Характеристика на елемента

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

Изотопи: 28 Si (92,27%); 29 Si (4,68%); 30 Si (3,05%)

Силицият е вторият най-разпространен елемент в земната кора след кислорода (27,6% от масата). В природата не се среща в свободно състояние, намира се главно под формата на SiO 2 или силикати.

Si съединенията са токсични; вдишването на най-малките частици SiO 2 и други силициеви съединения (например азбест) причинява опасно заболяване - силикоза

В основно състояние силициевият атом има валентност = II, а във възбудено състояние = IV.

Най-стабилната степен на окисление за Si е +4. В съединения с метали (силициди) S.O. -4.

Методи за получаване на силиций

Най-често срещаното естествено силициево съединение е силициев диоксид (силициев диоксид) SiO 2. Това е основната суровина за производството на силиций.

1) Редукция на SiO 2 с въглерод в дъгови пещи при 1800 "C: SiO 2 + 2C = Si + 2CO

2) Високочистият Si от технически продукт се получава по схемата:

а) Si → SiCl 2 → Si

б) Si → Mg 2 Si → SiH 4 → Si

Физични свойства на силиция. Алотропни модификации на силиция

1) Кристалният силиций е сребристо-сиво вещество с метален блясък, кристална решетка от тип диамант; т. мн.ч. 1415 "C, bp 3249" C, плътност 2,33 g / cc; е полупроводник.

2) Аморфният силиций е кафяв прах.

Химични свойства на силиция

В повечето реакции Si действа като редуциращ агент:

При ниски температури силицийът е химически инертен, при нагряване неговата реактивност рязко се увеличава.

1. Взаимодейства с кислород при T над 400 ° C:

Si + O 2 = SiO 2 силициев оксид

2. Реагира с флуор вече при стайна температура:

Si + 2F 2 = SiF 4 силициев тетрафлуорид

3. С останалите халогени реакциите протичат при температура = 300 - 500 °С

Si + 2Hal 2 = SiHal 4

4. Със серни пари при 600 ° C образува дисулфид:

5. Реакцията с азот протича над 1000 ° C:

3Si + 2N 2 = Si 3 N 4 силициев нитрид

6. При температура = 1150 ° C, той реагира с въглерод:

SiO 2 + 3C = SiC + 2CO

По твърдост карборундът е близо до диаманта.

7. Силицият не реагира директно с водорода.

8. Силицият е устойчив на киселини. Взаимодейства само със смес от азотна и флуороводородна (флуороводородна) киселини:

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

9. реагира с алкални разтвори за образуване на силикати и освобождаване на водород:

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

10. Редуциращите свойства на силиция се използват за изолиране на метали от техните оксиди:

2MgO = Si = 2Mg + SiO 2

При реакции с метали Si е окислител:

Силицият образува силициди с s-метали и повечето d-метали.

Съставът на силицидите на този метал може да бъде различен. (Например FeSi и FeSi 2; Ni 2 Si и NiSi 2.) Един от най-известните силициди е магнезиевият силицид, който може да се получи чрез директно взаимодействие на прости вещества:

2Mg + Si = Mg 2 Si

Силан (монозилан) SiH 4

Силани (силициев диоксид) Si n H 2n + 2, (сравнете с алканите), където n = 1-8. Силаните са аналози на алканите, като се различават от тях по нестабилността на -Si-Si- веригите.

Monosilane SiH 4 е безцветен газ с неприятна миризма; разтваря се в етанол, бензин.

Начини за получаване:

1. Разлагане на магнезиев силицид със солна киселина: Mg 2 Si + 4HCI = 2MgCI 2 + SiH 4

2. Редукция на Si халиди с литиево-алуминиев хидрид: SiCl 4 + LiAlH 4 = SiH 4 + LiCl + AlCl 3

Химични свойства.

Силанът е мощен редуктор.

1.SiH 4 се окислява от кислород дори при много ниски температури:

SiH 4 + 2O 2 = SiO 2 + 2H2O

2. SiH 4 лесно хидролизира, особено в алкална среда:

SiH4 + 2H2O = SiO2 + 4H2

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

Силициев (IV) оксид (силициев диоксид) SiO 2

Силициевият диоксид съществува в различни форми: кристален, аморфен и стъклен. Най-често срещаната кристална форма е кварцът. При унищожаване на кварцовите скали се образуват кварцови пясъци. Кварцовите монокристали са прозрачни, безцветни (скален кристал) или оцветени с примеси в различни цветове (аметист, ахат, яспис и др.).

Аморфният SiO 2 се среща под формата на опалов минерал: изкуствено се получава силикагел, състоящ се от колоидни частици SiO 2 и е много добър адсорбент. Стъкленият SiO 2 е известен като кварцово стъкло.

Физически свойства

SiO 2 се разтваря много слабо във вода и практически не се разтваря в органични разтворители. Силициевият диоксид е диелектрик.

Химични свойства

1. SiO 2 е кисел оксид, поради което аморфният силициев диоксид бавно се разтваря във водни разтвори на основи:

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

2. SiO 2 също взаимодейства при нагряване с основни оксиди:

SiO2 + K2O = K2SiO3;

SiO 2 + CaO = CaSiO 3

3. Като нелетлив оксид, SiO 2 измества въглеродния диоксид от Na 2 CO 3 (чрез синтез):

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

4. Силициев диоксид реагира с флуороводородна киселина, образувайки флуоросилициева киселина H 2 SiF 6:

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

5. При 250 - 400 ° C SiO 2 взаимодейства с газообразните HF и F 2, образувайки тетрафлуоросилан (силициев тетрафлуорид):

SiO 2 + 4HF (газ) = SiF 4 + 2H 2 O

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

Силициева киселина

известен:

Ортосилициева киселина H 4 SiO 4;

Метасилициева (силициева) киселина H 2 SiO 3;

Ди- и полисилициеви киселини.

Всички силициеви киселини са слабо разтворими във вода и лесно образуват колоидни разтвори.

Методи за получаване

1. Утаяване с киселини от разтвори на силикати на алкални метали:

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

2. Хидролиза на хлорсилани: SiCl 4 + 4H 2 O = H 4 SiO 4 + 4HCl

Химични свойства

Силициевите киселини са много слаби киселини (по-слаби от въглеродната киселина).

При нагряване те се дехидратират, за да образуват силициев диоксид като краен продукт.

H 4 SiO 4 → H 2 SiO 3 → SiO 2

Силикати - соли на силициева киселина

Тъй като силициевите киселини са изключително слаби, техните соли във водни разтвори са силно хидролизирани:

Na2SiO3 + H2O = NaHSiO3 + NaOH

SiO 3 2- + H 2 O = HSiO 3 - + OH - (алкална среда)

По същата причина, когато въглеродният диоксид преминава през силикатни разтвори, силициева киселина се измества от тях:

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

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

Тази реакция може да се разглежда като качествена реакция за силикатни йони.

Сред силикатите силно разтворими са само Na 2 SiO 3 и K 2 SiO 3, които се наричат ​​разтворимо стъкло, а водните им разтвори се наричат ​​течно стъкло.

Стъклена чаша

Обикновеното стъкло за прозорци има състав Na 2 O CaO 6SiO 2, тоест е смес от натриеви и калциеви силикати. Получава се чрез разтопяване на сода Na 2 CO 3, варовик CaCO 3 и пясък SiO 2;

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

Цимент

Прахообразно свързващо вещество, което образува пластична маса при взаимодействие с вода, която с течение на времето се превръща в твърдо тяло, подобно на камък; основен строителен материал.

Химичният състав на най-разпространения портланд цимент (в тегловни %) е 20 - 23% SiO 2; 62 - 76% CaO; 4 - 7% Al2O3; 2-5% Fe2O3; 1-5% MgO.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

силицийе в трети период IV група на основната (А) подгрупа на Периодичната таблица.

Отнася се до елементи от p-семейството. Неметални. Обозначение - Si. Пореден номер - 14. Относителна атомна маса - 28,086 amu.

Електронната структура на силициевия атом

Силициевият атом се състои от положително заредено ядро ​​(+14), състоящо се от 14 протона и 14 неутрона, около които 14 електрона се движат в 3 орбити.

Фиг. 1. Схематична структура на силициевия атом.

Орбиталното разпределение на електроните е както следва:

14Si) 2) 8) 4;

1с 2 2с 2 2стр 6 3с 2 3стр 2 .

На външното енергийно ниво на силиция има четири електрона, всички електрони от 3-то подниво. Енергийната диаграма приема следната форма:

Наличието на два несдвоени електрона показва, че силицийът е в състояние да проявява +2 степен на окисление. Възбудено състояние за силициев атом също е възможно поради наличието на свободен 3 д-орбитална. Електрони 3 с-поднивата са задушени и заети от безплатно д

Следователно силицийът има друго ниво на окисление, равно на +4.

Примери за решаване на проблеми

ПРИМЕР 1

СИЛИЦИЙ (лат. Silicium), Si, химичен елемент от група IV на къса форма (14-та група на дълга форма) на периодичната система; атомен номер 14, атомна маса 28,0855. Естественият силиций се състои от три стабилни изотопа: 28 Si (92,2297%), 29 Si (4,6832%), 30 Si (3,0872%). Изкуствено получени радиоизотопи с масови числа 22-42.

Справка по история... Силициевите съединения, широко разпространени на земята, са били използвани от човека още от каменната ера; например от древни времена до желязната епоха кремъкът е бил използван за направата на каменни оръдия на труда. Обработката на силициеви съединения - производството на стъкло - започва през 4-то хилядолетие преди Христа в Древен Египет. Елементарният силиций е получен през 1824-25 г. от J. Berzelius по време на редукцията на флуорид SiF 4 с метален калий. Новият елемент получава името "силиций" (от лат. silex - кремък; руското наименование "силиций", въведено през 1834 г. от G. I. Hess, също идва от думата "кремен").

Разпространение в природата... По отношение на разпространението в земната кора силицийът е вторият химичен елемент (след кислорода): съдържанието на силиций в литосферата е 29,5% от теглото. В природата не се среща в свободно състояние. Най-важните минерали, съдържащи силиций, са естествените алумосиликати и силикати (естествени амфиболи, фелдшпати, слюди и др.), както и силициевите минерали (кварц и други полиморфни модификации на силициевия диоксид).

Имоти... Конфигурацията на външната електронна обвивка на силициевия атом е 3s 2 3p 2. В съединенията проявява степен на окисление +4, рядко +1, +2, +3, -4; електроотрицателност според Полинг 1.90, йонизационните потенциали Si 0 → Si + → Si 2+ → Si 3+ → Si 4+ са съответно 8.15, 16.34, 33.46 и 45.13 eV; атомен радиус 110 pm, радиус на йон Si 4+ 40 pm (координационен номер 4), 54 pm (координационен номер 6).

Силицият е тъмно сиво, твърдо, крехко кристално вещество с метален блясък. Кристалната решетка е кубична, лицево-центрирана; точка на топене 1414 ° C, точка на кипене 2900 ° C, плътност 2330 kg / m 3 (при 25 ° C). Топлинен капацитет 20,1 J / (mol ∙ K), топлопроводимост 95,5 W / (m ∙ K), диелектрична константа 12; Твърдост по Моос 7. При нормални условия силицийът е крехък материал; забележима пластична деформация се наблюдава при температури над 800 ° C. Силицият е прозрачен за инфрачервено лъчение с дължина на вълната над 1 микрон (показател на пречупване 3,45 при дължина на вълната 2-10 микрона). Диамагнитна (магнитна чувствителност - 3,9 ∙ 10 -6). Силицият е полупроводник с ширина на забранената зона от 1,21 eV (0 K); специфично електрическо съпротивление 2,3 ∙ 10 3 Ohm ∙ m (при 25 ° C), мобилност на електроните 0,135-0,145, дупки - 0,048-0,050 m 2 / (V s). Електрическите свойства на силиция са силно зависими от наличието на примеси. За получаване на монокристали силиций с p-тип проводимост се използват добавки B, Al, Ga, In (акцепторни примеси), с n-тип проводимост - P, As, Sb, Bi (донорни примеси).

Силицият във въздуха е покрит с оксиден филм, поради което е химически инертен при ниски температури; при нагряване над 400 ° C взаимодейства с кислород (образуват се SiO оксид и SiO 2 диоксид), халогени (силициеви халогениди), азот (силициев нитрид Si 3 N 4), въглерод (силициев карбид SiC) и др. Силициево-водородни съединения - силани - се получават косвено. Силицият взаимодейства с метали, за да образува силициди.

Фино диспергираният силиций е редуциращ агент: при нагряване той взаимодейства с водна пара с отделяне на водород, редуцира металните оксиди до свободни метали. Неокисляващите киселини пасивират силиция поради образуването на киселинно-неразтворим оксиден филм върху повърхността му. Силицият се разтваря в смес от концентрирана HNO 3 с HF, докато се образува флуоросилициева киселина: 3Si + 4HNO 3 + 18HF = 3H 2 + 4NO + 8H 2 O. Силицият (особено фино диспергиран) взаимодейства с алкали с отделянето на водород, за пример: Si + 2NaOH + H 2 O = Na 2 SiO 3 + 2H 2. Силицият образува различни силициеви органични съединения.

Биологична роля.Силицият принадлежи към микроелементите. Дневната потребност на човека от силиций е 20-50 mg (елементът е необходим за правилния растеж на костите и съединителната тъкан). Силицият влиза в човешкото тяло с храна, както и с вдишвания въздух под формата на прашен SiO 2. Продължителното вдишване на прах, съдържащ свободен SiO 2, води до силикоза.

Получаване... Силиций с техническа чистота (95-98%) се получава чрез редукция на SiO 2 с въглерод или метали. Поликристален силиций с висока чистота се получава чрез редукция на SiCl 4 или SiHCl 3 с водород при температура 1000-1100 ° C, термично разлагане на Sil 4 или SiH 4; монокристален силиций с висока чистота - зоново топене или по метода на Чохралски. Обемът на световното производство на силиций е около 1600 хиляди тона / година (2003 г.).

Приложение... Силицият е основният материал за микроелектрониката и полупроводниковите устройства; използвани при производството на стъкло, прозрачно за инфрачервено лъчение. Силицият е компонент на сплави от желязо и цветни метали (при ниски концентрации силицийът повишава устойчивостта на корозия и механичната якост на сплавите, подобрява техните леярски свойства; при високи концентрации може да причини крехкост); най-важните са желязо, мед и алуминий, съдържащи силиций сплави. Силицият се използва като изходен материал за производството на силициеви органични съединения и силициди.

Литература: Барански П.И., Клочков В.П., Потыкевич И.В. Полупроводникова електроника. Свойства на материала: Наръчник. К., 1975; Дроздов А.А., Зломанов В.П., Мазо Г.Н., Спиридонов Ф.М. Неорганична химия. М., 2004. Т. 2; Шрайвър Д., Аткинс П. Неорганична химия. М., 2004. Т. 1-2; Силиций и неговите сплави. Екатеринбург, 2005 г.

Физически свойства. Силицият е крехък. При нагряване над 800 ° C неговата пластичност се увеличава. Устойчив е на киселини. В кисела среда се покрива с неразтворим оксиден филм и се пасивира.

Микроелементът е прозрачен за инфрачервеното лъчение, започвайки от дължина на вълната от 1,1 µm.

Химични свойства. Силицият взаимодейства:

• с халогени (флуор) с проява на редуциращи свойства: Si + 2F2 = SiF4. Реагира с хлороводород при 300 °C, с бромоводород при 500 °C;
• с хлор при нагряване до 400–600 ° С: Si + 2Cl2 = SiCl4;
• с кислород при нагряване до 400–600 ° С: Si + O2 = SiO2;
• с други неметали. При температура от 2000 ° C той реагира с въглерод (Si + C = SiC) и бор (Si + 3B = B3Si);
• с азот при температура 1000 ° C: 3Si + 2N2 = Si3N4;
• с метали за образуване на силициди: 2Ca + Si = Ca2Si;
• с киселини - само със смес от флуороводородна и азотна киселини: 3Si + 4HNO3 + 18HF = 3H2 + 4NO + 8H2O;
• с алкали. Силицият се разтваря и се образуват силикат и водород: Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + H2.

Не взаимодейства с водород.

5 взаимодействия в организма с витамини и минерали

Силицият взаимодейства с витамини и. Комбинацията от зърнени храни с цитрусови плодове и зелени зеленчуци се счита за най-полезна.

Силицият участва в борбата със свободните радикали. Взаимодействайки с тежки метали (олово), микроелементът образува стабилни съединения. Те се екскретират от пикочно-половата система. Същото се случва и с шлаките и токсичните вещества.

Силицият подобрява усвояването на желязо (Fe) и калций (Ca), кобалт (Cb), манган (Mn), флуор (F).

Намаляването на концентрацията на силиций в съединителната тъкан води до съдово увреждане, атеросклероза и нарушаване на здравината на костната тъкан.

Ролята на силиция за възникването и протичането на различни заболявания

При липса на силиций в организма концентрацията на холестерол в кръвта се повишава. Поради това се образуват холестеролни плаки и изтичането се влошава.

Когато силиций се консумира по-малко от 20 mg на ден, имунитетът отслабва. Появяват се алергични обриви, кожата става суха и лющеща се и се развиват гъбички.

Косата става по-тънка, скалпът се лющи и сърби. Нокътните плочи са деформирани.

Работоспособността и психическото състояние се влошават поради нарушен отток на кръв и насищане на мозъка с кислород.

С намаляване на количеството силиций в тялото до 1,2-1,6%, това е изпълнено с появата на инсулт, инфаркт, захарен диабет, вирус на хепатит и онкология.

Излишъкът от силиций води до отлагане на соли в пикочните пътища и ставите, фиброза и патологии на кръвоносните съдове. В най-лошия случай черният дроб се увеличава, крайниците се подуват, кожата посинява и се появява задух.

Функционален потенциал на силиция

Основната задача на силиция в организма е образуването на костна, хрущялна тъкан и съдови стени. 90% от минерала се намира в съединителната и костната тъкан, лимфните възли, щитовидната жлеза, косата и кожата. Функционалният потенциал на химичния елемент обаче не се ограничава до това. Благодарение на силиция:

• костите и връзките се укрепват. Колкото повече минерали е в първия, толкова по-силен е той. Намаляването на концентрацията на силиций в костната тъкан е изпълнено с остеопороза и атеросклероза. За хрущялната тъкан синтезът на гликозаминогликани е важен;
• предотвратява се дегенерацията на междупрешленните дискове. Последните са съставени от плочи от хрущялна тъкан. Колкото по-малко силиций, толкова по-бързо се износва вафлата. Ако в него се образува пукнатина, ще започне да тече цереброспинална течност. Това е изпълнено с изпъкналости и хернии;
• костната тъкан се възстановява. Костите, връзките и сухожилията растат заедно много трудно и дълго време;
• подобрява състоянието на кожата, ноктите и косата. Те съдържат най-високата концентрация на химичен елемент. Сухата и лющеща се кожа, чупливата и скучна коса, белещите се нокти са признаци на дефицит на силиций;
• метаболизмът се стабилизира. Благодарение на силиция, три четвърти от 70% от химичните елементи се абсорбират. Минералът участва в протеиновия и въглехидратния метаболизъм;
• укрепва имунната система. Благодарение на силиция се ускорява фагоцитозата - образуването на специални клетки на имунната система. Основната им функция е разцепването на чужди протеинови структури. Ако вирусна инфекция навлезе в тялото, фагоцитите обгръщат врага и унищожават;
• елиминират се тежките метали и токсините. Силициевият оксид реагира с тях, превръща ги в неутрални за организма съединения, които се отделят с урината;
• укрепват се стените на кръвоносните съдове, сърдечните клапи, мембраната на органите на стомашно-чревния тракт. Основата на съдовата стена е еластинът, който се синтезира с помощта на силиций;
• намалява пропускливостта на стените на съдовете, намаляват признаците на разширени вени, тромбофлебит и васкулит;
• ракът е предотвратен. Антиоксидантните свойства на витамините С, А, Е се засилват от взаимодействието със силиций. Тялото по-лесно се бори със свободните радикали;
• мозъчните заболявания се предотвратяват. При липса на силиций стените на съдовете стават по-меки, лошо транспортират кръвта към мозъка, което води до хипоксия - кислороден глад, поради което мозъкът не функционира с пълен капацитет. Невроните на мозъка не могат да дават и получават команди без силиций. В резултат на това двигателните умения на движенията са нарушени, съдовете се стесняват, главата боли и замая, здравословното състояние се влошава.

Източници на силиций

• кафяв ориз - 1240;
• овесени ядки - 1000;
• просо - 754;
• ечемик - 600;
• соя - 177;
• крупи от елда - 120;
• боб - 92;
• Грах - 83;
• Ерусалимски артишок - 80;
• Царевица - 60;
• Лешници - 51;
• Спанак - 42;
• Ряженка - 34;
• Магданоз - 31;
• Карфиол - 24;
• Листна зелена салата - 18;
• Праскова - 10;
• Орлови нокти - 10.

Съвет! Искате бързо да попълните запасите от силиций в тялото си? Забравете месото с гарнитура. Самото месо, въпреки че съдържа достатъчно количество силиций (30-50 mg на 100 g), предотвратява усвояването му от други продукти. Разделната храна е обратното. Комбинирайте кафяв ориз, ечемик, просо, просо, елда със зеленчуци и плодове. Подредете гладни дни върху кайсии, круши и череши

Комбинация с други хранителни вещества

Избягвайте да комбинирате силиций с алуминий. Действието на последния е противоположно на това на силиция.

Силицият, заедно с други микроелементи, участва в химичните реакции на синтеза на колаген и еластин, които са част от съединителната тъкан на кожата, косата и ноктите.

Силицият засилва антиоксидантните свойства на витамините С, А, Е. Последните се борят със свободните радикали, причиняващи рак.

За профилактика на рак, използвайте тези продукти заедно (описано в таблицата)

Силициевият оксид взаимодейства с тежките метали (олово) и токсините в тялото. В резултат на химическа реакция се образуват стабилни съединения, които се отделят от тялото чрез бъбреците.

Дневна ставка

Дневната доза силиций (вижте по-долу) е само за възрастни. Няма определена горна граница за прием на силиций за деца и юноши.

• Деца под 6 месеца и след 7 месеца отсъстват.

• От 1 до 13 години - отсъства.
• Юноши (мъже и жени) - отсъстват.
• Възрастни - 20-50 mg.

При използване на лекарства, съдържащи силиций (Atoxil), дневната доза при деца над 7 години и при възрастни е 12 г. Максималната доза на лекарството е 24 грама на ден. За деца от една до 7 години - 150-200 mg от лекарството на килограм телесно тегло.

Липса и излишък на силиций

Липсата на силиций може да бъде предизвикана от:

Липсата на силиций в организма е опасна поради следното състояние:

• висока концентрация на холестерол в кръвта. Холестеролът запушва кръвоносните съдове (образуват се "плаки" от холестерол), кръвта става по-вискозна и изтичането й се влошава;
• предразположение към гъбични заболявания. Колкото по-малко силиций, толкова по-слаб е имунитетът. Когато вирусна инфекция навлезе в тялото, фагоцитите (специални клетки на имунната система) се произвеждат в недостатъчни количества;
• пърхот, косопад и изтъняване. Еластичността на косата и кожата се дължи на еластин и колаген, които се синтезират благодарение на силиция. Липсата му се отразява на състоянието на кожата, косата и ноктите;
• промени в настроението. Насищането на мозъка с кислород зависи не само от производителността, но и от психическото състояние на човек. Поради отслабените стени на кръвоносните съдове, кръвта не преминава добре към мозъка. Няма достатъчно кислород за извършване на обичайните умствени операции. Промените в настроението и лошото представяне са резултат от липсата на силиций. Същото се случва, когато времето се промени;
• сърдечно-съдови заболявания. Причината е същата – отслабени съдови стени;
• захарен диабет. Причината е повишаване на концентрацията на глюкоза в кръвта и невъзможността на организма да я понижи.

• от 1,2 до 4,7% - инсулт и инфаркт;
• 1,4% и по-малко - захарен диабет;
• 1,6% или по-малко - вирус на хепатит;
• 1,3% - онкологични заболявания.

Съвет! Силицият участва във всички видове обмен. Съхранен в стените на кръвоносните съдове, микроелементът ги предпазва от проникването на мазнини в кръвната плазма и блокира кръвния поток

Увеличете хранителния си прием на храни, съдържащи силиций, докато:

• физическа и емоционална умора. Порция зърнени закуски за закуска, голяма чиния зелена салата за обяд и чаша ферментирало печено мляко или кефир преди лягане гарантират повишаване на жизнеността;
• бременност и кърмене Имунитетът на бебето и майката зависи от правилната диета. 20-50 mg силиций на ден ще направи костите здрави и еластична на кожата;
• подготовка за състезанието. Колкото повече енергия се изразходва, толкова повече храни, съдържащи силиций, трябва да има в диетата. Те ще предотвратят чупливост на костите и навяхвания на връзки и сухожилия;
• пубертет. Болката в коленете (болест на Schlater) е често срещана. Костните клетки се делят по-бързо от съединителните клетки. Последният не само поддържа костта в анатомично правилна позиция, но и я предпазва от механични повреди. Червените боровинки, орехи и круши са страхотни закуски за тийнейджъри.

Ако състоянието на кожата, косата и ноктите ви е незадоволително, заложете на зърнени храни и сокове. Гроздов сок за утре, сок от червена боровинка за обяд и сок от круши за вечеря е първата стъпка към еластична и тонизирана кожа.

Каква е заплахата от излишък на силиций

Невъзможно е да се разболеете поради излишък на силиций в диетата, но жителите на райони с високо съдържание на силиций в почвата или водата са изложени на риск.

Поради високата концентрация на силиций в тялото:

• солта се отлага в пикочните пътища, ставите и други органи;
• фиброзата се развива в кръвоносните съдове и в цялото тяло като цяло. Симптоми: учестено дишане при леко усилие, намален капацитет на белите дробове, ниско кръвно налягане;
• дясната камера се разширява и хипертрофира ("cor pulmonale");
• черният дроб се увеличава, крайниците се подуват, кожата посинява;
• раздразнителността се увеличава, развива се астеничен синдром;
• увеличава се рискът от заболявания на горните дихателни пътища. Най-честата от тях е силикоза. Болестта се развива поради вдишване на прах, съдържащ силициев диоксид, и протича в хронична форма. С напредването на заболяването съединителната тъкан нараства в белите дробове на пациента. Нормалният газообмен се нарушава и на фона му се развиват туберкулоза, емфизем или рак на белия дроб.

В риск са работниците в мини, леярни, производители на огнеупорни материали и керамични изделия. За заболяването сигнализират задух, задух и кашлица. Симптомите се влошават при усилие. Потенциално опасни обекти са порцелан и фаянс, производство на стъкло, находища на руди от цветни и благородни метали, пясъкоструене на отливки.

Излишъкът от силиций се показва от понижаване и повишаване на телесната температура, депресия, обща умора и сънливост.

При подобни симптоми включете в диетата моркови, цвекло, картофи, ерусалимски артишок, както и кайсии, череши, банани и ягоди.

Препарати, съдържащи силиций

Въпреки факта, че тялото на възрастен съдържа 1-2 g силиций, допълнителна порция не боли. Възрастен консумира около 3,5 mg силиций на ден, с храна и вода. Един възрастен харчи три пъти повече за основния метаболизъм – около 9 mg. Причините за засиленото използване на силиций са лоша екология, окислителни процеси, които провокират образуването на свободни радикали, стрес. Продуктите, съдържащи силиций, сами по себе си не са достатъчни - запасете се с лекарства или лечебни растения.

Рекордьорите по съдържание на силиций са хвойна, хвощ, вратига, пелин, гинко билоба. А също и полска лайка, мащерка, китайски орех и евкалипт.

Силициевата вода може да се използва за компенсиране на дефицита на силиций. Едно от свойствата на микроелемента е структурирането на водните молекули. Такава вода не е подходяща за живота на патогенни микроорганизми, протозои, гъбички, токсини и чужди химични елементи.

Силициевата вода наподобява разтопена вода по вкус и свежест.

За да пречистите и обогатите водата със силиций у дома, трябва:

• купете кремъчни камъни в аптека - колкото по-малки, толкова по-добре (колкото по-голяма е зоната на контакт между кремък и вода);
• поставете във вода в размер на 50 г камъни на 3 литра вода;
• настоявайте вода в стъклени съдове при стайна температура на тъмно място в продължение на 3-4 дни. Колкото по-дълго се влива водата, толкова по-изразен е терапевтичният ефект;
• изсипете приготвената вода в друг съд, оставяйки долния слой дълбочина 3-4 см (не може да се използва поради натрупване на токсини).
• в запечатан контейнер водата се съхранява до година и половина.
• можете да пиете силиконова вода във всякакви количества за профилактика на атеросклероза, хипертония и уролитиаза, патология на кожата и захарен диабет, инфекциозни и онкологични заболявания, разширени вени и дори невропсихиатрични заболявания.

Атоксил Активната съставка на Atoxil е силициев диоксид.

Формуляр за освобождаване:

• прах за приготвяне на суспензия;
• бутилки от 12 g от лекарството;
• флакони с 10 mg от лекарството;
• сашета пликчета по 2 гр., 20 сашета в опаковката.

Фармакологичен ефект. Действа като ентеросорбент, има заздравяващ, антиалергичен, антимикробен, бактериостатичен и детоксикиращ ефект.

В органите на стомашно-чревния тракт лекарството абсорбира екзогенни и ендогенни токсини (бактериални и хранителни алергени, ендотоксини на микроорганизми, токсични вещества) и ги отстранява.

Ускорява транспортирането на токсини от кръвта, лимфата и тъканите към храносмилателния тракт.

Показания: диария, салмонелоза, вирусен хепатит А и В, алергични заболявания (диатеза, атопичен дерматит), изгаряния, трофични язви, гнойни рани.

Прилага се при бъбречни заболявания, ентероколит, токсичен хепатит, чернодробна цироза, хепатохолецистит, лекарствена и алкохолна интоксикация, кожни заболявания (екзема, дерматит, невродермит), интоксикация с гнойно-септични процеси и изгаряне.

Как да кандидатствам:

• Бутилка. Отворете бутилката (бутилката) с праха, добавете до маркировката от 250 ml в чиста питейна вода, разклатете до гладкост.
• Саше чанта. Разтворете 1-2 сашета в 100-150 мл чиста питейна вода. Приемайте един час преди хранене или лекарства.

Продължителността на лечението при остри чревни инфекции е 3-5 дни. Курсът на лечение е до 15 дни. При лечение на вирусен хепатит - 7-10 дни.

Странични ефекти: запек.

Противопоказания: обостряне на пептична язва на дванадесетопръстника и стомаха, ерозия и язви на лигавицата на дебелото и тънките черва, чревна непроходимост, свръхчувствителност към силициев диоксид.

Лекарството не се предписва за деца под една година, бременни и кърмещи.

Взаимодействие с лекарства:

• с ацетилсалицилова киселина (аспирин) - повишена дезагрегация на тромбоцитите;
• със симвастатин и никотинова киселина - намаляване на кръвта на атерогенни фракции на показателите от липидния спектър и повишаване на нивото на EP липопротеини и холестерол;
• с антисептици (трифуран, фурацилин, хлорхексидин, бифуран и др.) - повишаване на ефективността на терапията при гнойно-възпалителни процеси.

силиций(лат. silicium), si, химичен елемент IV от групата на периодичната система на Менделеев; атомен номер 14, атомна маса 28,086. В природата елементът е представен от три стабилни изотопа: 28 si (92,27%), 29 si (4,68%) и 30 si (3,05%).

Справка по история ... Съединенията на К., които са широко разпространени на земята, са известни на човека още от каменната ера. Използването на каменни оръдия на труда за работа и лов продължава няколко хилядолетия. Използването на K. съединения, свързани с тяхната преработка - производство стъклена чаша -започва около 3000 г. пр.н.е. д. (в Древен Египет). Най-ранното известно съединение К. е сио 2 диоксид (силициев диоксид). През 18 век. силициевият диоксид се смяташе за просто тяло и се наричаше "земи" (което е отразено в името му). Сложността на състава на силициевия диоксид е установена от I. Ya. Берцелиус.За първи път през 1825 г. той получава елементарен силиций от силициев флуорид sif 4, като редуцира последния с метален калий. Новият елемент получава името "силиций" (от лат. silex - кремък). Руското име е въведено от G.I. Хеспрез 1834г.

Разпространение в природата ... По разпространение в земната кора К. е вторият (след кислорода) елемент, средното му съдържание в литосферата е 29,5% (тегловно). В земната кора въглеродът играе същата основна роля като въглерода в животинското и растителното царство. Изключително силната връзка с кислорода е важна за геохимията на кислорода. Около 12% от литосферата е силициев диоксид сио 2 под формата на минерал кварци неговите разновидности. 75% от литосферата е съставена от различни силикатии алумосиликати(фелдшпати, слюди, амфиболи и др.). Общият брой на минералите, съдържащи силициев диоксид, надхвърля 400 .

По време на магматични процеси се получава слаба диференциация на К: той се натрупва както в гранитоиди (32,3%), така и в ултраосновни скали (19%). При високи температури и високо налягане, разтворимостта на sio 2 се увеличава. Миграцията му е възможна и с водна пара, поради което пегматитите на хидротермалните вени се характеризират със значителни концентрации на кварц, с който често се свързват рудни елементи (злато-кварцови, кварц-каситеритни и други жили).

Физични и химични свойства. Кристалите образуват тъмносиви кристали с метален блясък, които имат лицево-центрирана кубична диамантна решетка с период a = 5,431 a и плътност 2,33 g / cm 3. При много високи налягания се получава нова (очевидно шестоъгълна) модификация с плътност 2,55 g / cm 3. К. се топи при 1417°С, кипи при 2600°С. Специфична топлина (при 20-100 ° C) 800 J / (kg? K), или 0,191 cal / (g? Deg); топлопроводимостта дори за най-чистите проби не е постоянна и е в диапазона (25°C) 84-126 W / (m? K), или 0,20-0,30 cal / (cm? sec? deg). Температурен коефициент на линейно разширение 2,33? 10-6 К-1; под 120k става отрицателно. К. е прозрачен за дълговълнови инфрачервени лъчи; коефициент на пречупване (за l = 6 микрона) 3,42; диелектрична константа 11.7. К. е диамагнитна, атомна магнитна чувствителност -0,13? 10 -6. Твърдост K. според Mohs 7.0, според Brinell 2.4 Gn / m2 (240 kgf / mm 2), модул на еластичност 109 Gn / m2 (10890 kgf / mm 2), коефициент на свиваемост 0.325? 10 -6 см 2 / кг. К. крехък материал; забележимата пластична деформация започва при температури над 800 ° C.

К. е полупроводник, който намира все по-голяма употреба. Електрическите свойства на К. са много зависими от примесите. Собственото специфично обемно електрическо съпротивление на К. при стайна температура се приема равно на 2,3? 10 3 ом? м(2,3 ? 10 5 ом? см) .

Полупроводник К. с проводимост Р-тип (добавки B, al, in или ga) и н-тип (добавки P, bi, as или sb) има значително по-ниско съпротивление. Енергийната разлика според електрическите измервания е 1,21 evна 0 ДА СЕи намалява до 1,119 evна 300 ДА СЕ.

В съответствие с позицията на К. в периодичната система на Менделеев, 14-те електрона на атома на К. са разпределени върху три обвивки: в първата (от ядрото) 2 електрона, във втората 8, в третата ( валентност) 4; електронна конфигурация 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2. Последователни йонизационни потенциали ( ev): 8,149; 16,34; 33.46 и 45.13. Атомен радиус 1,33 a, ковалентен радиус 1,17 a, йонни радиуси si 4+ 0,39 a, si 4 - 1,98 a.

В съединенията К. (подобно на въглерода) е 4-валентен. Въпреки това, за разлика от въглерода, K., заедно с координационното число 4, показва координационно число 6, което се обяснява с големия обем на неговия атом (пример за такива съединения е флуоросилиций, съдържащ 2-групата).

Химическата връзка на K. атом с други атоми обикновено се осъществява благодарение на хибридни sp 3 -орбитали, но е възможно и участието на две от петте му (вакантни) 3 орбитали. д-орбитали, особено когато К. е шесткоординиран. Притежавайки малка стойност на електроотрицателност от 1,8 (срещу 2,5 за въглерод; 3,0 за азот и др.), К. е електрически положителен в съединения с неметали и тези съединения са полярни по природа. Висока енергия на свързване с кислород si-o, равна на 464 kJ / mol(111 kcal / mol) , определя стабилността на неговите кислородни съединения (sio 2 и силикати). Енергията на връзката si-si е ниска, 176 kJ / mol (42 kcal / mol) ; За разлика от въглерода, К. не се характеризира с образуване на дълги вериги и двойна връзка между Si атомите. Във въздуха, поради образуването на защитен оксиден филм, К. е стабилен дори при повишени температури. В кислорода се окислява от 400 ° C, образувайки силициев диоксидсио 2. Известен е също монооксидът sio, който е стабилен при високи температури под формата на газ; в резултат на бързо охлаждане може да се получи твърд продукт, който лесно се разлага до фина смес от si и sio 2. К. е устойчив на киселини и се разтваря само в смес от азотна и флуороводородна киселина; лесно се разтваря в горещи алкални разтвори с отделянето на водород. К. реагира с флуор при стайна температура, с останалите халогени - при нагряване образува съединения с обща формула шест 4 . Водородът не реагира директно с K., и силициев диоксид(силани) се получават чрез разлагане на силициди (виж по-долу). Известни са силициев диоксид от sih 4 до si 8 h 18 (подобен по състав на наситените въглеводороди). К. образува 2 групи кислород-съдържащи силани - силоксании силоксени. К. реагира с азот при температури над 1000°С. От голямо практическо значение е нитридът si 3 n 4, който не се окислява на въздух дори при 1200 ° C, устойчив е на киселини (с изключение на азотни) и основи, както и на разтопени метали и шлаки, което го прави ценен материал за химическата промишленост, за производство на огнеупорни материали и др. Съединенията на въглерод с въглерод ( силициев карбид sic) и бор (sib 3, sib 6, sib 12). При нагряване К. реагира (в присъствието на метални катализатори, например мед) с органохлорни съединения (например с ch 3 cl) за образуване на органохалосилани [например si (ch 3) 3 ci], които служат за синтеза на множество силициеви органични съединения.

К. образува съединения с почти всички метали - силициди(няма открити връзки само с bi, tl, pb, hg). Получени са повече от 250 силицида, чийто състав (мези, мези 2, ме 5 си 3, ме 3 си, ме 2 си и др.) обикновено не отговаря на класическите валентности. Силицидите се отличават със своята огнеупорност и твърдост; феросилициевият и молибденовият силицид моси 2 (нагреватели на електрически пещи, лопатки на газови турбини и др.) са от най-голямо практическо значение.

Получаване и кандидатстване. Толерантността на техническата чистота (95-98%) се получава в електрическа дъга чрез редукция на силициев диоксид sio 2 между графитни електроди. Във връзка с развитието на полупроводниковата технология са разработени методи за получаване на чист и високо чист кислород.Това изисква предварителен синтез на най-чистите изходни съединения на кислорода, от които кислородът се извлича чрез редукция или термично разлагане.

Чистият полупроводников кристал се получава в две форми: поликристален (редукция на sici 4 или sihcl 3 с цинк или водород, термично разлагане на sil 4 и sih 4) и монокристал (без тигелна зона на топене и "издърпване" на единичен кристал от разтопен кристал - методът на Чохралски).

Специално легиран кислород се използва широко като материал за производството на полупроводникови устройства (транзистори, термистори, силови токоизправители, управлявани диоди — тиристори; слънчеви клетки, използвани в космически кораби и др.). Тъй като К. е прозрачен за лъчи с дължина на вълната от 1 до 9 μm,използва се в инфрачервената оптика .

К. има различни и непрекъснато разширяващи се области на приложение. В металургията кислородът се използва за отстраняване на кислорода, разтворен в разтопени метали (деоксидация). К. е компонент на голям брой сплави на желязо и цветни метали. По правило чугунът придава на сплавите повишена устойчивост на корозия, подобрява техните леярски свойства и увеличава механичната им якост; но ако съдържанието му е по-високо, К. може да причини чупливост. Най-голямо значение имат сплавите на желязо, мед и алуминий, съдържащи кислород. Все по-голямо количество кислород се използва за синтеза на силициеви органични съединения и силициди. Силициевият диоксид и много силикати (глини, фелдшпати, слюда, талк и др.) се преработват от стъкло, цимент, керамика, електротехника и други индустрии.

В. П. Барзаковски.

Силицият в тялото е под формата на различни съединения, основно участващи в образуването на твърди скелетни части и тъкани. Някои морски растения (например диатомеи) и животни (например силициеви гъби, радиолярии) могат да натрупват особено много К., които образуват мощни отлагания на силициев диоксид на дъното на океана, когато умрат. В студените морета и езера преобладават биогенни тиня, обогатени с кислород, в тропическите - варовити с ниско съдържание на кислород. Сред сухоземните растения се натрупват много зърнени култури, острици, палми и хвощ. При гръбначните животни съдържанието на силициев диоксид в пепелните вещества е 0,1-0,5%. В най-големи количества К. се намира в плътната съединителна тъкан, бъбреците и панкреаса. Ежедневната човешка диета съдържа до 1 гК. С високо съдържание на силициев прах във въздуха, той навлиза в белите дробове на човек и причинява заболяване - силикоза.

В. В. Ковалски.

осветено .:Бережной A.S., Силиций и неговите двоични системи. К., 1958; Красюк Б.А., Грибов А.И., Полупроводници - германий и силиций, М., 1961; Ренян В.Р., Технология на полупроводниковия силиций, прев. от английски, М., 1969; Сали IV, Фалкевич Е.С., Производство на полупроводников силиций, М., 1970; Силиций и германий. сб. чл., изд. Е. С. Фалкевич, Д. И. Левинзон, В. 1-2, М., 1969-70; Gladyshevsky EI, Кристалхимия на силициди и германиди, М., 1971; wolf H. f., данни за силициевите полупроводници, oxf. - н. г., 1965г.

изтегляне на резюме