Křemík(lat. silicium), si, chemický prvek skupiny IV periodického systému Mendělejeva; atomové číslo 14, atomová hmotnost 28,086. V přírodě je prvek zastoupen třemi stabilními izotopy: 28 si (92,27 %), 29 si (4,68 %) a 30 si (3,05 %).
Historický odkaz . Sloučeniny K, rozšířené na zemi, jsou člověku známy již od doby kamenné. Používání kamenných nástrojů pro práci a lov pokračovalo několik tisíciletí. Využití sloučenin K spojené s jejich zpracováním - výrobou sklenka - začala kolem roku 3000 před naším letopočtem. E. (ve starověkém Egyptě). Nejstarší známou sloučeninou K. je oxid sio 2 (oxid křemičitý). V 18. stol oxid křemičitý byl považován za jednoduché těleso a označoval se jako „země“ (jak se odráží v jeho názvu). Složitost složení oxidu křemičitého stanovil I. Ya. Berzelius. Poprvé, v roce 1825, získal elementární vápník z fluoridu křemíku sif 4, který redukoval kovem draslíku. Nový prvek dostal název „křemík“ (z latinského silex – pazourek). Ruský název zavedl G.I. Hess v roce 1834.
Prevalence v přírodě . Z hlediska prevalence v zemské kůře je kyslík druhým prvkem (po kyslíku), jeho průměrný obsah v litosféře je 29,5 % (hmot.). V zemské kůře hraje uhlík stejnou primární roli jako uhlík ve světě zvířat a rostlin. Pro geochemii kyslíku je důležité jeho extrémně pevné spojení s kyslíkem. Asi 12 % litosféry tvoří oxid křemičitý 2 v minerální formě křemen a její odrůdy. 75 % litosféry tvoří různé silikáty A hlinitokřemičitany(živce, slídy, amfiboly atd.). Celkový počet minerálů obsahujících oxid křemičitý přesahuje 400 .
Při magmatických procesech dochází k slabé diferenciaci vápníku: hromadí se jak v granitoidech (32,3 %), tak v ultrabazických horninách (19 %). Při vysokých teplotách a vysokém tlaku se rozpustnost sio 2 zvyšuje. Je možná i jeho migrace vodní párou, proto se pegmatity hydrotermálních žil vyznačují výraznými koncentracemi křemene, který je často spojován s rudními prvky (zlatokřemen, křemen-kasiterit aj. žíly).
Fyzikální a chemické vlastnosti. Uhlík tvoří tmavě šedé krystaly s kovovým leskem, které mají plošně centrovanou kubickou mřížku diamantového typu s periodou a = 5,431 a a hustotou 2,33 g/cm 3 . Při velmi vysokých tlacích byla získána nová (zřejmě hexagonální) modifikace s hustotou 2,55 g/cm 3 . K. taje při 1417°C, vře při 2600°C. Měrná tepelná kapacita (při 20-100 °C) 800 J/ (kg? K), nebo 0,191 cal/ (g? stupňů); tepelná vodivost ani u nejčistších vzorků není konstantní a pohybuje se v rozmezí (25°C) 84-126 W/ (m? K) nebo 0,20-0,30 cal/ (cm? sec? stupňů). Teplotní koeficient lineární roztažnosti 2,33? 10-6 K-1; pod 120k se stává záporným. K. je transparentní pro dlouhovlnné infračervené paprsky; index lomu (pro l=6 um) 3,42; dielektrická konstanta 11.7. K. je diamagnetická, atomová magnetická susceptibilita je -0,13? 10-6. K. tvrdost podle Mohse 7,0, podle Brinella 2,4 Gn/m2 (240 kgf/mm2), modul pružnosti 109 Gn/m2 (10890 kgf/mm2), součinitel stlačitelnosti 0,325? 10-6 cm2/kg. K. křehký materiál; znatelná plastická deformace začíná při teplotách nad 800°C.
K. je polovodič, který nachází stále větší uplatnění. Elektrické vlastnosti mědi jsou velmi závislé na nečistotách. Vlastní specifický objemový elektrický odpor článku při pokojové teplotě se považuje za 2,3? 10 3 ohm? m(2,3 ? 10 5 ohm? cm) .
Polovodičový obvod s vodivostí R-typ (aditiva B, al, in nebo ga) a n-typ (aditiva P, bi, as nebo sb) má výrazně nižší odolnost. Pásmová mezera podle elektrických měření je 1,21 ev v 0 NA a klesne na 1,119 ev na 300 NA.
V souladu s polohou kruhu v periodické tabulce Mendělejeva je 14 elektronů atomu kruhu rozděleno do tří obalů: v prvním (od jádra) 2 elektrony, ve druhém 8, ve třetím (valence) 4; konfigurace elektronového obalu 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2. Postupné ionizační potenciály ( ev): 8,149; 16,34; 33,46 a 45,13. Atomový poloměr 1,33 a, kovalentní poloměr 1,17 a, iontové poloměry si 4+ 0,39 a, si 4- 1,98 a.
Ve sloučeninách uhlíku (podobně jako uhlík) 4-valenten. Na rozdíl od uhlíku však oxid křemičitý spolu s koordinačním číslem 4 vykazuje koordinační číslo 6, což se vysvětluje velkým objemem jeho atomu (příkladem takových sloučenin jsou fluoridy křemičité obsahující skupinu 2-).
Chemická vazba atomu uhlíku s jinými atomy se obvykle provádí díky hybridním orbitalům sp 3, ale je také možné zapojit dva z jeho pěti (neobsazených) 3 d- orbitaly, zvláště když K. je šestisouřadnicová. S nízkou hodnotou elektronegativity 1,8 (oproti 2,5 pro uhlík; 3,0 pro dusík atd.) je uhlík elektropozitivní ve sloučeninách s nekovy a tyto sloučeniny jsou polární povahy. Vysoká vazebná energie s kyslíkem si-o, rovná 464 kJ/mol(111 kcal/mol) , určuje stabilitu jeho kyslíkatých sloučenin (sio 2 a silikáty). Si-si vazebná energie je nízká, 176 kJ/mol (42 kcal/mol) ; Na rozdíl od uhlíku se uhlík nevyznačuje tvorbou dlouhých řetězců a dvojných vazeb mezi atomy si. Na vzduchu je uhlík díky tvorbě ochranného oxidového filmu stabilní i při zvýšených teplotách. V kyslíku oxiduje počínaje 400 °C a tvoří se oxid křemičitý sio 2. Je také znám oxid siočný, stabilní při vysokých teplotách ve formě plynu; v důsledku náhlého ochlazení lze získat pevný produkt, který se snadno rozloží na řídkou směs si a sio 2. K. je odolný vůči kyselinám a rozpouští se pouze ve směsi kyseliny dusičné a fluorovodíkové; snadno se rozpouští v horkých alkalických roztocích za uvolňování vodíku. K. reaguje s fluorem při pokojové teplotě a s jinými halogeny při zahřívání za vzniku sloučenin obecného vzorce šest 4 . Vodík nereaguje přímo s uhlíkem a kyseliny křemičité(silany) se získávají rozkladem silicidů (viz dále). Vodíkové silikony jsou známé od sih 4 do si 8 h 18 (složení je podobné nasyceným uhlovodíkům). K. tvoří 2 skupiny silanů obsahujících kyslík - siloxany a siloxeny. K reaguje s dusíkem při teplotách nad 1000°C. Velký praktický význam má nitrid si 3 n 4, který neoxiduje na vzduchu ani při 1200 °C, je odolný vůči kyselinám (kromě dusičné) a zásadám, stejně jako roztaveným kovům a struskám, což z něj činí cenný materiál pro chemický průmysl, pro výrobu žáruvzdorných materiálů apod. Sloučeniny uhlíku s uhlíkem se vyznačují vysokou tvrdostí a také tepelnou a chemickou odolností ( karbid křemíku sic) a s borem (sib 3, sib 6, sib 12). Při zahřívání reaguje chlor (v přítomnosti kovových katalyzátorů, jako je měď) s organochlorovými sloučeninami (například ch 3 cl) za vzniku organohalosilanů [například si (ch 3) 3 ci], které se používají pro syntézu z mnoha organokřemičité sloučeniny.
K. tvoří sloučeniny téměř se všemi kovy - silicidy(nebyly zjištěny spojení pouze s bi, tl, pb, hg). Bylo získáno více než 250 silicidů, jejichž složení (mezi, mesi 2, me 5 si 3, me 3 si, me 2 si atd.) obvykle neodpovídá klasickým valenciím. Silicidy jsou žáruvzdorné a tvrdé; Největší praktický význam má ferosilicium a molybden silicid mosi 2 (elektrické ohřívače pecí, lopatky plynových turbín atd.).
Příjem a přihláška. K. technická čistota (95-98 %) se získává v elektrickém oblouku redukcí oxidu křemičitého sio 2 mezi grafitovými elektrodami. V souvislosti s rozvojem polovodičové technologie byly vyvinuty metody získávání čisté a zejména čisté mědi, což vyžaduje předběžnou syntézu nejčistších výchozích sloučenin mědi, ze kterých se měď získává redukcí nebo tepelným rozkladem.
Čistá polovodičová měď se získává ve dvou formách: polykrystalická (redukcí sici 4 nebo sihcl 3 zinkem nebo vodíkem, tepelným rozkladem sil 4 a sih 4) a monokrystalická (tavení bezkelímkové zóny a „tahání“ monokrystalu z roztavené mědi - Czochralského metoda).
Speciálně dopovaná měď je široce používána jako materiál pro výrobu polovodičových součástek (tranzistory, termistory, výkonové usměrňovače, řízené diody - tyristory; solární fotočlánky používané v kosmických lodích atd.). Protože K. je pro paprsky o vlnových délkách od 1 do 9 transparentní µm, používá se v infračervené optice .
K. má rozmanité a stále se rozšiřující oblasti použití. V metalurgii se kyslík používá k odstranění kyslíku rozpuštěného v roztavených kovech (deoxidace). K. je součástí velkého množství slitin železa a barevných kovů. Uhlík obvykle dodává slitinám zvýšenou odolnost proti korozi, zlepšuje jejich odlévací vlastnosti a zvyšuje mechanickou pevnost; při vyšším obsahu K. však může způsobit křehkost. Nejdůležitější jsou slitiny železa, mědi a hliníku s obsahem vápníku, stále větší množství uhlíku se používá pro syntézu organokřemičitých sloučenin a silicidů. Oxid křemičitý a mnohé silikáty (jíly, živce, slída, mastek atd.) se zpracovávají ve sklářském, cementářském, keramickém, elektrotechnickém a jiném průmyslu.
V. P. Barzakovskij.
Křemík se v těle nachází ve formě různých sloučenin, podílí se především na tvorbě tvrdých kosterních částí a tkání. Některé mořské rostliny (například rozsivky) a živočichové (například křemičité houby, radiolariáni) mohou akumulovat zvláště velké množství křemíku a vytvářet silná usazenina oxidu křemičitého na dně oceánu, když zemřou. Ve studených mořích a jezerech převládají biogenní kaly obohacené draslíkem, v tropických mořích převažují vápenaté kaly s nízkým obsahem draslíku, mezi suchozemskými rostlinami hromadí hodně draslíku obiloviny, ostřice, palmy, přesličky. U obratlovců je obsah oxidu křemičitého v látkách popela 0,1-0,5%. V největším množství se K. nachází v hustém pojivu, ledvinách a slinivce břišní. Denní lidská strava obsahuje až 1 G K. Když je ve vzduchu vysoký obsah prachu oxidu křemičitého, dostává se do lidských plic a způsobuje onemocnění - silikóza.
V. V. Kovalský.
lit.: Berezhnoy A.S., Křemík a jeho binární systémy. K., 1958; Krasyuk B. A., Gribov A. I., Polovodiče - germanium a křemík, M., 1961; Renyan V.R., Technologie polovodičového křemíku, přel. z angličtiny, M., 1969; Sally I.V., Falkevich E.S., Production of semiconductor silicon, M., 1970; Křemík a germanium. So. Art., ed. E. S. Falkevič, D. I. Levinzon, V. 1-2, M., 1969-70; Gladyshevsky E.I., Crystal chemistry of silicids and germanides, M., 1971; vlk N. f., data křemíkového polovodiče, oxf. - n. y., 1965.
stáhnout abstrakt
Silikonový minerál křemík různé druhy oxidu křemičitého – černé, tmavě šedé nebo světlé – jsou v přírodě zcela běžné a člověk je velmi dobře zná. Ale léčivé vlastnosti křemíku se staly známými teprve nedávno: koncem 70. let 20. století. Přestože se lidstvo s křemíkem seznámilo již velmi dávno.
Pazourek je kámen, který položil základ lidské civilizaci. Po celou dobu kamennou sloužil pazourek jako materiál k výrobě nástrojů a lovu a používal se k rozdělávání ohně. O léčivých vlastnostech pazourku se zmiňují pojednání starověkých filozofů. Používal se k odřezávání bradavic, ke zdobení stěn v místnostech, kde se skladovalo maso, k posypání ran ve formě prášku, který zabraňoval sněti, křemíkové mlýnské kameny v mlýnech umožňovaly získat mouku s vynikajícími pečícími a chuťovými vlastnostmi. Dno a vnitřní povrch studní byly dlouhou dobu obloženy křemíkem, protože bylo zjištěno, že lidé, kteří pili vodu z takových studní, méně onemocněli a taková voda byla neobvykle čistá, chutná a léčivá.
V přírodě se křemík vyskytuje ve formě široce rozšířených minerálů - křemen, chalcedon, opál atd. Do skupiny těchto minerálů patří karneol, A jaspis, drahokamu, achát, opál, ametyst a mnoho dalších kamenů. Základem těchto minerálů je oxid křemičitý nebo oxid křemičitý, ale hustota, barva a některé další vlastnosti se liší. Kromě oxidu křemičitého obsahuje křemík asi 20 chemických prvků, z nichž hlavní jsou Mg, Ca, P, Sr, Mn, Cu, Zn atd. Odtud tolik názvů. Nejznámější ze zástupců této rodiny je ale bezesporu pazourek. Většinu zemské kůry tvoří anorganické sloučeniny křemíku (28 obj. %).
Křemík (Silicium - lat.) chemický prvek, atomové číslo 14, skupina IV periodické tabulky prvků. Atomy křemíku tvoří základ jílu, písku a hornin. Můžeme říci, že celý anorganický svět je spojen s křemíkem. V přírodních podmínkách se minerály křemíku nacházejí ve vápencích a křídě.
Křemík je po kyslíku druhým nejrozšířenějším prvkem v zemské kůře a tvoří asi třetinu její celkové hmotnosti. Každý 6. atom v zemské kůře je atom křemíku. Mořská voda obsahuje ještě více křemíku než fosforu, který je tak nezbytný pro život na Zemi.
V našem těle se křemík nachází ve štítné žláze, nadledvinkách a hypofýze. Jeho nejvyšší koncentrace se nachází ve vlasech a nehtech.
Křemík je také součástí kolagenu, hlavního proteinu pojivové tkáně. Jeho hlavní úlohou je podílet se na chemické reakci, která drží pohromadě jednotlivá vlákna kolagenu a elastinu, čímž pojivové tkáni dodává pevnost a pružnost. Křemík je také součástí kolagenu ve vlasech a nehtech a hraje důležitou roli při hojení kostí při zlomeninách.
Křemík má zvláštní roli v životě a zdraví lidí, stejně jako ve flóře a fauně. Křemík je absorbován rostlinami ve formě rozpuštěných kyselin křemičitých, silikátů a koloidního oxidu křemičitého. Nedostatek křemíku nepříznivě ovlivňuje klíčení, růst a výnos zrn, zejména rýže, dále cukrové třtiny, slunečnice, plodin jako jsou brambory, řepa, mrkev, okurky a rajčata. Se zeleninou, ovocem, mlékem, masem a dalšími produkty by měl člověk denně zkonzumovat 10-20 mg křemíku. Toto množství je nezbytné pro normální fungování, růst a vývoj těla.
Vědecký výzkum o úloze křemíku pro lidské zdraví je obsažen v monografiích V. Krivenko a kol., „Litoterapie“, M., 1994, E. Mikheeva „Léčivé vlastnosti křemíku“, Petrohrad, 2002, práce M. Voronkov a I. Kuzněcov (Akademie věd SSSR, Sibiřská pobočka, 1984), A. Panicheva, L. Zardashvili, N. Semenova atd. Bylo prokázáno, že křemík se podílí na výměně fluoru, hořčíku, hliník a další minerální sloučeniny, ale zvláště úzce interaguje se stronciem a vápníkem Jedním z mechanismů působení křemíku je, že díky svým chemickým vlastnostem vytváří elektricky nabité koloidní systémy, které mají vlastnost adsorbovat pro člověka neobvyklé viry a patogeny.
Některé rostliny jsou schopny koncentrovat křemík. Tento Jeruzalémský artyčok, ředkev, olivový A, rybíz, přeslička atd. Mnoho křemíku se hromadí v obilných plodinách, zejména v obalu semen (otrubách): rýže, oves, proso, ječmen, sója. Při mletí zrna v mlýně se zrna zbaví slupky, tím se zbaví křemíku a tím se znehodnotí.
Minerální vody jsou také bohaté na křemík. Ale rafinovaný cukr prakticky neobsahuje křemík. Pouze nerafinovaný žlutý cukr má křemík a má proto velkou hodnotu.
Přesličky vynikají vysokým obsahem křemíku – rozšířené rostliny domácí květeny, v poslední době stále častěji používané v lidovém léčitelství. V tomto ohledu se dobře osvědčil extrakt z lopuchového oleje, extrakt z přesličky a organické sloučeniny křemíku (ceramidy) obsažené v léku zvaném lopuchový olej s extraktem z přesličky (s ceramidy). Speciální studie ukázaly, že tento lék:
Doporučení pro použití: při poškození vlasové struktury vlivem vnějších nebo vnitřních faktorů, stejně jako při řídnutí a matném vzhledu.
Způsob aplikace: Naneste teplý olej na vlasy a vlasovou pokožku, jemně a důkladně masírujte po dobu alespoň 15 minut (vyvarujte se prudkých a intenzivních pohybů, vlasy se tím lámou a vytahují), poté olej rovnoměrně rozetřete po celé délce vlasů. Aplikujte 1 hodinu, poté opláchněte jemným šamponem.
Křemík je také zodpovědný za zajištění ochranných funkcí, metabolických procesů a detoxikaci. Působí jako biologické „síťovací“ činidlo podílející se na tvorbě molekulární „architektury“ polysacharidů a jejich komplexů s proteiny, dodává elasticitu pojivovým tkáním, je součástí elastinu krevních cév, dodává pevnost, pružnost a nepropustnost. k jejich stěnám a brání pronikání lipidů do krevní plazmy .
Studie ukázaly, že křemík ve vodě potlačuje bakterie, které způsobují fermentaci a rozklad, sráží těžké kovy, neutralizuje chlór a sorbuje radionuklidy. V živém organismu biologicky aktivní křemíkové látky spolu s proteinovými strukturami přispívají k tvorbě enzymů, aminokyselin a hormonů. Křemík je zvláště nezbytný v pojivové tkáni, nachází se ve štítné žláze, nadledvinách a hypofýze. Ve vlasech je hodně křemíku. Jeho nejvyšší koncentrace se nachází ve vlasech a nehtech.
Křemík:
Nedostatek křemíku v těle vede k:
Byl nalezen vztah mezi koncentrací křemíku v pitné vodě a kardiovaskulárními chorobami. Tuberkulóza, cukrovka, lepra, hepatitida, hypertenze, šedý zákal, artritida, rakovina jsou doprovázeny poklesem koncentrace křemíku ve tkáních a orgánech nebo poruchami jeho metabolismu.
Mezitím naše tělo ztrácí křemík každý den - v průměru sníme 3,5 mg křemíku denně s jídlem a vodou a ztrácíme asi 9 mg!
Příčiny nedostatku křemíku v těle:
K poklesu obsahu křemíku obvykle dochází na pozadí obecného nedostatku minerálů a je doprovázen nedostatkem hořčíku a vápníku.
Známky nedostatku křemíku:
Je známo, že biologický věk člověka je dán rychlostí metabolických procesů, tzn. rychlost obnovy jednotlivých buněk. A pokud mnohé kosmetické přípravky dokážou vyřešit problém hydratace a ochrany do té či oné míry, problém zrychlení metabolismu vyžaduje intenzivnější změnu vnější vrstvy pokožky.
Zpomalení procesů regenerace kůže začíná přibližně ve 30 letech. V této době již tělo začíná pociťovat nedostatek křemíku. Naše tělo nedokáže obnovit nedostatek křemíku samo, protože přírodní sloučeniny křemíku kolem nás jsou většinou biologicky neaktivní a nejsou schopny se účastnit biochemických reakcí uvnitř buňky.
Silikon je vynikající kosmetický přípravek. Čistí pokožku od pustulárních útvarů. Obzvláště užitečné je umýt si obličej silikonovou vodou a také ji užívat orálně na akné u mladistvých. V procesu výzkumu vědci vytvořili novou třídu organických sloučenin křemíku, které dokážou urychlit metabolické procesy v kůži a účastí na syntéze proteinů pojivové tkáně elastinu a kolagenu zvýšit elasticitu pokožky a odstranit vzniklé vrásky.
Sloučeniny obsahující křemík patentované WGN urychlují metabolické procesy v buňkách a regenerují elastinová a kolagenová vlákna. Výsledky tvorby aktivních nanosilikonových sloučenin byly základem pro vývoj řady tzv. „nanosilikonových“ kosmetických přípravků NewAge.
Bioaktivní nanokřemík proniká do hlubokých vrstev pokožky, čistí je a poskytuje ochranu, která zachovává přirozenou propustnost a dýchací schopnost pokožky. Nekřemík, stimulující procesy proliferace a regenerace, urychluje obnovu epidermis a obnovuje funkce dermálních buněk - fibroblastů.
Výhodou silikonové kosmetiky je dermatologická kompatibilita složek; Lze použít pro jakýkoli typ pleti, včetně citlivé; vysoká účinnost působení, šetrná stimulace přirozených biochemických mechanismů funkčního stavu pokožky.
Při interakci s vodou mění pazourek své vlastnosti. Voda aktivovaná křemíkem působí škodlivě na mikroorganismy, potlačuje bakterie způsobující hnilobu a fermentaci, dochází v ní k aktivnímu srážení sloučenin těžkých kovů, voda se stává čistou na pohled a chuť, dlouho se nekazí a získává mnoho další léčivé vlastnosti.
Pazourek patří k minerálům z rodiny křemene nebo chalcedonů. Do skupiny těchto minerálů patří karneol, jaspis, horský křišťál, achát, opál, ametyst a mnoho dalších kamenů. Základem těchto minerálů je oxid křemičitý SiO2 nebo oxid křemičitý, ale hustota, barva a některé další vlastnosti se liší. Kromě oxidu křemičitého obsahuje křemík asi 20 chemických prvků, z nichž hlavní jsou Mg, Ca, P, Sr, Mn, Cu, Zn atd. Odtud tolik názvů. Nejznámější ze zástupců této rodiny je ale bezesporu pazourek.
Důvody a mechanismus interakce mezi pazourkem a vodou nebyly plně objasněny. Možná se léčebný účinek křemíku vysvětluje jeho schopností tvořit s vodou speciální asociáty – koloidy, které absorbují nečistoty a cizí mikroflóru z prostředí.
Když mluvíme o prospěšných vlastnostech křemíku pro tělo, pamatujeme především na vodu. Lidské tělo obsahuje asi 70 % vody, a proto si život bez ní lze jen těžko představit. A vezmeme-li v úvahu, že všechny druhy metabolismu probíhají vodním prostředím, že je to voda, která je dirigentem drtivé většiny fyziologických životních procesů, že bez ní není možná jediná forma života – uhlík, křemíkem nebo jakýmkoli jiným, pak je zřejmé, že voda aktivovaná křemíkem nabývá zvláštního významu.
"...v systému pazourek - vodné roztoky anorganických solí dochází k intenzivní sedimentaci řady kovů: hliníku, železa, kadmia, cesia, zinku, olova, stroncia."- P. Aladovský, vedoucí laboratoře Ústředního výzkumného ústavu pro využívání vodních zdrojů, doktor chemických věd. Jinými slovy, pazourek vytlačuje škodlivé kovy z vody a čistí ji. Zůstávají na dně a nahoře se objeví čistá voda.
„Voda upravená křemíkem ovlivňuje adsorpční kapacitu radionuklidů. To může umožnit jeho využití k řešení některých radiochemických problémů na radionuklidem zamořeném území Běloruska.“- doktor chemických věd Yu Davydov je vedoucím laboratoře Ústavu radiologických problémů Národní akademie věd Běloruské republiky.
"Křemíková voda, počínaje pátým dnem skladování, má schopnost posílit hemostatické schopnosti krve a zvýšit její schopnost srážení." E. Ivanov - ředitel Ústavu hematologie a krevní transfuze Ministerstva zdravotnictví Běloruské republiky, doktor lékařských věd. Okamžitě se mi vybaví hemofilie – onemocnění, při kterém se špatně sráží krev. To znamená, že člověk, který dostane byť jen malý škrábanec, může zemřít na ztrátu krve.
„Několik let jsem nepozoroval rakovinu u mnoha pacientů, kteří konzumovali vodu aktivovanou křemíkem (SAW). Zjistili jsme, že 5.-6. den užívání ACB (6-8x denně) u pacientů s četnými trofickými vředy na dolních končetinách se zvyšuje počet T- a B-lymfocytů. A to svědčí o schopnosti obnovit ztracenou a oslabenou imunitu. Navíc ACB snižuje množství cholesterolu v krvi, zejména při obezitě. Baterie tedy slouží k prevenci aterosklerózy.“- M. Sinyavsky profesor katedry lékařského výcviku Mogilevské státní univerzity. A.A. Kulesova.
co to je - křemíková voda? Křemíková voda je tinktura z tmavě hnědého pazourku, který se používá vnitřně i zevně. Způsob přípravy pazourkové vody je poměrně jednoduchý. Do 2-3 litrové nádoby, nejlépe skleněné, dejte 40-50 g drobných pazourkových oblázků, nejlépe intenzivně jasně hnědé (ne však černé) barvy, zalijte vodou z vodovodní sítě, nejlépe však po běžné filtraci a umístěte to na místě chráněném před přímým slunečním zářením a mimo zemské patogenní záření.
Tato voda bude připravena k pití za 2-3 dny. Pokud postupujete stejnou technologií, ale pokud krk ovážete 2-3 vrstvami gázy a dáte vodu na 5-7 dní na světlé místo o teplotě nad 5°C, pak tato voda díky svým vlastnostem, lze použít nejen jako pitnou vodu, ale i pro léčebné účely.preventivní účely. Je užitečné použít na vaření - čaj, polévky atd. Křemíkovou vodu můžete pít bez omezení (běžně 1,5-2 litry denně). Pokud to nejde, tak alespoň 3-5x denně půl sklenice, vždy po malých doušcích a nejlépe vychladit.
Používejte pazourek, jak již bylo zmíněno, pouze v jasně hnědé (ne černé) barvě.
Měly by se používat pouze přírodní minerály. Faktem je, že pazourek obsahuje zbytky mikroorganismů, které svého času tvořily pazourek z bahna křídy a starověku.
Po jednom nebo dvou použitích by měl být kámen opláchnut studenou vodou a vyvětrán na čerstvém vzduchu po dobu 2 hodin. Pokud se na povrchu oblázků objeví vrstvy nebo usazeniny, musí být ponořeny na 2 hodiny do 2% roztoku kyseliny octové nebo slané vody; poté 2-3x opláchněte čistou vodou a namočte na 2 hodiny do roztoku jedlé sody a znovu opláchněte.
Specifické vlastnosti křemíkové vody umožňují předcházet mnoha nemocem. Křemíková voda má pozitivní vliv na celkový stav organismu jako celku.
Pokud pijete vodu aktivovanou křemíkem nebo s ní vaříte jídlo, stane se následující:
- posílení imunitního systému, zvýšení počtu T- a B-lymfocytů v krvi;
Stav lidí trpících onemocněním jater se zlepšuje, protože... voda napomáhá toku žluči;
Rychlé hojení popálenin, řezných ran, modřin, trofických vředů;
Pomáhá při zažívacích potížích, zmírňuje záněty v trávicím traktu a gastritidu;
Snížení hladiny cukru v krvi, stejně jako hmotnosti, diabetici náchylní k obezitě;
Snížení hladiny cholesterolu v krvi, zejména při obezitě, prevence aterosklerózy a zlepšení funkce ledvin;
Normalizuje stav pacientů trpících hypertenzí;
Normalizuje metabolismus;
Celkový tón se zvyšuje.
Na vnější použití Křemíková voda stimuluje regenerační procesy v těle pomocí:
- léčba bolesti v krku, rýma, zánět dásní (výplachy hrdla a úst po jídle);
U virových onemocnění dutiny ústní, stomatitidy a zánětu dásní;
Léčba alergií, vředů, diatézy, dermatitidy, různých podráždění kůže (mléka a mytí);
Při konjunktivitidě zmírňuje svědění a zánět;
Mytí takovou vodou pomáhá zlepšit stav pokožky, redukovat počet vrásek a předcházet vzniku nových, pomáhá odstraňovat nerovnosti, černé tečky a pupínky;
Oplachování hlavy a vlasů, vtírání do pokožky hlavy pomáhá posilovat a růst vlasů;
Pro některá kožní onemocnění (prostý puchýř, pásový opar a pityriasis rosea).
- U vypadávajících vlasů a roztřepených konečků opláchněte vlasy křemennou vodou;
Pro zmírnění podráždění po holení opláchněte obličej stejnou vodou;
U „mladkého akné“ si umyjte obličej a aplikujte „vodu“ vnitřně;
Otřete si obličej kousky ledu a zmrzlou pazourkovou vodou;
Abyste předešli onemocnění parodontu, opláchněte dásně při čištění zubů vodou.
Použití „pazourkové“ vody pro terapeutické a profylaktické účely podporuje rychlé hojení ran, předchází tvorbě nádorů při pravidelném příjmu vody, zlepšuje složení krve, obnovuje funkci nadledvin, zmírňuje zánětlivé procesy v gastrointestinálním traktu a gastritidu, normalizuje hladinu cukru v krvi hladiny, snižuje hmotnost, hojení zlomenin (kosti se hojí rychleji a bez komplikací), zlepšuje funkci ledvin a metabolismus, separaci a odvod žluči. Křemíková voda zabíjí viry; Pro prevenci během respiračních epidemií se doporučuje instilovat „vodu“ do nosu. To pomáhá při nespavosti.
V domácnosti se doporučuje květiny zalévat, čímž se prodlouží doba květu; urychluje období plodů ovocných stromů a zeleninových plodin; zvyšuje produktivitu o 10 %. Ničí plísně, šedou hnilobu, zejména na jahodách, a další houby. Namáčení semen v takové vodě zvyšuje klíčivost. Květiny je lepší skladovat v nádobě obsahující křemíkové kameny, jejich trvanlivost se prudce zvyšuje. V akváriu brání křemen v květu vody. Křemík také pomáhá čistit vodu během túry, což je pro turisty důležité vědět.
Křemíkovou vodu je také užitečné pít při ateroskleróze (cévy se čistí od sklerotických usazenin), různých typech metabolických poruch, angíně, chřipce, zánětu hltanu (výplachy křemíkovou vodou výrazně zkracují dobu trvání těchto nemocí – vždyť křemík působí jako zde antibiotikum), revmatismus, Botkinova choroba (křemík zabíjí patogenní viry), onemocnění zubů a kloubů (protože křemík obnovuje celistvost kostní tkáně).
A nyní nejdůležitější bod - kontraindikace. Křemíková voda má kontraindikace a musí se s ní zacházet velmi opatrně. Lékaři si všimli, že pro ty, kteří mají predispozici k rakovině, je lepší ji úplně opustit.
(první elektron)
(podle Paulinga)
| Si | 14 |
| 28,0855 | |
| 3s 2 3p 2 | |
| Křemík | |
Příběh
Ve své nejčistší podobě křemík byl izolován v roce 1811 francouzskými vědci Josephem Louisem Gay-Lussacem a Louisem Jacquesem Thénardem.
původ jména
V roce 1825 získal švédský chemik Jons Jakob Berzelius čistý elementární křemík působením kovového draslíku na fluorid křemíku SiF 4. Nový prvek dostal název „silicium“ (z lat. silex- pazourek). Ruský název „křemík“ zavedl v roce 1834 ruský chemik German Ivanovič Hess. Přeloženo z řečtiny kremnos- "útes, hora."
Být v přírodě
Z hlediska prevalence v zemské kůře je křemík na druhém místě mezi všemi chemickými prvky (po kyslíku). Hmotnost zemské kůry je 27,6-29,5 % křemíku. Křemík je součástí několika stovek různých přírodních silikátů a hlinitokřemičitanů. Nejběžnější je oxid křemičitý - četné formy oxidu křemičitého (IV) SiO2 (říční písek, křemen, pazourek atd.), které tvoří asi 12 % zemské kůry (hmotnostně). Křemík se v přírodě nevyskytuje ve volné formě, i když jednu čtvrtinu země tvoří křemík.
Účtenka
V průmyslu se křemík získává redukcí taveniny SiO 2 koksem při teplotě asi 1800 °C v obloukových pecích. Čistota takto získaného křemíku je asi 99,9 %. Protože pro praktické použití je potřeba křemík vyšší čistoty, je výsledný křemík chlorován. Vznikají sloučeniny o složení SiCl 4 a SiCl 3 H. Tyto chloridy se dále různými způsoby čistí od nečistot a v konečné fázi se redukují čistým vodíkem. Je také možné čistit křemík tak, že se nejprve získá silicid hořečnatý Mg2Si. Dále se těkavý monosilan SiH 4 získá ze silicidu hořečnatého pomocí kyseliny chlorovodíkové nebo octové. Monosilan se dále čistí rektifikací, sorpcí a dalšími metodami a poté se při teplotě asi 1000 °C rozkládá na křemík a vodík. Obsah nečistot v křemíku získaný těmito metodami je snížen na 10 -8 -10 -6 % hmotnostních.
Metodu pro získání křemíku v jeho čisté formě vyvinul Nikolaj Nikolajevič Beketov. Největším výrobcem křemíku v Rusku je OK Rusal - křemík se vyrábí v závodech v Kamensku-Uralském (Sverdlovská oblast) a Šelechově (Irkutská oblast).
Fyzikální vlastnosti
Krystalová struktura křemíku.
Krystalová mřížka křemíku je kubická, plošně centrovaná, diamantového typu, parametr a = 0,54307 nm (při vysokých tlacích byly získány další polymorfní modifikace křemíku), ale vzhledem k delší délce vazby mezi atomy Si-Si oproti délce vazby C-C je tvrdost křemíku výrazně nižší než u diamantu. Křemík je křehký, teprve při zahřátí nad 800 °C se stává plastickou hmotou. Zajímavé je, že křemík je transparentní pro infračervené záření, počínaje vlnovou délkou 1,1 mikrometru.
Elektrofyzikální vlastnosti
Elementární křemík je typický polovodič s nepřímou mezerou. Pásmová mezera při pokojové teplotě je 1,12 eV a při T = 0 K je 1,21 eV. Koncentrace nosičů náboje v křemíku s vlastní vodivostí při pokojové teplotě je 1,5·10 16 m−3. Elektrické vlastnosti krystalického křemíku jsou značně ovlivněny mikronečistotami, které obsahuje. Pro získání monokrystalů křemíku s děrovou vodivostí se do křemíku zavádějí přísady prvků skupiny III - bor, hliník, galium a indium, s elektronovou vodivostí - přísady prvků skupiny V - fosfor, arsen nebo antimon. Elektrické vlastnosti křemíku lze měnit změnou podmínek zpracování monokrystalů, zejména ošetřením povrchu křemíku různými chemickými činidly.
- Mobilita elektronů: 1300-1400 cm²/(v*s).
- Pohyblivost otvoru: 500 cm²/(v*s).
- Pásmová mezera 1,205-2,84*10(^-4)*T
- Životnost elektronů: 50 - 500 µs
- Střední volná dráha elektronu: 0,1 cm
- Délka volné dráhy: 0,02 - 0,06 cm
Chemické vlastnosti
Ve sloučeninách má křemík tendenci vykazovat oxidační stav +4 nebo -4, protože stav sp3-hybridizace orbitalů je typičtější pro atom křemíku. Proto je ve všech sloučeninách kromě oxidu křemičitého SiO čtyřmocný křemík.
Chemicky je křemík neaktivní. Při pokojové teplotě reaguje pouze s plynným fluorem, což vede ke vzniku těkavého fluoridu křemíku SiF 4 . Při zahřátí na teplotu 400-500 °C reaguje křemík s kyslíkem za vzniku oxidu SiO 2, s chlorem, bromem a jodem – za vzniku odpovídajících vysoce těkavých tetrahalogenidů SiHal 4.
Křemík nereaguje přímo s vodíkem, nepřímo se získávají sloučeniny křemíku s vodíkem – silany obecného vzorce Si nH 2n+2. Monosilan SiH 4 (často nazývaný jednoduše silan) se uvolňuje, když kovové silicidy reagují s roztoky kyselin, například:
Ca2Si + 4HCl → 2CaCl2 + SiH4.
Při této reakci vzniklý silan SiH 4 obsahuje příměs dalších silanů, zejména disilanu Si 2 H 6 a trisilanu Si 3 H 8, ve kterých je řetězec atomů křemíku propojených jednoduchými vazbami (—Si—Si—Si —) .
S dusíkem tvoří křemík při teplotě asi 1000 °C nitrid Si 3 N 4, s borem - tepelně a chemicky stabilní boridy SiB 3, SiB 6 a SiB 12. Sloučenina křemíku a její nejbližší analog v periodické tabulce - uhlík - karbid křemíku SiC (karborundum) se vyznačuje vysokou tvrdostí a nízkou chemickou reaktivitou. Karborundum je široce používáno jako abrazivní materiál.
Podívejte se na polokovový křemík!
Silikonový kov je šedý a lesklý polovodičový kov, který se používá k výrobě oceli, solárních článků a mikročipů.
Křemík je druhý nejrozšířenější prvek v zemské kůře (po kyslíku) a osmý nejrozšířenější prvek ve vesmíru. Ve skutečnosti lze téměř 30 procent hmotnosti zemské kůry připsat křemíku.
Prvek s atomovým číslem 14 se přirozeně vyskytuje v silikátových minerálech, včetně oxidu křemičitého, živce a slídy, které jsou hlavními složkami běžných hornin, jako je křemen a pískovec.
Semimetalický (nebo metaloidní) křemík má některé vlastnosti kovů i nekovů.
Stejně jako voda, ale na rozdíl od většiny kovů je křemík zachycen v kapalném stavu a při tuhnutí expanduje. Má poměrně vysoké teploty tání a varu a při krystalizaci vytváří krystalickou diamantovou krystalickou strukturu.
Rozhodující pro roli křemíku jako polovodiče a jeho použití v elektronice je atomová struktura prvku, která zahrnuje čtyři valenční elektrony, které umožňují křemíku snadno se vázat s jinými prvky.
Švédskému chemikovi Jonesi Jacobu Berserliusovi se připisuje první izolační křemík v roce 1823. Berzerlius toho dosáhl zahříváním kovového draslíku (který byl izolován teprve před deseti lety) v kelímku spolu s fluorokřemičitanem draselným.
Výsledkem byl amorfní křemík.
Získání krystalického křemíku však trvalo déle. Elektrolytický vzorek krystalického křemíku se bude vyrábět až za tři desetiletí.
První komerční využití křemíku bylo ve formě ferosilicia.
Po modernizaci ocelářského průmyslu Henrym Bessemerem v polovině 19. století byl velký zájem o metalurgickou metalurgii a výzkum technologie oceli.
V době, kdy bylo v 80. letech 19. století ferosilicium poprvé komerčně vyráběno, byla hodnota křemíku při zlepšování tažnosti litiny a dezoxidační oceli poměrně dobře známa.
Raná výroba ferosilicia se prováděla ve vysokých pecích redukcí rud obsahujících křemík dřevěným uhlím, výsledkem byla stříbrná litina, ferosilicium s obsahem křemíku až 20 procent.
Rozvoj elektrických obloukových pecí na počátku 20. století umožnil nejen zvýšenou produkci oceli, ale také zvýšenou produkci ferosilicia.
V roce 1903 zahájila činnost skupina specializující se na tvorbu feroslitin (Compagnie Generate d'Electrochimie) v Německu, Francii a Rakousku a v roce 1907 byla ve Spojených státech založena první komerční továrna na výrobu křemíku.
Výroba oceli nebyla jediným využitím sloučenin křemíku, které byly komercializovány až do konce 19. století.
Při výrobě umělých diamantů v roce 1890 zahříval Edward Goodrich Acheson hlinitokřemičitan práškovým koksem a mimochodem vyrobil karbid křemíku (SiC).
O tři roky později si Acheson patentoval svou výrobní metodu a založil společnost Carborundum Company na výrobu a prodej brusných produktů.
Na počátku 20. století byly také realizovány vodivé vlastnosti karbidu křemíku a sloučenina byla používána jako detektor v raných námořních rádiích. Patent na detektory křemíkových krystalů byl udělen G. W. Pickardovi v roce 1906.
V roce 1907 byla vytvořena první světelná dioda (LED) přivedením napětí na krystal karbidu křemíku.
Ve 30. letech 20. století se používání křemíku zvýšilo s vývojem nových chemických produktů, včetně silanů a silikonů.
S křemíkem a jeho jedinečnými vlastnostmi je neodmyslitelně spjat také růst elektroniky za poslední století.
Zatímco vytvoření prvních tranzistorů – předchůdců moderních mikročipů – ve 40. letech 20. století spoléhalo na germanium, netrvalo dlouho a křemík nahradil svého kovového příbuzného jako odolnější polovodičový substrát.
Bell Labs a Texas Instruments zahájily komerční výrobu křemíkových tranzistorů v roce 1954.
První křemíkové integrované obvody byly vyrobeny v 60. letech a v 70. letech byly vyvinuty křemíkové procesory.
Vzhledem k tomu, že technologie křemíkových polovodičů je základem moderní elektroniky a výpočetní techniky, není divu, že centrum tohoto odvětví označujeme jako „Silicon Valley“.
(Pro hlubší pohled do historie a vývoje technologie a mikročipů Silicon Valley vřele doporučuji dokument American Experience s názvem „Silicon Valley“).
Krátce po objevu prvních tranzistorů vedla práce Bell Labs s křemíkem v roce 1954 k druhému velkému průlomu: k prvnímu křemíkovému fotovoltaickému (solárnímu) článku.
Předtím byla myšlenka na využití sluneční energie k vytvoření energie na Zemi většinou považována za nemožnou. Ale jen o čtyři roky později, v roce 1958, obletěla Zemi první družice s křemíkovými solárními panely.
Do 70. let se komerční aplikace solární technologie rozrostly na pozemní aplikace, jako je napájení světel na ropných plošinách na moři a železničních přejezdech.
Za poslední dvě desetiletí se využití solární energie exponenciálně rozrostlo. Dnes tvoří křemíkové fotovoltaické technologie asi 90 procent celosvětového trhu solární energie.
Výroba
Většina rafinovaného křemíku každý rok – asi 80 procent – se vyrábí jako ferosilicium pro použití při výrobě železa a oceli. Ferrosilicon může obsahovat od 15 do 90 % křemíku v závislosti na požadavcích tavírny.
Slitina železa a křemíku se vyrábí pomocí ponorné elektrické obloukové pece redukčním tavením. Ruda mletá na silikagelu a zdroj uhlíku, jako je koksovatelné uhlí (hutnické uhlí), se drtí a vkládají do pece spolu s kovovým šrotem.
Při teplotách nad 1900 °C (3450 °F) uhlík reaguje s kyslíkem přítomným v rudě za vzniku plynného oxidu uhelnatého. Zbývající železo a křemík se mezitím spojí za vzniku roztaveného ferosilicia, které lze shromáždit poklepáním na dno pece.
Po ochlazení a vytvrzení může být ferosilicium expedováno a použito přímo při výrobě železa a oceli.
Stejná metoda, bez zabudování železa, se používá k získání křemíku metalurgické kvality, který je z více než 99 procent čistý. Metalurgický křemík se také používá při výrobě oceli, stejně jako při výrobě hliníkových litých slitin a silanových chemikálií.
Metalurgický křemík je klasifikován podle úrovní nečistot železa, hliníku a vápníku přítomných ve slitině. Například 553 křemíkový kov obsahuje méně než 0,5 procenta železa a hliníku a méně než 0,3 procenta vápníku.
Svět každý rok vyprodukuje asi 8 milionů metrických tun ferosilicia, přičemž Čína představuje asi 70 procent tohoto množství. Mezi hlavní výrobce patří Erdos Metallurgy Group, Ningxia Rongsheng Ferroalloy, Group OM Materials a Elkem.
Ročně se vyrobí dalších 2,6 milionů metrických tun metalurgického křemíku – neboli asi 20 procent celkového rafinovaného křemíkového kovu. Čína opět představuje asi 80 procent této produkce.
Pro mnohé je překvapující, že solární a elektronické druhy křemíku tvoří pouze malé množství (méně než dvě procenta) veškeré rafinované výroby křemíku.
Pro upgrade na křemíkový kov solární kvality (polysilikon) se musí čistota zvýšit na 99,9999 % čistého čistého křemíku (6N). To se provádí jedním ze tří způsobů, z nichž nejběžnější je proces Siemens.
Siemensův proces zahrnuje chemickou depozici těkavého plynu známého jako trichlorsilan z par. Při teplotě 1150 °C (2102 °F) se trichlorsilan nafoukne na vysoce čisté silikonové semeno namontované na konci tyče. Při průchodu se na semena ukládá vysoce čistý křemík z plynu.
Reaktor s fluidním ložem (FBR) a technologie modernizovaného křemíku metalurgické kvality (UMG) se také používají k vylepšení kovu na polysilikon vhodný pro fotovoltaický průmysl.
V roce 2013 bylo vyrobeno 230 000 metrických tun polysilikonu. Mezi přední výrobce patří GCL Poly, Wacker-Chemie a OCI.
A konečně, aby byl křemík elektronické kvality vhodný pro polovodičový průmysl a některé fotovoltaické technologie, musí být polykřemík přeměněn na ultračistý monokrystalický křemík prostřednictvím Czochralského procesu.
K tomu se polysilikon roztaví v kelímku při 1425 °C (2597 °F) v inertní atmosféře. Usazený zárodečný krystal se pak ponoří do roztaveného kovu a pomalu se otáčí a odstraňuje, což umožňuje křemíku růst na materiálu zárodku.
Výsledným produktem je tyčinka (nebo koule) monokrystalického křemíkového kovu, která může mít čistotu až 99,999999999 (11N) procent. Tato tyč může být dopována bórem nebo fosforem, pokud je to nutné pro modifikaci kvantově mechanických vlastností podle potřeby.
Monokrystalická tyč může být dodávána zákazníkům tak, jak je, nebo nařezaná na plátky a leštěná nebo texturovaná pro konkrétní uživatele.
aplikace
Zatímco se ročně zpracuje přibližně 10 milionů metrických tun ferosilicia a křemíkového kovu, většina křemíku na trhu jsou ve skutečnosti křemíkové minerály, které se používají k výrobě všeho od cementu, malt a keramiky až po sklo a polymery.
Ferrosilicon, jak bylo uvedeno, je nejběžněji používanou formou křemíkového kovu. Od svého prvního použití asi před 150 lety zůstalo ferrosilicium důležitým deoxidačním činidlem při výrobě uhlíkové a nerezové oceli. Výroba oceli dnes zůstává největším spotřebitelem ferosilicia.
Ferosilicium má však řadu výhod nad rámec výroby oceli. Jedná se o předslitinu při výrobě ferosilikonového hořčíku, nodulátoru používaného pro výrobu kujného železa a také během procesu Pidgeon pro rafinaci vysoce čistého hořčíku.
Ferrosilicon lze také použít k výrobě tepelně a korozivzdorných slitin železa a také křemíkové oceli, která se používá při výrobě elektromotorů a jader transformátorů.
Metalurgický křemík lze použít při výrobě oceli a také jako legovací činidlo při odlévání hliníku. Hliníkovo-křemíkové (Al-Si) automobilové díly jsou lehčí a pevnější než komponenty odlévané z čistého hliníku. Automobilové díly, jako jsou bloky motorů a pneumatiky, jsou některé z nejčastěji používaných hliníkových litých dílů.
Téměř polovina veškerého metalurgického křemíku se používá v chemickém průmyslu k výrobě pyrogenního oxidu křemičitého (zahušťovadlo a vysoušedlo), silanů (pojivo) a silikonu (tmely, lepidla a maziva).
Fotovoltaický polysilikon se primárně používá při výrobě polysilikonových solárních článků. K výrobě jednoho megawattu solárních modulů je potřeba asi pět tun polysilikonu.
V současné době polysilikonová solární technologie představuje více než polovinu celosvětově vyrobené solární energie, zatímco monosilikonová technologie představuje asi 35 procent. Celkem 90 procent sluneční energie využívané lidmi je shromažďováno pomocí křemíkové technologie.
Monokrystalický křemík je také kritickým polovodičovým materiálem, který se nachází v moderní elektronice. Jako podkladový materiál používaný při výrobě tranzistorů s efektem pole (FET), LED diod a integrovaných obvodů lze křemík nalézt téměř ve všech počítačích, mobilních telefonech, tabletech, televizorech, rádiích a dalších moderních komunikačních zařízeních.
Odhaduje se, že více než třetina všech elektronických zařízení obsahuje polovodičovou technologii na bázi křemíku.
A konečně, karbid karbidu křemíku se používá v různých elektronických a neelektronických aplikacích, včetně syntetických šperků, vysokoteplotních polovodičů, tvrdé keramiky, řezných nástrojů, brzdových kotoučů, brusiva, neprůstřelných vest a topných prvků.
DEFINICE
Křemík je ve třetím období skupiny IV hlavní (A) podskupiny Periodické tabulky.
Patří k prvkům rodiny p. Nekovový. Označení - Si. Sériové číslo - 14. Relativní atomová hmotnost - 28,086 amu.
Elektronová struktura atomu křemíku
Atom křemíku se skládá z kladně nabitého jádra (+14), skládajícího se ze 14 protonů a 14 neutronů, kolem kterého se po 3 drahách pohybuje 14 elektronů.
Obr. 1. Schématická struktura atomu křemíku.
Distribuce elektronů mezi orbitaly je následující:
14Si) 2) 8) 4;
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 .
Vnější energetická hladina křemíku obsahuje čtyři elektrony, všechny elektrony 3. podúrovně. Energetický diagram má následující podobu:
Přítomnost dvou nepárových elektronů ukazuje, že křemík je schopen vykazovat oxidační stav +2. Excitovaný stav je také možný pro atom křemíku kvůli přítomnosti prázdného 3 d-orbitály. Elektrony 3 s-podúrovně se vyparují a zabírají zdarma d
Proto má křemík ještě jeden oxidační stav, rovný +4.
Příklady řešení problémů
PŘÍKLAD 1
