

iarrtas

Surfactants no làn doped sileacon a chleachdadh mar an semiconductor air cruthachadh iomadh, nam measg mionaideachd, innealan (me, ceallan grèine, transistors, agus t rectifier. D.). Ultrapure sileacon a chleachdadh gus a chruthachadh grèine ceallan (lùth). Type aon criostal a chleachdadh airson an dèanamh sgàthan is leusair gas. Silicon choimeasgaidhean fhaighinn glainne, ceramic leac, crèadhadaireachd, porcelain agus earthenware. Tha caochladh sheòrsaichean bathair a dhèanamh tha e doirbh airson innse, an cleachdadh a 'tachairt ann am beatha làitheil, ann an ealain agus saidheans, anns an àite-obrach. Tha an saimeant a tha an stuth amh a chruthachadh agus measgachaidhean breige crìochnachaidha stuthan. Sgaoileadh ola, lubricants stèidhichte air sileaconach fhillte a lùghdachadh gu mòr suathadh anns a 'gluasad pàirtean den mòran dòighean. Silicides sgàth gun choimeas feartan ann ionnsaigheach meadhanan counter (acids, teòthachd) a tha gan cleachdadh ann an gnìomhachas. Dealain aca, niùclasach agus ceimigeach comharran a 'gabhail a-steach na h-eòlaichean air iom-fhillte riochdachaidhean, Cha bheag a' cluich dleastanas agus structar an sileacon dadam.

Tha sinn air an liostadh as àrd-inbhe agus adhartach gu ruige iarrtas. As cumanta, a tha air a dhèanamh ann an ultach Teicnigeach sileacon a chleachdadh ann an grunn dhòighean:

1. Mar stuth amh airson a 'deasachadh stuthan fìor-ghlan.
2. Airson alloying-mheatailt gnìomhachas: an làthair sileacon refractoriness 'meudachadh, a' leasachadh meirg aghaidh agus meacanaigeach neart (le còrr den eileamaid seo, an urrainn alloy fàs ro Breadail).
3. Mar deoxidizer airson toirt air falbh còrr ocsaidean bho meatailt.
4. Raw stuthan airson a 'dèanamh silanes (Si' dùblachadh le stuthan organach).
5. Airson haidridean riochdachaidh à sileacon-iarainn alloy.
6. Riochdachadh panalan.

Large luach de nadur agus airson àbhaisteach obrachadh daonna bheairt. Silicon structar, a tha feartan sa chùis seo cinntiche. Sa chùis seo, tha còrr no dìth e a 'dol gu dhroch ghalairean.

Tha corp an duine

Leigheas airson ùine fhada, a 'cleachdadh sileacon mar bactericidal agus Frangach. Ach leis na buannachdan seo a chleachdadh a-muigh eileamaid feumar daonnan ùrachadh ann an corp an duine. Tha àbhaisteach ìre de a shusbaint a nì leasachadh air beatha san fharsaingeachd. Ann an tachartas ann de chion còrr is 70 trace eileamaidean beothamain agus tha iad a 'metabolized leis a' bhuidheann, a tha gu math nas ìsle aghaidh ri measgachadh de ghalaran. Tha an ceudad as àirde de sileacon a tha a 'faicinn ann an cnàimh,' chraicionn, tendons. Tha ea 'cluich an dleastanas a tha aig eileamaid ann an structar a tha a' toirt taic do agus a 'toirt neart elasticity. A h-uile cairt cruaidh maothran a chruthachadh aig cosgais a choimeasgaidhean. Mar thoradh air sgrùdaidhean o chionn ghoirid fhuair e sileacon susbaint anns an dubhaig, pancreas agus connective bodhaig. Tha dleastanas na buidhnean sin ann an obrachadh a 'bhuidheann a tha gu math mòr, mar sin a' lùghdachadh a tha a shusbaint droch bhuaidh air iomadh prìomh thaisbeanairean beòshlaint. An latha le biadh agus uisge a bu chòir buidheann a gheibh 1 gram de sileacon - cuidichidh seo a sheachnadh ghabhas galaran leithid sèid 'chroicionn, nas buige na cnàmhan, cruthachadh clachan ann an grùthan, na àra, Blurred lèirsinn, falt agus nail h-atherosclerosis. Nuair a bhios gu leòr ìre na th 'air eileamaid seo àrdachadh dìonachd, normalizes metabolism,' leasachadh chiad sreath mòran de na h-eileamaidean riatanach airson slàinte daonna. Tha an àireamh as motha de silica - ann bàrr gràin, radishes, chruithneachd. Bheir buannachdan cudromach gu sileacon uisge. Gus co-dhùnadh an àireamh is tricead a cleachdadh as fheàrr airson co-chomhairleachadh le speisealta.