요소 특성

14 Si 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2

동위원소: 28 Si(92.27%); 29 Si(4.68%); 30시(3.05%)

규소는 지각에서 산소(질량 기준 27.6%) 다음으로 두 번째로 풍부한 원소입니다. 자연에서는 자유 상태로 발견되지 않으며 주로 SiO2나 규산염의 형태로 발견됩니다.

Si 화합물은 독성이 있습니다. SiO 2 및 기타 규소 화합물(예: 석면)의 작은 입자를 흡입하면 위험한 질병인 규폐증이 발생합니다.

바닥 상태에서 실리콘 원자의 원자가는 II이고 여기 상태에서는 IV입니다.

Si의 가장 안정적인 산화 상태는 +4입니다. 금속(규화물)과의 화합물 S.O. -4.

실리콘을 얻는 방법

가장 흔한 천연 규소 화합물은 실리카(이산화규소) SiO 2 입니다. 실리콘을 생산하는 주요 원료이다.

1) 1800"C의 아크로에서 탄소를 이용한 SiO 2 환원: SiO 2 + 2C = Si + 2CO

2) 다음 계획에 따라 기술 제품에서 고순도 Si를 얻습니다.

a) Si → SiCl 2 → Si

b) Si → Mg 2 Si → SiH 4 → Si

실리콘의 물리적 특성. 실리콘의 동소체 변형

1) 결정질 실리콘 - 금속 광택을 지닌 은회색 물질, 다이아몬드형 결정 격자. mp 1415"C, 끓는점 3249"C, 밀도 2.33 g/cm3; 반도체다.

2) 비정질 실리콘 - 갈색 분말.

실리콘의 화학적 성질

대부분의 반응에서 Si는 환원제로 작용합니다.

저온에서 실리콘은 화학적으로 불활성이며, 가열되면 반응성이 급격히 증가합니다.

1. 400°C 이상의 온도에서 산소와 반응합니다.

Si + O 2 = SiO 2 산화규소

2. 이미 실온에서 불소와 반응합니다.

Si + 2F 2 = SiF 4 사불화규소

3. 다른 할로겐과의 반응은 온도 = 300 - 500°C에서 발생합니다.

Si + 2Hal 2 = SiHal 4

4. 600°C에서 황 증기와 함께 이황화물을 형성합니다.

5. 질소와의 반응은 1000°C 이상에서 발생합니다.

3Si + 2N 2 = Si 3 N 4 질화규소

6. 온도 = 1150°C에서 탄소와 반응합니다.

SiO 2 + 3C = SiC + 2CO

카보런덤은 경도가 다이아몬드에 가깝습니다.

7. 실리콘은 수소와 직접 반응하지 않습니다.

8. 실리콘은 산에 강합니다. 질산과 불화수소산(불산)의 혼합물하고만 상호작용합니다.

3Si + 12HF + 4HNO 3 = 3SiF 4 + 4NO + 8H 2 O

9. 알칼리 용액과 반응하여 규산염을 형성하고 수소를 방출합니다.

Si + 2NaOH + H 2 O = Na 2 SiO 3 + 2H 2

10. 실리콘의 환원 특성은 금속을 산화물로부터 분리하는 데 사용됩니다.

2MgO = Si = 2Mg + SiO2

금속과의 반응에서 Si는 산화제입니다.

실리콘은 s-금속 및 대부분의 d-금속과 함께 규화물을 형성합니다.

특정 금속의 규화물 조성은 다양할 수 있습니다. (예: FeSi 및 FeSi 2 , Ni 2 Si 및 NiSi 2 .) 가장 잘 알려진 규화물 중 하나는 마그네슘 규화물이며, 이는 단순한 물질의 직접적인 상호 작용을 통해 얻을 수 있습니다.

2Mg + Si = Mg 2 Si

실란(모노실란) SiH 4

실란(수소 실리카) Si n H 2n + 2, (알칸 참조), 여기서 n = 1-8입니다. 실란은 알칸과 유사하며 -Si-Si- 사슬의 불안정성이 다릅니다.

모노실란 SiH 4는 불쾌한 냄새가 나는 무색 가스입니다. 에탄올, 가솔린에 용해됩니다.

획득 방법:

1. 염산에 의한 규화마그네슘 분해: Mg 2 Si + 4HCI = 2MgCl 2 + SiH 4

2. 수소화알루미늄리튬을 이용한 Si 할로겐화물의 환원: SiCl 4 + LiAlH 4 = SiH 4 + LiCl + AlCl 3

화학적 특성.

실란은 강력한 환원제입니다.

1.SiH4는 매우 낮은 온도에서도 산소에 의해 산화됩니다.

SiH 4 + 2O 2 = SiO 2 + 2H 2 O

2. SiH 4는 특히 알칼리성 환경에서 쉽게 가수분해됩니다.

SiH 4 + 2H 2 O = SiO 2 + 4H 2

SiH 4 + 2NaOH + H 2 O = Na 2 SiO 3 + 4H 2

산화규소(IV)(실리카) SiO 2

실리카는 결정질, 비결정질, 유리질 등 다양한 형태로 존재합니다. 가장 일반적인 결정 형태는 석영입니다. 석영 암석이 파괴되면 석영 모래가 형성됩니다. 석영 단결정은 투명하거나 무색(암결정)이거나 다양한 색상의 불순물로 착색된 것(자수정, 마노, 벽옥 등)입니다.

무정형 SiO 2 는 오팔 광물의 형태로 발견됩니다. 실리카겔은 인공적으로 생산되며 SiO 2 콜로이드 입자로 구성되어 있으며 매우 우수한 흡착제입니다. 유리질 SiO2는 석영 유리로 알려져 있습니다.

물리적 특성

SiO2는 물에 아주 약간 용해되며 유기 용매에도 거의 녹지 않습니다. 실리카는 유전체입니다.

화학적 특성

1. SiO2는 산성 산화물이므로 비정질 실리카는 알칼리 수용액에 천천히 용해됩니다.

SiO 2 + 2NaOH = Na 2 SiO 3 + H 2 O

2. SiO2는 가열되면 염기성 산화물과도 상호 작용합니다.

SiO 2 + K 2 O = K 2 SiO 3;

SiO 2 + CaO = CaSiO 3

3. 비휘발성 산화물인 SiO 2는 Na 2 CO 3에서 이산화탄소를 대체합니다(융합 중).

SiO 2 + Na 2 CO 3 = Na 2 SiO 3 + CO 2

4. 실리카는 불산과 반응하여 하이드로플루오로규산 H 2 SiF 6을 형성합니다.

SiO 2 + 6HF = H 2 SiF 6 + 2H 2 O

5. 250 - 400°C에서 SiO 2 는 기체 HF 및 F 2 와 상호작용하여 테트라플루오로실란(사불화규소)을 형성합니다.

SiO 2 + 4HF(가스) = SiF 4 + 2H 2 O

SiO 2 + 2F 2 = SiF 4 + O 2

규산

모두 다 아는:

오르토규산 H 4 SiO 4 ;

메타실리콘(규)산 H 2 SiO 3 ;

디규산 및 폴리규산.

모든 규산은 물에 약간 용해되며 쉽게 콜로이드 용액을 형성합니다.

영수증 방법

1. 알칼리 금속 규산염 용액에서 산으로 인한 침전:

Na 2 SiO 3 + 2HCl = H 2 SiO 3 ↓ + 2NaCl

2. 클로로실란의 가수분해: SiCl 4 + 4H 2 O = H 4 SiO 4 + 4HCl

화학적 특성

규산은 매우 약한 산(탄산보다 약함)입니다.

가열하면 탈수되어 최종 생성물인 실리카를 형성합니다.

H 4 SiO 4 → H 2 SiO 3 → SiO 2

규산염 - 규산 염

규산은 매우 약하기 때문에 수용액의 염은 매우 가수분해됩니다.

Na 2 SiO 3 + H 2 O = NaHSiO 3 + NaOH

SiO 3 2- + H 2 O = HSiO 3 - + OH - (알칼리성 매질)

같은 이유로 이산화탄소가 규산염 용액을 통과하면 규산이 치환됩니다.

K 2 SiO 3 + CO 2 + H 2 O = H 2 SiO 3 ↓ + K 2 CO 3

SiO 3 + CO 2 + H 2 O = H 2 SiO 3 ↓ + CO 3

이 반응은 규산염 이온에 대한 정성적 반응으로 간주될 수 있습니다.

규산염 중에서 Na 2 SiO 3 와 K 2 SiO 3만이 용해도가 높은 물질을 수용성유리라 하고, 이들의 수용액을 액체유리라고 한다.

유리

일반 창유리는 Na 2 O CaO 6 SiO 2 조성을 가지고 있습니다. 즉, 규산 나트륨과 규산 칼슘의 혼합물입니다. Na 2 CO 3 소다, CaCO 3 석회석 및 SiO 2 모래를 융합하여 얻습니다.

Na 2 CO 3 + CaCO 3 + 6SiO 2 = Na 2 O CaO 6SiO 2 + 2СO 2

시멘트

물과 상호작용할 때 시간이 지남에 따라 단단한 돌 같은 몸체로 변하는 플라스틱 덩어리를 형성하는 분말 결합 재료입니다. 주요 건축 자재.

가장 일반적인 포틀랜드 시멘트의 화학적 조성(중량%)은 20 - 23% SiO 2 입니다. 62 - 76% CaO; 4 - 7% Al 2 O 3; 2-5% Fe2O3; 1-5% MgO.

물리적 특성. 실리콘은 깨지기 쉽습니다. 800°C 이상으로 가열하면 연성이 증가합니다. 산에 강합니다. 산성 환경에서는 불용성 산화막으로 덮여 부동태화됩니다.

미세 요소는 1.1 마이크론의 파장에서 시작하는 적외선에 투명합니다.

화학적 특성. 실리콘은 다음과 같이 상호 작용합니다.

• 환원 특성이 나타나는 할로겐(불소) 포함: Si + 2F2 = SiF4. 이는 300°C에서 염화수소와 반응하고, 500°C에서는 브롬화수소와 반응합니다.
• 400~600°C로 가열 시 염소 포함: Si + 2Cl2 = SiCl4;
• 400~600°C로 가열 시 산소와 함께: Si + O2 = SiO2;
• 다른 비금속과 함께. 2000° C의 온도에서 탄소(Si + C = SiC) 및 붕소(Si + 3B = B3Si)와 반응합니다.
• 1000° C의 온도에서 질소: 3Si + 2N2 = Si3N4;
• 금속과 함께 규화물을 형성함: 2Ca + Si = Ca2Si;
• 산 - 불산과 질산의 혼합물로만 : 3Si + 4HNO3 + 18HF = 3H2 + 4NO + 8H2O;
• 알칼리로. 규소가 용해되고 규산염과 수소가 형성됩니다: Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + H2.

수소와 상호작용하지 않습니다.

비타민 및 미네랄과 신체의 상호 작용

실리콘은 비타민과 상호 작용합니다. 시리얼과 감귤류, 녹색 채소의 조합이 가장 건강에 좋은 것으로 간주됩니다.

실리콘은 자유 라디칼과의 싸움에 관여합니다. 중금속(납)과 상호작용하여 미량원소는 안정적인 화합물을 형성합니다. 그들은 비뇨생식기계에 의해 배설됩니다. 폐기물과 독성 물질에서도 같은 일이 일어납니다.

실리콘은 철(Fe)과 칼슘(Ca), 코발트(Cb), 망간(Mn), 불소(F)의 흡수를 향상시킵니다.

결합 조직의 실리콘 농도가 감소하면 혈관 손상, 죽상 동맥 경화증 및 뼈 조직 강도 손상이 발생합니다.

다양한 질병의 발생 및 진행 과정에서 실리콘의 역할

신체에 실리콘이 부족하면 혈액 내 콜레스테롤 농도가 증가합니다. 이로 인해 콜레스테롤 플라크가 형성되고 유출이 악화됩니다.

하루에 20mg 미만의 실리콘을 섭취하면 면역체계가 약화됩니다. 알레르기성 발진이 나타나고 피부가 건조해지고 벗겨지며 곰팡이가 발생합니다.

머리카락이 가늘어지고, 두피가 벗겨지고 가려워집니다. 네일 플레이트가 변형됩니다.

뇌의 혈류 장애와 산소 포화도로 인해 성능과 정신 상태가 악화됩니다.

신체의 실리콘 양이 1.2-1.6%로 감소하면 뇌졸중, 심장 마비, 당뇨병, 간염 바이러스 및 종양이 발생합니다.

과도한 실리콘은 요로와 관절에 염분의 침착, 섬유증 및 혈관 병리를 유발합니다. 최악의 경우 간이 비대해지고, 팔다리가 붓고, 피부가 파랗게 변하고, 호흡곤란이 나타난다.

실리콘의 기능적 잠재력

신체에서 실리콘의 주요 임무는 뼈, 연골 조직 및 혈관벽의 형성입니다. 미네랄의 90%는 결합 및 뼈 조직, 림프절, 갑상선, 모발 및 피부에서 발견됩니다. 그러나 화학원소의 기능적 잠재력은 이에 국한되지 않습니다. 실리콘 덕분에:

• 뼈와 인대가 강화됩니다. 첫 번째 미네랄이 많을수록 강해집니다. 뼈 조직의 실리콘 농도가 감소하면 골다공증과 죽상 동맥 경화증이 발생합니다. 연골 조직의 경우 글리코사미노글리칸의 합성이 중요합니다.
• 추간판의 퇴행이 예방됩니다. 후자는 연골 조직판으로 구성됩니다. 실리콘이 적을수록 플레이트가 더 빨리 마모됩니다. 균열이 생기면 뇌척수액이 누출되기 시작합니다. 이것은 돌출과 탈장으로 가득 차 있습니다.
• 뼈 조직이 회복됩니다. 뼈, 인대, 힘줄이 함께 자라는 것은 매우 어렵고 오랜 시간이 걸립니다.
• 피부, 손톱, 머리카락의 상태가 좋아집니다. 그들은 화학 원소의 농도가 가장 높습니다. 건조하고 벗겨지는 피부, 부서지기 쉽고 둔한 모발, 벗겨지는 손톱은 실리콘 결핍의 징후입니다.
• 신진대사가 안정됩니다. 실리콘 덕분에 화학 원소의 70% 중 3/4이 흡수됩니다. 미네랄은 단백질과 탄수화물 대사에 관여합니다.
• 면역력이 강화됩니다. 실리콘 덕분에 식균 작용이 가속화되어 면역 체계의 특수 세포가 형성됩니다. 그들의 주요 기능은 외부 단백질 구조를 분해하는 것입니다. 바이러스 감염이 몸에 들어가면 식세포가 적을 감싸서 파괴합니다.
• 중금속과 독소가 제거됩니다. 산화규소는 이들과 반응하여 신체에 중성인 화합물로 전환하여 소변으로 배설됩니다.
• 혈관벽, 심장 판막, 위장관 내벽이 강화됩니다. 혈관벽의 기초는 실리콘의 도움으로 합성되는 엘라스틴입니다.
• 혈관벽의 투과성이 감소하고 정맥류의 징후, 혈전 정맥염 및 혈관염이 감소합니다.
• 암 질환이 예방됩니다. 비타민 C, A, E의 항산화 특성은 실리콘과 상호 작용할 때 향상됩니다. 신체가 자유 라디칼과 싸우는 것이 더 쉽습니다.
• 뇌질환이 예방됩니다. 실리콘이 부족하면 혈관벽이 부드러워지고 혈액이 뇌로 제대로 전달되지 않아 저산소증이 발생합니다. 산소 결핍으로 인해 뇌가 최대 용량으로 기능하지 못합니다. 뇌 뉴런은 실리콘 없이는 명령을 주고받을 수 없습니다. 그 결과 운동능력이 저하되고, 혈관이 수축되며, 두통과 현기증이 발생하고, 건강이 악화된다.

실리콘 공급원

• 현미 – 1240;
• 오트밀 – 1000;
• 기장 – 754;
• 보리 – 600;
• 콩 – 177;
• 메밀 – 120;
• 콩 – 92;
• 완두콩 – 83;
• 예루살렘 아티초크 – 80;
• 옥수수 – 60;
• 헤이즐넛 – 51;
• 시금치 – 42;
• 랴젠카 – 34;
• 파슬리 – 31;
• 콜리플라워 – 24;
• 녹색 잎 샐러드 – 18;
• 복숭아 – 10;
• 허니서클 – 10.

조언! 몸에 남아있는 실리콘을 빠르게 보충하고 싶으신가요? 반찬과 함께 고기는 잊어 버리세요. 고기 자체에는 충분한 양의 실리콘(100g당 30-50mg)이 포함되어 있지만 다른 제품의 흡수를 방해합니다. 별도의 영양 섭취는 그 반대입니다. 현미, 보리, 기장, 기장, 메밀을 야채와 과일과 함께 섞습니다. 살구, 배, 체리에 대한 "금식"일을 마련하십시오.

다른 영양소와의 결합

실리콘과 알루미늄을 결합하지 마십시오. 후자의 작용은 실리콘의 작용과 반대입니다.

실리콘은 다른 미량원소와 함께 피부, 모발, 손톱의 결합 조직의 일부인 콜라겐과 엘라스틴의 합성에 화학 반응에 참여합니다.

실리콘은 비타민 C, A, E의 항산화 특성을 향상시킵니다. 후자는 암을 유발하는 자유 라디칼과 싸웁니다.

암을 예방하려면 다음 제품을 함께 섭취하세요(표 참조)

산화규소는 체내에서 중금속(납) 및 독소와 상호작용합니다. 화학 반응의 결과로 안정한 화합물이 형성되어 신장을 통해 신체에서 배설됩니다.

일일 기준

실리콘의 일일 섭취량(아래 제공)은 성인에 대해서만 계산됩니다. 어린이와 청소년의 실리콘 섭취 상한선은 확립되지 않았습니다.

• 6개월 미만 및 7개월 이후 어린이 – 결석.

• 1세부터 13세까지 – 결석.
• 청소년(남성 및 여성) – 결석.
• 성인 - 20-50mg.

실리콘 함유 약물 (Atoxil)을 사용하는 경우 7 세 이상 어린이와 성인의 일일 복용량은 12g이며, 약물의 최대 복용량은 하루 24g입니다. 1~7세 어린이의 경우 체중 1kg당 약물 150-200mg입니다.

실리콘의 결핍과 과잉

실리콘 결핍은 다음과 같은 원인으로 발생할 수 있습니다.

신체에 실리콘이 부족하면 다음과 같은 조건으로 인해 위험합니다.

• 혈액 내 콜레스테롤 농도가 높습니다. 콜레스테롤은 혈관을 막고(졸레스테롤 "플라크" 형태) 혈액의 점성이 높아지고 혈액 유출이 악화됩니다.
• 곰팡이 질병에 걸리기 쉽습니다. 실리콘이 적을수록 면역 체계가 약해집니다. 바이러스 감염이 몸에 들어오면 식세포(면역 체계의 특수 세포)가 부족한 양으로 생성됩니다.
• 비듬, 탈모 및 숱이. 모발과 피부의 탄력은 실리콘으로 인해 합성된 엘라스틴과 콜라겐의 장점입니다. 결핍은 피부, 머리카락, 손톱의 상태에 영향을 미칩니다.
• 기분 변화. 성능뿐만 아니라 사람의 정신 상태도 뇌의 산소 포화도에 달려 있습니다. 혈관벽이 약해지면 혈액이 뇌로 잘 흐르지 않습니다. 일반적인 정신 활동을 수행하기에 충분한 산소가 없습니다. 기분 변화와 성능 저하는 실리콘 부족의 결과입니다. 날씨가 변할 때도 똑같은 일이 일어납니다.
• 심혈관 질환. 그 이유는 동일합니다. 혈관벽이 약화되었습니다.
• 진성 당뇨병 그 이유는 혈액 내 포도당 농도가 증가하고 신체가 이를 감소시킬 수 없기 때문입니다.

• 1.2~4.7% – 뇌졸중 및 심장마비;
• 1.4% 이하 – 당뇨병;
• 1.6% 이하 – 간염 바이러스;
• 1.3% - 암.

조언! 실리콘은 모든 유형의 교환에 관여합니다. 혈관벽에 저장된 미량원소는 지방이 혈장으로 침투하는 것을 방지하고 혈류를 차단합니다.

다음 기간에는 식단에서 실리콘 함유 식품의 양을 늘리세요.

• 육체적, 정서적 피로. 아침 식사로 시리얼 한 접시, 점심으로 큰 그린 샐러드 한 접시, 잠자리에 들기 전 구운 발효 우유나 케피어 한 잔은 에너지 공급을 보장합니다.
• 임신과 모유 수유 아기와 엄마의 면역력은 올바른 식단에 달려 있습니다. 하루에 20-50mg의 실리콘을 섭취하면 뼈가 튼튼해지고 피부가 탄력있게 됩니다.
• 대회 준비. 에너지 소비가 많을수록 더 많은 실리콘 함유 제품이 식단에 포함되어야 합니다. 부서지기 쉬운 뼈와 인대 및 힘줄의 염좌를 예방합니다.
• 사춘기. 무릎 통증(슐라터병)이 흔합니다. 뼈 세포는 결합 조직 세포보다 빠르게 분열됩니다. 후자는 뼈를 해부학적으로 올바른 위치에 유지할 뿐만 아니라 기계적 손상으로부터 보호합니다. 크랜베리, 호두, 배는 십대들에게 훌륭한 간식입니다.

피부, 머리카락, 손톱 상태가 만족스럽지 않다면 시리얼과 주스를 섭취하세요. 내일은 포도 주스, 점심은 크랜베리 ​​주스, 저녁은 배 주스가 탄력있고 탱탱한 피부를 위한 첫걸음입니다.

과잉 실리콘의 위험성은 무엇입니까?

식단에 과도한 실리콘이 함유되어 병에 걸릴 수는 없지만 토양이나 물에 실리콘 함량이 높은 지역의 주민들은 위험에 처해 있습니다.

신체 내 실리콘 농도가 높기 때문에:

• 염분은 요로, 관절 및 기타 기관에 축적됩니다.
• 섬유증은 혈관과 몸 전체에서 발생합니다. 증상: 가벼운 운동으로 인한 빠른 호흡, 폐활량 감소, 저혈압;
• 우심실이 확장되고 비대해집니다(“폐성심”).
• 간이 커지고, 팔다리가 부풀어 오르고, 피부가 파랗게 변합니다.
• 과민성이 증가하고 무력 증후군이 발생합니다.
• 상기도 질환의 위험이 증가합니다. 이들 중 가장 흔한 것은 규폐증입니다. 이 질병은 이산화규소를 함유한 먼지를 흡입하여 발생하며 만성 형태로 발생합니다. 질병이 진행됨에 따라 환자의 폐에서 결합 조직이 성장합니다. 정상적인 가스 교환이 중단되고 결핵, 폐기종 또는 폐암이 배경으로 발생합니다.

광산, 주조 공장, 내화 재료 및 세라믹 제품 제조업체의 근로자가 위험에 처해 있습니다. 이 질병은 호흡 곤란, 호흡 곤란 및 기침으로 나타납니다. 신체 활동으로 인해 증상이 악화됩니다. 도자기 및 토기, 유리 생산, 비철 및 귀금속 광석 매장지, 주조품의 샌드블라스팅은 잠재적으로 위험한 대상입니다.

실리콘 과잉은 체온의 감소 및 증가, 우울증, 전반적인 피로 및 졸음으로 나타납니다.

이러한 증상이 나타나면 당근, 사탕무, 감자, 예루살렘 아티초크는 물론 살구, 체리, 바나나, 딸기도 식단에 포함하세요.

실리콘을 함유한 제제

성인의 몸에는 1-2g의 실리콘이 포함되어 있음에도 불구하고 추가 부분은 아프지 않습니다. 성인은 하루에 약 3.5mg의 실리콘을 음식과 물과 함께 섭취합니다. 성인은 기초 대사에 3배(약 9mg)를 더 소비합니다. 실리콘 소비가 증가하는 이유는 열악한 생태학, 자유 라디칼 형성을 유발하는 산화 과정 및 스트레스 때문입니다. 실리콘 함유 제품만으로는 부족합니다. 의약품이나 약용 식물을 비축해 두세요.

실리콘 함량에 대한 기록 보유자는 주니퍼, 쇠뜨기, 탠시, 쑥 및 은행나무입니다. 또한 필드 카모마일, 백리향, 중국 호두 및 유칼립투스도 있습니다.

실리콘수로 부족한 실리콘을 보충할 수 있습니다. 미량원소의 특성 중 하나는 물 분자의 구조화입니다. 이러한 물은 병원성 미생물, 원생동물, 곰팡이, 독소 및 외부 화학 원소의 생명에 적합하지 않습니다.

실리콘 워터는 맛과 신선도가 녹은 물과 비슷합니다.

집에서 실리콘으로 물을 정화하고 강화하려면 다음이 필요합니다.

• 약국에서 부싯돌 자갈을 구입하십시오 - 작을수록 좋습니다 (부싯돌과 물 사이의 접촉 면적이 클수록).
• 물 3 리터당 돌 50g의 비율로 물을 넣으십시오.
• 유리용기에 물을 담아 실온의 어두운 곳에서 3~4일 동안 우려냅니다. 물을 오래 주입할수록 치료 효과가 더욱 뚜렷해집니다.
• 완성 된 물을 다른 용기에 붓고 바닥층을 3-4cm 깊이로 남겨 둡니다 (독소 축적으로 인해 사용할 수 없음).
• 밀폐 용기에 물을 보관하면 최대 1년 반 동안 보관됩니다.
• 죽상 동맥 경화증, 고혈압 및 요로 결석증, 피부 병리 및 당뇨병, 전염병 및 종양학 질환, 정맥류 및 신경 정신 질환까지 예방하기 위해 실리콘 물을 원하는 양만큼 마실 수 있습니다.

아톡실. Atoxyl의 활성 성분은 이산화 규소입니다.

릴리스 양식:

• 현탁액 제조용 분말;
• 약 12g의 병;
• 10mg의 약물 병;
• 2g의 향 주머니, 팩당 ​​20 향 주머니.

약리학적 효과. 장흡착제 역할을 하며 상처 치유, 항알레르기, 항균, 정균 및 해독 효과가 있습니다.

위장관 기관에서 약물은 외인성 및 내인성 독소 (세균 및 식품 알레르기 항원, 미생물 내 독소, 독성 물질)를 흡수하여 제거합니다.

혈액, 림프 및 조직에서 소화관으로 독소의 이동을 가속화합니다.

적응증: 설사, 살모넬라증, 바이러스성 A형 및 B형 간염, 알레르기 질환(체질, 아토피성 피부염), 화상, 영양성 궤양, 화농성 상처.

신장병, 소장대장염, 독성간염, 간경변, 간담낭염, 약물 및 알코올 중독, 피부병(습진, 피부염, 신경피부염), 화농성 패혈증 과정중의 중독, 화상병에 쓰인다.

사용하는 방법:

• 병. 분말이 담긴 병(바이알)을 열고 깨끗한 식수 250ml 표시선까지 첨가한 후 부드러워질 때까지 흔듭니다.
• 향 주머니. 깨끗한 식수 100~150ml에 1~2봉지를 녹입니다. 식사나 약을 먹기 1시간 전에 복용하십시오.

급성 장염의 치료 기간은 3~5일이다. 치료 과정은 최대 15일입니다. 바이러스성 간염 치료 시 – 7~10일.

부작용 효과: 변비.

금기 사항 : 십이지장 및 위궤양의 악화, 대장 및 소장 점막의 침식 및 궤양, 장 폐쇄, 이산화 규소에 대한 과민증.

이 약은 1세 미만의 어린이, 임신 또는 수유 중인 여성에게는 처방되지 않습니다.

약물과의 상호작용:

• 아세틸살리실산(아스피린) – 혈소판 분해 증가;
• 심바스타틴 및 니코틴산 – 지질 스펙트럼 지표의 동맥 경화성 분획의 혈액 감소 및 지단백질 VP 및 콜레스테롤 수준의 증가;
• 방부제 (Trifuran, Furacillin, Chlorhexidine, Bifuran 등) – 화농성 염증 과정에 대한 치료 효과를 높입니다.

실리콘의 화학 기호는 Si, 원자량 28.086, 핵 전하 +14입니다. , 마찬가지로 는 세 번째 기간에 그룹 IV의 주요 하위 그룹에 위치합니다. 이것은 탄소와 유사합니다. 실리콘 원자의 전자층의 전자 구성은 ls 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2입니다. 외부 전자층의 구조

외부 전자층의 구조는 탄소 원자의 구조와 유사합니다.
무정형과 결정질의 두 가지 동소체 변형 형태로 발생합니다.
무정형 - 결정형보다 화학적 활성이 약간 더 높은 갈색 분말입니다. 상온에서는 불소와 반응합니다.
Si + 2F2 = SiF4(400°에서) - 산소 포함
Si + O2 = SiO2
용융물 - 금속 포함:
2Mg + Si = Mg2Si
결정질 실리콘은 금속 광택을 지닌 단단하고 부서지기 쉬운 물질입니다. 열전도율과 전기전도율이 좋아 용융 금속에 쉽게 용해되어 형성됩니다. 실리콘과 알루미늄의 합금을 실루민이라고 하고, 실리콘과 철의 합금을 페로실리콘이라고 합니다. 실리콘 밀도는 2.4입니다. 녹는점 1415°, 끓는점 2360°. 결정질 실리콘은 다소 불활성인 물질로 화학 반응이 잘 일어나지 않습니다. 명확하게 눈에 보이는 금속 특성에도 불구하고 실리콘은 산과 반응하지 않지만 알칼리와 반응하여 규산염을 형성하며 다음과 같은 결과를 낳습니다.
Si + 2KOH + H2O = K2SiO2 + 2H2

■ 36. 실리콘 원자와 탄소 원자의 전자 구조의 유사점과 차이점은 무엇입니까?
37. 금속 특성이 탄소보다 규소의 특징인 이유를 규소 원자의 전자 구조 관점에서 어떻게 설명할 수 있습니까?
38. 실리콘의 화학적 성질을 나열하시오.

자연 속의 실리콘. 규토

본질적으로 실리콘은 매우 널리 퍼져 있습니다. 지각의 약 25%는 실리콘으로 이루어져 있습니다. 천연 실리콘의 상당 부분은 이산화 규소 SiO2로 표시됩니다. 매우 순수한 결정 상태에서 이산화규소는 암석 결정이라는 광물로 발생합니다. 이산화규소와 이산화탄소는 화학적으로 유사하지만, 이산화탄소는 기체이고 실리카는 고체입니다. CO2의 분자 결정 격자와 달리 이산화 규소 SiO2는 원자 결정 격자 형태로 결정화되며, 각 셀은 중앙에 규소 원자가 있고 모서리에 산소 원자가 있는 사면체입니다. 이는 실리콘 원자가 탄소 원자보다 더 큰 반경을 가지며 그 주위에 2개가 아닌 4개의 산소 원자가 배치될 수 있다는 사실에 의해 설명됩니다. 결정 격자 구조의 차이는 이들 물질의 특성의 차이를 설명합니다. 그림에서. 도 69는 순수한 이산화규소로 이루어진 천연석영결정의 모습과 그 구조식을 보여준다.

쌀. 60. 이산화규소(a)와 천연수정결정(b)의 구조식

결정질 실리카는 모래 형태로 가장 흔히 발생하며, 이는 황색 점토 불순물로 오염되지 않는 한 흰색입니다. 모래 외에도 실리카는 매우 단단한 광물인 실리카(수화 실리카)의 형태로 발견되는 경우가 많습니다. 다양한 불순물로 착색된 결정성 이산화규소는 마노, 자수정, 벽옥과 같은 귀석과 준귀석을 형성합니다. 거의 순수한 이산화규소는 석영과 규암의 형태로도 발생합니다. 지각의 유리 이산화 규소는 12%, 다양한 암석의 구성은 약 43%입니다. 전체적으로 지구 지각의 50% 이상이 이산화규소로 이루어져 있습니다.
실리콘은 점토, 화강암, 섬장암, 운모, 장석 등 다양한 암석과 광물의 일부입니다.

고체 이산화탄소는 녹지 않고 -78.5°에서 승화합니다. 이산화규소의 녹는점은 약 1.713°입니다. 그녀는 꽤 다루기 힘든 사람이다. 밀도 2.65. 이산화규소의 팽창계수는 매우 작습니다. 이는 석영 유리 제품을 사용할 때 매우 중요합니다. 이산화규소는 산성 산화물이고 이에 상응하는 규산이 H2SiO3임에도 불구하고 물에 용해되지 않으며 물과 반응하지 않습니다. 이산화탄소는 물에 용해되는 것으로 알려져 있습니다. 이산화규소는 불화수소산 HF를 제외한 산과 반응하지 않으며 알칼리와 염을 생성합니다.

쌀. 69. 이산화규소(a)와 천연 석영 결정(b)의 구조식.
이산화규소를 석탄과 함께 가열하면 규소가 환원되고 다음 방정식에 따라 탄소와 결합하여 카보런덤이 형성됩니다.
SiO2 + 2C = SiC + CO2. 카보런덤은 경도가 높고 산에 강하며 알칼리에 의해 파괴됩니다.

■ 39. 이산화규소의 결정 격자는 어떤 특성으로 판단할 수 있습니까?
40. 자연에서 이산화규소는 어떤 광물에서 발생합니까?
41. 카보런덤이란 무엇입니까?

규산. 규산염

규산 H2SiO3은 매우 약하고 불안정한 산입니다. 가열하면 점차적으로 물과 이산화규소로 분해됩니다.
H2SiO3 = H2O + SiO2

규산은 물에 거의 녹지 않지만 쉽게 생성될 수 있습니다.
규산은 규산염이라 불리는 염을 형성합니다. 자연에서 널리 발견됩니다. 자연적인 것은 매우 복잡합니다. 그들의 구성은 일반적으로 여러 산화물의 조합으로 묘사됩니다. 천연 규산염에 산화알루미늄이 포함되어 있으면 이를 알루미노규산염이라고 합니다. 이들은 백토, (카올린) Al2O3 2SiO2 2H2O, 장석 K2O Al2O3 6SiO2, 운모입니다.
К2O · Al2O3 · 6SiO2 · 2Н2O. 순수한 형태의 많은 천연석은 아쿠아마린, 에메랄드 등과 같은 보석입니다.
인공 규산염 중에서 규산 나트륨 Na2SiO3에 주목해야합니다. 이는 물에 용해되는 몇 안되는 규산염 중 하나입니다. 이를 용해성 유리라고 하고, 용액을 액체유리라고 합니다.

규산염은 기술에 널리 사용됩니다. 수용성 유리는 직물과 목재를 함침시켜 화재로부터 보호하는 데 사용됩니다. 액체는 유리, 도자기, 석재 접착용 내화 퍼티에 포함되어 있습니다. 규산염은 유리, 도자기, 토기, 시멘트, 콘크리트, 벽돌 및 다양한 세라믹 제품 생산의 기초입니다. 용액에서 규산염은 쉽게 가수분해됩니다.

■ 42. 란 무엇입니까? 규산염과 어떻게 다른가요?
43. 액체란 무엇이며 어떤 목적으로 사용됩니까?

유리

유리 생산의 원료는 Na2CO3 소다, CaCO3 석회석 및 SiO2 모래입니다. 유리 충전물의 모든 구성 요소는 약 1400°의 온도에서 철저하게 세척, 혼합 및 융합됩니다. 융합 과정에서 다음과 같은 반응이 일어납니다.
Na2CO3 + SiO2= Na2SiO3 + CO2

CaCO3 + SiO2 = CaSiO3+ CO2
실제로 유리에는 규산나트륨과 규산칼슘, 그리고 과도한 SO2가 포함되어 있으므로 일반 창유리의 조성은 Na2O · CaO · 6SiO2입니다. 유리 혼합물은 이산화탄소가 완전히 제거될 때까지 1500°의 온도에서 가열됩니다. 그런 다음 1200°의 온도로 냉각되어 점성이 생깁니다. 여느 비정질 물질과 마찬가지로 유리도 점차 부드러워지고 굳어지기 때문에 좋은 플라스틱 소재입니다. 점성 유리 덩어리가 슬릿을 통과하여 유리 시트가 생성됩니다. 뜨거운 유리판을 롤러로 잡아당겨 일정한 크기로 만든 후 기류에 의해 서서히 냉각시킵니다. 그런 다음 가장자리를 따라 자르고 특정 형식의 시트로 자릅니다.

■ 44. 유리 생산 과정에서 발생하는 반응과 창유리 구성에 대한 방정식을 제시하십시오.

유리- 물질은 무정형이고 투명하며 물에 거의 녹지 않지만 미세한 먼지로 분쇄되어 소량의 물과 혼합되면 페놀프탈레인의 도움으로 생성된 혼합물에서 알칼리가 감지될 수 있습니다. 유리용기에 알칼리를 장기간 보관할 경우 유리에 함유된 과잉 SiO2가 알칼리와 매우 천천히 반응하여 유리의 투명성이 점차 감소됩니다.
유리는 기원전 3000년 이상에 사람들에게 알려졌습니다. 고대에는 오늘날과 거의 동일한 구성으로 유리를 얻었지만 고대 주인은 자신의 직관에 의해서만 인도되었습니다. 1750년에 M.V.는 유리 생산을 위한 과학적 기초를 개발할 수 있었습니다. 4년 동안 M.V.는 다양한 안경, 특히 유색 안경을 만들기 위한 많은 레시피를 수집했습니다. 그가 지은 유리 공장에서는 오늘날까지 살아남은 수많은 유리 샘플을 생산했습니다. 현재 다양한 특성을 지닌 다양한 구성의 유리가 사용됩니다.

석영 유리는 거의 순수한 이산화규소로 구성되어 있으며 암석 결정에서 녹습니다. 매우 중요한 특징은 팽창 계수가 일반 유리보다 거의 15배나 작다는 것입니다. 이러한 유리로 만든 요리는 버너 불꽃으로 뜨겁게 가열 한 다음 찬물에 담글 수 있습니다. 이 경우 유리에는 아무런 변화도 일어나지 않습니다. 석영 유리는 자외선을 차단하지 않으며, 니켈염으로 검게 칠하면 스펙트럼의 모든 가시광선을 차단하지만 자외선에는 투명한 상태를 유지합니다.
석영유리는 산이나 알칼리에는 영향을 받지 않지만 알칼리에는 눈에 띄게 부식됩니다. 석영 유리는 일반 유리보다 깨지기 쉽습니다. 실험실 유리에는 약 70% SiO2, 9% Na2O, 5% K2O, 8% CaO, 5% Al2O3, 3% B2O3가 포함되어 있습니다(유리 구성은 기억을 위해 제공되지 않음).

Jena와 Pyrex 유리는 산업계에서 사용됩니다. 예나 유리에는 약 65% SiO2, 15% B2O3, 12% BaO, 4% ZnO, 4% Al2O3가 포함되어 있습니다. 내구성이 뛰어나고 기계적 응력에 강하며 팽창 계수가 낮고 알칼리에 강합니다.
파이렉스 유리에는 81% SiO2, 12% B2O3, 4% Na2O, 2% Al2O3, 0.5% As2O3, 0.2% K2O, 0.3% CaO가 포함되어 있습니다. 예나 유리와 동일한 특성을 가지고 있지만 특히 템퍼링 후에는 훨씬 더 뛰어나지만 알칼리에 대한 저항력은 약합니다. 파이렉스 유리는 열에 노출되는 가정용품뿐만 아니라 저온 및 고온에서 작동하는 일부 산업 설비의 부품을 만드는 데 사용됩니다.

특정 첨가제는 유리에 다양한 품질을 부여합니다. 예를 들어, 산화바나듐의 혼합물은 자외선을 완전히 차단하는 유리를 생성합니다.
다양한 색상으로 칠해진 유리도 얻어집니다. M.V.는 또한 그의 모자이크 그림을 위해 다양한 색상과 색조의 수천 개의 유색 유리 샘플을 생산했습니다. 현재 유리 페인팅 방법이 자세하게 개발되었습니다. 망간 화합물은 유리 보라색, 코발트 화합물은 파란색입니다. , 콜로이드 입자 형태로 유리 덩어리에 분산되어 루비 색상 등을 부여합니다. 납 화합물은 유리에 암석 결정과 유사한 광택을 부여하므로 결정이라고 불립니다. 이러한 유형의 유리는 가공 및 절단이 쉽습니다. 그것으로 만든 제품은 빛을 매우 아름답게 굴절시킵니다. 이 유리에 각종 첨가물을 첨가하여 착색함으로써 유색 크리스탈 유리를 얻을 수 있습니다.

용융 유리가 분해되면 다량의 가스를 형성하는 물질과 혼합되는 경우, 가스가 방출되면 유리에 거품이 발생하여 거품 유리가 형성됩니다. 이 유리는 매우 가볍고, 가공이 잘 되며, 우수한 전기 및 단열재입니다. 교수님께서 처음으로 얻으셨습니다. I. I. Kitaygorodsky.
유리에서 실을 당기면 소위 유리 섬유를 얻을 수 있습니다. 층층이 쌓인 유리섬유에 합성수지를 함침시키면 내구성이 뛰어나고 부패에 강하며 가공이 용이한 건축자재인 이른바 유리섬유 라미네이트를 얻을 수 있습니다. 흥미롭게도 유리섬유가 얇을수록 강도는 높아집니다. 유리섬유는 작업복을 만드는 데에도 사용됩니다.
그라스울은 종이로는 걸러낼 수 없는 강산과 알칼리를 걸러낼 수 있는 귀중한 소재입니다. 또한, 유리솜은 우수한 단열재입니다.

■ 44. 유리 종류에 따라 특성이 결정되는 것은 무엇입니까?

세라믹

알루미노규산염 중에서 백토는 특히 중요한데, 이는 도자기와 토기 생산의 기초가 되는 카올린입니다. 도자기 생산은 매우 오래된 산업입니다. 도자기의 발상지는 중국이다. 러시아에서는 18세기에 처음으로 도자기가 생산되었습니다. D, I. 비노그라도프.
도자기와 토기를 생산하는 원료는 고령토 외에 모래와 토기입니다. 카올린, 모래, 물의 혼합물을 볼밀에서 철저하게 미세 분쇄한 다음, 과잉 물을 걸러내고 잘 혼합된 플라스틱 덩어리를 제품 성형을 위해 보냅니다. 성형 후 제품은 연속 터널 가마에서 건조 및 소성되며, 여기서 먼저 가열된 다음 소성되고 최종적으로 냉각됩니다. 그 후, 제품은 세라믹 페인트로 유약을 칠하고 페인팅하는 추가 가공을 거칩니다. 각 단계가 끝나면 제품이 소성됩니다. 그 결과 흰색이고 매끄럽고 빛나는 도자기가 탄생했습니다. 얇은 층에서는 빛이 납니다. 토기는 다공성이므로 빛이 나지 않습니다.

황토는 벽돌, 타일, 도자기, 각종 화학공업의 흡수탑, 세척탑에 부착하기 위한 세라믹 링, 화분 등을 만드는 데 사용됩니다. 또한 물에 의해 연화되지 않고 기계적으로 강해지도록 소성됩니다.

시멘트. 콘크리트

실리콘 화합물은 건축에 없어서는 안 될 결합재인 시멘트 생산의 기초가 됩니다. 시멘트 생산의 원료는 점토와 석회석이다. 이 혼합물은 원료가 지속적으로 공급되는 거대한 경사형 관형 회전 가마에서 연소됩니다. 1200~1300°에서 소성한 후 소결된 덩어리(클링커)가 가마의 다른 쪽 끝에 위치한 구멍에서 지속적으로 나옵니다. 분쇄 후 클링커가 변합니다. 시멘트의 구성은 주로 규산염으로 구성됩니다. 물과 혼합하여 두꺼운 슬러리를 형성한 후 잠시 동안 공기 중에 방치하면 시멘트 물질과 반응하여 결정성 수화물 및 기타 고체 화합물을 형성하여 시멘트가 경화("경화")됩니다. 이는 더 이상 이전 상태로 복원할 수 없으므로 사용하기 전에 시멘트를 물로부터 보호하려고 노력합니다. 시멘트의 경화 과정은 길고 한 달 후에야 진정한 강도를 얻습니다. 사실, 시멘트에는 다양한 종류가 있습니다. 우리가 고려한 일반 시멘트는 규산염 또는 포틀랜드 시멘트라고합니다. 속경화 알루미나 시멘트는 알루미나, 석회석 및 이산화규소로 만들어집니다.

시멘트에 쇄석이나 자갈을 섞으면 이미 독립된 건축 자재인 콘크리트가 됩니다. 깔린 돌과 자갈을 충전재라고 합니다. 콘크리트는 강도가 높고 무거운 하중을 견딜 수 있습니다. 방수 및 내화성이 있습니다. 가열하면 열전도율이 매우 낮기 때문에 강도가 거의 손실되지 않습니다. 콘크리트는 내한성이 있고 방사능을 약화시키므로 수력 구조물의 건축 자재와 원자로 격납 쉘용으로 사용됩니다. 보일러에는 콘크리트가 늘어서 있습니다. 시멘트와 발포제를 혼합하면 수많은 세포가 스며든 발포콘크리트가 형성됩니다. 이러한 콘크리트는 우수한 방음재이며 일반 콘크리트보다 열을 덜 전도합니다.

CPU? 모래? 이 단어와 어떤 연관성이 있습니까? 아니면 실리콘 밸리일까요?
그럼에도 불구하고 우리는 매일 실리콘을 접하는데, Si가 무엇인지, 무엇과 함께 먹는지 알고 싶다면 고양이를 참고하세요.

소개

나노재료를 전문으로 하는 모스크바 대학의 학생으로서 저는 독자 여러분에게 우리 행성의 가장 중요한 화학 원소를 소개하고 싶었습니다. 나는 탄소나 실리콘 중에서 시작할 곳을 선택하는 데 오랜 시간을 보냈고 여전히 Si에서 멈추기로 결정했습니다. 왜냐하면 모든 현대 장치의 핵심은 말하자면 Si에 기반을 두고 있기 때문입니다. 나는 내 생각을 매우 간단하고 이해하기 쉬운 방식으로 표현하려고 노력할 것입니다. 이 자료를 작성함으로써 나는 주로 초보자를 대상으로 생각했지만, 고급 사람들도 흥미로운 것을 배울 수 있을 것입니다. 또한 기사가 다음과 같다고 말하고 싶습니다. 관심 있는 사람들의 시야를 넓히기 위해 작성된 것입니다. 그럼 시작해 보겠습니다.

규소

실리콘(위도 규소), Si, 멘델레예프 주기율표 IV족의 화학 원소; 원자 번호 14, 원자 질량 28.086.
자연적으로 이 원소는 28Si(92.27%), 29Si(4.68%), 30Si(3.05%)의 세 가지 안정 동위원소로 표시됩니다.
밀도(단위) 2.33g/cm?
녹는점 1688K


분말 Si

역사적 참고자료

지구상에 널리 퍼져 있는 규소 화합물은 석기 시대부터 인간에게 알려졌습니다. 노동과 사냥을 위한 석기 도구의 사용은 수천 년 동안 계속되었습니다. 유리 생산과 관련된 실리콘 화합물의 사용은 기원전 3000년경에 시작되었습니다. 이자형. (고대 이집트에서). 가장 먼저 알려진 실리콘 화합물은 SiO2 산화물(실리카)입니다. 18세기에 실리카는 단순한 고체로 간주되어 "지구"(이름에 반영된 대로)로 분류되었습니다. 실리카 구성의 복잡성은 I. Ya. Berzelius에 의해 확립되었습니다. 1825년 처음으로 그는 불화규소(SiF4)로부터 원소 실리콘을 얻었고, 이를 금속 칼륨으로 환원시켰습니다. 새로운 요소에는 "실리콘"(라틴어 silex-부싯돌에서 유래)이라는 이름이 지정되었습니다. 러시아 이름은 1834년 G. I. Hess에 의해 소개되었습니다.

실리콘은 자연에서 일반 모래의 일부로 매우 흔합니다.

자연 속의 실리콘 분포

실리콘은 지각에서 (산소 다음으로) 두 번째로 풍부한 원소이며, 암석권의 평균 함량은 29.5%(질량 기준)입니다. 지각에서 실리콘은 동물과 식물 세계의 탄소와 동일한 주요 역할을 합니다. 실리콘의 지구화학에서는 산소와의 극도로 강한 연결이 중요합니다. 암석권의 약 12%는 광물 석영과 그 변종 형태의 실리카 SiO2입니다. 암석권의 75%는 다양한 규산염과 알루미노규산염(장석, 운모, 각섬석 등)으로 구성되어 있습니다. 실리카를 함유한 미네랄의 총 개수는 400개를 초과합니다.

실리콘의 물리적 특성

여기에 거주하는 것은 의미가 없다고 생각합니다. 모든 물리적 속성은 자유롭게 사용할 수 있지만 가장 기본적인 속성을 나열하겠습니다.
끓는점 2600 °C
실리콘은 장파 적외선에 투명합니다.
유전율 11.7
실리콘 모스 경도 7.0
실리콘은 부서지기 쉬운 재료라고 말하고 싶습니다; 눈에 띄는 소성 변형은 800°C 이상의 온도에서 시작됩니다.
실리콘은 반도체이기 때문에 널리 사용됩니다. 실리콘의 전기적 특성은 불순물에 따라 크게 달라집니다.

실리콘의 화학적 성질

물론 여기서 말할 수 있는 것은 많지만 가장 흥미로운 것에 집중하겠습니다. Si 화합물(탄소와 유사) 4-발렌.
공기 중에서 실리콘은 보호 산화막이 형성되어 고온에서도 안정적입니다. 산소에서는 400°C부터 산화되어 산화규소(IV)SiO2를 형성합니다.
실리콘은 산에 강하고 질산과 불산의 혼합물에만 용해되며 수소 방출과 함께 뜨거운 알칼리 용액에 쉽게 용해됩니다.
실리콘은 산소 함유 실란의 두 그룹, 즉 실록산과 실록센을 형성합니다. 실리콘은 1000°C 이상의 온도에서 질소와 반응합니다. 실제로 가장 중요한 것은 1200°C에서도 공기 중에서 산화되지 않는 질화물 Si3N4이며, 산(질산 제외) 및 알칼리뿐만 아니라 용융 금속 및 슬래그는 화학 산업뿐만 아니라 내화물 생산에도 귀중한 재료가 됩니다. 탄소(탄화규소 SiC)와 붕소(SiB3, SiB6, SiB12)를 함유한 실리콘 화합물은 높은 경도와 내열성, 내화학성을 특징으로 합니다.

실리콘 얻기

이것이 가장 흥미로운 부분이라고 생각합니다. 여기서 좀 더 자세히 살펴보겠습니다.
목적에 따라 다음이 있습니다.
1. 전자 품질 실리콘(소위 "전자 실리콘") - 실리콘 함량이 중량 기준으로 99.999% 이상인 최고 품질의 실리콘입니다. 전자 품질 실리콘의 전기 저항률은 약 0.001~150 Ohm cm 범위에 있을 수 있지만 저항 값은 반드시 주어진 불순물만 보장되어야 합니다. 즉, 주어진 전기 저항률을 제공하더라도 다른 불순물이 결정에 들어가는 것은 원칙적으로 허용되지 않습니다.
2. 태양광 등급 실리콘(소위 "태양광 실리콘") - 실리콘 함량이 중량 기준으로 99.99% 이상인 실리콘으로, 광전지 변환기(태양전지) 생산에 사용됩니다.


3. 기술적인 실리콘- 순수한 석영 모래로부터 탄소열 환원에 의해 얻은 다결정 구조의 실리콘 블록; 98%의 실리콘을 함유하고 있으며 주요 불순물은 탄소이며 붕소, 인, 알루미늄과 같은 합금 원소 함량이 높은 것이 특징입니다. 주로 다결정 실리콘 생산에 사용됩니다.

흑연 전극 사이의 실리카 SiO2를 환원시켜 전기 아크에서 기술적 순도 실리콘(95-98%)을 얻습니다. 반도체 기술의 발전과 관련하여 순수하고 고순도의 실리콘을 생산하는 방법이 개발되어 왔다. 이를 위해서는 가장 순수한 초기 실리콘 화합물의 예비 합성이 필요하며, 이 화합물에서 환원 또는 열분해를 통해 실리콘이 추출됩니다.
다결정 실리콘("폴리실리콘")은 산업적으로 생산된 실리콘의 가장 순수한 형태입니다. 이는 염화물 및 불화물 방법을 사용하여 기술적인 실리콘을 정제하여 얻은 반제품이며 단결정 및 다결정 실리콘 생산에 사용됩니다.
전통적으로 다결정 실리콘은 휘발성 실란(모노실란, 클로로실란, 플루오로실란)으로 변환한 후 생성된 실란을 분리하고 선택된 실란을 정류 정제하고 실란을 금속 실리콘으로 환원함으로써 기술적 실리콘으로부터 얻습니다.
순수한 반도체 실리콘은 두 가지 형태로 얻어집니다. 다결정(아연이나 수소로 SiCl4 또는 SiHCl3 환원, SiI4 및 SiH4의 열분해) 및 단결정(도가니 없는 영역 용융 및 용융된 실리콘에서 단결정을 "당김" - Czochralski 방법).

여기에서는 Czochralski 방법을 사용하여 실리콘을 성장시키는 과정을 볼 수 있습니다.

초크랄스키 방법- 주어진 구조와 결정학적 방위를 가진 종결정(또는 여러 개의 결정)을 자유표면에 접촉시켜 결정화가 개시되면서 대량의 용융액의 자유표면에서 위쪽으로 끌어당겨 결정을 성장시키는 방법 녹다.

실리콘의 응용

특수 도핑된 실리콘은 반도체 장치(트랜지스터, 서미스터, 전력 정류기, 사이리스터, 우주선에 사용되는 태양 광전지 등) 제조용 재료로 널리 사용됩니다.
실리콘은 1~9 마이크론 파장의 광선에 투명하기 때문에 적외선 광학에 사용됩니다.
실리콘은 다양하고 확장되는 응용 분야를 가지고 있습니다. 야금 Si에서
용탕에 용해된 산소를 제거(탈산)하는 데 사용됩니다.
실리콘은 수많은 철과 비철금속 합금의 구성 요소입니다.
일반적으로 실리콘은 합금의 부식 저항성을 높이고 주조 특성을 개선하며 기계적 강도를 높입니다. 그러나 높은 수준의 실리콘에서는 취성이 발생할 수 있습니다.
가장 중요한 것은 실리콘을 함유한 철, 구리 및 알루미늄 합금입니다.
실리카는 유리, 시멘트, 세라믹, 전기 및 기타 산업에서 가공됩니다.
초순수 실리콘은 주로 단일 전자 장치(예: 컴퓨터 프로세서) 및 단일 칩 마이크로 회로 생산에 사용됩니다.
순수 실리콘, 초순수 실리콘 폐기물, 결정질 실리콘 형태의 정제된 야금 실리콘은 태양 에너지의 주요 원료입니다.
단결정 실리콘은 전자 제품 및 태양 에너지 외에도 가스 레이저 거울을 만드는 데 사용됩니다.

초순수 실리콘 및 그 제품

몸속의 실리콘

실리콘은 신체에서 다양한 화합물의 형태로 발견되며 주로 단단한 골격 부분과 조직의 형성에 관여합니다. 일부 해양 식물(예: 규조류)과 동물(예: 규산 해면, 방산충)은 특히 많은 양의 규소를 축적하여 해저에서 죽을 때 두꺼운 산화 규소(IV) 퇴적물을 형성할 수 있습니다. 차가운 바다와 호수에서는 실리콘이 풍부한 생물학적 미사가 우세하고, 열대 바다에서는 실리콘 함량이 낮은 석회질 미사가 우세합니다. 육상 식물 중에는 곡류, 사초, 야자나무, 속새 등에 규소가 많이 축적되어 있습니다. 척추동물의 회분 물질 중 산화규소(IV) 함량은 0.1~0.5%입니다. 실리콘은 치밀한 결합 조직, 신장 및 췌장에서 가장 많은 양으로 발견됩니다. 매일 인간의 식단에는 최대 1g의 실리콘이 포함되어 있습니다. 공기 중에 산화규소(IV) 먼지의 함량이 높으면 인간의 폐로 들어가 규폐증을 유발합니다.

결론

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정의

규소- 주기율표의 14번째 원소. 명칭 - 라틴어 "silicium"에서 유래한 Si. 세 번째 기간에 위치한 그룹 IVA. 비금속을 말합니다. 핵전하는 14이다.

실리콘은 지각의 가장 흔한 원소 중 하나입니다. 이는 우리 연구에서 접근할 수 있는 지각 부분의 27%(wt.)를 차지하며 산소 다음으로 풍부합니다. 자연적으로 실리콘은 화합물에서만 발견됩니다. 무수 규소 또는 실리카라고 불리는 이산화 규소 SiO 2의 형태로 규산 염 (규산염) 형태입니다. 알루미노규산염은 자연계에서 가장 널리 퍼져 있습니다. 알루미늄을 함유한 규산염. 여기에는 장석, 운모, 고령토 등이 포함됩니다.

모든 유기 물질의 일부인 탄소와 마찬가지로 실리콘은 식물과 동물계에서 가장 중요한 요소입니다.

정상적인 조건에서 실리콘은 짙은 회색 물질입니다(그림 1). 금속처럼 보입니다. 내화물 - 융점은 1415oC입니다. 경도가 높은 것이 특징입니다.

쌀. 1. 실리콘. 모습.

실리콘의 원자 및 분자량

물질의 상대 분자 질량(M r)은 주어진 분자의 질량이 탄소 원자 질량의 1/12보다 몇 배나 큰지를 나타내는 숫자이며, 원소의 상대 원자 질량(A r)은 화학 원소의 평균 원자 질량이 탄소 원자의 1/12 질량보다 몇 배 더 큰지.

자유 상태의 실리콘은 단원자 Si 분자의 형태로 존재하기 때문에 원자 질량과 분자 질량의 값이 일치합니다. 28.084와 같습니다.

실리콘의 동소체 및 동소체 변형

실리콘은 다이아몬드형(큐빅)(안정)과 흑연형(불안정)의 두 가지 동소체 변형 형태로 존재할 수 있습니다. 다이아몬드형 실리콘은 고체 집합체 상태이고, 흑연형 실리콘은 비정질 상태입니다. 또한 외관과 화학적 활성도 다릅니다.

결정성 실리콘은 금속성 광택을 지닌 짙은 회색의 물질이고, 비정질 실리콘은 갈색 분말입니다. 두 번째 수정은 첫 번째 수정보다 반응성이 더 높습니다.

실리콘 동위원소

자연에서 실리콘은 세 가지 안정 동위원소인 28 Si, 29 Si 및 30 Si의 형태로 발견될 수 있는 것으로 알려져 있습니다. 질량수는 각각 28, 29, 30입니다. 규소 동위원소 28 Si의 ​​원자핵은 14개의 양성자와 14개의 중성자를 포함하고, 동위원소 29 Si와 30 Si는 같은 수의 양성자, 즉 각각 15개와 16개의 중성자를 포함합니다.

질량수가 22~44인 실리콘의 인공 동위원소가 있는데, 그 중 가장 오래 사는 것은 32Si로 반감기가 170년이다.

실리콘 이온

규소 원자의 외부 에너지 준위에는 원자가인 4개의 전자가 있습니다.

1초 2 2초 2 2p 6 3초 2 3p 2 .

화학적 상호작용의 결과로 실리콘은 원자가 전자를 포기할 수 있습니다. 기증자가 되어 양전하를 띤 이온으로 변하거나 다른 원자로부터 전자를 받아들입니다. 수용체가 되어 음전하 이온으로 변합니다.

Si0-4e → Si4+;

Si 0 +4e → Si 4- .

실리콘 분자와 원자

자유 상태에서 실리콘은 단원자 Si 분자의 형태로 존재합니다. 실리콘 원자와 분자를 특징짓는 몇 가지 특성은 다음과 같습니다.

실리콘 합금

실리콘은 야금에 사용됩니다. 그것은 많은 합금의 구성 요소로 사용됩니다. 그 중 가장 중요한 것은 철, 구리 및 알루미늄을 기반으로 한 합금입니다.

문제 해결의 예

실시예 1

실시예 2