¡Eche un vistazo al silicio semimetálico!
El silicio metálico es un metal semiconductor gris y brillante que se utiliza para fabricar acero, células solares y microchips.
El silicio es el segundo elemento más abundante en la corteza terrestre (solo detrás del oxígeno) y el octavo elemento más abundante en el Universo. De hecho, casi el 30 por ciento del peso de la corteza terrestre se puede atribuir al silicio.
El elemento con número atómico 14 se encuentra naturalmente en minerales de silicato, como sílice, feldespato y mica, que son los componentes principales de rocas comunes como el cuarzo y la arenisca.
El silicio semimetálico (o metaloide) tiene algunas propiedades tanto de los metales como de los no metales.
Al igual que el agua, pero a diferencia de la mayoría de los metales, el silicio queda atrapado en estado líquido y se expande a medida que se solidifica. Tiene puntos de fusión y ebullición relativamente altos y, cuando cristaliza, forma una estructura cristalina de diamante.
La estructura atómica del elemento, que incluye cuatro electrones de valencia que permiten que el silicio se una fácilmente con otros elementos, es fundamental para el papel del silicio como semiconductor y su uso en electrónica.
Al químico sueco Jones Jacob Berserlius se le atribuye el primer silicio aislante en 1823. Berzerlius logró esto calentando potasio metálico (que sólo había sido aislado diez años antes) en un crisol junto con fluorosilicato de potasio.
El resultado fue silicio amorfo.
Sin embargo, tomó más tiempo obtener silicio cristalino. No se producirá una muestra electrolítica de silicio cristalino hasta dentro de tres décadas.
El primer uso comercial del silicio fue en forma de ferrosilicio.
Tras la modernización de la industria del acero por parte de Henry Bessemer a mediados del siglo XIX, hubo un gran interés en la metalurgia metalúrgica y la investigación de la tecnología del acero.
Cuando el ferrosilicio se produjo comercialmente por primera vez en la década de 1880, se entendía bastante bien el valor del silicio para mejorar la ductilidad del hierro fundido y desoxidar el acero.
La producción inicial de ferrosilicio se realizaba en altos hornos reduciendo los minerales que contenían silicio con carbón vegetal, lo que daba como resultado hierro fundido con plata, ferrosilicio con un contenido de silicio de hasta el 20 por ciento.
El desarrollo de los hornos de arco eléctrico a principios del siglo XX permitió no sólo aumentar la producción de acero, sino también aumentar la producción de ferrosilicio.
En 1903, un grupo especializado en la creación de ferroaleaciones (Compagnie Generate d'Electrochimie) inició operaciones en Alemania, Francia y Austria, y en 1907 se fundó la primera planta comercial de silicio en Estados Unidos.
La siderurgia no fue el único uso de los compuestos de silicio que se comercializaron hasta finales del siglo XIX.
Para producir diamantes artificiales en 1890, Edward Goodrich Acheson calentó aluminosilicato con coque en polvo y de paso produjo carburo de silicio (SiC).
Tres años más tarde, Acheson patentó su método de producción y fundó Carborundum Company para fabricar y vender productos abrasivos.
A principios del siglo XX, también se habían descubierto las propiedades conductoras del carburo de silicio, y el compuesto se utilizó como detector en las primeras radios marinas. En 1906 se concedió una patente para detectores de cristal de silicio a G. W. Pickard.
En 1907, se creó el primer diodo emisor de luz (LED) aplicando voltaje a un cristal de carburo de silicio.
En la década de 1930, el uso del silicio aumentó con el desarrollo de nuevos productos químicos, incluidos los silanos y las siliconas.
El crecimiento de la electrónica durante el siglo pasado también está indisolublemente ligado al silicio y sus propiedades únicas.
Si bien la creación de los primeros transistores (los precursores de los microchips modernos) en la década de 1940 se basó en el germanio, no pasó mucho tiempo antes de que el silicio suplantara a su primo metálico como material de sustrato semiconductor más duradero.
Bell Labs y Texas Instruments comenzaron la producción comercial de transistores de silicio en 1954.
Los primeros circuitos integrados de silicio se fabricaron en la década de 1960 y en la década de 1970 se desarrollaron procesadores de silicio.
Dado que la tecnología de semiconductores de silicio es la base de la electrónica y la informática modernas, no sorprende que nos refieramos al centro de esta industria como "Silicon Valley".
(Para una mirada en profundidad a la historia y el desarrollo de la tecnología y los microchips de Silicon Valley, recomiendo encarecidamente el documental American Experience llamado "Silicon Valley").
Poco después del descubrimiento de los primeros transistores, el trabajo de Bell Labs con silicio condujo a un segundo gran avance en 1954: la primera célula fotovoltaica (solar) de silicio.
Antes de esto, la mayoría consideraba imposible la idea de aprovechar la energía del sol para crear energía en la Tierra. Pero apenas cuatro años después, en 1958, el primer satélite con paneles solares de silicio orbitó la Tierra.
En la década de 1970, las aplicaciones comerciales de la tecnología solar habían crecido hasta convertirse en aplicaciones terrestres, como encender luces en plataformas petrolíferas marinas y cruces ferroviarios.
Durante las últimas dos décadas, el uso de la energía solar ha crecido exponencialmente. Hoy en día, las tecnologías fotovoltaicas de silicio representan alrededor del 90 por ciento del mercado mundial de energía solar.
Producción
La mayor parte del silicio refinado cada año (alrededor del 80 por ciento) se produce como ferrosilicio para su uso en la producción de hierro y acero. El ferrosilicio puede contener entre un 15 y un 90% de silicio, dependiendo de los requisitos de la fundición.
La aleación de hierro y silicio se produce mediante un horno de arco eléctrico sumergible mediante fundición reductora. El mineral molido en gel de sílice y una fuente de carbono como el carbón coquizable (carbón metalúrgico) se trituran y se cargan en el horno junto con la chatarra.
A temperaturas superiores a 1900 °C (3450 °F), el carbono reacciona con el oxígeno presente en el mineral para formar gas monóxido de carbono. Mientras tanto, el hierro y el silicio restantes se combinan para producir ferrosilicio fundido, que se puede recoger golpeando la base del horno.
Una vez enfriado y endurecido, el ferrosilicio puede enviarse y utilizarse directamente en la producción de hierro y acero.
El mismo método, sin incorporar hierro, se utiliza para obtener silicio de grado metalúrgico, que tiene una pureza superior al 99 por ciento. El silicio metalúrgico también se utiliza en la fabricación de acero, así como en la producción de aleaciones de aluminio fundido y productos químicos de silano.
El silicio metalúrgico se clasifica según los niveles de impurezas de hierro, aluminio y calcio presentes en la aleación. Por ejemplo, el silicio metálico 553 contiene menos del 0,5 por ciento de hierro y aluminio y menos del 0,3 por ciento de calcio.
El mundo produce alrededor de 8 millones de toneladas métricas de ferrosilicio cada año, y China representa alrededor del 70 por ciento de esa cantidad. Los principales productores incluyen Erdos Metallurgy Group, Ningxia Rongsheng Ferroalloy, Group OM Materials y Elkem.
Anualmente se producen otros 2,6 millones de toneladas métricas de silicio metalúrgico, o alrededor del 20 por ciento del silicio metálico refinado total. China, nuevamente, representa alrededor del 80 por ciento de esta producción.
Lo que sorprende a muchos es que los grados de silicio solar y electrónico representan sólo una pequeña cantidad (menos del dos por ciento) de toda la producción de silicio refinado.
Para actualizar a silicio metálico de grado solar (polisilicio), la pureza debe aumentar al 99,9999 % de silicio puro (6N). Esto se hace de tres maneras, siendo la más común el proceso Siemens.
El proceso Siemens implica la deposición química de vapor de un gas volátil conocido como triclorosilano. A 1150 °C (2102 °F), se sopla triclorosilano sobre una semilla de silicio de alta pureza montada en el extremo de la varilla. A su paso, el silicio de alta pureza procedente del gas se deposita sobre las semillas.
El reactor de lecho fluidizado (FBR) y la tecnología de silicio de grado metalúrgico mejorado (UMG) también se utilizan para convertir el metal en polisilicio adecuado para la industria fotovoltaica.
En 2013 se produjeron 230.000 toneladas métricas de polisilicio. Los fabricantes líderes incluyen GCL Poly, Wacker-Chemie y OCI.
Finalmente, para hacer que el silicio de calidad electrónica sea adecuado para la industria de semiconductores y algunas tecnologías fotovoltaicas, el polisilicio debe convertirse en silicio monocristalino ultrapuro mediante el proceso de Czochralski.
Para ello, se funde polisilicio en un crisol a 1425 °C (2597 °F) en una atmósfera inerte. Luego, el cristal semilla depositado se sumerge en el metal fundido y se gira lentamente y se retira, dando tiempo para que el silicio crezca en el material semilla.
El producto resultante es una varilla (o bola) de silicio metálico monocristalino que puede tener una pureza de hasta el 99,999999999 (11N) por ciento. Esta varilla se puede dopar con boro o fósforo si es necesario para modificar las propiedades de la mecánica cuántica según sea necesario.
La varilla monocristalina se puede suministrar a los clientes tal cual, o cortarse en obleas y pulirse o texturizarse para usuarios específicos.
Solicitud
Si bien cada año se refinan aproximadamente 10 millones de toneladas métricas de ferrosilicio y silicio metálico, la mayor parte del silicio comercializado son en realidad minerales de silicio, que se utilizan para fabricar de todo, desde cemento, morteros y cerámica hasta vidrio y polímeros.
El ferrosilicio, como se señaló, es la forma más comúnmente utilizada de silicio metálico. Desde su primer uso hace unos 150 años, el ferrosilicio ha seguido siendo un importante agente desoxidante en la producción de acero al carbono y inoxidable. Hoy en día, la fabricación de acero sigue siendo el mayor consumidor de ferrosilicio.
Sin embargo, el ferrosilicio tiene una serie de beneficios más allá de la fabricación de acero. Es una prealeación en la producción de ferrosilicio y magnesio, un nodulador utilizado para la producción de hierro maleable, y también durante el proceso Pidgeon para refinar magnesio de alta pureza.
El ferrosilicio también se puede utilizar para fabricar aleaciones de hierro resistentes al calor y a la corrosión, así como acero al silicio, que se utiliza en la producción de motores eléctricos y núcleos de transformadores.
El silicio metalúrgico se puede utilizar en la producción de acero y también como agente de aleación en la fundición de aluminio. Las piezas de automóvil de aluminio-silicio (Al-Si) son más ligeras y resistentes que los componentes fundidos con aluminio puro. Las piezas de automóvil, como bloques de motor y neumáticos, son algunas de las piezas de aluminio fundido más utilizadas.
Casi la mitad de todo el silicio metalúrgico es utilizado por la industria química para producir sílice pirógena (espesante y agente secante), silanos (aglutinante) y silicona (selladores, adhesivos y lubricantes).
El polisilicio de grado fotovoltaico se utiliza principalmente en la fabricación de células solares de polisilicio. Para producir un megavatio de módulos solares se necesitan unas cinco toneladas de polisilicio.
Actualmente, la tecnología solar de polisilicio representa más de la mitad de la energía solar producida a nivel mundial, mientras que la tecnología de monosilicio representa alrededor del 35 por ciento. En total, el 90 por ciento de la energía solar utilizada por los seres humanos se recoge mediante tecnología de silicio.
El silicio monocristalino también es un material semiconductor fundamental que se encuentra en la electrónica moderna. Como material de sustrato utilizado en la producción de transistores de efecto de campo (FET), LED y circuitos integrados, el silicio se puede encontrar en casi todas las computadoras, teléfonos móviles, tabletas, televisores, radios y otros dispositivos de comunicación modernos.
Se estima que más de un tercio de todos los dispositivos electrónicos contienen tecnología de semiconductores basada en silicio.
Finalmente, el carburo de silicio se utiliza en una variedad de aplicaciones electrónicas y no electrónicas, incluidas joyas sintéticas, semiconductores de alta temperatura, cerámicas duras, herramientas de corte, discos de freno, abrasivos, chalecos antibalas y elementos calefactores.
- Designación - Si (silicio);
- Período - III;
- Grupo - 14 (IVa);
- Masa atómica - 28,0855;
- Número atómico - 14;
- Radio atómico = 132 pm;
- Radio covalente = 111 pm;
- Distribución de electrones - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 ;
- temperatura de fusión = 1412°C;
- punto de ebullición = 2355°C;
- Electronegatividad (según Pauling/según Alpred y Rochow) = 1,90/1,74;
- Estado de oxidación: +4, +2, 0, -4;
- Densidad (nº) = 2,33 g/cm3;
- Volumen molar = 12,1 cm 3 /mol.
Compuestos de silicio:
El silicio fue aislado por primera vez en forma pura en 1811 (los franceses J. L. Gay-Lussac y L. J. Tenard). El silicio elemental puro se obtuvo en 1825 (el sueco J. J. Berzelius). El elemento químico recibió su nombre "silicio" (traducido del griego antiguo como montaña) en 1834 (químico ruso G. I. Hess).
El silicio es el elemento químico más común (después del oxígeno) en la Tierra (el contenido en la corteza terrestre es del 28-29% en peso). En la naturaleza, el silicio se presenta con mayor frecuencia en forma de sílice (arena, cuarzo, pedernal, feldespatos), así como en silicatos y aluminosilicatos. En su forma pura, el silicio es extremadamente raro. Muchos silicatos naturales en su forma pura son piedras preciosas: esmeralda, topacio, aguamarina: todo esto es silicio. El óxido de silicio (IV) cristalino puro se presenta en forma de cristal de roca y cuarzo. El óxido de silicio, que contiene diversas impurezas, forma piedras preciosas y semipreciosas: amatista, ágata, jaspe.
Arroz. Estructura del átomo de silicio.
La configuración electrónica del silicio es 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 (ver Estructura electrónica de los átomos). En el nivel de energía exterior, el silicio tiene 4 electrones: 2 emparejados en el subnivel 3s + 2 no apareados en los orbitales p. Cuando un átomo de silicio pasa a un estado excitado, un electrón del subnivel s "abandona" su par y se mueve al subnivel p, donde hay un orbital libre. Así, en el estado excitado, la configuración electrónica del átomo de silicio toma la siguiente forma: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3p 3.
Arroz. Transición de un átomo de silicio a un estado excitado.
Por tanto, el silicio en los compuestos puede presentar una valencia de 4 (más a menudo) o 2 (ver Valencia). El silicio (así como el carbono), al reaccionar con otros elementos, forma enlaces químicos en los que puede ceder sus electrones y aceptarlos, pero la capacidad de aceptar electrones en los átomos de silicio es menos pronunciada que en los átomos de carbono, debido al mayor tamaño del silicio. átomo.
Estados de oxidación del silicio:
- -4 : SiH 4 (silano), Ca 2 Si, Mg 2 Si (silicatos metálicos);
- +4 - los más estables: SiO 2 (óxido de silicio), H 2 SiO 3 (ácido silícico), silicatos y haluros de silicio;
- 0 : Si (sustancia simple)
El silicio como sustancia simple.
El silicio es una sustancia cristalina de color gris oscuro con brillo metálico. Silicio cristalino es un semiconductor.
El silicio forma sólo una modificación alotrópica, similar al diamante, pero no tan fuerte, ya que los enlaces Si-Si no son tan fuertes como en la molécula de carbono del diamante (ver Diamante).
Silicio amorfo- polvo marrón, con un punto de fusión de 1420°C.
El silicio cristalino se obtiene a partir del silicio amorfo mediante recristalización. A diferencia del silicio amorfo, que es una sustancia química bastante activa, el silicio cristalino es más inerte en términos de interacción con otras sustancias.
La estructura de la red cristalina del silicio repite la estructura del diamante: cada átomo está rodeado por otros cuatro átomos ubicados en los vértices de un tetraedro. Los átomos se mantienen unidos mediante enlaces covalentes, que no son tan fuertes como los enlaces de carbono del diamante. Por este motivo, incluso en el núm. Algunos enlaces covalentes en el silicio cristalino se rompen, lo que provoca la liberación de algunos electrones, lo que hace que el silicio tenga poca conductividad eléctrica. A medida que el silicio se calienta, con la luz o cuando se añaden determinadas impurezas, aumenta el número de enlaces covalentes rotos, por lo que aumenta el número de electrones libres y, por tanto, también aumenta la conductividad eléctrica del silicio.
Propiedades químicas del silicio.
Al igual que el carbono, el silicio puede ser tanto un agente reductor como un agente oxidante, dependiendo de con qué sustancia reaccione.
En el núm. El silicio interactúa sólo con el flúor, lo que se explica por la red cristalina de silicio bastante fuerte.
El silicio reacciona con el cloro y el bromo a temperaturas superiores a 400°C.
El silicio interactúa con el carbono y el nitrógeno sólo a temperaturas muy altas.
- En reacciones con no metales, el silicio actúa como agente reductor:
- en condiciones normales, a partir de no metales, el silicio reacciona solo con el flúor, formando haluro de silicio:
Si + 2F 2 = SiF 4 - a altas temperaturas, el silicio reacciona con cloro (400°C), oxígeno (600°C), nitrógeno (1000°C), carbono (2000°C):
- Si + 2Cl 2 = SiCl 4 - haluro de silicio;
- Si + O 2 = SiO 2 - óxido de silicio;
- 3Si + 2N 2 = Si 3 N 4 - nitruro de silicio;
- Si + C = SiC - carborundo (carburo de silicio)
- en condiciones normales, a partir de no metales, el silicio reacciona solo con el flúor, formando haluro de silicio:
- En reacciones con metales, el silicio es agente oxidante(formado salicidos:
Si + 2Mg = Mg2Si - En reacciones con soluciones concentradas de álcalis, el silicio reacciona con la liberación de hidrógeno, formando sales solubles de ácido silícico, llamadas silicatos:
Si + 2NaOH + H 2 O = Na 2 SiO 3 + 2H 2 - El silicio no reacciona con los ácidos (excepto el HF).
Preparación y uso de silicio.
Obtención de silicio:
- en el laboratorio - de sílice (aluminioterapia):
3SiO 2 + 4Al = 3Si + 2Al 2 O 3 - en la industria, mediante reducción de óxido de silicio con coque (técnicamente silicio puro) a alta temperatura:
SiO 2 + 2C = Si + 2CO - El silicio más puro se obtiene reduciendo tetracloruro de silicio con hidrógeno (zinc) a alta temperatura:
SiCl4 +2H2 = Si+4HCl
Aplicación de silicio:
- producción de radioelementos semiconductores;
- como aditivos metalúrgicos en la producción de compuestos resistentes al calor y a los ácidos;
- en la producción de fotocélulas para baterías solares;
- como rectificadores de CA.
Como elemento químico independiente, el silicio no fue conocido por la humanidad hasta 1825. Lo que, por supuesto, no impidió el uso de compuestos de silicio en tantas áreas que es más fácil enumerar aquellas en las que no se utiliza el elemento. Este artículo arrojará luz sobre las propiedades físicas, mecánicas y químicas útiles del silicio y sus compuestos, aplicaciones, y también hablaremos sobre cómo el silicio afecta las propiedades del acero y otros metales.
Primero, veamos las características generales del silicio. Del 27,6 al 29,5% de la masa de la corteza terrestre es silicio. En el agua de mar, la concentración del elemento también es considerable: hasta 3 mg/l.
En términos de abundancia en la litosfera, el silicio ocupa el segundo lugar después del oxígeno. Sin embargo, su forma más famosa, la sílice, es un dióxido, y son sus propiedades las que se han convertido en la base de un uso tan generalizado.
Este vídeo te dirá qué es el silicio:
Concepto y características
El silicio es un no metal, pero en diferentes condiciones puede presentar propiedades tanto ácidas como básicas. Es un semiconductor típico y se utiliza ampliamente en ingeniería eléctrica. Sus propiedades físicas y químicas están determinadas en gran medida por su estado alotrópico. La mayoría de las veces se trata de la forma cristalina, ya que sus cualidades tienen más demanda en la economía nacional.
- El silicio es uno de los macroelementos básicos del cuerpo humano. Su deficiencia tiene un efecto perjudicial sobre el estado del tejido óseo, el cabello, la piel y las uñas. Además, el silicio afecta el funcionamiento del sistema inmunológico.
- En medicina, el elemento, o más bien sus compuestos, encontraron su primera aplicación precisamente en esta capacidad. El agua de los pozos revestidos de silicona no sólo era limpia, sino que también tenía un efecto positivo en la resistencia a las enfermedades infecciosas. Hoy en día, los compuestos con silicio sirven como base para medicamentos contra la tuberculosis, la aterosclerosis y la artritis.
- En general, el no metal es poco activo, pero es difícil encontrarlo en su forma pura. Esto se debe al hecho de que en el aire es rápidamente pasivado por una capa de dióxido y deja de reaccionar. Cuando se calienta, aumenta la actividad química. Como resultado, la humanidad está mucho más familiarizada con los compuestos de la materia que con ella misma.
Por tanto, el silicio forma aleaciones con casi todos los metales: los siliciuros. Todos ellos se caracterizan por su refractariedad y dureza y se utilizan en las áreas correspondientes: turbinas de gas, calentadores de hornos.
El no metal se ubica en la tabla de D.I. Mendeleev en el grupo 6 junto con el carbono y el germanio, lo que indica cierta similitud con estas sustancias. Así, lo que tiene en común con el carbono es su capacidad para formar compuestos de tipo orgánico. Al mismo tiempo, el silicio, como el germanio, en algunas reacciones químicas puede exhibir las propiedades de un metal que se utiliza en síntesis.
Ventajas y desventajas
Como cualquier otra sustancia desde el punto de vista de su uso en la economía nacional, el silicio tiene ciertas cualidades útiles o no muy útiles. Son importantes precisamente para determinar el área de uso.
- Una ventaja significativa de la sustancia es su disponibilidad. En la naturaleza, es cierto que no se encuentra en forma libre, pero aun así la tecnología para producir silicio no es tan complicada, aunque consume mucha energía.
- La segunda ventaja más importante es formación de muchos compuestos con propiedades inusualmente útiles. Estos incluyen silanos, siliciuros, dióxido y, por supuesto, una amplia variedad de silicatos. La capacidad del silicio y sus compuestos para formar soluciones sólidas complejas es casi infinita, lo que permite obtener infinitamente una amplia variedad de variaciones de vidrio, piedra y cerámica.
- Propiedades semiconductoras el no metal le proporciona un lugar como material base en la ingeniería eléctrica y radioeléctrica.
- El no metal es no tóxico, que permite su uso en cualquier industria y, al mismo tiempo, no convierte el proceso tecnológico en uno potencialmente peligroso.
Las desventajas del material incluyen solo una relativa fragilidad con buena dureza. El silicio no se utiliza para estructuras portantes, pero esta combinación permite procesar adecuadamente la superficie de los cristales, lo cual es importante para la fabricación de instrumentos.
Hablemos ahora de las propiedades básicas del silicio.
Propiedades y características
Dado que el silicio cristalino se utiliza con mayor frecuencia en la industria, son sus propiedades las más importantes y son ellas las que se indican en las especificaciones técnicas. Las propiedades físicas de la sustancia son las siguientes:
- punto de fusión – 1417 s;
- punto de ebullición – 2600 s;
- La densidad es de 2,33 g/cu. cm, que indica fragilidad;
- la capacidad calorífica, así como la conductividad térmica, no son constantes ni siquiera en las muestras más puras: 800 J/(kg K), o 0,191 cal/(g deg) y 84-126 W/(m K), o 0,20-0, 30 cal/(cm·seg·grados) respectivamente;
- transparente a la radiación infrarroja de onda larga, que se utiliza en óptica infrarroja;
- constante dieléctrica – 1,17;
- Dureza en la escala de Mohs – 7.
Las propiedades eléctricas de un no metal dependen en gran medida de las impurezas. En la industria, esta característica se utiliza modulando el tipo deseado de semiconductor. A temperaturas normales, el silicio es quebradizo, pero cuando se calienta por encima de 800 C, es posible que se deforme plásticamente.
Las propiedades del silicio amorfo son notablemente diferentes: es muy higroscópico y reacciona mucho más activamente incluso a temperaturas normales.
La estructura y composición química, así como las propiedades del silicio, se analizan en el siguiente vídeo:
Composición y estructura
El silicio existe en dos formas alotrópicas, que son igualmente estables a temperaturas normales.
- Cristal Tiene la apariencia de un polvo gris oscuro. La sustancia, aunque tiene una red cristalina similar a un diamante, es frágil debido a los enlaces excesivamente largos entre los átomos. De interés son sus propiedades semiconductoras.
- A presiones muy altas se puede obtener hexagonal modificación con una densidad de 2,55 g/cu. cm Sin embargo, esta fase aún no ha encontrado importancia práctica.
- Amorfo– polvo marrón-marrón. A diferencia de la forma cristalina, reacciona mucho más activamente. Esto se debe no tanto a la inercia de la primera forma, sino al hecho de que en el aire la sustancia está cubierta por una capa de dióxido.
Además, es necesario tener en cuenta otro tipo de clasificación relacionada con el tamaño de los cristales de silicio, que en conjunto forman la sustancia. Como se sabe, una red cristalina presupone el orden no sólo de los átomos, sino también de las estructuras que estos átomos forman: el llamado orden de largo alcance. Cuanto más grande sea, más homogénea será la sustancia en propiedades.
- monocristalino– la muestra es un cristal. Su estructura está máximamente ordenada, sus propiedades son homogéneas y bien predecibles. Este es el material más demandado en ingeniería eléctrica. Sin embargo, también es una de las especies más caras, ya que el proceso de obtención es complejo y la tasa de crecimiento es baja.
- multicristalino– la muestra está formada por varios granos cristalinos de gran tamaño. Los límites entre ellos forman niveles de defectos adicionales, lo que reduce el rendimiento de la muestra como semiconductor y conduce a un desgaste más rápido. La tecnología para cultivar multicristales es más sencilla y, por tanto, el material es más económico.
- Policristalino– consta de una gran cantidad de granos ubicados aleatoriamente entre sí. Este es el tipo más puro de silicio industrial, utilizado en microelectrónica y energía solar. Muy a menudo se utiliza como materia prima para el cultivo de cristales individuales y múltiples.
- El silicio amorfo también ocupa un lugar aparte en esta clasificación. Aquí el orden de los átomos se mantiene sólo en las distancias más cortas. Sin embargo, en la ingeniería eléctrica todavía se utiliza en forma de películas delgadas.
Producción no metálica
Obtener silicio puro no es tan fácil, dada la inercia de sus compuestos y el alto punto de fusión de la mayoría de ellos. En la industria, la mayoría de las veces recurren a la reducción con carbono a partir de dióxido. La reacción se realiza en hornos de arco a una temperatura de 1800 C. De esta forma se obtiene un no metal con una pureza del 99,9%, insuficiente para su uso.
El material resultante se clora para producir cloruros e hidrocloruros. Luego, los compuestos se purifican mediante todos los métodos posibles a partir de impurezas y se reducen con hidrógeno.
La sustancia también se puede purificar obteniendo siliciuro de magnesio. El siliciuro está expuesto al ácido clorhídrico o acético. Se obtiene silano y este último se purifica mediante varios métodos: sorción, rectificación, etc. Luego, el silano se descompone en hidrógeno y silicio a una temperatura de 1000 C. En este caso, se obtiene una sustancia con una fracción de impurezas del 10 -8 -10 -6%.
Aplicación de la sustancia
Para la industria, las características electrofísicas de un no metal son de gran interés. Su forma monocristalina es un semiconductor de separación indirecta. Sus propiedades están determinadas por las impurezas, lo que permite obtener cristales de silicio con propiedades específicas. Así, la adición de boro e indio permite hacer crecer un cristal con conductividad hueca, y la introducción de fósforo o arsénico hace posible hacer crecer un cristal con conductividad electrónica.
- El silicio sirve literalmente como base de la ingeniería eléctrica moderna. A partir de él se fabrican transistores, fotocélulas, circuitos integrados, diodos, etc. Además, la funcionalidad del dispositivo casi siempre está determinada únicamente por la capa cercana a la superficie del cristal, lo que determina requisitos muy específicos para el tratamiento de la superficie.
- En metalurgia, el silicio técnico se utiliza como modificador de aleaciones (da mayor resistencia) y como componente (por ejemplo, y como agente desoxidante) en la producción de hierro fundido.
- Los materiales metalúrgicos ultrapuros y purificados forman la base de la energía solar.
- El dióxido no metálico se presenta en la naturaleza en muchas formas diferentes. Sus variedades de cristal (ópalo, ágata, cornalina, amatista, cristal de roca) han encontrado su lugar en la joyería. Las modificaciones que no son tan atractivas en apariencia (pedernal, cuarzo) se utilizan en metalurgia, construcción y radioelectrónica.
- Un compuesto de un no metal con carbono, el carburo, se utiliza en metalurgia, fabricación de instrumentos y en la industria química. Es un semiconductor de banda ancha, caracterizado por una alta dureza (7 en la escala de Mohs) y una resistencia que permite su uso como material abrasivo.
- Silicatos, es decir, sales de ácido silícico. Inestable, se descompone fácilmente bajo la influencia de la temperatura. Su característica destacable es que forman numerosas y variadas sales. Pero estos últimos son la base para la producción de vidrio, cerámica, loza, cristal, etc. Podemos decir con seguridad que la construcción moderna se basa en una variedad de silicatos.
- El caso más interesante es el del vidrio. Su base son los aluminosilicatos, pero pequeñas mezclas de otras sustancias, generalmente óxidos, confieren al material muchas propiedades diferentes, incluido el color. -, la loza, la porcelana, de hecho, tiene la misma fórmula, aunque con diferente proporción de componentes, y su diversidad también es asombrosa.
- El no metal tiene una capacidad más: forma compuestos como los del carbono, en forma de una larga cadena de átomos de silicio. Estos compuestos se denominan compuestos organosilícicos. No menos conocido es el alcance de su aplicación: siliconas, selladores, lubricantes, etc.
El silicio es un elemento muy común y tiene una importancia inusualmente grande en muchas áreas de la economía nacional. Además, no sólo se utiliza activamente la sustancia en sí, sino todos sus diversos y numerosos compuestos.
Este vídeo te informará sobre las propiedades y usos del silicio:
Silicio
SILICIO-I; metro.[del griego krēmnos - acantilado, roca] Elemento químico (Si), cristales de color gris oscuro con un brillo metálico se encuentran en la mayoría de las rocas.
◁ Silicio, oh, oh. Sales K. Silíceo (ver 2.K.; 1 marca).
silicio(lat. Silicio), elemento químico del grupo IV de la tabla periódica. Cristales de color gris oscuro con brillo metálico; densidad 2,33 g/cm 3, t pl 1415ºC. Resistente a las influencias químicas. Constituye el 27,6% de la masa de la corteza terrestre (segundo lugar entre los elementos), los principales minerales son el sílice y los silicatos. Uno de los materiales semiconductores más importantes (transistores, termistores, fotocélulas). Una parte integral de muchos aceros y otras aleaciones (aumenta la resistencia mecánica y la resistencia a la corrosión, mejora las propiedades de fundición).
SILICIOSILICIO (lat. Silicium de silex - pedernal), Si (léase "silicio", pero hoy en día con bastante frecuencia como "si"), un elemento químico con número atómico 14 y masa atómica 28,0855. El nombre ruso proviene del griego kremnos: acantilado, montaña.
El silicio natural está formado por una mezcla de tres nucleidos estables. (cm. NUCLIDO) con números másicos 28 (predomina en la mezcla, contiene 92,27% en masa), 29 (4,68%) y 30 (3,05%). Configuración de la capa electrónica exterior de un átomo de silicio neutro no excitado 3 s 2
R 2
. En compuestos suele presentar un estado de oxidación de +4 (valencia IV) y muy raramente +3, +2 y +1 (valencia III, II y I, respectivamente). En la tabla periódica de Mendeleev, el silicio se ubica en el grupo IVA (en el grupo del carbono), en el tercer período.
El radio de un átomo de silicio neutro es de 0,133 nm. Las energías de ionización secuencial del átomo de silicio son 8,1517, 16,342, 33,46 y 45,13 eV, y la afinidad electrónica es 1,22 eV. El radio del ion Si 4+ con número de coordinación 4 (el más común en el caso del silicio) es de 0,040 nm, con un número de coordinación de 6 - 0,054 nm. Según la escala de Pauling, la electronegatividad del silicio es 1,9. Aunque el silicio suele clasificarse como un no metal, en varias propiedades ocupa una posición intermedia entre los metales y los no metales.
En forma libre: polvo marrón o material compacto gris claro con brillo metálico.
Historia del descubrimiento
Los compuestos de silicio son conocidos por el hombre desde tiempos inmemoriales. Pero el hombre conoció la sustancia simple silicio hace sólo unos 200 años. De hecho, los primeros investigadores en obtener silicio fueron el francés J. L. Gay-Lussac. (cm. GAY LUSSAC José Luis) y LJ Tenard (cm. TENAR Luis Jacques). Descubrieron en 1811 que calentar fluoruro de silicio con potasio metálico conduce a la formación de una sustancia de color marrón pardo:
SiF 4 + 4K = Si + 4KF, sin embargo, los propios investigadores no llegaron a la conclusión correcta sobre la obtención de una nueva sustancia simple. El honor de descubrir un nuevo elemento pertenece al químico sueco J. Berzelius (cm. BERZELIUS Jens Jacob), quien también calentó un compuesto de composición K 2 SiF 6 con potasio metálico para producir silicio. Obtuvo el mismo polvo amorfo que los químicos franceses y en 1824 anunció una nueva sustancia elemental a la que llamó "silicio". El silicio cristalino no fue obtenido hasta 1854 por el químico francés A. E. Sainte-Clair Deville. (cm. SAINT-CLAIR DEVILLE Henri Etienne) .
Estar en la naturaleza
En términos de abundancia en la corteza terrestre, el silicio ocupa el segundo lugar entre todos los elementos (después del oxígeno). El silicio representa el 27,7% de la masa de la corteza terrestre. El silicio es un componente de varios cientos de silicatos naturales diferentes. (cm. SILICATOS) y aluminosilicatos (cm. SILICATOS DE ALUMINIO). La sílice o dióxido de silicio también está muy extendida. (cm. DIÓXIDO DE SILICIO) SiO 2 (arena de río (cm. ARENA), cuarzo (cm. CUARZO), pedernal (cm. PEDERNAL) etc.), constituyendo aproximadamente el 12% de la corteza terrestre (en masa). El silicio no se encuentra en forma libre en la naturaleza.
Recibo
En la industria, el silicio se produce reduciendo el SiO 2 fundido con coque a una temperatura de aproximadamente 1800°C en hornos de arco. La pureza del silicio así obtenido asciende aproximadamente al 99,9%. Dado que para el uso práctico se necesita silicio de mayor pureza, el silicio resultante se clora. Se forman compuestos de la composición SiCl 4 y SiCl 3 H. Estos cloruros se purifican adicionalmente de impurezas de diversas maneras y en la etapa final se reducen con hidrógeno puro. También es posible purificar el silicio obteniendo primero siliciuro de magnesio Mg 2 Si. A continuación, el monosilano volátil SiH 4 se obtiene a partir de siliciuro de magnesio utilizando ácidos clorhídrico o acético. El monosilano se purifica aún más mediante rectificación, sorción y otros métodos, y luego se descompone en silicio e hidrógeno a una temperatura de aproximadamente 1000°C. El contenido de impurezas en el silicio obtenido mediante estos métodos se reduce al 10 -8 -10 -6% en peso.
Propiedades físicas y químicas
Red cristalina de silicio tipo diamante cúbico centrado en la cara, parámetro un = 0,54307 nm (se han obtenido otras modificaciones polimórficas del silicio a altas presiones), pero debido a la mayor longitud del enlace entre los átomos de Si-Si en comparación con la longitud del enlace C-C, la dureza del silicio es significativamente menor que la del diamante.
La densidad del silicio es de 2,33 kg/dm3. Punto de fusión 1410°C, punto de ebullición 2355°C. El silicio es frágil, sólo cuando se calienta por encima de 800°C se convierte en una sustancia plástica. Curiosamente, el silicio es transparente a la radiación infrarroja (IR).
El silicio elemental es un semiconductor típico. (cm. SEMICONDUCTORES). La banda prohibida a temperatura ambiente es de 1,09 eV. La concentración de portadores de corriente en silicio con conductividad intrínseca a temperatura ambiente es 1,5·10 16 m -3. Las propiedades eléctricas del silicio cristalino están muy influenciadas por las microimpurezas que contiene. Para obtener monocristales de silicio con conductividad hueca, se introducen en el silicio aditivos de elementos del grupo III (boro). (cm. BOR (elemento químico)), aluminio (cm. ALUMINIO), galio (cm. GALIO) y la india (cm. INDIO), con conductividad electrónica - adiciones de elementos del grupo V - fósforo (cm. FÓSFORO), arsénico (cm. ARSÉNICO) o antimonio (cm. ANTIMONIO). Las propiedades eléctricas del silicio se pueden variar cambiando las condiciones de procesamiento de los monocristales, en particular, tratando la superficie del silicio con diversos agentes químicos.
Químicamente, el silicio está inactivo. A temperatura ambiente reacciona sólo con gas flúor, lo que da como resultado la formación de tetrafluoruro de silicio volátil SiF 4 . Cuando se calienta a una temperatura de 400-500°C, el silicio reacciona con el oxígeno para formar dióxido SiO 2, con cloro, bromo y yodo para formar los correspondientes tetrahaluros altamente volátiles SiHal 4.
El silicio no reacciona directamente con el hidrógeno; los compuestos de silicio con hidrógeno son silanos. (cm. SILANO) con la fórmula general Si n H 2n+2 - obtenida indirectamente. El monosilano SiH 4 (a menudo llamado simplemente silano) se libera cuando los siliciuros metálicos reaccionan con soluciones ácidas, por ejemplo:
Ca 2 Si + 4HCl = 2CaCl 2 + SiH 4
El silano SiH 4 formado en esta reacción contiene una mezcla de otros silanos, en particular, disilano Si 2 H 6 y trisilano Si 3 H 8, en los que hay una cadena de átomos de silicio interconectados por enlaces simples (-Si-Si-Si -) .
Con nitrógeno, el silicio a una temperatura de aproximadamente 1000°C forma el nitruro Si 3 N 4, con boro, los boruros térmica y químicamente estables SiB 3, SiB 6 y SiB 12. Un compuesto de silicio y su análogo más cercano según la tabla periódica: carbono - carburo de silicio SiC (carborundo (cm. CARBORUNDO)) se caracteriza por una alta dureza y una baja reactividad química. El carborundo se utiliza ampliamente como material abrasivo.
Cuando el silicio se calienta con metales, se forman siliciuros. (cm. SILICIDAS). Los siliciuros se pueden dividir en dos grupos: iónico-covalentes (siliciuros de metales alcalinos, alcalinotérreos y magnesio como Ca 2 Si, Mg 2 Si, etc.) y similares a metales (siliciuros de metales de transición). Los siliciuros de metales activos se descomponen bajo la influencia de ácidos; los siliciuros de metales de transición son químicamente estables y no se descomponen bajo la influencia de ácidos. Los siliciuros similares a los metales tienen puntos de fusión elevados (hasta 2000°C). Los más frecuentes son los siliciuros metálicos de las composiciones MSi, M 3 Si 2, M 2 Si 3, M 5 Si 3 y MSi 2. Los siliciuros similares a los metales son químicamente inertes y resistentes al oxígeno incluso a altas temperaturas.
El dióxido de silicio SiO 2 es un óxido ácido que no reacciona con el agua. Existe en forma de varios polimorfos (cuarzo (cm. CUARZO), tridimita, cristobalita, SiO 2 vítreo). De estas modificaciones, el cuarzo es el de mayor importancia práctica. El cuarzo tiene propiedades piezoeléctricas. (cm. MATERIALES PIEZOELÉCTRICOS), es transparente a la radiación ultravioleta (UV). Se caracteriza por un coeficiente de expansión térmica muy bajo, por lo que los platos de cuarzo no se agrietan con cambios de temperatura de hasta 1000 grados.
El cuarzo es químicamente resistente a los ácidos, pero reacciona con el ácido fluorhídrico:
SiO2 + 6HF =H2 + 2H2O
y gas fluoruro de hidrógeno HF:
SiO 2 + 4HF = SiF 4 + 2H 2 O
Estas dos reacciones se utilizan ampliamente para el grabado de vidrio.
Cuando el SiO 2 se fusiona con álcalis y óxidos básicos, así como con carbonatos de metales activos, se forman silicatos. (cm. SILICATOS)- sales de ácidos silícicos muy débiles, insolubles en agua y que no tienen una composición constante (cm.ÁCIDOS SILÍCICOS) fórmula general xH 2 O·ySiO 2 (muy a menudo en la literatura no escriben con mucha precisión no sobre ácidos silícicos, sino sobre ácido silícico, aunque en realidad están hablando de lo mismo). Por ejemplo, se puede obtener ortosilicato de sodio:
SiO 2 + 4NaOH = (2Na 2 O) SiO 2 + 2H 2 O,
metasilicato de calcio:
SiO 2 + CaO = CaO SiO 2
o silicato mixto de calcio y sodio:
Na 2 CO 3 + CaCO 3 + 6SiO 2 = Na 2 O CaO 6SiO 2 + 2CO 2
El vidrio de ventana está hecho de silicato Na 2 O·CaO·6SiO 2.
Cabe señalar que la mayoría de los silicatos no tienen una composición constante. De todos los silicatos, sólo los silicatos de sodio y potasio son solubles en agua. Las soluciones de estos silicatos en agua se denominan vidrio soluble. Debido a la hidrólisis, estas soluciones se caracterizan por un ambiente altamente alcalino. Los silicatos hidrolizados se caracterizan por la formación de soluciones no verdaderas, sino coloidales. Cuando se acidifican soluciones de silicatos de sodio o potasio, precipita un precipitado blanco gelatinoso de ácidos silícicos hidratados.
El principal elemento estructural tanto del dióxido de silicio sólido como de todos los silicatos es el grupo en el que el átomo de silicio Si está rodeado por un tetraedro de cuatro átomos de oxígeno O. En este caso, cada átomo de oxígeno está unido a dos átomos de silicio. Los fragmentos se pueden conectar entre sí de diferentes maneras. Entre los silicatos, según la naturaleza de las uniones de sus fragmentos, se dividen en isla, cadena, cinta, estratificado, marco y otros.
Cuando el SiO 2 se reduce con silicio a altas temperaturas, se forma monóxido de silicio de la composición SiO.
El silicio se caracteriza por la formación de compuestos organosilícicos. (cm. COMPUESTOS DE ORGANOSILONA), en el que los átomos de silicio están conectados en largas cadenas debido a los átomos de oxígeno puente -O-, y a cada átomo de silicio, además de dos átomos de O, dos radicales orgánicos más R 1 y R 2 = CH 3, C 2 H 5, C 6 están unidos H 5, CH 2 CH 2 CF 3, etc.
Solicitud
El silicio se utiliza como material semiconductor. El cuarzo se utiliza como piezoeléctrico, como material para la fabricación de utensilios de cocina químicos (cuarzo) resistentes al calor y lámparas UV. Los silicatos se utilizan ampliamente como materiales de construcción. Los cristales de ventana son silicatos amorfos. Los materiales organosilícicos se caracterizan por una alta resistencia al desgaste y se utilizan ampliamente en la práctica como aceites de silicona, adhesivos, cauchos y barnices.
papel biológico
Para algunos organismos, el silicio es un elemento biogénico importante. (cm. ELEMENTOS BIOGÉNICOS). Forma parte de las estructuras de soporte de las plantas y del esqueleto de los animales. El silicio se concentra en grandes cantidades en organismos marinos: las diatomeas. (cm. ALGAS DIATOMA), radiolarios (cm. RADIOLARIA), esponjas (cm. ESPONJAS). El tejido muscular humano contiene (1-2)·10 -2% silicio, tejido óseo - 17·10 -4%, sangre - 3,9 mg/l. Cada día, hasta 1 g de silicio ingresa al cuerpo humano con los alimentos.
Los compuestos de silicio no son venenosos. Pero la inhalación de partículas altamente dispersas tanto de silicatos como de dióxido de silicio, formadas, por ejemplo, durante las operaciones de voladura, al cincelar rocas en las minas, durante el funcionamiento de las máquinas de chorro de arena, etc., es muy peligrosa. Las micropartículas de SiO 2 que ingresan a los pulmones se cristalizan. en ellos, y los cristales resultantes destruyen el tejido pulmonar y causan una enfermedad grave: la silicosis. (cm. SILICOSIS). Para evitar que este peligroso polvo entre en sus pulmones, debe utilizar un respirador para proteger su sistema respiratorio.
diccionario enciclopédico. 2009 .
Sinónimos:Vea qué es "silicio" en otros diccionarios:
- (símbolo Si), un elemento químico gris muy extendido del grupo IV de la tabla periódica, no metal. Fue aislado por primera vez por Jens BERZELIUS en 1824. El silicio se encuentra sólo en compuestos como la SÍLICE (dióxido de silicio) o en... ... Diccionario enciclopédico científico y técnico.
Silicio- se produce casi exclusivamente por reducción carbotérmica de sílice mediante hornos de arco eléctrico. Es un mal conductor del calor y la electricidad, más duro que el vidrio, generalmente en forma de polvo o, más a menudo, de trozos informes... ... Terminología oficial
SILICIO- química. elemento, no metal, símbolo Si (lat. Silicio), en. norte. 14, en. 28,08; Se conocen silicio amorfo y cristalino (que se construye a partir del mismo tipo de cristales que el diamante). Polvo amorfo K. marrón con estructura cúbica en estado altamente disperso... ... Gran Enciclopedia Politécnica
- (Silicio), Si, elemento químico del grupo IV del sistema periódico, número atómico 14, masa atómica 28,0855; no metal, punto de fusión 1415°C. El silicio es el segundo elemento más abundante en la Tierra después del oxígeno, su contenido en la corteza terrestre es del 27,6% en peso.…… … enciclopedia moderna
Si (lat. Silicium * a. silicium, silicio; n. Silizium; f. silicium; i. siliseo), químico. elemento del grupo IV periódico. Sistema Mendeleev, en. norte. 14, en. 28.086. Hay 3 isótopos estables que se encuentran en la naturaleza: 28Si (92,27), 29Si (4,68%), 30Si (3... Enciclopedia geológica
Minerales de silicona silicio una variedad de sílice (negra, gris oscura o clara) es bastante común en la naturaleza y el hombre la conoce muy bien. Pero las propiedades curativas del silicio se conocieron hace poco: a finales de los años 70 del siglo XX. Aunque la humanidad conoció el silicio hace mucho tiempo.
El pedernal es la piedra que sentó las bases de la civilización humana. A lo largo de la Edad de Piedra, el pedernal sirvió como material para fabricar herramientas y para cazar, y se utilizó para hacer fuego. Las propiedades curativas del pedernal se mencionan en los tratados de los filósofos antiguos. Se utilizaba para cortar las verrugas, decorar las paredes de las habitaciones donde se almacenaba la carne, espolvorear las heridas en forma de polvo, lo que evitaba la gangrena; las piedras de silicio de los molinos permitían obtener harina con excelentes cualidades gustativas y de cocción. Durante mucho tiempo, el fondo y la superficie interior de los pozos estuvieron revestidos con silicona, ya que se observó que las personas que bebían agua de esos pozos se enfermaban menos y que el agua era inusualmente clara, sabrosa y curativa.
En la naturaleza, el silicio se presenta en forma de minerales muy extendidos. cuarzo, calcedonia, ópalo etc. El grupo de estos minerales incluye cornalina, Y jaspe, diamante de imitación, ágata, ópalo, amatista y muchas otras piedras. La base de estos minerales es el dióxido de silicio o la sílice, pero la densidad, el color y algunas otras propiedades son diferentes. Además de la sílice, el silicio contiene unos 20 elementos químicos, siendo los principales Mg, Ca, P, Sr, Mn, Cu, Zn, etc. De ahí tantos nombres. Pero el más famoso entre los representantes de esta familia es, sin duda, el pedernal. La mayor parte de la corteza terrestre está formada por compuestos inorgánicos de silicio (28% en volumen).
Silicio (Silicium - lat.) Elemento químico, número atómico 14, grupo IV de la tabla periódica. Los átomos de silicio forman la base de la arcilla, la arena y las rocas. Podemos decir que todo el mundo inorgánico está asociado al silicio. En condiciones naturales, los minerales de silicio se encuentran en la calcita y la tiza.
El silicio es el segundo elemento más abundante en la corteza terrestre después del oxígeno y representa aproximadamente un tercio de su peso total. Cada sexto átomo de la corteza terrestre es un átomo de silicio. El agua de mar contiene incluso más silicio que fósforo, tan necesario para la vida en la Tierra.
En nuestro cuerpo, el silicio se encuentra en la glándula tiroides, las glándulas suprarrenales y la glándula pituitaria. Su mayor concentración se encuentra en cabello y uñas.
El silicio también forma parte del colágeno, la principal proteína del tejido conectivo. Su función principal es participar en una reacción química que mantiene unidas las fibras individuales de colágeno y elastina, dando fuerza y elasticidad al tejido conectivo. El silicio también es un componente del colágeno del cabello y las uñas y desempeña un papel importante en la curación de los huesos durante las fracturas.
El silicio tiene un papel especial en la vida y la salud de las personas, así como en la flora y la fauna. Las plantas absorben el silicio en forma de ácidos silícicos disueltos, silicatos y sílice coloidal. La falta de silicio afecta negativamente a la germinación, el crecimiento y el rendimiento de los cereales, principalmente el arroz, así como la caña de azúcar, el girasol y cultivos como la patata, la remolacha, la zanahoria, el pepino y el tomate. Con verduras, frutas, leche, carne y otros productos, una persona debe consumir entre 10 y 20 mg de silicio al día. Esta cantidad es necesaria para el normal funcionamiento, crecimiento y desarrollo del organismo.
La investigación científica sobre el papel del silicio en la salud humana se trata en las monografías de V. Krivenko et al “Lithotherapy”, M., 1994, E. Mikheeva “Healing properties of silicio”, San Petersburgo, 2002, trabajos de M. Voronkov e I. Kuznetsov ( Academia de Ciencias de la URSS, Rama Siberiana, 1984), A. Panicheva, L. Zardashvili, N. Semenova, etc. Se ha demostrado que el silicio participa en el intercambio de flúor, magnesio, aluminio y otros compuestos minerales, pero interactúa especialmente estrechamente con el estroncio y el calcio. Uno de los mecanismos de acción del silicio es que, debido a sus propiedades químicas, crea sistemas coloidales cargados eléctricamente que tienen la propiedad de adsorber virus y patógenos inusuales para los humanos.
Algunas plantas son capaces de concentrar silicio. Este topinambur, rábano, aceituna A, grosella, cola de caballo etc. Se acumula mucho silicio en los cultivos de cereales, especialmente en la cubierta de las semillas (salvado): arroz, avena, mijo, cebada, soja. Al moler los granos en un molino, se liberan de la cáscara, privándolos así de silicio y, por tanto, devaluándolos.
Las aguas minerales también son ricas en silicio. Pero el azúcar refinado prácticamente carece de silicio. Sólo el azúcar amarillo sin refinar tiene silicio y, por tanto, es de gran valor.
Las colas de caballo se distinguen por su alto contenido de silicio: plantas muy extendidas de la flora doméstica, que últimamente se utilizan cada vez con más frecuencia en la medicina popular. En este sentido, han demostrado su eficacia el extracto de aceite de bardana, el extracto de cola de caballo y los compuestos orgánicos de silicio (ceramidas), incluidos en el medicamento llamado aceite de bardana con extracto de cola de caballo (con ceramidas). Estudios especiales han demostrado que este medicamento:
Recomendaciones de uso: cuando la estructura del cabello está dañada por factores externos o internos, así como cuando el cabello está debilitado y de apariencia apagada.
Modo de aplicación: Aplicar aceite tibio en el cabello y el cuero cabelludo, frotar suave y en profundidad durante al menos 15 minutos (evitar movimientos bruscos e intensos, ya que esto rompe y arranca el cabello), luego distribuya el aceite uniformemente por toda la longitud del cabello. Aplicar durante 1 hora, luego enjuagar con champú suave.
El silicio también se encarga de asegurar las funciones protectoras, los procesos metabólicos y la desintoxicación. Actúa como un agente biológico “entrecruzante” implicado en la formación de la “arquitectura” molecular de los polisacáridos y sus complejos con proteínas, imparte elasticidad a los tejidos conectivos, forma parte de la elastina de los vasos sanguíneos, da fuerza, elasticidad e impermeabilidad. a sus paredes e impide la penetración de lípidos en el plasma sanguíneo.
Los estudios han demostrado que el silicio en el agua suprime las bacterias que causan la fermentación y la descomposición, precipita metales pesados, neutraliza el cloro y absorbe radionucleidos. En un organismo vivo, las sustancias de silicio biológicamente activas, junto con las estructuras proteicas, contribuyen a la formación de enzimas, aminoácidos y hormonas. El silicio es especialmente necesario en el tejido conectivo; se encuentra en la glándula tiroides, las glándulas suprarrenales y la glándula pituitaria. Hay mucha silicona en el cabello. Su mayor concentración se encuentra en cabello y uñas.
Silicio:
La falta de silicio en el cuerpo provoca:
Se ha encontrado una relación entre la concentración de silicio en el agua potable y las enfermedades cardiovasculares. La tuberculosis, la diabetes, la lepra, la hepatitis, la hipertensión, las cataratas, la artritis y el cáncer se acompañan de una disminución de la concentración de silicio en tejidos y órganos, o alteraciones de su metabolismo.
Mientras tanto, nuestro cuerpo pierde silicio todos los días; en promedio, consumimos 3,5 mg de silicio al día con los alimentos y el agua, ¡y perdemos alrededor de 9 mg!
Causas de la deficiencia de silicio en el cuerpo:
Por lo general, una disminución en el contenido de silicio se produce en el contexto de una deficiencia general de minerales y va acompañada de una deficiencia de magnesio y calcio.
Signos de deficiencia de silicio:
Se sabe que la edad biológica de una persona está determinada por la tasa de procesos metabólicos, es decir, la tasa de renovación de las células individuales. Y si muchos productos cosméticos pueden solucionar en un grado u otro el problema de la hidratación y la protección, el problema de acelerar el metabolismo requiere un cambio más intensivo de la capa exterior de la piel.
La ralentización de los procesos de regeneración de la piel comienza aproximadamente a los 30 años. En ese momento, el cuerpo ya comienza a sentir una falta de silicio. Nuestro cuerpo no puede restaurar la deficiencia de silicio por sí solo, ya que los compuestos de silicio naturales que nos rodean son en su mayoría biológicamente inactivos y no pueden participar en reacciones bioquímicas dentro de la célula.
El silicio es un excelente producto cosmético. Limpia la piel de formaciones pustulosas. Es especialmente útil lavarse la cara con agua de silicona, así como tomarla por vía oral para el acné juvenil. Durante la investigación, los científicos han creado una nueva clase de compuestos orgánicos de silicio que pueden acelerar los procesos metabólicos de la piel y, al participar en la síntesis de las proteínas del tejido conectivo, elastina y colágeno, aumentar la elasticidad de la piel y eliminar las arrugas formadas.
Los compuestos que contienen silicio patentados por WGN aceleran los procesos metabólicos en las células y regeneran las fibras de elastina y colágeno. Los resultados de la creación de compuestos activos de nanosilicio sirvieron de base para el desarrollo de la línea de preparados cosméticos llamados “nanosilicio” NewAge.
Nanosilicio bioactivo Penetra en las capas profundas de la piel, las limpia y proporciona una protección que preserva la permeabilidad natural y la capacidad respiratoria de la piel. El no silicio, que estimula los procesos de proliferación y regeneración, acelera la renovación de la epidermis y restaura las funciones de las células dérmicas: los fibroblastos.
Las ventajas de los cosméticos de silicona son la compatibilidad dermatológica de los componentes; Puede utilizarse para cualquier tipo de piel, incluida la sensible; alta eficacia de acción, estimulación suave de los mecanismos bioquímicos naturales del estado funcional de la piel.
Al interactuar con el agua, el pedernal cambia sus propiedades. El agua activada por silicio tiene un efecto perjudicial sobre los microorganismos, suprime las bacterias que causan la pudrición y la fermentación, en ella se produce la precipitación activa de compuestos de metales pesados, el agua adquiere una apariencia limpia y tiene buen sabor, no se echa a perder durante mucho tiempo y adquiere muchos otras cualidades curativas.
El pedernal pertenece a los minerales de la familia del cuarzo o calcedonia. El grupo de estos minerales incluye cornalina, jaspe, cristal de roca, ágata, ópalo, amatista y muchas otras piedras. La base de estos minerales es el dióxido de silicio SiO2 o sílice, pero la densidad, el color y algunas otras propiedades son diferentes. Además de la sílice, el silicio contiene unos 20 elementos químicos, siendo los principales Mg, Ca, P, Sr, Mn, Cu, Zn, etc. De ahí tantos nombres. Pero el más famoso entre los representantes de esta familia es, sin duda, el pedernal.
Las razones y el mecanismo de interacción entre el pedernal y el agua no se han aclarado completamente. Quizás el efecto curativo del silicio se explique por su capacidad para formar asociados especiales con el agua: coloides que absorben la suciedad y la microflora extraña del medio ambiente.
Cuando hablamos de las propiedades beneficiosas del silicio para el organismo, recordamos en primer lugar el agua. El cuerpo humano contiene aproximadamente un 70% de agua y, por tanto, es difícil imaginar la vida sin ella. Y si tenemos en cuenta que todos los tipos de metabolismo se llevan a cabo a través del medio acuático, que es el agua la conductora de la inmensa mayoría de los procesos fisiológicos de la vida, que sin ella no es posible ni una sola forma de vida: el carbono, silicio o cualquier otro, entonces queda claro que el agua activada por silicio adquiere un significado especial.
"...en el sistema pedernal, soluciones acuosas de sales inorgánicas, se produce una sedimentación intensiva de varios metales: aluminio, hierro, cadmio, cesio, zinc, plomo, estroncio".- P. Aladovsky, jefe del laboratorio del Instituto Central de Investigaciones sobre el Aprovechamiento de los Recursos Hídricos, Doctor en Ciencias Químicas. En otras palabras, el pedernal desplaza los metales nocivos del agua, purificándola. Permanecen en el fondo y aparece agua limpia en la parte superior.
“El agua tratada con silicio afecta la capacidad de adsorción de los radionucleidos. Esto podría permitir utilizarlo para resolver algunos problemas radioquímicos en el territorio de Bielorrusia contaminado con radionúclidos”.- Doctor en Ciencias Químicas Yu Davydov es el jefe del laboratorio del Instituto de Problemas Radiológicos de la Academia Nacional de Ciencias de la República de Bielorrusia.
"El agua de silicona, a partir del quinto día de almacenamiento, tiene la capacidad de fortalecer la capacidad hemostática de la sangre y aumentar su capacidad de coagulación". E. Ivanov - Director del Instituto de Hematología y Transfusión Sanguínea del Ministerio de Salud de la República de Bielorrusia, Doctor en Ciencias Médicas. Inmediatamente me viene a la mente la hemofilia, una enfermedad en la que la sangre no coagula bien. Esto significa que una persona que recibe incluso un pequeño rasguño puede morir por pérdida de sangre.
“Durante varios años, no he observado cáncer en muchos pacientes que consumieron agua activada por silicio (SAW). Hemos descubierto que en el día 5-6 de tomar ACB (6-8 veces al día) en pacientes con numerosas úlceras tróficas en las extremidades inferiores, aumenta la cantidad de linfocitos T y B. Y esto indica la capacidad de renovar la inmunidad perdida y debilitada. Además, el ACB reduce la cantidad de colesterol en sangre, especialmente en la obesidad. De este modo, la batería sirve para prevenir la aterosclerosis”.- M. Sinyavsky Profesor del Departamento de Formación Médica de la Universidad Estatal de Mogilev. AUTOMÓVIL CLUB BRITÁNICO. Kuleshová.
Qué es - agua de silicona? El agua de silicona es una tintura de pedernal de color marrón oscuro, que se utiliza interna y externamente. El método para preparar agua con pedernal es bastante sencillo. En un recipiente de 2-3 litros, preferiblemente de vidrio, añadir 40-50 g de pequeños guijarros de pedernal, preferiblemente de color marrón intensamente brillante (pero no negro), verter agua de la red de suministro de agua, pero preferiblemente después de una filtración normal, y colocar en un lugar protegido de la luz solar directa y de radiaciones patógenas terrestres exteriores.
Esta agua estará lista para beber en 2-3 días. Si sigues la misma tecnología, pero atas el cuello con 2-3 capas de gasa y pones el agua en un lugar luminoso a una temperatura superior a 5°C durante 5-7 días, entonces esta agua, debido a sus propiedades, Puede utilizarse no solo como agua potable, sino también con fines medicinales. Es útil para cocinar: té, sopas, etc. Puedes beber agua con silicona sin restricciones (normalmente entre 1,5 y 2 litros al día). Si esto no es posible, al menos 3-5 veces al día, medio vaso, siempre a pequeños sorbos y preferiblemente fresco.
Utilice pedernal, como ya se mencionó, solo en color marrón brillante (no negro).
Sólo se deben utilizar minerales naturales. El hecho es que el pedernal contiene restos de microorganismos que en un momento formaron pedernal a partir del limo del Cretácico y eras más antiguas.
Después de uno o dos usos, la piedra debe enjuagarse con agua fría y ventilarse al aire libre durante 2 horas. Si aparecen capas o depósitos en la superficie de los guijarros, se deben sumergir en una solución de ácido acético al 2% o agua con sal durante 2 horas; luego enjuague 2-3 veces con agua corriente y remoje durante 2 horas en una solución de bicarbonato de sodio y enjuague nuevamente.
Las propiedades específicas del agua de silicona permiten prevenir muchas enfermedades. El agua de silicona tiene un efecto positivo sobre el estado general del cuerpo en su conjunto.
Si bebe agua activada por silicio o cocina alimentos con ella, sucede lo siguiente:
- fortalecer el sistema inmunológico, aumentando la cantidad de linfocitos T y B en la sangre;
La condición de las personas que padecen enfermedades hepáticas mejora porque... el agua ayuda al flujo de bilis;
Curación rápida de quemaduras, cortes, hematomas, úlceras tróficas;
Ayuda con la indigestión, alivia la inflamación del tracto gastrointestinal y la gastritis;
Reducir los niveles de azúcar en sangre, así como el peso, en diabéticos propensos a la obesidad;
Reducir los niveles de colesterol en sangre, especialmente en la obesidad, prevenir la aterosclerosis y mejorar la función renal;
Normaliza la condición de los pacientes que padecen hipertensión;
Normaliza el metabolismo;
El tono general aumenta.
En Uso externo El agua con silicio estimula los procesos de recuperación del organismo con:
- tratamiento del dolor de garganta, secreción nasal, inflamación de las encías (enjuague de garganta y boca después de comer);
Para enfermedades virales de la cavidad bucal, estomatitis y gingivitis;
Tratamiento de alergias, forúnculos, diátesis, dermatitis, diversas irritaciones de la piel (lociones y lavados);
Para la conjuntivitis, alivia el picor y la inflamación;
Lavarse con dicha agua ayuda a mejorar el estado de la piel, reducir la cantidad de arrugas y prevenir la aparición de otras nuevas, ayuda a eliminar irregularidades, puntos negros y espinillas;
Enjuagar la cabeza y el cabello, frotar el cuero cabelludo ayuda a fortalecer y hacer crecer el cabello;
Para determinadas enfermedades de la piel (vesicular simple, herpes zóster y pitiriasis rosada).
- Para la caída del cabello y las puntas abiertas, enjuague su cabello con agua con pedernal;
Para aliviar la irritación después del afeitado, enjuaga tu rostro con la misma agua;
Para el “acné juvenil”, lávese la cara y aplique “agua” internamente;
Límpiate la cara con trozos de hielo y agua con pedernal congelada;
Para prevenir la enfermedad periodontal, enjuague sus encías con agua cuando se cepille los dientes.
El uso de agua "pedernal" con fines terapéuticos y profilácticos promueve la rápida curación de las heridas, previene la formación de tumores con la ingesta regular de agua, mejora la composición de la sangre, restaura la función suprarrenal, alivia los procesos inflamatorios en el tracto gastrointestinal y la gastritis, normaliza el azúcar en sangre. niveles, reduce el peso, curación de fracturas (los huesos sanan más rápido y sin complicaciones), mejora la función y el metabolismo de los riñones, separación y eliminación de la bilis. El agua con silicona mata los virus; Para la prevención durante las epidemias respiratorias, se recomienda instilar "agua" en la nariz. Esto ayuda con el insomnio.
En el hogar, se recomienda regar las flores, lo que prolonga el período de floración; acelera el período de fructificación de árboles frutales y cultivos de hortalizas; aumenta la productividad en un 10%. Mata el moho, la podredumbre gris, en particular en las fresas y otros hongos. Remojar las semillas en esa agua aumenta la germinación. Es mejor almacenar las flores en un recipiente que contenga piedras de silicona; su vida útil aumenta considerablemente. En un acuario, el pedernal evita que el agua florezca. El silicio también ayuda a purificar el agua durante una caminata, algo que es importante que los turistas sepan.
También es útil beber agua de silicona para la aterosclerosis (los vasos se limpian de depósitos escleróticos), varios tipos de trastornos metabólicos, dolor de garganta, gripe, faringitis (enjuagar con agua de silicona reduce significativamente la duración de estas enfermedades; después de todo, el silicio actúa como un antibiótico aquí), reumatismo, enfermedad de Botkin (el silicio mata los virus patógenos), enfermedades de los dientes y las articulaciones (ya que el silicio restaura la integridad del tejido óseo).
Y ahora el punto más importante: las contraindicaciones. El agua de silicona tiene contraindicaciones y debe manipularse con mucho cuidado. Los médicos han notado que aquellos que tienen predisposición al cáncer, es mejor abandonarlo por completo.
