Image

Silicis (silicis) mūsų organizme

Silicį žmogaus organizme gamina skydliaukė. Jame visų pirma yra skeletas, plaukai ir dantys. Silicio koncentracija smegenyse skiriasi priklausomai nuo būklės: padidėja su nervų susijaudinimu ir sumažėja su slopinimu.

„Silicon“ patenka į kūną su mūsų vartojamais produktais. Ypač gausūs augaliniai produktai: daržovės, vaisiai, daug pluoštinių grūdų, juoda duona.

Geriausias silicio įsisavinimas organizme vyksta treniruotės metu.

Kūno siliciui tenka statybinės medžiagos vaidmuo aminorūgščių ir hormonų susidarymui, taip pat daugelio biocheminių procesų katalizatorius. Jis taip pat stimuliuoja imuninę sistemą, apsaugo nuo vėžio ir diabeto vystymosi.

Kadangi organizme trūksta silicio, pagreitėja senėjimo procesas, kraujagyslėse atsiranda cholesterolio plokštelės, toksinai nėra pašalinami, nagai ir plaukai tampa trapūs.

Minimali silicio dozė, reikalinga organizmui, yra 20 mg per dieną. Papildomas vartojimas rekomenduojamas nėštumo, osteoporozės ir bet kokių lėtinių ligų metu. Tiesa, pirmiausia turite kreiptis į gydytoją.

Silicis


Silicis yra labai reta mineralinių rūšių iš vietinių elementų klasės. Iš tiesų nenuostabu, kaip retai gamtoje randama cheminio elemento silicio, sudarančio ne mažiau kaip 27,6% žemės plutos masės. Tačiau silicis yra glaudžiai susijęs su deguonimi ir beveik visada yra silicio dioksido - silicio dioksido, SiO forma.2 (kvarco šeima) arba kaip silikatų dalis (SiO4 4-). Natūralus silicis, kaip mineralinis, buvo aptiktas vulkaninio garavimo produktuose ir kaip mažiausias intarpas vietiniame aukse.

STRUKTŪRA

SAVYBĖS

Silicis yra trapus, tik tada, kai jis šildomas virš 800 ° C, jis tampa plastikine medžiaga. Jis yra skaidrus infraraudonam spinduliavimui nuo 1,1 mikrono bangos. Įkrovos laikiklių vidinė koncentracija yra 5,81 · 15 m-3 (300 K temperatūroje). Lydymosi temperatūra yra 1415 ° C, virimo temperatūra yra 2680 ° C, o tankis yra 2,33 g / cm3. Ji turi puslaidininkių savybes, jos atsparumas mažėja didėjant temperatūrai.

Amorfinis silicis yra rudos spalvos milteliai, kurių pagrindinė struktūra yra labai netvarkinga. Jis turi didesnį reaktingumą nei kristalinis silicis.

Morfologija

Pažymėti vieni faktai, kad grynas silicis rastas gimtąja forma.

KILMĖS

Silicio kiekis žemės plutoje pagal įvairius šaltinius yra 27,6–29,5% masės. Tokiu būdu silicis yra antras labiausiai gausus žemės plutoje po deguonies. Koncentracija jūros vandenyje yra 3 mg / l. Yra atskirų faktų, kad grynas silicis rastas gimtąja forma - mažiausios intarpai (nanoindividualiai) Goryachegorsk šarminių gabbroidų masyvo (Kuznetsk Alatau, Krasnojarsko teritorija) jolituose; Karelijoje ir Kuolos pusiasalyje (pagal Kolo superdievo tyrimą); mikroskopiniai kristalai Tolbachik ir Kudryavy (Kamchatka) ugnikalnių fumaroliuose.

TAIKYMAS

Monokristalinis silicis - be elektronikos ir saulės energijos, naudojamas dujų lazerių veidrodžių gamybai.

Metalo junginiai su silicio silicidais yra plačiai naudojami pramonėje (pvz., Elektroninėse ir atominėse), turintys daugybę naudingų cheminių, elektrinių ir branduolinių savybių (atsparumas oksidacijai, neutronams ir kt.). Daug elementų silicidai yra svarbios termoelektrinės medžiagos.

Silicio junginiai yra pagrindas stiklo ir cemento gamybai. Silikato pramonė užsiima stiklo ir cemento gamyba. Taip pat gaminama silikato keramika - plytų, porceliano, keramikos dirbiniai ir iš jų pagaminti gaminiai. Silikatiniai klijai yra plačiai žinomi, naudojami statyboje kaip sausiklis, pirotechnikoje ir kasdieniame popieriaus klijavimo darbe. Silikoniniai aliejai ir silikonai, medžiagos, pagamintos iš organinių silicio junginių, yra plačiai naudojamos.

Techninis silicis suranda šias programas:

  • metalurgijos pramonės žaliavos: lydinio komponentas (bronza, siluminas);
  • dezoksidatorius (geležies ir plieno lydymo metu);
  • metalų arba lydinio elemento savybių modifikatorius (pvz., tam tikro kiekio silicio pridėjimas transformatoriaus plieno gamybai sumažina galutinio produkto prievartinę jėgą) ir tt;
  • žaliavos grynesnio polikristalinio silicio ir išgryninto metalurginio silicio gamybai (literatūroje „umg-Si“);
  • žaliavos, skirtos siliciui, organinėms medžiagoms, silanams gaminti;
  • kartais techninis silicis ir jo lydinys su geležimi (ferosiliciu) naudojamas vandenilio gamybai lauke;
  • saulės elementų gamybai;
  • antiblokavimo (anti-adhezyvinis priedas) plastikų pramonėje.

Silicis

14 t

  • Elemento kategorija yra metaloidinė;
  • Paprastos medžiagos išvaizda;
  • Amorfine forma - rudi milteliai;
  • Kristalinėje - tamsiai pilka,

šiek tiek blizgus milteliai.

Si) (Lotynų silicis), metalas.

1811 m. Ją išgrynino prancūzų mokslininkai Joseph Louis Gay-Lussac ir Louis Jacques Tenard. 1825 m. Švedijos chemikas Johnas Jakob Berzelius, veikdamas metalo kalio, silicio fluorido SiF t4 grynas elementinis silicis. Naujasis elementas buvo pavadintas "silicium" (iš lotynų. Silex - flint). Rusijos pavadinimą „silicis“ 1834 m. Pristatė Rusijos chemikas vokiečių Ivanovich Hess.

Turinys

Pagal paplitimą žemės plutoje, silicis yra antras tarp visų elementų (po deguonies). Žemės plutos masė sudaro 27,6–29,5%, sudarytą iš silicio. Silicis yra kelių šimtų skirtingų natūralių silikatų ir aliuminio silikatų dalis. Silicis yra labiausiai paplitusi - daugybė silicio dioksido (IV) SiO formų2 (upių smėlis, kvarcas, flintas ir tt), kurie sudaro apie 12% žemės plutos (pagal svorį). Laisvoje formoje silicis nėra gamtoje, nors ketvirtadalis žemės sudaro silicis.

Silicio pramonė gaminama mažinant SiO lydalo kiekį2 koksas yra apie 1800 ° C lanko krosnyse. Taip gauto silicio grynumas yra apie 99,9%. Kadangi praktiniam naudojimui reikia didesnio grynumo silicio, gautas silicis chloruojamas. Sudaryti junginiai, kurių sudėtyje yra SiCl4 ir SiCl3H. Šie chloridai yra toliau gryninami nuo priemaišų įvairiais būdais ir galutiniame etape sumažinami grynu vandeniliu. Silicio gryninimas taip pat galimas dėl pirminio magnio silicido Mg paruošimo2Si. Be to, lakiųjų monosilano SiH gaunamas iš magnio silicido, naudojant druskos arba acto rūgštį.4. Monosilanas toliau valomas distiliuojant, sorbuojant ir kitais būdais, o po to suskaldomas į silicį ir vandenilį maždaug 1000 ° C temperatūroje. Šiais metodais pagaminto silicio priemaišų kiekis sumažinamas iki 10–8 -10 -6% masės.

Silicio gamybos grynoje formoje metodą sukūrė Nikolajus Nikolajevas Beketovas. Didžiausias Rusijos silicio gamintojas yra „OK Rusal“ [1] - silicis gaminamas gamyklose Kamensko-Uralskio (Sverdlovsko regione) ir Šelekovo (Irkutsko sritis).

Silicio kristalinis tinklelis yra kubinis veido centruotas deimantas, parametras a = 0,54307 nm (kiti polimorfiniai silicio modifikacijos buvo gauti aukštu slėgiu), tačiau dėl ilgesnio ryšio tarp Si-Si atomų, palyginti su C-C ryšiu, silicio kietumas yra žymiai didesnis. mažiau nei deimantas. Silicis yra trapus, tik tada, kai jis šildomas virš 800 ° C, jis tampa plastikine medžiaga. Įdomu tai, kad silicis yra skaidrus infraraudonam spinduliavimui, pradedant nuo 1,1 mikrometro bangos. Turėdamas didžiausią lūžio rodiklį (n = 3,4), skaidrumą, infraraudonųjų spindulių perdavimą, jis rado platų spektrą optinių sistemų gamyboje (lęšiai, naktinio matymo žiūronai, medicinoje - kontaktiniai lęšiai ir tt).

Elektrofizinės savybės Redaguoti

Elementinis silicis yra tipiškas netiesioginis puslaidininkis. Juostos tarpas kambario temperatūroje yra 1,12 eV, o T = 0 K yra 1,21 eV [2]. Įkrovimo nešiklių koncentracija silicyje su vidiniu laidumu kambario temperatūroje yra 1,5 · 10 16 m -3. Kristalinio silicio elektrofizines savybes stipriai įtakoja jame esančios pėdsakai. Norint gauti atskirus silicio kristalus, turinčius p-tipo laidumą, trečiojo grupės elementų priedai - boras, aliuminis, galliumas ir indiumas - įterpiami į silicį, o elektroninis laidumas - penktosios grupės elementų priedai - fosforas, arsenas arba antimonas. Silicio elektrines savybes galima keisti keičiant atskirų kristalų apdorojimo sąlygas, ypač apdorojant silicio paviršių su įvairiais cheminiais veiksniais.

Elektronų mobilumas yra 0,15 m² / s (arba 1500 cm² / s). [3]

Junginiuose siliciui būdingas +4 arba −4 oksidacijos laipsnis, nes orbitų sp³-hibridizacijos būsena yra labiau būdinga silicio atomai. Todėl visuose junginiuose, išskyrus silicio oksidą (II) SiO, silicis yra tetravalentinis.

Chemiškai silicis neaktyvus. Kambario temperatūroje jis reaguoja tik su dujiniu fluoru ir susidaro lakusis silicio tetrafluorido SiF.4. Įkaitinus iki 400–500 ° C temperatūros, silicis reaguoja su deguonimi ir sudaro SiO dioksidą.2, su chloru, bromu ir jodu - suformuojant atitinkamus lengvai lakiuosius tetrahalidus SiHal4.

Silicis tiesiogiai nereaguoja su vandeniliu, silicio junginiai su vandeniliu yra silanai, kurių bendra formulė SinH2n + 2 - Gauti netiesiogiai. SiH monosilanas4 (dažnai vadinamas tiesiog silanu) išsiskiria, kai metaliniai silicidai sąveikauja su rūgšties tirpalais, pavyzdžiui:

Šioje reakcijoje susidaro silanas4 yra kitų silanų, ypač disilano Si, mišinys2H6 ir trisilano Si3H8, kurioje yra silicio atomų grandinė, sujungta atskiromis jungtimis („Si-Si-Si—“).

Su azotu, silicis maždaug 1000 ° C temperatūroje sudaro silicio nitridą3N4, su boru - termiškai ir chemiškai atsparūs boridai SiB3, Sib6 ir sib12. Silicio junginys ir jo artimiausias analogas ant periodinės anglies - silicio karbido SiС (karborundas) pasižymi dideliu kietumu ir mažu cheminiu aktyvumu. Carborundum plačiai naudojamas kaip abrazyvas.

Kai silicis šildomas metalais, susidaro silicidai. Silicidus galima suskirstyti į dvi grupes: jonų kovalentą (šarminio metalo, šarminių metalų silicidus ir Ca tipą).2Si, Mg2Si ir kt.) Ir metalo pavidalo (pereinamojo metalo silicidai). Aktyviųjų metalų silicidai skaidosi rūgštimi, pereinamojo metalo silicidai yra chemiškai stabilūs ir neveikia rūgštimi. Metaliniai silicidai turi aukštus lydymosi taškus (iki 2000 ° C). Dažniausiai susidariusių junginių MeSi, Me metalo silicidai3Si2, Aš2Si3, Aš5Si3 ir mesi2. Metaliniai silicidai yra chemiškai inertiški, atsparūs deguonies poveikiui net ir esant aukštai temperatūrai.

Atkuriant SiO2 silicis aukštoje temperatūroje sudaro silicio oksidą (II) SiO.

Siliciui būdingas organinių silicio junginių susidarymas, kuriuose silicio atomai yra jungiami ilgomis grandinėmis, jungiant deguonies atomus —O—, ir kiekvienam silicio atomai, be dviejų O atomų, dar du organiniai radikalai R1 ir R2 = CH3, C2H5, C6H5, CH2CH2CF3 ir kiti

Šiuo metu silicis yra pagrindinė elektronikos ir saulės energijos medžiaga. Monokristalinis silicis yra dujų lazerių veidrodžių medžiaga. Kartais vandenilio gamybai lauko sąlygomis naudojamas silicis (techninis grynumas) ir jo lydinys su geležimi (ferosiliciu). Metalo junginiai su siliciu, silicidais yra plačiai naudojami pramonėje (pvz., Elektroninėse ir atominėse), turintys daugybę naudingų cheminių, elektrinių ir branduolinių savybių (atsparumas oksidacijai, neutronams ir kt.), O daugelio elementų silicidai yra svarbios termoelektrinės medžiagos. Silicis metalurgijoje naudojamas geležies, plieno, bronzos, silumino ir kt. Lydymui (kaip dezoksiduojantis agentas ir modifikatorius, taip pat lydinio komponentas). Silicio junginiai yra pagrindas stiklo ir cemento gamybai. Silikato pramonė užsiima stiklo ir cemento gamyba. Taip pat gaminami silikatiniai keramika - plytos, porcelianas, fajansas, stiklo keramika (stalai) ir iš jų pagaminti gaminiai.

Silicis (Si)

Silicio junginiai:

Gryna forma silicis pirmą kartą buvo izoliuotas 1811 m. (Prancūzų J.-L. Gay-Lussac ir L.J. Tenard). Grynas elementinis silicis buvo gautas 1825 m. (Švedas Y. Berzelius). Pavadinimas „silicis“ (išverstas iš senovės graikų kalbos „kalnas“) buvo suteiktas cheminiu elementu 1834 m. (Rusų chemikas G.I Hess).

Silicis yra labiausiai paplitęs (po deguonies) cheminis elementas Žemėje (turinys žemės plutoje 28–29% masės). Gamtoje silicis dažniausiai yra silicio pavidalu (smėlis, kvarcas, liepsnos, lauko špatas), taip pat silikatai ir aliuminio silikatai. Grynas silicis yra labai retas. Daug natūralių silikatų yra gryni akmenys: smaragdas, topazas, akvamarinas - visa tai yra silicis. Grynas kristalinis silicio dioksidas (IV) randamas roko kristalo ir kvarco pavidalu. Silicio oksidas, kuriame yra įvairių priemaišų, sudaro brangakmenius ir pusbrangius akmenis - ametistą, agatą, jaspį.


Fig. Silicio atomo struktūra.

Silicio elektronų konfigūracija yra 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 (žr. Elektroninių atomų struktūros). Išoriniame energijos lygmenyje silicyje yra 4 elektronai: 2 suporuoti 3s-sublevel + 2 neprisijungę prie p-orbitalių. Kai silicio atomas pereina į sužadintą būseną, vienas elektronas iš „s-sublevel“ palieka savo porą ir pereina į p-sublevelį, kur yra viena laisva orbita. Taigi sužadintoje būsenoje silicio atomo elektronų konfigūracija yra tokia: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3p3.


Fig. Silicio atomo perėjimas į sužadintą būseną.

Taigi, silicis junginiuose gali būti 4 (dažniausiai) arba 2 (žr. Valency). Silicis (taip pat anglis), reaguojantis su kitais elementais, sudaro chemines jungtis, kuriose jis gali atsisakyti savo elektronų ir priimti juos, tačiau tuo pačiu metu gebėjimas priimti elektronus iš silicio atomų yra mažesnis nei anglies atomų, nes didesnis silicio atomas.

Silicio oksidacijos laipsnis:

  • -4: SiH4 (silanas) Ca2Si, Mg2Si (metalo silikatai);
  • +4 - stabiliausia: SiO2 (silicio oksidas), H2Sio3 (silicio rūgštis) silikatai ir silicio halogenidai;
  • 0: Si (paprasta medžiaga)

Silicis, kaip paprasta medžiaga

Silicis yra tamsi pilka kristalinė medžiaga su metaliniu blizgesiu. Kristalinis silicis yra puslaidininkis.

Silicis sudaro tik vieną alotropinį modifikavimą, panašų į deimantą, bet ne toks stiprus, nes Si-Si obligacijos nėra tokios stiprios kaip deimanto anglies molekulėje (žr. Deimantą).

Amorfinis silicis yra rudi milteliai, kurių lydymosi temperatūra yra 1420 ° C.

Kristalinis silicis gaunamas iš amorfinio, perkristalizuojant. Skirtingai nuo amorfinio silicio, kuris yra gana aktyvus cheminis, kristalinis silicis yra inertiškesnis sąveikos su kitomis medžiagomis požiūriu.

Silicio kristalinės grotelės struktūra kartoja deimantų struktūrą, - kiekvieną atomą supa keturi kiti atomai, esantys Tetraedro viršūnėse. Atomai susieja tarpusavyje kovalentines obligacijas, kurios nėra tokios stiprios kaip ir deimantų anglies obligacijos. Dėl šios priežasties net ir n. Kai kurios kovalentinės jungtys kristaliniame silicyje yra sunaikintos, todėl kai kurie elektronai išsiskiria, todėl silicis turi mažai elektros laidumo. Kadangi silicis yra šildomas šviesoje arba pridedant kai kurių priemaišų, padidėja kovalentinių ryšių, kurie suskaidomi, skaičius, todėl padidėja laisvųjų elektronų skaičius, todėl silicio elektros laidumas taip pat didėja.

Silicio cheminės savybės

Kaip ir anglis, silicis gali būti ir reduktorius, ir oksidatorius, priklausomai nuo medžiagos, su kuria ji reaguoja.

Kai n. Silicis sąveikauja tik su fluoru, kurį paaiškina pakankamai stiprus silicio kristalų tinklelis.

Silicis reaguoja su chloru ir bromu esant aukštesnei kaip 400 ° C temperatūrai.

Silicis sąveikauja su anglimi ir azotu tik labai aukštoje temperatūroje.

  • Reakcijai su ne metalais silicis veikia kaip redukcinis agentas:
    • normaliomis sąlygomis ne metalų silicis reaguoja tik su fluoru ir sudaro silicio halogenidą:
      Si + 2F2 = SiF4
    • esant aukštai temperatūrai, silicis reaguoja su chloru (400 ° C), deguonimi (600 ° C), azotu (1000 ° C), anglimi (2000 ° C):
      • Si + 2Cl2 = SiCl4 - silicio halogenidas;
      • Si + O2 = SiO2 - silicio oksidas;
      • 3Si + 2N2 = Si3N4 - silicio nitridas;
      • Si + C = SiC - Carborundum (silicio karbidas)
  • Reakcijai su metalais silicis yra oksidatorius (susidaro salicidai:
    Si + 2Mg = Mg2Si
  • Reakcijose su koncentruotais šarminiais tirpalais silicis reaguoja su vandenilio evoliucija, sudaro silicio rūgšties tirpias druskas, vadinamas silikatais:
    Si + 2NaOH + H2O = Na2Sio3 + 2H2
  • Silicis nereaguoja su rūgštimis (išskyrus HF).

Silicio paruošimas ir naudojimas

Silicio priėmimas:

  • laboratorijoje - iš silicio dioksido (aliuminio terapija):
    3SiO2 + 4Al = 3Si + 2Al2O3
  • pramonėje mažinant silicio oksidą su koksu (techniškai grynu siliciu) esant aukštai temperatūrai:
    Sio2 + 2C = Si + 2CO
  • gryniausias silicis gaunamas silicio tetrachlorido redukcija vandeniliu (cinku) aukštoje temperatūroje:
    SiCl4+2H2 = Si + 4HCl

Silicio taikymas:

  • puslaidininkinių radijo elementų gamyba;
  • kaip metalurginiai priedai karščiui atspariems ir rūgštims atspariems junginiams gaminti;
  • saulės elementų saulės elementų gamyboje;
  • kaip kintamosios srovės lygintuvai.

Jei jums patinka ši svetainė, mes būsime dėkingi už jos populiarinimą :) Pasakykite savo draugams apie mus forume, tinklaraštyje, bendruomenėje. Tai mūsų mygtukas:

Silikonis

Turinys

Istorija

Pure Creme 1811 m. Buvo izoliuota prancūzų mokslininkų Joseph Louis Gay-Lussac ir Louis Jacques Tenard.

Vardo kilmė

1825 m. Švedijos chemikas Johnas Jakob Berzelius, veikdamas metalo kalio, silicio fluorido SiF t4 grynas elementinis silicis. Naujasis elementas buvo pavadintas "silicium" (iš lotynų. Silex - flint). Rusijos pavadinimą „silicis“ 1834 m. Pristatė Rusijos chemikas vokiečių Ivanovich Hess. Išversta iš graikų kremnos - „uola, kalnas“.

Būdamas gamtoje

Pagal paplitimą žemės plutoje, silicis yra antras tarp visų elementų (po deguonies). Žemės plutos masė sudaro 27,6–29,5%, sudarytą iš silicio. Silicis yra kelių šimtų skirtingų natūralių silikatų ir aliuminio silikatų dalis. Silicis yra labiausiai paplitusi - daugybė silicio dioksido (IV) SiO formų2 (upių smėlis, kvarcas, flintas ir tt), kurie sudaro apie 12% žemės plutos (pagal svorį). Laisvoje formoje silicis nėra gamtoje, nors ketvirtadalis žemės sudaro silicis.

Gauti

Silicio pramonė gaminama mažinant SiO lydalo kiekį2 koksas yra apie 1800 ° C lanko krosnyse. Taip gauto silicio grynumas yra apie 99,9%. Kadangi praktiniam naudojimui reikia didesnio grynumo silicio, gautas silicis chloruojamas. Sudaryti junginiai, kurių sudėtyje yra SiCl4 ir SiCl3H. Šie chloridai yra toliau gryninami nuo priemaišų įvairiais būdais ir galutiniame etape sumažinami grynu vandeniliu. Silicio gryninimas taip pat galimas dėl pirminio magnio silicido Mg paruošimo2Si. Be to, lakiųjų monosilano SiH gaunamas iš magnio silicido, naudojant druskos arba acto rūgštį.4. Monosilanas toliau valomas distiliuojant, sorbuojant ir kitais būdais, o po to suskaldomas į silicį ir vandenilį maždaug 1000 ° C temperatūroje. Šiais metodais pagaminto silicio priemaišų kiekis sumažinamas iki 10–8 -10 -6% masės.

Silicio gamybos grynoje formoje metodą sukūrė Nikolajus Nikolajevas Beketovas. Didžiausias Rusijos silicio gamintojas yra „OK Rusal“ [1] - silicis gaminamas gamyklose Kamensko-Uralskio (Sverdlovsko regione) ir Šelekovo (Irkutsko sritis).

Fizinės savybės

Silicio kristalinis tinklelis yra kubinis veido centruotas deimantas, parametras a = 0,54307 nm (kiti polimorfiniai silicio modifikacijos buvo gauti aukštu slėgiu), tačiau dėl ilgesnio ryšio tarp Si-Si atomų, palyginti su C-C ryšiu, silicio kietumas yra žymiai didesnis. mažiau nei deimantas. Silicis yra trapus, tik tada, kai jis šildomas virš 800 ° C, jis tampa plastikine medžiaga. Įdomu tai, kad silicis yra skaidrus infraraudonam spinduliavimui, pradedant nuo 1,1 mikrometro bangos.

Elektrofizinės savybės

Elementinis silicis yra tipiškas netiesioginis puslaidininkis. Juostos tarpas kambario temperatūroje yra 1,12 eV, o T = 0 K yra 1,21 eV [2]. Įkrovimo nešiklių koncentracija silicyje su vidiniu laidumu kambario temperatūroje yra 1,5 · 10 16 m -3. Kristalinio silicio elektrofizines savybes stipriai įtakoja jame esančios pėdsakai. Norint gauti atskirus silicio kristalus, turinčius p-tipo laidumą, trečiojo grupės elementų priedai - boras, aliuminis, galliumas ir indiumas - įterpiami į silicį, o elektroninis laidumas - penktosios grupės elementų priedai - fosforas, arsenas arba antimonas. Silicio elektrines savybes galima keisti keičiant atskirų kristalų apdorojimo sąlygas, ypač apdorojant silicio paviršių su įvairiais cheminiais veiksniais.

Elektronų mobilumas yra 1400 cm² / (c * c).

Cheminės savybės

Junginiuose siliciui būdingas +4 arba −4 oksidacijos laipsnis, nes orbitų sp³-hibridizacijos būsena yra labiau būdinga silicio atomai. Todėl visuose junginiuose, išskyrus silicio oksidą (II) SiO, silicis yra tetravalentinis.

Chemiškai silicis neaktyvus. Kambario temperatūroje jis reaguoja tik su dujiniu fluoru ir susidaro lakusis silicio tetrafluorido SiF.4. Įkaitinus iki 400–500 ° C temperatūros, silicis reaguoja su deguonimi ir sudaro SiO dioksidą.2, su chloru, bromu ir jodu - suformuojant atitinkamus lengvai lakiuosius tetrahalidus SiHal4.

Silicis tiesiogiai nereaguoja su vandeniliu, silicio junginiai su vandeniliu yra silanai, kurių bendra formulė SinH2n + 2 - Gauti netiesiogiai. SiH monosilanas4 (dažnai vadinamas tiesiog silanu) išsiskiria, kai metaliniai silicidai sąveikauja su rūgšties tirpalais, pavyzdžiui:

Šioje reakcijoje susidaro silanas4 yra kitų silanų, ypač disilano Si, mišinys2H6 ir trisilano Si3H8, kurioje yra silicio atomų grandinė, sujungta atskiromis jungtimis („Si-Si-Si—“).

Su azotu, silicis maždaug 1000 ° C temperatūroje sudaro silicio nitridą3N4, su boru - termiškai ir chemiškai atsparūs boridai SiB3, Sib6 ir sib12. Silicio junginys ir jo artimiausias analogas ant periodinės anglies - silicio karbido SiC (karborundas) pasižymi dideliu kietumu ir mažu cheminiu aktyvumu. Carborundum plačiai naudojamas kaip abrazyvas.

Kai silicis šildomas metalais, susidaro silicidai. Silicidus galima suskirstyti į dvi grupes: jonų kovalentą (šarminio metalo, šarminių metalų silicidus ir Ca tipą).2Si, Mg2Si ir kt.) Ir metalo pavidalo (pereinamojo metalo silicidai). Aktyviųjų metalų silicidai skaidosi rūgštimi, pereinamojo metalo silicidai yra chemiškai stabilūs ir neveikia rūgštimi. Metaliniai silicidai turi aukštus lydymosi taškus (iki 2000 ° C). Dažniausiai susidariusių junginių MeSi, Me metalo silicidai3Si2, Aš2Si3, Aš5Si3 ir mesi2. Metaliniai silicidai yra chemiškai inertiški, atsparūs deguonies poveikiui net ir esant aukštai temperatūrai.

Atkuriant SiO2 silicis aukštoje temperatūroje sudaro silicio oksidą (II) SiO.

Siliciui būdingas organinių silicio junginių susidarymas, kuriuose silicio atomai yra jungiami ilgomis grandinėmis, jungiant deguonies atomus —O—, ir kiekvienam silicio atomai, be dviejų O atomų, dar du organiniai radikalai R1 ir R2 = CH3, C2H5, C6H5, CH2CH2CF3 ir kiti

Taikymas

Šiuo metu silicis yra pagrindinė elektronikos ir saulės energijos medžiaga.

Kartais vandenilio gamybai lauko sąlygomis naudojamas silicis (techninis grynumas) ir jo lydinys su geležimi (ferosiliciu).

Metalo junginiai su siliciu, silicidais yra plačiai naudojami pramonėje (pvz., Elektroninėse ir atominėse), turintys daugybę naudingų cheminių, elektrinių ir branduolinių savybių (atsparumas oksidacijai, neutronams ir kt.), O daugelio elementų silicidai yra svarbios termoelektrinės medžiagos.

Silicis metalurgijoje naudojamas geležies, plieno, bronzos, silumino ir kt. Lydymui (kaip dezoksiduojantis agentas ir modifikatorius, taip pat lydinio komponentas).

Silicio junginiai yra pagrindas stiklo ir cemento gamybai. Silikato pramonė užsiima stiklo ir cemento gamyba. Taip pat gaminama silikato keramika - plytų, porceliano, keramikos dirbiniai ir iš jų pagaminti gaminiai.

Silikato klijai yra plačiai žinomi, daugiausia naudojami popieriaus klijavimui.

Neseniai plačiai naudojami silicio pagrindo polimerai - silikonai.

Biologinis vaidmuo

Kai kuriems organizmams silicis yra svarbus biogeninis elementas. Jis yra dalis augalų ir skeleto palaikymo formų gyvūnų. Silicis dideliais kiekiais koncentruojamas jūros organizmų - diatomų, radiolarijų, kempinių. Didelis kiekis silicio koncentrato horsetails ir grūdų, pirmiausia - Bamboks ir Risovidnyh apatinis, įskaitant - sėjos ryžius. Žmogaus raumenų audinyje yra (1-2) · 10 -2% silicio, kaulinio audinio - 17 · 10 -4%, kraujo - 3,9 mg / l. Kiekvieną dieną į žmogaus kūną su maistu patenka iki 1 g silicio.

Silicio junginiai yra palyginti netoksiški. Tačiau labai pavojinga įkvėpti labai disperguotas silikatų ir silicio dioksido daleles, kurios susidaro, pvz., Sprogstamųjų darbų metu, kai kalnakas akmenimis, smėliavimo mašinomis ir tt SiO mikrodalelės2, įstrigę plaučiuose, kristalizuojasi, o gauti kristalai sunaikina plaučių audinį ir sukelia sunkią ligą - silikozę. Siekiant išvengti pavojingų dulkių patekimo į plaučius, kvėpavimo organų apsaugai reikia naudoti respiratorių.

Silicis: savybės, savybės ir programos

Kaip nepriklausomas cheminis elementas, silicis žmonijai tapo žinomas tik 1825 m. Kuris, žinoma, netrukdė naudoti silicio junginius tokiu mastu, kad būtų lengviau išvardyti tuos, kuriuose elementas nėra naudojamas. Šiame straipsnyje bus apžvelgtos fizinės, mechaninės ir naudingos cheminės silicio ir jo junginių savybės, taikymo sritis, taip pat aptarsime, kaip silicis veikia plieno ir kitų metalų savybes.

Kas yra silicis

Pirma, pažvelkime į bendras silicio savybes. Nuo 27,6 iki 29,5% žemės plutos masės yra silicis. Taip pat didelė elementinė koncentracija jūros vandenyje - iki 3 mg / l.

Anot slyvų litosferoje, silicis užima antrą garbės vietą po deguonies. Tačiau labiausiai žinoma forma - silicio dioksidas - yra dioksidas, o jo savybės tapo tokio plataus taikymo pagrindu.

Tai yra silicis, pasakykite šiam vaizdo įrašui:

Koncepcija ir funkcijos

Silicis yra ne metalas, bet skirtingomis sąlygomis jis gali turėti tiek rūgštinių, tiek pagrindinių savybių. Tai yra tipiškas puslaidininkis ir yra labai plačiai naudojamas elektros inžinerijoje. Jo fizines ir chemines savybes daugiausia lemia alotropinė būsena. Dažniausiai jie susiduria su kristaline forma, nes jos savybės yra labiau paklausios šalies ekonomikoje.

  • Silicis yra vienas iš pagrindinių žmogaus maistinių medžiagų. Jo trūkumas neigiamai veikia kaulų audinių, plaukų, odos, nagų būklę. Be to, silicis veikia imuninės sistemos veikimą.
  • Medicinoje, elementas, arba, greičiau, jo junginiai pirmą kartą panaudojo šią kokybę. Vanduo iš šulinių, išklotų siliciu, skyrėsi ne tik švarumu, bet ir turėjo teigiamą poveikį atsparumui infekcinėms ligoms. Šiandien silicio junginiai yra vaistų nuo tuberkuliozės, aterosklerozės ir artrito pagrindas.
  • Apskritai, ne metalo yra neaktyvus, tačiau sunku jį rasti savo grynąja forma. Taip yra dėl to, kad ore jis greitai pasyvuojamas dioksido sluoksniu ir nustoja reaguoti. Šildant cheminė veikla didėja. Dėl to žmonija yra labiau susipažinusi su medžiagos junginiais, o ne su savimi.

Ne metalas yra įtrauktas į DI Mendelejevo lentelę 6-oje grupėje kartu su anglies, germanio, alavo, kuris rodo tam tikrą bendrumą su šiomis medžiagomis. Taigi, su anglimi, jis yra susijęs su gebėjimu sudaryti organinius junginius. Tokiu atveju silicis, kaip ir germaniumas, gali rodyti metalo savybes kai kuriose cheminėse reakcijose, kurios naudojamos sintezėje.

Privalumai ir trūkumai

Kaip ir bet kuri kita cheminė medžiaga, taikymas nacionalinėje ekonomikoje, siliciui būdingos tam tikros naudingos ar ne itin geros savybės. Jie yra svarbūs norint nustatyti naudojimo sritį.

  • Didelis medžiagos privalumas yra jo prieinamumas. Tačiau gamtoje ji nėra laisvos formos, tačiau silicio gamybos technologija nėra tokia sudėtinga, nors ji yra daug energijos suvartojanti.
  • Antras svarbiausias privalumas yra daugelio junginių su neįprastai naudingomis savybėmis formavimas. Tai silanai, silicidai ir dioksidas, ir, žinoma, įvairūs silikatai. Silicio ir jo junginių gebėjimas sudaryti sudėtingus kietus tirpalus yra beveik begalinis, todėl galima be galo gauti įvairių stiklo, akmens ir keramikos variantų.
  • Ne metalinių puslaidininkių savybės užtikrina, kad pagrindinė medžiaga yra elektros ir radijo inžinerijoje.
  • Ne metalas yra netoksiškas, leidžiantis jį naudoti bet kurioje pramonės šakoje, o procesas netampa potencialiai pavojingu.

Medžiagos trūkumai apima tik santykinį trapumą ir gerą kietumą. Silicis nėra naudojamas atraminėms konstrukcijoms, bet šis derinys leidžia tinkamai apdoroti kristalų paviršių, kuris yra svarbus prietaisų gamybai.

Kalbėkime apie pagrindines silicio savybes.

Savybės ir specifikacijos

Kadangi pramonėje dažniausiai naudojamas kristalinis silicis, būtent jo savybės yra svarbesnės, ir būtent šios yra pateiktos techninėse charakteristikose. Fizinės medžiagos savybės yra tokios:

  • lydymosi temperatūra - 1417 С;
  • virimo temperatūra - 2600 С;
  • tankis yra 2,33 g / cm3. cm, nurodant pažeidžiamumą;
  • šiluminis pajėgumas, taip pat šilumos laidumas, nėra pastovus net ir švariausiuose mėginiuose: 800 J / (kg · K), arba 0,191 kal / (g · kruša) ir 84-126 W / (m · K), arba 0,20-0, 30 cal / (cm · s · kruša);
  • skaidri infraraudonoji spinduliuotė infraraudonųjų spindulių optikoje;
  • dielektrinė konstanta - 1,17;
  • Moso kietumas - 7.

Ne metalo elektrinės savybės labai priklauso nuo priemaišų. Pramonėje ši funkcija naudojama norimam puslaidininkio tipui moduliuoti. Normaliomis temperatūromis silicis yra trapus, tačiau, kai jis kaitinamas virš 800 ° C, galima plastikinė deformacija.

Silicio struktūra ir cheminė sudėtis bei savybės aptariamos toliau pateiktame vaizdo įraše:

Sudėtis ir struktūra

Silicis egzistuoja dviejose alotropinėse formose, vienodai stabilios normalioje temperatūroje.

  • Kristalas turi tamsiai pilkos spalvos miltelių išvaizdą. Medžiaga, nors ir turi deimantinius kristalus, yra trapi, nes pernelyg ilgas ryšys tarp atomų. Įdomu yra puslaidininkio savybės.
  • Esant labai aukštam slėgiui, galite gauti šešiakampę modifikaciją, kurios tankis yra 2,55 g / cu. žr. Tačiau šis etapas dar nerado praktinės reikšmės.
  • Amorfinis - rudos rudos spalvos milteliai. Priešingai, kristalinė forma yra daug aktyvesnė reakcijoje. Taip yra ne dėl pirmos formos inercijos, tai, kad ore esanti medžiaga yra padengta dioksido sluoksniu.

Be to, būtina atsižvelgti į kitą klasifikacijos tipą, susijusį su silicio kristalo dydžiu, kurie kartu sudaro medžiagą. Kaip žinoma, kristalų grotelės reikalauja ne tik atomų, bet ir šių atomų formų - vadinamosios tolimosios eilės - tvarkingumo. Kuo didesnis jis, tuo vienodesnis jo savybės bus medžiaga.

  • Vienas kristalas - mėginys yra vienas kristalas. Jo struktūra yra kiek įmanoma užsakyta, jos savybės yra vienodos ir gerai nuspėjamos. Ši medžiaga labiausiai reikalinga elektros inžinerijoje. Tačiau jis taip pat priklauso brangiausiam tipui, nes jo gamybos procesas yra sudėtingas, o augimo tempas yra žemas.
  • Daugiakristalinis - mėginys yra daugybė didelių kristalinių grūdų. Tarp jų atsiranda papildomų defektų, o tai sumažina mėginio kaip puslaidininkio veikimą ir sukelia greitesnį susidėvėjimą. Daugiakristalinio auginimo technologija yra paprastesnė, todėl medžiaga yra pigesnė.
  • Polikristalinis - susideda iš daugelio atsitiktinai atsitiktinai išdėstytų grūdų. Tai labiausiai grynas pramoninio silicio tipas, naudojamas mikroelektronikoje ir saulės energijoje. Jis dažnai naudojamas kaip žaliava daugiakriteriniams ir atskiriems kristalams auginti.
  • Amorfinis silicis šioje klasifikacijoje užima atskirą poziciją. Čia atomų išdėstymo tvarka laikoma tik trumpiausiais atstumais. Tačiau elektros inžinerijoje ji vis dar naudojama plonų plėvelių pavidalu.

Toliau pasakysime apie silicio gamybos žaliavas, kasybos žalingumą, jo gamybos technologiją pasauliniu mastu ir Rusijoje.

Ne metalo gamyba

Gryno silicio gavimas yra ne toks lengvas, atsižvelgiant į jo junginių inertiškumą ir didelę lydymosi temperatūrą daugelyje jų. Pramonėje anglies dioksidas dažniausiai naudojamas. Reakcija atliekama lanko krosnyje 1800 ° C temperatūroje. Taigi gaunamas ne metalas, kurio grynumas yra 99,9%, o jo nepakanka.

Gauta medžiaga chloruojama, kad būtų gauti chloridai ir hidrochloridai. Tada junginiai yra išgryninti visais galimais metodais iš priemaišų ir redukuojami vandeniliu.

Medžiaga taip pat gali būti išgryninta gaunant magnio silicidą. Silicidas yra veikiamas druskos arba acto rūgšties. Gautas silanas, o pastarasis yra išgrynintas įvairiais būdais - sorbcijos, ištaisymo ir pan. Tuomet silanas 1000 ° C temperatūroje išskaidomas į vandenilį ir silicį. Šiuo atveju medžiaga gaunama 10–8–10 -6% priemaišų frakcijoje.

Medžiagos naudojimas

Pramonėje didžiausią susidomėjimą kelia ne metalo elektrofizinės savybės. Jo monokristalinė forma yra netiesioginės juostos puslaidininkis. Jo savybės nustatomos priemaišomis, leidžiančiomis gauti silicio kristalus su pageidaujamomis savybėmis. Taigi, boro, aliuminio, indio pridėjimas leidžia auginti kristalą su skylės laidumu, o fosforo arba arseno įvedimas - kristalas su elektroniniu laidumu.

  • Silicis pažodžiui žodžio prasme yra šiuolaikinės elektrotechnikos pagrindas. Iš jo pagaminti tranzistoriai, fotoelementai, integriniai grandynai, diodai ir pan. Be to, įrenginio funkcionalumas beveik visada lemia tik kristalo paviršiaus sluoksnį, kuris lemia labai specifinius paviršiaus apdorojimo reikalavimus.
  • Metalurgijoje techninis silicis naudojamas tiek kaip lydinių modifikatorius - jis suteikia didesnį stiprumą ir, kaip komponentą, bronzoje, ir kaip dezoksidatorius, gaminant ketaus.
  • Ultrapure ir rafinuota metalurgija sudaro saulės energijos pagrindą.
  • Nemetalinis dioksidas gamtoje randamas labai skirtingomis formomis. Jų kristalų veislės - opalas, agatas, karneinas, ametistas, roko krištolas rado savo vietą papuošaluose. Ne tokie patrauklūs išoriniai pakeitimai - flintas, smėlis, kvarcas yra naudojami tiek metalurgijoje, tiek statyboje ir radijo elektronikoje.
  • Ne metalo su anglies karbidu prijungimas naudojamas metalurgijoje, prietaisų gamyboje ir chemijos pramonėje. Tai plataus zonos puslaidininkis, pasižymintis dideliu kietumu - 7 pagal Moho skalę ir stiprumą, kuris leidžia jį naudoti kaip abrazyvinę medžiagą.
  • Silikatai - ty silicio rūgšties druskos. Nestabili, lengvai suskaidoma pagal temperatūrą. Jų puikus faktas yra tai, kad jie sudaro daug ir įvairių druskų. Tačiau pastarasis yra stiklo, keramikos, keramikos, kristalo, cemento ir betono gamybos pagrindas. Galime pasakyti, kad šiuolaikinė konstrukcija yra pagrįsta įvairiais silikatais.
  • Stiklas yra įdomiausias atvejis. Jos pagrindas yra aliuminio silikatai, tačiau nereikšmingos kitų medžiagų - paprastai oksidų - priemaišos suteikia medžiagai daug skirtingų savybių, įskaitant spalvą. Keramika - klinkeris, fajansas, porcelianas, iš tiesų, turi tokią pačią formulę, nors ir skirtingas komponentų santykis, o jo įvairovė taip pat yra įspūdinga.
  • Ne metalas turi kitą gebėjimą: jis sudaro anglies tipo junginius ilgos silicio atomų grandinės pavidalu. Tokie junginiai vadinami organiniu siliciu. Jų taikymo sritis ne mažiau žinoma - tai silikonai, hermetikai, tepalai ir pan.

Silicis yra labai paplitęs elementas ir neįprastai svarbus daugelyje šalies ekonomikos sričių. Ir aktyviai naudojama ne tik pati medžiaga, bet ir visi įvairūs junginiai.

Šis vaizdo įrašas pasakoja apie silicio savybes ir taikymą:

Silicis

Silicis - tvirtų kaulų, elastingos odos, blizgių plaukų ir gera atmintis įkeitimas. Kraujo valymo, žaizdų gijimo, choleretinių ir baktericidinių savybių dėka šis mikroelementas yra vienas svarbiausių kasdienio žmogaus mityboje. Silicio dėka kūnas sugeria geresnį geležį, kalcio, kobalto, mangano, fluoro kiekį. Sveiki indai, stiprus imunitetas, greitas metabolizmas - geros silicio absorbcijos rezultatas.

Bendrosios charakteristikos

Silicis užima keturioliktą vietą cheminių elementų periodinėje lentelėje D.I. Mendeljevas.

Kalbant apie paplitimą žemės plutoje, mikroelementas užima antrą vietą po deguonies. Jūros vandenyje jo koncentracija siekia 3 mg / l.

Gamtoje mikroelementas yra silicio dioksidas, junginys, pagrįstas silicio dioksidu (IV) SiO2, kuris užima 12% žemės plutos masės. Mineralų ir uolienų, susidarančių iš silicio dioksido: smėlis (upė ir kvarcas), kvarcas ir kvarcitas, flintas, lauko špatas; silikatai ir aliuminio silikatai.

Silicio fizinės ir cheminės savybės

Fizinės savybės. Silicis yra trapus. Įkaitinus virš 800 ° C, padidėja jo plastiškumas. Jis yra atsparus rūgštims. Rūgščioje aplinkoje ji yra padengta netirpiomis oksido plėvele ir yra pasyvuota.

Mikroelementas yra skaidrus infraraudonam spinduliavimui, pradedant nuo 1,1 mikrono bangos.

Cheminės savybės Silicis sąveikauja:

  • su halogenais (fluoru) su mažinančiomis savybėmis: Si + 2F2 = SiF4. Jis reaguoja su vandenilio chloridu 300 ° C temperatūroje su vandenilio bromidu 500 ° C temperatūroje;
  • su chloru, kaitinant iki 400–600 ° С: Si + 2Cl2 = SiCl4;
  • su deguonimi, kaitinant iki 400–600 ° С: Si + O2 = SiO2;
  • su kitais ne metalais. 2000 ° C temperatūroje ji reaguoja su anglimi (Si + C = SiC) ir boru (Si + 3B = B3Si);
  • su azotu 1000 ° C temperatūroje: 3Si + 2N2 = Si3N4;
  • su metalais, susidarančiais silicidais: 2Ca + Si = Ca2Si;
  • su rūgštimis - tik vandenilio ir azoto rūgščių mišiniu: 3Si + 4HNO3 + 18HF = 3H2 [SiF6] + 4NO + 8H2O;
  • su šarmu. Silicis ištirpsta ir susidaro silikatas ir vandenilis: Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + H2.

Neveikia vandenilio.

Sąveika organizme su vitaminais ir mineralais

Silicis sąveikauja su vitaminais A, C ir E (nuotrauka: colady.ru)

Silicis sąveikauja su vitaminais A, C ir E. Grūdų derinys su citrusiniais ir žaliosiomis daržovėmis laikomas naudingiausiu.

Silicis dalyvauja kovoje su laisvaisiais radikalais. Sąveika su sunkiais metalais (švinu), mikroelementas sudaro stabilius junginius. Jie išsiskiria per virškinimo sistemą. Tas pats atsitinka su šlakais ir toksinėmis medžiagomis.

Silicis pagerina geležies (Fe) ir kalcio (Ca), kobalto (Cb), mangano (Mn), fluoro (F) absorbciją.

Silicio koncentracijos mažinimas jungiamojo audinio viduje sukelia kraujagyslių pažeidimą, aterosklerozę ir kaulų stiprumą.

Silicio vaidmuo įvairių ligų atsiradimo ir eigos metu

Kadangi organizme trūksta silicio, padidėja cholesterolio koncentracija kraujyje. Dėl to susidaro cholesterolio plokštelės, pablogėja nutekėjimas.

Su silicio vartojimu mažiau nei 20 mg per dieną silpnina imuninę sistemą. Atsiranda alerginiai bėrimai, oda tampa sausa ir dribsniai, atsiranda grybelis.

Plaukai tampa plonesni, galvos odos dribsniai ir niežulys. Nagų plokštės deformuotos.

Efektyvumas ir psichinė būklė pablogėja dėl sumažėjusio kraujo srauto ir smegenų prisotinimo deguonimi.

Su silicio kiekio sumažėjimu organizme iki 1,2-1,6%, tai yra insultas, širdies priepuolis, diabetas, hepatitas ir onkologija.

Silicio perteklius sukelia druskų nusodinimą šlapimo takų ir sąnarių, fibrozės ir kraujagyslių patologijų. Blogiausiu atveju kepenys didėja, galūnių patinimas, oda tampa mėlyna, atsiranda dusulys.

Silicio funkcinis potencialas

Silicis sudaro kaulų, kremzlių audinių ir kraujagyslių sieneles (nuotrauka: 123RF.com)

Pagrindinė silicio užduotis organizme yra kaulų, kremzlių audinių ir kraujagyslių sienelių susidarymas. 90% mineralinių medžiagų yra jungiamojo ir kaulinio audinio, limfmazgių, skydliaukės, plaukų ir odos. Tačiau cheminio elemento funkcinis potencialas neapsiriboja tuo. Dėl silicio:

  • stiprinami kaulai ir raiščiai. Kuo daugiau mineralų yra pirmajame, tuo stipresnis. Silicio koncentracijos sumažėjimas kauliniame audinyje kupinas osteoporozės ir aterosklerozės. Kremzlės audiniams svarbu glikozaminoglikanų sintezė;
  • yra užkirstas kelias tarpslankstelinio disko degeneracijai. Pastaruosius sudaro kremzlių audinių plokštės. Kuo mažiau silicio, tuo greitesnė plokštelė išsilieja. Jei jame atsiranda kreko, smegenų skystis pradės tekėti. Jis kupinas iškilimų ir išvaržų;
  • kaulų audiniai. Kaulai, raiščiai ir sausgyslės auga kartu labai sunkiai ir ilgai;
  • pagerina odos, nagų ir plaukų būklę. Juose yra didžiausia cheminio elemento koncentracija. Sausos ir žvynuotos odos, trapūs ir nuobodu plaukai, skaldantys nagai yra silicio trūkumo požymiai;
  • stabilizuoja medžiagų apykaitą. Silicio dėka trys ketvirtadaliai 70% cheminių elementų yra absorbuojami. Mineralas yra susijęs su baltymų ir angliavandenių metabolizmu;
  • imunitetą. Silicio dėka spartėja fagocitozė - imuninės sistemos specialiųjų ląstelių susidarymas. Jų pagrindinė funkcija yra svetimų baltymų struktūrų skaidymas. Jei viruso infekcija patenka į kūną, fagocitai apgaubia priešą ir sunaikina;
  • sunkieji metalai ir toksinai. Silicio oksidas reaguoja su jais, konvertuoja į neutralią organizmo junginius, kurie išsiskiria su šlapimu;
  • kraujagyslių sienelės, širdies vožtuvai, virškinimo trakto organų membrana. Laivo sienelės pagrindas yra elastinas, kuris sintezuojamas naudojant silicį;
  • sumažėja kraujagyslių sienelių pralaidumas, mažėja venų varikozės požymiai, tromboflebitas ir kraujagyslių uždegimas;
  • vėžys. Vitaminų C, A, E antioksidacines savybes sustiprina sąveika su siliciu. Kova su laisvaisiais radikalais yra lengviau organizmui;
  • smegenų ligos. Trūkstant silicio, laivų sienos tampa minkštesnės, prastai transportuoja kraują į smegenis, o tai sukelia hipoksiją - deguonies badą, dėl kurio smegenys neveikia visu pajėgumu. Smegenų neuronai be silicio negali suteikti ir gauti komandų. Dėl to sutrikdomas judesių judrumas, siaurėja kraujagyslės, galvos skausmas skauda ir svaigsta, o sveikatos būklė pablogėja.

Silicio šaltiniai

Riešutai yra pagrindinis silicio šaltinis (nuotrauka: foodandhealth.ru)

Silicio kiekis produktuose (mg / 100 g): t

  • rudieji ryžiai - 1240;
  • avižiniai dribsniai - 1000;
  • soros - 754;
  • miežiai - 600;
  • sojos - 177;
  • grikiai - 120;
  • pupelės - 92;
  • Žirniai - 83;
  • Artišokai - 80;
  • Kukurūzai - 60;
  • Filbert - 51;
  • Špinatai - 42;
  • Ryazhenka - 34;
  • Petražolės - 31;
  • Žiediniai kopūstai - 24;
  • Salotos žali lapai - 18;
  • Persikų - 10;
  • Sausmedis - 10.

Patarimas! Norite greitai papildyti silicio atsargas organizme? Pamirškite mėsą su šoniniu patiekalu. Pati mėsa, nors jame yra pakankamai silicio (30-50 mg 100 g), neleidžia jai absorbuotis iš kitų produktų. Atskiras maistas - priešingai. Sumaišykite nebalintus ryžius, miežius, sorą, sorą, grikius su daržovėmis ir vaisiais. Organizuokite „pasninkavimo“ dienas abrikosams, kriaušėms ir vyšniams

Derinys su kitomis maistinėmis medžiagomis

Venkite silicio su aliuminiu. Pastarasis veiksmas yra priešingas silicio veikimui.

Didinti silicio kiekį organizme mėsos produktų pagalba neįmanoma. Nesvarbu, kiek silicio yra mėsoje ir šalutiniuose produktuose, jie nėra absorbuojami. Be to, jie blokuoja silicio absorbciją kituose maisto produktuose - žolėse, daržovėse ir grūduose. Juose esantis pluoštas pagerina silicio absorbciją.

Silicis kartu su kitais mikroelementais yra susijęs su kolageno ir elastino sintezės cheminėmis reakcijomis, kurios yra odos, plaukų ir nagų jungiamojo audinio dalis.

Silicis sustiprina antioksidacines vitaminų C, A, E. savybes. Pastarasis kovoja su laisvaisiais radikalais, kurie sukelia vėžį.

Vėžio prevencijai naudokite šiuos produktus kartu (aprašyta lentelėje)

  • morkos, petražolės, rūgštys ir pelenai;
  • švieži žali žirniai, špinatai;
  • žirniai, salotų lapai;
  • moliūgų, pomidorų, persikų, abrikosų;
  • balti kopūstai, žaliosios pupelės, mėlynos slyvos, gervuogės;
  • raudonieji pipirai, bulvės, žalieji svogūnai;
  • laukinės rožės, šaltalankiai, slyvos;
  • lęšiai, sojos pupelės, obuoliai;
  • melionai ir moliūgai;
  • dilgėlių, pipirmėčių
  • šaltalankių uogos, braškės, juodieji serbentai;
  • citrusiniai, krienai;
  • braškių, ananasų; bananų, vyšnių;
  • kopūstų baltieji brokoliai, Briuselio kopūstai, fermentuoti;
  • žali jauni svogūnai;
  • aviečių, mango;
  • žalieji pipirai, ridikėliai, špinatai
  • kopūstai, pomidorai, salierų šaknys, moliūgai;
  • žali, paprikos, žirniai;
  • morkos, kukurūzai;
  • avietės, mėlynės, įvairūs džiovinti vaisiai;
  • juodieji serbentai, laukinės rožės (šviežios), slyvos;
  • sezamo, aguonų, miežių, avižų, ankštinių augalų

Silicio oksidas organizme sąveikauja su sunkiais metalais (švinu) ir toksinais. Dėl cheminės reakcijos susidaro stabilūs junginiai, kurie išsiskiria per inkstus.

Dienos norma

Silicio paros norma (pateikta žemiau) apskaičiuojama tik suaugusiems. Didžiausias leistinas silicio suvartojimo lygis vaikams ir paaugliams neįdiegtas.

  • Trūksta vaikų iki 6 mėnesių ir po 7 metų.
  • Nuo 1 iki 13 metų - nėra.
  • Paaugliai (vyrai ir moterys) - nėra.
  • Suaugusieji - 20-50 mg.

Naudojant vaistus, kurių sudėtyje yra silicio (Atoxil), vaikų, vyresnių nei 7 metų, ir suaugusiųjų paros dozė yra 12 g. Didžiausia vaisto dozė yra 24 g per dieną. Vaikams nuo vienerių metų iki 7 metų - 150-200 mg vaisto kilogramui kūno svorio.

Silicio trūkumas ir perteklius

Silicio trūkumą gali sukelti:

  • monodietiškų ir pasninkų laikymasis. Kuo įvairesnė mityba, tuo didesnė nauda organizmui. Kiek naudingas ir turtingas silicis būtų nebalinti ryžiai ir miežiai, grūdų dieta yra kupina trūkumų. Rezultatas - galvos svaigimas, silpnos laivo sienos ir trapūs kaulai;
  • parazitinės ligos. Giardiasis, ascariasis, trichocefalozė, strongyloidozė, teniarinhozas sukelia silicio trūkumą. Rezultatas - prasta sveikata, virškinimo trakto organų pažeidimas;
  • per didelis pratimas. Krovinio metu sunaudojama ne tik raumenų energijos atsargos, bet ir kaulų sudėtyje esantys mineralai. Pastarieji dalyvauja atkūrimo procese po apkrovos. Pavyzdžiui, po intensyvių treniruočių (šokinėjimas, pagreitis, darbas su svoriais) dalis raumenų skaidulų yra suplyšusi. Papildomi energijos ištekliai išleidžiami jų restauravimui. Jungiamieji audiniai, apimantys kaulą, deformuojami. Siliciui reikalingas atstatymas;
  • vaikų aktyvaus augimo laikotarpis. Silicis padeda kremzles paversti kauliniu audiniu. Paauglystėje kaulų sužalojimų skaičius didėja, nes kaulų ląstelės greitai pasiskirsto (auga). Jungiamųjų audinių ląstelės (sausgyslės ir raiščiai) jiems neturi laiko. Jei nesumažinsite apkrovos, lūžių ir įtrūkimų išvengti negalima;
  • sumažėjęs skrandžio rūgštingumas. Vandenilio chlorido rūgšties sumažėjimas skrandyje (rūgštingumo lygis yra didesnis nei 8,3 pH, skrandžio antrume - daugiau kaip 1,3–7,4 pH, epitelio sluoksnyje - daugiau kaip 7,0 pH) yra daug silicio absorbcijos. Kuo mažesnis rūgštingumas, tuo silpnesni kaulai.

Silicio trūkumas organizme yra pavojingas tokiu atveju:

  • didelė cholesterolio koncentracija kraujyje. Cholesterolis užkimšia kraujagysles (susidaro zolisterino „plokštelės“), kraujas tampa klampesnis, o jo nutekėjimas pablogėja;
  • polinkį į grybelines ligas. Kuo mažiau silicio, tuo silpnesnė imuninė sistema. Prarijus virusinę infekciją, fagocitai (specialios imuninės sistemos ląstelės) gaminami nepakankamu kiekiu;
  • pleiskanos, plaukų slinkimas ir retinimas. Plaukų ir odos elastingumas yra elastino ir kolageno, kurį sintezuoja silicis, privalumas. Jo trūkumas veikia odos, plaukų ir nagų būklę;
  • nuotaikos svyravimai. Nuo smegenų prisotinimo deguonimi priklauso ne tik nuo efektyvumo, bet ir nuo žmogaus psichinės būklės. Dėl susilpnėjusių kraujagyslių sienelių kraujas gerai nepatenka į smegenis. Deguonies nepakanka įprastoms psichinėms operacijoms atlikti. Nuotaikos svyravimai ir prastas veikimas yra silicio trūkumo rezultatas. Tas pats atsitinka, kai pasikeičia oro sąlygos;
  • širdies ir kraujagyslių ligos. Priežastis yra tos pačios - silpnintos kraujagyslių sienos;
  • cukrinis diabetas. Priežastis yra gliukozės koncentracijos kraujyje padidėjimas ir organizmo nesugebėjimas jį sumažinti.

Silicio kiekio organizme sumažinimas yra kupinas tokių ligų:

  • nuo 1,2 iki 4,7% - insultas ir širdies priepuolis;
  • 1,4% arba mažiau - diabetas;
  • 1,6% arba mažiau - hepatito virusas;
  • 1,3% - onkologinės ligos.

Patarimas! Silicis dalyvauja visų rūšių mainuose. Mikroelementas, saugomas kraujagyslių sienose, apsaugo juos nuo riebalų patekimo į kraujo plazmą ir blokuoja kraujotaką

Didinti maisto produktų, kurių sudėtyje yra silicio, kiekį dietoje per:

  • fizinis ir emocinis nuovargis. Grūdų dalis pusryčiams, didelė žaliųjų salotų plokštelė pietums ir stiklas ryazhenka arba kefyras prieš miegą garantuoja linksmumą;
  • nėštumas ir žindymo laikotarpis Kūdikio ir motinos imunitetas priklauso nuo tinkamos mitybos. 20-50 mg silicio per dieną stiprina kaulus, o oda - elastinga;
  • pasirengimas konkursui. Kuo daugiau energijos, tuo daugiau silicio turinčių maisto produktų turi būti dietoje. Jie užkerta kelią trapiems kaulams ir spazmams bei sausgyslėms;
  • brendimas. Skausmas keliuose (Schlaterio liga) yra dažnas reiškinys. Kaulų ląstelės dalijasi greičiau nei jungiamųjų ląstelių. Pastarasis ne tik palaiko kaulą anatomiškai teisingai, bet ir apsaugo nuo mechaninių pažeidimų. Spanguolės, graikiniai riešutai ir kriaušės yra puikus užkandis paaugliams.

Jei odos, plaukų ir nagų būklė yra nepatenkinama, pasilenkite koše ir sultimis. Vynuogių sultys rytoj, spanguolių sultys pietums ir kriaušių vakarienė nėra pirmas žingsnis link elastingos ir atspalvių odos.

Kas kelia grėsmę pertekliniam siliciui

Pernelyg didelis silicio kiekis organizme yra padidėjęs dirglumas (nuotrauka: lekar-n.com)

Dėl per didelio silicio kiekio dietoje neįmanoma susirgti, tačiau rizikos zonoje yra daug silicio turinčių vietovių gyventojai.

Dėl didelės silicio koncentracijos organizme:

  • druskos yra kaupiamos šlapimo takų, sąnarių ir kitų organų;
  • fibrozė išsivysto kraujagyslėse ir visame organizme. Simptomai: greitas kvėpavimas esant lengvai apkrovai, sumažėjęs plaučių pajėgumas, žemas kraujospūdis;
  • dešiniojo skilvelio išsiplėtimas ir hipertrofija („plaučių širdis“);
  • kepenų padidėjimas, galūnių patinimas, oda tampa mėlyna;
  • padidėja dirglumas, išsivysto asteninis sindromas;
  • padidina viršutinių kvėpavimo takų ligų riziką. Dažniausiai iš jų yra silikozė. Liga atsiranda dėl dulkių, turinčių silicio dioksido, įkvėpimo ir vyksta lėtine forma. Kai liga progresuoja, jungiamieji audiniai auga paciento plaučiuose. Įprastas dujų keitimas yra sutrikęs, o prieš foninę tuberkuliozę, emfizemą ar plaučių vėžį vystosi.

Rizikos atveju - kasyklose, liejyklose, ugniai atsparių medžiagų ir keramikos gaminių gamintojuose. Apie ligos signalą sunku kvėpuoti, dusulys ir kosulys. Simptomai apsunkina krūvį. Porcelianas ir fajansas, stiklo gamyba, spalvotųjų metalų ir tauriųjų metalų rūdų nuosėdos, liejinių smėlio pluošto valymas - potencialiai pavojingi objektai.

Silicio perteklių rodo kūno temperatūros sumažėjimas ir padidėjimas, depresijos būsena, bendras nuovargis ir mieguistumas.

Su tokiais požymiais, įtraukti į mitybos morkos, burokėliai, bulvės, topinambai, taip pat abrikosai, vyšnios, bananai ir braškės.

Silicio turintys produktai

Nepaisant to, kad suaugusiojo kūno sudėtyje yra 1-2 g silicio, papildoma dalis nesugadina. Per dieną su maistu ir vandeniu suaugęs žmogus sunaudoja apie 3,5 mg silicio. Suaugusieji praleidžia tris kartus daugiau bazinio metabolizmo - apie 9 mg. Didėjančio silicio naudojimo priežastys - prasta ekologija, oksidaciniai procesai, skatinantys laisvųjų radikalų susidarymą, stresas. Tik silicio turintys produktai negali - atsargos ant vaistų ar vaistinių augalų.

Įrašų turėtojai silicio turinio kadagio, krienų, blauzdos, kirmėlės, ginkgo. Taip pat lauko ramunėlių, čiobrelių, kinų riešutmedžio ir eukalipto.

Norėdami kompensuoti silicio trūkumą, galite naudoti silicio vandenį. Vienas iš mikroelemento savybių yra vandens molekulių struktūrizavimas. Toks vanduo netinka patogeninių mikroorganizmų, pirmuonių, grybų, toksinų ir užsienio cheminių elementų gyvenimui.

Silicio vanduo pagal skonį ir šviežumą primena išlydytą vandenį.

Norėdami valyti ir praturtinti vandenį siliciu namuose, turite:

  • nupirkti žiedinius akmenis vaistinėje - tuo mažesni, tuo geriau (kuo didesnė tarpas tarp akmenų ir vandens);
  • įpilkite į vandenį 50 g akmenų 3 litruose vandens;
  • Įdėkite vandenį į stiklinius indus kambario temperatūroje tamsioje vietoje 3-4 dienas. Kuo ilgiau vanduo yra traukiamas, tuo ryškesnis gydomasis poveikis;
  • paruoštas vanduo supilamas į kitą indą, paliekant apatinį sluoksnį 3-4 cm gylio (jis negali būti naudojamas dėl toksinų kaupimosi).
  • Vanduo sandariame inde laikomas iki pusantrų metų.
  • Galite išgerti silicio vandenį bet kokiu kiekiu, kad būtų išvengta aterosklerozės, hipertenzijos ir šlapimo takų, odos patologijos ir diabeto, infekcinių ir onkologinių ligų, venų venų ir net psichikos sutrikimų.

Atoxil (Atoxil). Veiklioji medžiaga Atoksila - silicio dioksidas.

  • milteliai suspensijai;
  • buteliukai po 12 g vaisto;
  • 10 mg vaisto buteliukai;
  • paketėliai po 2 g, pakuotėje - 20 paketėlių.

Farmakologinis poveikis. Jis veikia kaip enterosorbentas, turi žaizdų gijimą, antialerginį, antimikrobinį, bakteriostatinį ir detoksikacinį poveikį.

Virškinimo trakto organuose vaistas sugeria eksogeninius ir endogeninius toksinus (bakterinius ir maisto alergenus, mikroorganizmų endotoksinus, toksiškas medžiagas) ir pašalina juos.

Paspartina toksinų pervežimą iš kraujo, limfos ir audinių į virškinimo traktą.

Indikacijos: viduriavimas, salmoneliozė, virusinis hepatitas A ir B, alerginės ligos (diatezė, atopinis dermatitas), nudegimai, trofinės opos, pūlingos žaizdos.

Jis naudojamas inkstų ligoms, enterokolitui, toksiškam hepatitui, kepenų cirozei, hepatocholecistitui, narkotinėms ir alkoholinėms intoksikacijoms, odos ligoms (egzema, dermatitui, neurodermitui), apsinuodijimui su pūlingais-septiniais procesais ir liga.

  • Buteliukas. Atidarykite buteliuką (buteliuką) milteliais, įpilkite iki 250 ml žymės švariame geriamame vandenyje, purtykite tol, kol homogeniškas.
  • Paketėlių maišelis. 1-2 maišeliai paketai ištirpinami 100-150 ml švaraus geriamojo vandens. Paimkite vieną valandą prieš valgį ar vaistus.

Ūminio žarnyno infekcijos gydymo trukmė yra 3-5 dienos. Gydymo kursas yra iki 15 dienų. Gydant virusinį hepatitą - 7-10 dienų.

Šalutinis poveikis: vidurių užkietėjimas.

Kontraindikacijos: dvylikapirštės žarnos opos ir skrandžio paūmėjimas, storosios ir plonosios žarnos gleivinės erozija ir opos, žarnyno obstrukcija, padidėjęs jautrumas silicio dioksidui.

Vaistas neskiriamas vaikams iki vienerių metų, nėščioms ir žindančioms.

Narkotikų sąveika:

  • su acetilsalicilo rūgštimi (aspirinu) - padidėjęs trombocitų skaidymas;
  • su simvastatinu ir nikotino rūgštimi - lipidų spektro aterogeninių frakcijų kraujo sumažėjimas ir VP bei cholesterolio lipoproteinų kiekio padidėjimas;
  • su antiseptikais (Trifuranas, Furacilinas, Chlorheksidinas, Bifuranas ir tt) - didinant pūlingų-uždegiminių procesų gydymo efektyvumą.