Նայեք կիսամետաղական սիլիցիումին:
Սիլիկոնային մետաղը մոխրագույն և փայլուն կիսահաղորդիչ մետաղ է, որն օգտագործվում է պողպատի, արևային մարտկոցների և միկրոչիպերի արտադրության համար:
Սիլիցիումը երկրակեղևի երկրորդ ամենաառատ տարրն է (միայն թթվածնի հետևում) և ութերորդը Տիեզերքի առատությամբ։ Իրականում, երկրակեղևի զանգվածի գրեթե 30 տոկոսը կարելի է վերագրել սիլիցիումին:
14 ատոմային համարով տարրը բնականաբար հանդիպում է սիլիկատային միներալներում, այդ թվում՝ սիլիցիումի, ֆելդսպարի և միկայի մեջ, որոնք սովորական ապարների հիմնական բաղադրիչներն են, ինչպիսիք են քվարցը և ավազաքարը:
Կիսամետաղային (կամ մետալոիդ) սիլիցիումը ունի ինչպես մետաղների, այնպես էլ ոչ մետաղների որոշ հատկություններ:
Ինչպես ջուրը, բայց ի տարբերություն մետաղների մեծամասնության, սիլիցիումը մնում է հեղուկ վիճակում և ընդլայնվում է, երբ այն ամրանում է: Այն ունի համեմատաբար բարձր հալման և եռման ջերմաստիճան, և բյուրեղանալիս ձևավորում է բյուրեղային ալմաստի բյուրեղային կառուցվածք։
Սիլիցիումի` որպես կիսահաղորդչի դերի և էլեկտրոնիկայի մեջ դրա օգտագործման համար կարևոր է տարրի ատոմային կառուցվածքը, որը ներառում է չորս վալենտային էլեկտրոններ, որոնք թույլ են տալիս սիլիցիումին հեշտությամբ կապվել այլ տարրերի հետ:
Շվեդ քիմիկոս Ջոնս Յակոբ Բերսերլիուսին վերագրվում է առաջին մեկուսիչ սիլիցիումը 1823 թվականին: Բերցերլիուսը դա արեց՝ տաքացնելով կալիումի մետաղը (որը միայն տասը տարի առաջ մեկուսացվել էր) կարասի մեջ կալիումի ֆտորոսիլիկատի հետ միասին:
Արդյունքը ամորֆ սիլիցիում էր:
Այնուամենայնիվ, բյուրեղային սիլիցիում ստանալու համար ավելի երկար պահանջվեց: Բյուրեղային սիլիցիումի էլեկտրոլիտիկ նմուշ չի արտադրվի եւս երեք տասնամյակ։
Սիլիցիումի առաջին կոմերցիոն օգտագործումը եղել է ֆերոսիլիկոնի տեսքով։
Հենրի Բեսեմերի կողմից պողպատի արդյունաբերության արդիականացումից հետո 19-րդ դարի կեսերին մեծ հետաքրքրություն առաջացավ մետալուրգիական մետալուրգիայի և պողպատի տեխնոլոգիայի հետազոտությունների նկատմամբ։
Մինչև 1880-ական թվականներին ֆերոսիլիկոնի առաջին առևտրային արտադրությունը, սիլիցիումի արժեքը չուգունի և դեօքսիդացնող պողպատի ճկունությունը բարելավելու գործում բավականին լավ հասկացված էր:
Երկասիլիցիումի վաղ արտադրությունը կատարվել է պայթուցիկ վառարաններում` սիլիցիում պարունակող հանքաքարերը ածուխով կրճատելով, ինչի արդյունքում ստացվել է արծաթե չուգուն, մինչև 20 տոկոս սիլիցիումի պարունակությամբ ֆերոսիլիցիում:
20-րդ դարի սկզբին էլեկտրական աղեղային վառարանների զարգացումը թույլ տվեց ոչ միայն մեծացնել պողպատի արտադրությունը, այլև մեծացնել ֆերոսիլիկոնի արտադրությունը:
1903 թվականին ֆեռոհամաձուլվածքների ստեղծման մեջ մասնագիտացած խումբը (Compagnie Generate d'Electrochimie) սկսեց գործել Գերմանիայում, Ֆրանսիայում և Ավստրիայում, իսկ 1907 թվականին ԱՄՆ-ում հիմնադրվեց առաջին առևտրային սիլիցիումի գործարանը։
Պողպատե արտադրությունը միակ օգտագործումը չէր սիլիցիումի միացությունների համար, որոնք առևտրայնացվել էին մինչև 19-րդ դարի վերջը:
1890 թվականին արհեստական ադամանդներ արտադրելու համար Էդվարդ Գուդրիխ Աչեսոնը ալյումինոսիլիկատը տաքացրեց փոշի կոքսով և պատահաբար արտադրեց սիլիցիումի կարբիդ (SiC):
Երեք տարի անց Աչեսոնը արտոնագրեց իր արտադրության մեթոդը և հիմնեց Carborundum ընկերությունը՝ հղկող արտադրանք արտադրելու և վաճառելու համար:
20-րդ դարի սկզբին սիլիցիումի կարբիդի հաղորդիչ հատկությունները նույնպես գիտակցված էին, և միացությունն օգտագործվում էր որպես դետեկտոր վաղ ծովային ռադիոներում: Սիլիկոնային բյուրեղյա դետեկտորների արտոնագիրը տրվել է G. W. Pickard-ին 1906 թվականին:
1907 թվականին ստեղծվեց առաջին լուսադիոդը (LED)՝ սիլիցիումի կարբիդի բյուրեղի վրա լարման կիրառմամբ։
1930-ական թվականներին սիլիցիումի օգտագործումը մեծացավ նոր քիմիական արտադրանքների, այդ թվում՝ սիլանների և սիլիկոնների մշակմամբ։
Անցած դարի ընթացքում էլեկտրոնիկայի աճը նույնպես անքակտելիորեն կապված է սիլիցիումի և նրա յուրահատուկ հատկությունների հետ:
Թեև 1940-ական թվականներին առաջին տրանզիստորների՝ ժամանակակից միկրոչիպերի նախապաշարների ստեղծումը հիմնված էր գերմանի վրա, շատ չանցավ, որ սիլիցիումը փոխարինեց իր մետաղական զարմիկին՝ որպես կիսահաղորդչային ավելի դիմացկուն ենթաշերտի նյութ:
Bell Labs-ը և Texas Instruments-ը սկսել են սիլիկոնային տրանզիստորների կոմերցիոն արտադրությունը 1954 թվականին:
Առաջին սիլիցիումային ինտեգրալ սխեմաները ստեղծվել են 1960-ականներին, իսկ 1970-ականներին մշակվել են սիլիցիումային պրոցեսորներ:
Հաշվի առնելով, որ սիլիկոնային կիսահաղորդչային տեխնոլոգիան ժամանակակից էլեկտրոնիկայի և հաշվարկների հիմքն է, զարմանալի չէ, որ մենք այս արդյունաբերության կենտրոնն անվանում ենք «Սիլիկոնային հովիտ»:
(Սիլիկոնային հովտի տեխնոլոգիայի և միկրոչիպերի պատմությանը և զարգացմանը խորը դիտման համար ես խորհուրդ եմ տալիս ամերիկյան փորձառության վավերագրական ֆիլմը, որը կոչվում է «Սիլիկոնային հովիտ»):
Առաջին տրանզիստորների հայտնաբերումից անմիջապես հետո Bell Labs-ի աշխատանքը սիլիցիումի հետ հանգեցրեց երկրորդ խոշոր բեկմանը 1954 թվականին՝ առաջին սիլիցիումային ֆոտոգալվանային (արևային) բջիջը:
Մինչ այդ, շատերի կողմից անհնարին էր համարվում արևի էներգիան երկրի վրա իշխանություն ստեղծելու համար օգտագործելու միտքը: Սակայն ընդամենը չորս տարի անց՝ 1958 թվականին, սիլիկոնային արևային վահանակներով առաջին արբանյակը պտտվեց Երկրի շուրջը:
1970-ական թվականներին արևային տեխնոլոգիաների առևտրային կիրառությունները վերածվել էին ցամաքային կիրառությունների, ինչպիսիք են ծովային նավթային հարթակների և երկաթուղային անցումների լույսերի սնուցումը:
Վերջին երկու տասնամյակների ընթացքում արևային էներգիայի օգտագործումը երկրաչափական աճ է գրանցել: Այսօր սիլիկոնային ֆոտովոլտային տեխնոլոգիաները կազմում են արևային էներգիայի համաշխարհային շուկայի մոտ 90 տոկոսը:
Արտադրություն
Ամեն տարի մաքրված սիլիցիումի մեծ մասը՝ մոտ 80 տոկոսը, արտադրվում է որպես երկաթի և պողպատի արտադրության մեջ օգտագործելու համար երկաթի սիլիցիում: Ferrosilicon-ը կարող է պարունակել 15-ից 90% սիլիցիում` կախված ձուլարանի պահանջներից:
Երկաթի և սիլիցիումի համաձուլվածքն արտադրվում է սուզվող էլեկտրական աղեղային վառարանի միջոցով՝ ռեդուկցիոն հալման միջոցով: Սիլիցիումել-աղացած հանքաքարը և ածխածնի աղբյուրը, ինչպիսին է կոքսային ածուխը (մետալուրգիական ածուխ) մանրացված են և մետաղի ջարդոնի հետ միասին բեռնվում են վառարան:
1900 °C (3450 °F) բարձր ջերմաստիճանում ածխածինը փոխազդում է հանքաքարում առկա թթվածնի հետ՝ առաջացնելով ածխածնի մոնօքսիդ գազ։ Մինչդեռ մնացած երկաթը և սիլիցիումը միաձուլվում են, որպեսզի ստացվի հալած ֆերոսիլիկ, որը կարելի է հավաքել՝ հպելով վառարանի հիմքին:
Սառչելուց և կարծրանալուց հետո ֆերոսիլիկոնը կարող է առաքվել և օգտագործվել ուղղակիորեն երկաթի և պողպատի արտադրության մեջ:
Նույն մեթոդը, առանց երկաթի ներառման, օգտագործվում է մետաղագործական կարգի սիլիցիում ստանալու համար, որն ավելի քան 99 տոկոս մաքուր է: Մետալուրգիական սիլիցիումը օգտագործվում է նաև պողպատի արտադրության մեջ, ինչպես նաև ալյումինե ձուլածո համաձուլվածքների և սիլանային քիմիական նյութերի արտադրության մեջ։
Մետաղագործական սիլիցիումը դասակարգվում է համաձուլվածքում առկա երկաթի, ալյումինի և կալցիումի կեղտոտության մակարդակներով: Օրինակ, 553 սիլիցիումի մետաղը պարունակում է 0,5 տոկոսից պակաս երկաթ և ալյումին և 0,3 տոկոսից պակաս կալցիում:
Աշխարհում տարեկան արտադրվում է մոտ 8 միլիոն տոննա ֆերոսիլիցիում, ընդ որում Չինաստանին բաժին է ընկնում այդ քանակի մոտ 70 տոկոսը: Խոշոր արտադրողները ներառում են Erdos Metallurgy Group, Ningxia Rongsheng Ferroalloy, Group OM Materials և Elkem:
Տարեկան արտադրվում է ևս 2,6 միլիոն տոննա մետալուրգիական սիլիցիում, կամ ընդհանուր զտված սիլիցիումի մոտ 20 տոկոսը: Չինաստանին, կրկին, բաժին է ընկնում այս արտադրության մոտ 80 տոկոսը։
Շատերի համար զարմանալին այն է, որ սիլիցիումի արևային և էլեկտրոնային տեսակները կազմում են զտված սիլիցիումի արտադրության միայն փոքր մասը (երկու տոկոսից պակաս):
Արևային կարգի սիլիցիումի մետաղի (պոլիսիլիկոն) արդիականացնելու համար մաքրությունը պետք է բարձրանա մինչև 99,9999% մաքուր մաքուր սիլիցիում (6N): Սա արվում է երեք եղանակներից մեկով, որոնցից ամենատարածվածը Siemens գործընթացն է:
Siemens-ի գործընթացը ներառում է ցնդող գազի քիմիական գոլորշի նստեցում, որը հայտնի է որպես տրիքլորսիլան: 1150 °C (2102 °F) ջերմաստիճանում տրիքլորսիլանը փչում է բարձր մաքրության սիլիցիումի սերմի վրա, որը տեղադրված է ձողի ծայրին: Երբ այն անցնում է, գազից բարձր մաքրության սիլիցիումը նստում է սերմերի վրա:
Հեղուկացված մահճակալի ռեակտորը (FBR) և արդիականացված մետալուրգիական աստիճանի (UMG) սիլիցիումի տեխնոլոգիան օգտագործվում են նաև մետաղը պոլիսիլիկոնի վերածելու համար, որը հարմար է ֆոտոգալվանային արդյունաբերության համար:
2013 թվականին արտադրվել է 230,000 մետրիկ տոննա պոլիսիլիկոն։ Առաջատար արտադրողները ներառում են GCL Poly, Wacker-Chemie և OCI:
Ի վերջո, կիսահաղորդչային արդյունաբերության և որոշ ֆոտոգալվանային տեխնոլոգիաների համար էլեկտրոնիկայի դասի սիլիցիումը հարմար դարձնելու համար պոլիսիլիկոնը պետք է Չոխրալսկու գործընթացի միջոցով վերածվի ծայրահեղ մաքուր մոնոբյուրեղային սիլիցիումի:
Դա անելու համար պոլիսիլիկոնը հալեցնում են խառնարանում 1425 °C (2597 °F) իներտ մթնոլորտում։ Պահված սերմերի բյուրեղն այնուհետև թաթախվում է հալած մետաղի մեջ և դանդաղ պտտվում և հանվում՝ ժամանակ տալով, որ սիլիցիումը սերմացուի վրա աճի:
Ստացված արտադրանքը մոնաբյուրեղ սիլիցիումի մետաղի ձող է (կամ բուլկ), որը կարող է լինել մինչև 99,999999999 (11 Ն) տոկոս մաքուր: Այս ձողը կարող է լիցքավորվել բորով կամ ֆոսֆորով, եթե անհրաժեշտ է փոփոխել քվանտային մեխանիկական հատկությունները, ըստ անհրաժեշտության:
Մոնոբյուրեղային ձողը կարող է մատակարարվել հաճախորդներին այնպես, ինչպես կա, կամ կտրել վաֆլիների մեջ և փայլեցնել կամ հյուսվածքավորել հատուկ օգտագործողների համար:
Դիմում
Թեև մոտ 10 միլիոն տոննա ֆերոսիլիցիում և սիլիցիում մետաղ է զտվում ամեն տարի, շուկայահանվող սիլիցիումի մեծ մասն իրականում սիլիցիումի հանքանյութեր են, որոնք օգտագործվում են ամեն ինչ պատրաստելու համար՝ սկսած ցեմենտից, շաղախներից և կերամիկայից մինչև ապակի և պոլիմերներ:
Ֆերոսիլիկոնը, ինչպես նշվեց, սիլիցիումի մետաղի ամենատարածված ձևն է: Մոտ 150 տարի առաջ իր առաջին կիրառությունից ի վեր, ֆերոսիլիկոնը մնացել է կարևոր դեօքսիդացնող նյութ ածխածնի և չժանգոտվող պողպատի արտադրության մեջ: Այսօր պողպատագործությունը շարունակում է մնալ ֆերոսիլիցիումի ամենամեծ սպառողը:
Այնուամենայնիվ, ֆերոսիլիկոնը պողպատե արտադրությունից բացի մի շարք առավելություններ ունի: Այն նախահալվածք է ֆերոսիլիցիումի մագնեզիումի արտադրության մեջ, հանգուցիչ, որն օգտագործվում է ճկուն երկաթի արտադրության համար, ինչպես նաև Pidgeon-ի գործընթացում՝ բարձր մաքրության մագնեզիումի զտման համար:
Ֆերոսիլիկոնը կարող է օգտագործվել նաև ջերմային և կոռոզիոն դիմացկուն երկաթի համաձուլվածքների, ինչպես նաև սիլիցիումի պողպատի պատրաստման համար, որն օգտագործվում է էլեկտրական շարժիչների և տրանսֆորմատորային միջուկների արտադրության մեջ։
Մետալուրգիական սիլիցիումը կարող է օգտագործվել պողպատի արտադրության մեջ, ինչպես նաև որպես համաձուլվածք ալյումինի ձուլման մեջ: Ալյումին-սիլիկոնային (Al-Si) ավտոմեքենաների մասերն ավելի թեթև և ամուր են, քան մաքուր ալյումինից պատրաստված բաղադրիչները: Ավտոմոբիլային մասերը, ինչպիսիք են շարժիչի բլոկները և անվադողերը, ամենատարածված ձուլածո ալյումինե մասերից են:
Ամբողջ մետալուրգիական սիլիցիումի գրեթե կեսն օգտագործվում է քիմիական արդյունաբերության կողմից գոլորշիացված սիլիցիումի (խտացուցիչ և չորացնող միջոց), սիլանների (կապող) և սիլիկոնների (հերմուկներ, սոսինձներ և քսանյութեր) արտադրելու համար:
Ֆոտովոլտային կարգի պոլիսիլիկոնը հիմնականում օգտագործվում է պոլիսիլիկոնային արևային բջիջների արտադրության մեջ: Մեկ մեգավատ արևային մոդուլներ արտադրելու համար պահանջվում է մոտ հինգ տոննա պոլիսիլիկոն:
Ներկայումս պոլիսիլիկոնային արևային տեխնոլոգիան կազմում է աշխարհում արտադրվող արևային էներգիայի կեսից ավելին, մինչդեռ մոնոսիլիկոնային տեխնոլոգիան կազմում է մոտ 35 տոկոսը: Ընդհանուր առմամբ, մարդկանց կողմից օգտագործվող արևային էներգիայի 90 տոկոսը հավաքվում է սիլիկոնային տեխնոլոգիայի միջոցով:
Միաբյուրեղային սիլիցիումը նույնպես կարևոր կիսահաղորդչային նյութ է, որը հայտնաբերված է ժամանակակից էլեկտրոնիկայի մեջ: Որպես դաշտային տրանզիստորների (FETs), LED-ների և ինտեգրալ սխեմաների արտադրության մեջ օգտագործվող ենթաշերտային նյութ, սիլիցիումը կարելի է գտնել գրեթե բոլոր համակարգիչների, բջջային հեռախոսների, պլանշետների, հեռուստացույցների, ռադիոյի և այլ ժամանակակից հաղորդակցման սարքերում:
Ենթադրվում է, որ բոլոր էլեկտրոնային սարքերի ավելի քան մեկ երրորդը պարունակում է սիլիցիումի վրա հիմնված կիսահաղորդչային տեխնոլոգիա:
Վերջապես, կարբիդ սիլիցիումի կարբիդը օգտագործվում է տարբեր էլեկտրոնային և ոչ էլեկտրոնային ծրագրերում, ներառյալ սինթետիկ զարդերը, բարձր ջերմաստիճանի կիսահաղորդիչները, կոշտ կերամիկա, կտրող գործիքներ, արգելակային սկավառակներ, հղկող նյութեր, զրահաբաճկոններ և ջեռուցման տարրեր:
- Նշում - Si (Սիլիկոն);
- Ժամանակաշրջան - III;
- Խումբ - 14 (IVa);
- Ատոմային զանգված - 28,0855;
- Ատոմային համարը - 14;
- Ատոմային շառավիղ = 132 pm;
- Կովալենտային շառավիղ = 111 pm;
- Էլեկտրոնների բաշխում - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2;
- հալման ջերմաստիճանը = 1412 ° C;
- եռման կետ = 2355 ° C;
- Էլեկտրոնեգատիվություն (ըստ Պաուլինգի/ըստ Ալպրեդի և Ռոխովի) = 1.90/1.74;
- Օքսիդացման վիճակը՝ +4, +2, 0, -4;
- Խտություն (ոչ.) = 2,33 գ/սմ3;
- Մոլային ծավալը = 12,1 սմ 3 /մոլ.
Սիլիցիումի միացություններ.
Սիլիկոնն իր մաքուր տեսքով առաջին անգամ մեկուսացվել է 1811 թվականին (ֆրանսիացի J. L. Gay-Lussac և L. J. Tenard): Մաքուր տարրական սիլիցիում ստացվել է 1825 թվականին (շվեդ Ջ. Ջ. Բերզելիուս)։ Քիմիական տարրը ստացել է իր անվանումը «սիլիկոն» (հին հունարենից թարգմանաբար՝ լեռ) 1834 թվականին (ռուս քիմիկոս Գ. Ի. Հեսս):
Սիլիցիումը Երկրի վրա ամենատարածված (թթվածնից հետո) քիմիական տարրն է (երկրակեղևի պարունակությունը կազմում է 28-29% ըստ քաշի): Բնության մեջ սիլիցիումը առավել հաճախ առկա է սիլիցիումի տեսքով (ավազ, քվարց, կայծքար, դաշտային սպաթներ), ինչպես նաև սիլիկատներում և ալյումոսիլիկատներում։ Իր մաքուր տեսքով սիլիցիումը չափազանց հազվադեպ է: Բազմաթիվ բնական սիլիկատներ իրենց մաքուր տեսքով թանկարժեք քարեր են՝ զմրուխտ, տոպազ, ակվամարի - այս ամենը սիլիցիում է: Մաքուր բյուրեղային սիլիցիումի (IV) օքսիդը առաջանում է քարե բյուրեղի և քվարցի տեսքով։ Սիլիցիումի օքսիդը, որը պարունակում է տարբեր կեղտեր, ձևավորում է թանկարժեք և կիսաթանկարժեք քարեր՝ ամեթիստ, ագատ, հասպիս։
Բրինձ. Սիլիցիումի ատոմի կառուցվածքը.
Սիլիցիումի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 է (տես Ատոմների էլեկտրոնային կառուցվածքը)։ Արտաքին էներգիայի մակարդակում սիլիցիումն ունի 4 էլեկտրոն՝ 2-ը զուգակցված 3s ենթամակարդակում + 2 չզույգված p-օրբիտալներում: Երբ սիլիցիումի ատոմն անցնում է գրգռված վիճակի, s-ենթամակարդակից մեկ էլեկտրոն «լքում» է իր զույգը և շարժվում դեպի p ենթամակարդակ, որտեղ կա մեկ ազատ ուղեծիր։ Այսպիսով, գրգռված վիճակում սիլիցիումի ատոմի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան ստանում է հետևյալ ձևը՝ 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3p 3:
Բրինձ. Սիլիցիումի ատոմի անցումը գրգռված վիճակի.
Այսպիսով, միացությունների մեջ սիլիցիումը կարող է դրսևորել 4 (առավել հաճախ) կամ 2 (տես Վալենտություն) վալենտություն։ Սիլիկոնը (ինչպես նաև ածխածինը), արձագանքելով այլ տարրերի հետ, ձևավորում է քիմիական կապեր, որոնցում նա կարող է և՛ թողնել իր էլեկտրոնները, և՛ ընդունել դրանք, բայց սիլիցիումի ատոմներում էլեկտրոններ ընդունելու ունակությունը ավելի քիչ է արտահայտված, քան ածխածնի ատոմներում՝ ավելի մեծ սիլիցիումի պատճառով։ ատոմ.
Սիլիցիումի օքսիդացման վիճակները.
- -4 SiH 4 (սիլան), Ca 2 Si, Mg 2 Si (մետաղական սիլիկատներ);
- +4 - ամենակայունը՝ SiO 2 (սիլիկոնի օքսիդ), H 2 SiO 3 (սիլիկաթթու), սիլիկատներ և սիլիցիումի հալոգենիդներ;
- 0 Si (պարզ նյութ)
Սիլիցիումը որպես պարզ նյութ
Սիլիկոնը մուգ մոխրագույն բյուրեղային նյութ է՝ մետաղական փայլով։ Բյուրեղային սիլիցիումկիսահաղորդիչ է։
Սիլիցիումը ձևավորում է միայն մեկ ալոտրոպ մոդիֆիկացիա, որը նման է ադամանդի, բայց ոչ այնքան ամուր, քանի որ Si-Si կապերն այնքան ամուր չեն, որքան ադամանդի ածխածնի մոլեկուլում (Տե՛ս Diamond):
Ամորֆ սիլիցիում- շագանակագույն փոշի՝ 1420°C հալման կետով։
Բյուրեղային սիլիցիումը ստացվում է ամորֆ սիլիցիումից՝ վերաբյուրեղացման միջոցով։ Ի տարբերություն ամորֆ սիլիցիումի, որը բավականին ակտիվ քիմիական նյութ է, բյուրեղային սիլիցիումը ավելի իներտ է այլ նյութերի հետ փոխազդեցության առումով։
Սիլիցիումի բյուրեղային ցանցի կառուցվածքը կրկնում է ադամանդի կառուցվածքը. յուրաքանչյուր ատոմ շրջապատված է չորս այլ ատոմներով, որոնք գտնվում են քառանիստի գագաթներում: Ատոմները միմյանց պահում են կովալենտային կապերով, որոնք այնքան ամուր չեն, որքան ադամանդի ածխածնային կապերը։ Այս պատճառով նույնիսկ ոչ. Բյուրեղային սիլիցիումի որոշ կովալենտային կապեր կոտրված են, ինչի հետևանքով որոշ էլեկտրոններ են ազատվում, ինչի հետևանքով սիլիցիումը փոքր էլեկտրական հաղորդունակություն ունի: Սիլիցիումի տաքանալուն պես լույսի ներքո կամ որոշակի կեղտերի ավելացման դեպքում կոտրված կովալենտային կապերի թիվը մեծանում է, ինչի արդյունքում ազատ էլեկտրոնների թիվը մեծանում է, հետևաբար մեծանում է նաև սիլիցիումի էլեկտրական հաղորդունակությունը։
Սիլիցիումի քիմիական հատկությունները
Ինչպես ածխածինը, այնպես էլ սիլիցիումը կարող է լինել և՛ վերականգնող, և՛ օքսիդացնող նյութ՝ կախված նրանից, թե ինչ նյութի հետ է այն փոխազդում։
թիվ սիլիցիումը փոխազդում է միայն ֆտորի հետ, ինչը բացատրվում է սիլիցիումի բավականին ամուր բյուրեղային ցանցով։
Սիլիցիումը փոխազդում է քլորի և բրոմի հետ 400°C-ից ավելի ջերմաստիճանում։
Սիլիցիումը փոխազդում է ածխածնի և ազոտի հետ միայն շատ բարձր ջերմաստիճանի դեպքում։
- Ոչ մետաղների հետ ռեակցիաներում սիլիցիումը գործում է որպես նվազեցնող միջոց:
- նորմալ պայմաններում ոչ մետաղներից սիլիցիումը փոխազդում է միայն ֆտորի հետ՝ առաջացնելով սիլիցիումի հալոգենիդ.
Si + 2F 2 = SiF 4 - բարձր ջերմաստիճաններում սիլիցիումը փոխազդում է քլորի (400°C), թթվածնի (600°C), ազոտի (1000°C), ածխածնի (2000°C) հետ.
- Si + 2Cl 2 = SiCl 4 - սիլիցիումի հալոգենիդ;
- Si + O 2 = SiO 2 - սիլիցիումի օքսիդ;
- 3Si + 2N 2 = Si 3 N 4 - սիլիցիումի նիտրիդ;
- Si + C = SiC - կարբորունդ (սիլիցիումի կարբիդ)
- նորմալ պայմաններում ոչ մետաղներից սիլիցիումը փոխազդում է միայն ֆտորի հետ՝ առաջացնելով սիլիցիումի հալոգենիդ.
- Մետաղների հետ ռեակցիաներում սիլիցիում է օքսիդացնող նյութ(ձևավորվել է սալիցիդներ:
Si + 2Mg = Mg 2 Si - Ալկալիների խտացված լուծույթների հետ ռեակցիաներում սիլիցիումը փոխազդում է ջրածնի արտազատման հետ՝ առաջացնելով սիլիցիումի լուծվող աղեր, որոնք կոչվում են. սիլիկատներ:
Si + 2NaOH + H 2 O = Na 2 SiO 3 + 2H 2 - Սիլիցիումը չի փոխազդում թթուների հետ (բացառությամբ HF-ի):
Սիլիցիումի պատրաստում և օգտագործում
Սիլիցիումի ձեռքբերում.
- լաբորատորիայում - սիլիցիումից (ալյումինե թերապիա).
3SiO 2 + 4Al = 3Si + 2Al 2 O 3 - Արդյունաբերությունում՝ բարձր ջերմաստիճանում սիլիցիումի օքսիդի կոքսով (տեխնիկապես մաքուր սիլիցիումի) վերականգնմամբ.
SiO 2 + 2C = Si + 2CO - Ամենամաքուր սիլիցիումը ստացվում է սիլիցիումի տետրաքլորիդը ջրածնով (ցինկ) իջեցնելով բարձր ջերմաստիճանում.
SiCl 4 +2H 2 = Si + 4HCl
Սիլիկոնային կիրառություն.
- կիսահաղորդչային ռադիոտարրերի արտադրություն;
- որպես մետալուրգիական հավելումներ ջերմակայուն և թթվակայուն միացությունների արտադրության մեջ.
- արևային մարտկոցների համար ֆոտոխցիկների արտադրության մեջ;
- որպես AC ուղղիչներ:
Որպես անկախ քիմիական տարր՝ սիլիցիումը մարդկությանը հայտնի դարձավ միայն 1825 թվականին։ Ինչն, իհարկե, չխանգարեց սիլիցիումի միացությունների կիրառմանը այնքան շատ ոլորտներում, որ ավելի հեշտ է թվարկել նրանց, որտեղ տարրը չի օգտագործվում: Այս հոդվածը լույս կսփռի սիլիցիումի և նրա միացությունների ֆիզիկական, մեխանիկական և օգտակար քիմիական հատկությունների, կիրառությունների վրա, ինչպես նաև կխոսենք այն մասին, թե ինչպես է սիլիցիումը ազդում պողպատի և այլ մետաղների հատկությունների վրա:
Նախ, եկեք նայենք սիլիցիումի ընդհանուր բնութագրերին: Երկրակեղևի զանգվածի 27,6-ից մինչև 29,5%-ը սիլիցիում է։ Ծովի ջրում զգալի է նաեւ տարրի կոնցենտրացիան՝ մինչեւ 3 մգ/լ։
Լիտոսֆերայում առատության առումով սիլիցիումը զբաղեցնում է երկրորդ տեղը թթվածնից հետո: Այնուամենայնիվ, նրա ամենահայտնի ձևը` սիլիցիումը, երկօքսիդ է, և հենց նրա հատկություններն են հիմք դարձել նման լայն կիրառման համար:
Այս տեսանյութը ձեզ կպատմի, թե ինչ է սիլիցիումը.
Հայեցակարգ և առանձնահատկություններ
Սիլիցիումը ոչ մետաղ է, սակայն տարբեր պայմաններում այն կարող է դրսևորել ինչպես թթվային, այնպես էլ հիմնային հատկություններ։ Այն տիպիկ կիսահաղորդիչ է և չափազանց լայնորեն կիրառվում է էլեկտրատեխնիկայում։ Նրա ֆիզիկական և քիմիական հատկությունները մեծապես պայմանավորված են նրա ալոտրոպ վիճակով։ Ամենից հաճախ նրանք գործ ունեն բյուրեղային ձևի հետ, քանի որ դրա որակներն ավելի պահանջված են ազգային տնտեսության մեջ։
- Սիլիցիումը մարդու մարմնի հիմնական մակրոտարրերից մեկն է: Դրա բացակայությունը վնասակար ազդեցություն է ունենում ոսկրային հյուսվածքի, մազերի, մաշկի և եղունգների վիճակի վրա։ Բացի այդ, սիլիցիումը ազդում է իմունային համակարգի աշխատանքի վրա:
- Բժշկության մեջ տարրը, ավելի ճիշտ՝ նրա միացությունները, գտան իրենց առաջին կիրառությունը հենց այս հատկությամբ։ Սիլիցիումով պատված հորերի ջուրը ոչ միայն մաքուր էր, այլեւ դրական ազդեցություն ունեցավ վարակիչ հիվանդությունների նկատմամբ դիմադրողականության վրա։ Այսօր սիլիցիումով միացությունները հիմք են հանդիսանում տուբերկուլյոզի, աթերոսկլերոզի և արթրիտի դեմ դեղամիջոցների համար։
- Ընդհանուր առմամբ, ոչ մետաղը ցածր ակտիվ է, բայց դժվար է գտնել այն իր մաքուր տեսքով: Դա պայմանավորված է նրանով, որ օդում այն արագ պասիվացվում է երկօքսիդի շերտով և դադարում է արձագանքել։ Երբ տաքացվում է, քիմիական ակտիվությունը մեծանում է։ Արդյունքում մարդկությունը շատ ավելի ծանոթ է նյութի միացություններին, այլ ոչ թե ինքն իրեն:
Այսպիսով, սիլիցիումը ձևավորում է համաձուլվածքներ գրեթե բոլոր մետաղների՝ սիլիցիդների հետ։ Դրանք բոլորը բնութագրվում են հրակայունությամբ և կարծրությամբ և օգտագործվում են համապատասխան տարածքներում՝ գազատուրբիններ, վառարանների ջեռուցիչներ։
Ոչ մետաղը տեղադրվում է Դ.Ի. Մենդելեևի աղյուսակում 6-րդ խմբում՝ ածխածնի և գերմանիումի հետ միասին, ինչը ցույց է տալիս որոշակի ընդհանրություն այս նյութերի հետ: Այսպիսով, ածխածնի հետ ընդհանուրը օրգանական տիպի միացություններ ստեղծելու կարողությունն է։ Միևնույն ժամանակ, սիլիցիումը, ինչպես և գերմանինը, կարող է որոշ քիմիական ռեակցիաներում դրսևորել մետաղի հատկություններ, որն օգտագործվում է սինթեզում։
Առավելություններն ու թերությունները
Ինչպես ցանկացած այլ նյութ՝ ժողովրդական տնտեսության մեջ կիրառման տեսակետից, սիլիցիումն ունի որոշակի օգտակար կամ ոչ այնքան օգտակար հատկություններ։ Դրանք կարևոր են հենց օգտագործման տարածքը որոշելու համար:
- Նյութի զգալի առավելությունն այն է հասանելիություն. Բնության մեջ, ճիշտ է, այն չի հանդիպում ազատ տեսքով, բայց, այնուամենայնիվ, սիլիցիումի արտադրության տեխնոլոգիան այնքան էլ բարդ չէ, թեև էներգիա սպառող է։
- Երկրորդ կարևոր առավելությունն է բազմաթիվ միացությունների առաջացումանսովոր օգտակար հատկություններով. Դրանք ներառում են սիլաններ, սիլիցիդներ, երկօքսիդ և, իհարկե, սիլիկատների լայն տեսականի: Սիլիցիումի և նրա միացությունների՝ բարդ պինդ լուծույթներ ձևավորելու ունակությունը գրեթե անսահման է, ինչը թույլ է տալիս անվերջ ստանալ ապակու, քարի և կերամիկայի բազմազան տարբերակներ:
- Կիսահաղորդիչների հատկություններըոչ մետաղը նրան տեղ է հատկացնում որպես բազային նյութ էլեկտրատեխնիկայում և ռադիոտեխնիկայում։
- Ոչ մետաղ է ոչ թունավոր, որը թույլ է տալիս օգտագործել ցանկացած ոլորտում, միաժամանակ տեխնոլոգիական գործընթացը չի վերածում պոտենցիալ վտանգավոր գործընթացի։
Նյութի թերությունները ներառում են միայն հարաբերական փխրունություն լավ կարծրությամբ: Սիլիցիումը չի օգտագործվում կրող կառույցների համար, սակայն այս համադրությունը թույլ է տալիս բյուրեղների մակերեսը պատշաճ կերպով մշակել, ինչը կարևոր է գործիքների պատրաստման համար:
Այժմ խոսենք սիլիցիումի հիմնական հատկությունների մասին։
Հատկություններ և բնութագրեր
Քանի որ բյուրեղային սիլիցիումը առավել հաճախ օգտագործվում է արդյունաբերության մեջ, դրա հատկություններն են ավելի կարևոր, և հենց նրանք են տրված տեխնիկական բնութագրերում: Նյութի ֆիզիկական հատկությունները հետևյալն են.
- հալման կետ – 1417 C;
- եռման կետ - 2600 C;
- խտությունը՝ 2,33 գ/խմ։ սմ, որը ցույց է տալիս փխրունություն;
- ջերմային հզորությունը, ինչպես նաև ջերմահաղորդականությունը, հաստատուն չեն նույնիսկ ամենամաքուր նմուշների վրա՝ 800 Ջ/(կգ Կ), կամ 0,191 կկալ/(գ աստիճան) և 84-126 Վտ/(մ Կ), կամ 0,20-0, 30 կալ / (սմ · վրկ · աստիճան) համապատասխանաբար;
- թափանցիկ մինչև երկար ալիքի ինֆրակարմիր ճառագայթում, որն օգտագործվում է ինֆրակարմիր օպտիկայի մեջ.
- դիէլեկտրական հաստատուն – 1,17;
- կարծրություն Մոհսի սանդղակով - 7:
Ոչ մետաղի էլեկտրական հատկությունները մեծապես կախված են կեղտից: Արդյունաբերության մեջ այս հատկությունն օգտագործվում է կիսահաղորդիչների ցանկալի տեսակի մոդուլյացիայի միջոցով: Նորմալ ջերմաստիճանի դեպքում սիլիցիումը փխրուն է, բայց երբ տաքացվում է 800 C-ից բարձր, հնարավոր է պլաստիկ դեֆորմացիա:
Ամորֆ սիլիցիումի հատկությունները զարմանալիորեն տարբեր են. այն բարձր հիգրոսկոպիկ է և շատ ավելի ակտիվ է արձագանքում նույնիսկ նորմալ ջերմաստիճանի դեպքում:
Կառուցվածքը և քիմիական կազմը, ինչպես նաև սիլիցիումի հատկությունները քննարկվում են ստորև ներկայացված տեսանյութում.
Կազմը և կառուցվածքը
Սիլիցիումը գոյություն ունի երկու ալոտրոպ ձևերով, որոնք հավասարապես կայուն են նորմալ ջերմաստիճաններում։
- Բյուրեղյաունի մուգ մոխրագույն փոշու տեսք։ Նյութը, թեև այն ունի ադամանդի նման բյուրեղյա ցանց, փխրուն է ատոմների միջև չափազանց երկար կապերի պատճառով: Հետաքրքիր են նրա կիսահաղորդչային հատկությունները:
- Շատ բարձր ճնշման դեպքում դուք կարող եք ստանալ վեցանկյունփոփոխություն 2,55 գ/խմ խտությամբ: սմ Սակայն այս փուլը դեռ գործնական նշանակություն չի գտել։
- Ամորֆ- դարչնագույն-շագանակագույն փոշի: Ի տարբերություն բյուրեղային ձևի, այն շատ ավելի ակտիվ է արձագանքում: Դա պայմանավորված է ոչ այնքան առաջին ձևի իներտությամբ, որքան նրանով, որ օդում նյութը ծածկված է երկօքսիդի շերտով։
Բացի այդ, անհրաժեշտ է հաշվի առնել դասակարգման մեկ այլ տեսակ՝ կապված սիլիցիումի բյուրեղի չափերի հետ, որոնք միասին կազմում են նյութը։ Բյուրեղյա վանդակը, ինչպես հայտնի է, ենթադրում է ոչ միայն ատոմների, այլև այդ ատոմների ձևավորման կառուցվածքների կարգուկանոնը, այսպես կոչված, հեռահար կարգը: Որքան մեծ լինի, այնքան նյութը հատկություններով ավելի համասեռ կլինի:
- Միաբյուրեղային- նմուշը մեկ բյուրեղյա է: Նրա կառուցվածքը մաքսիմալ կարգավորված է, նրա հատկությունները միատարր են և լավ կանխատեսելի։ Սա այն նյութն է, որն առավել պահանջված է էլեկտրատեխնիկայում: Սակայն այն նաև ամենաթանկ տեսակներից է, քանի որ ստացման գործընթացը բարդ է, իսկ աճի տեմպերը՝ ցածր։
- Բազմաբյուրեղային– նմուշը բաղկացած է մի շարք խոշոր բյուրեղային հատիկներից: Նրանց միջև սահմանները ձևավորում են լրացուցիչ թերությունների մակարդակներ, ինչը նվազեցնում է նմուշի աշխատանքը որպես կիսահաղորդիչ և հանգեցնում է ավելի արագ մաշվածության: Բազմաբյուրեղների աճեցման տեխնոլոգիան ավելի պարզ է, և, հետևաբար, նյութը ավելի էժան է:
- Պոլիկյուրիստական– բաղկացած է մեծ թվով հատիկներից, որոնք պատահականորեն տեղակայված են միմյանց նկատմամբ: Սա արդյունաբերական սիլիցիումի ամենամաքուր տեսակն է, որն օգտագործվում է միկրոէլեկտրոնիկայի և արևային էներգիայի մեջ: Բավականին հաճախ օգտագործվում է որպես հումք բազմաբյուրեղ և մեկ բյուրեղների աճեցման համար:
- Այս դասակարգման մեջ առանձին դիրք է գրավում նաև ամորֆ սիլիցիումը։ Այստեղ ատոմների կարգը պահպանվում է միայն ամենակարճ հեռավորությունների վրա։ Այնուամենայնիվ, էլեկտրատեխնիկայում այն դեռ օգտագործվում է բարակ թաղանթների տեսքով։
Ոչ մետաղների արտադրություն
Մաքուր սիլիցիում ստանալն այնքան էլ հեշտ չէ՝ հաշվի առնելով դրա միացությունների իներտությունը և դրանց մեծ մասի հալման բարձր ջերմաստիճանը։ Արդյունաբերության մեջ նրանք ամենից հաճախ դիմում են երկօքսիդից ածխածնի կրճատման: Ռեակցիան իրականացվում է աղեղային վառարաններում 1800 C ջերմաստիճանում: Այսպիսով, ստացվում է 99,9% մաքրությամբ ոչ մետաղ, որը բավարար չէ դրա օգտագործման համար:
Ստացված նյութը քլորացվում է քլորիդներ և հիդրոքլորիդներ ստանալու համար: Այնուհետև միացությունները մաքրվում են բոլոր հնարավոր մեթոդներով կեղտից և կրճատվում ջրածնով։
Նյութը կարող է զտվել նաև մագնեզիումի սիլիցիդի ստացման միջոցով։ Սիլիցիդը ենթարկվում է հիդրոքլորային կամ քացախաթթվի: Ստացվում է սիլան, իսկ վերջինս զտվում է տարբեր մեթոդներով՝ սորբում, ուղղում և այլն։ Այնուհետև 1000 C ջերմաստիճանում սիլանը քայքայվում է ջրածնի և սիլիցիումի: Այս դեպքում ստացվում է նյութ 10 -8 -10 -6% կեղտոտ բաժնով:
Նյութի կիրառում
Արդյունաբերության համար առավել մեծ հետաքրքրություն են ներկայացնում ոչ մետաղի էլեկտրաֆիզիկական բնութագրերը: Նրա միաբյուրեղային ձևը անուղղակի բաց կիսահաղորդիչ է: Դրա հատկությունները որոշվում են կեղտերով, ինչը հնարավորություն է տալիս ստանալ նշված հատկություններով սիլիցիումի բյուրեղներ: Այսպիսով, բորի և ինդիումի ավելացումը հնարավորություն է տալիս աճեցնել անցքերի հաղորդունակությամբ բյուրեղ, իսկ ֆոսֆորի կամ մկնդեղի ներմուծումը հնարավորություն է տալիս աճեցնել էլեկտրոնային հաղորդունակությամբ բյուրեղ։
- Սիլիկոնը բառացիորեն ծառայում է որպես ժամանակակից էլեկտրատեխնիկայի հիմք: Դրանից պատրաստվում են տրանզիստորներ, ֆոտոբջիջներ, ինտեգրալ սխեմաներ, դիոդներ և այլն։ Ավելին, սարքի ֆունկցիոնալությունը գրեթե միշտ որոշվում է միայն բյուրեղի մերձմակերևութային շերտով, որը որոշում է մակերևութային մշակման շատ կոնկրետ պահանջներ:
- Մետալուրգիայում տեխնիկական սիլիցիումը օգտագործվում է և՛ որպես համաձուլվածքի փոփոխիչ՝ այն տալիս է ավելի մեծ ուժ, և որպես բաղադրիչ՝ օրինակ, և որպես դեօքսիդացնող նյութ՝ չուգունի արտադրության մեջ։
- Ուլտրամաքուր և մաքրված մետալուրգիական նյութերը կազմում են արևային էներգիայի հիմքը:
- Ոչ մետաղական երկօքսիդը բնության մեջ հանդիպում է տարբեր ձևերով: Նրա բյուրեղյա տեսակները՝ օպալը, ագատը, կարնելիան, ամեթիստը, ժայռաբյուրեղը, իրենց տեղն են գտել ոսկերչության մեջ։ Արտաքինով ոչ այնքան գրավիչ մոդիֆիկացիաներ՝ կայծքար, քվարց, օգտագործվում են մետաղագործության, շինարարության, ռադիոէլեկտրոնիկայի մեջ։
- Ոչ մետաղի միացությունը ածխածնի՝ կարբիդի հետ, օգտագործվում է մետաղագործության, գործիքաշինության և քիմիական արդյունաբերության մեջ։ Այն լայնաշերտ կիսահաղորդիչ է, որը բնութագրվում է բարձր կարծրությամբ՝ Մոհսի սանդղակով 7, և ամրությամբ, որը թույլ է տալիս օգտագործել որպես հղկող նյութ։
- Սիլիկատներ - այսինքն, սիլիցիումի թթվի աղեր: Անկայուն է, հեշտությամբ քայքայվում է ջերմաստիճանի ազդեցության տակ։ Նրանց ուշագրավ առանձնահատկությունն այն է, որ նրանք կազմում են բազմաթիվ և բազմազան աղեր։ Բայց վերջիններս հիմք են հանդիսանում ապակու, կերամիկայի, կավե ամանեղենի, բյուրեղի և այլնի արտադրության համար։ Մենք կարող ենք վստահորեն ասել, որ ժամանակակից շինարարությունը հիմնված է մի շարք սիլիկատների վրա:
- Այստեղ ամենահետաքրքիր դեպքն է ներկայացնում ապակին: Դրա հիմքը ալյումինոսիլիկատներն են, բայց այլ նյութերի աննշան հավելումները՝ սովորաբար օքսիդները, նյութին տալիս են շատ տարբեր հատկություններ, ներառյալ գույնը: -, կավե ամանը, ճենապակին, փաստորեն, նույն բանաձևն ունի, թեև բաղադրիչների տարբեր հարաբերակցությամբ, և դրա բազմազանությունը նույնպես զարմանալի է։
- Ոչ մետաղն ունի ևս մեկ հատկություն՝ ածխածնի նման միացություններ է առաջացնում՝ սիլիցիումի ատոմների երկար շղթայի տեսքով։ Նման միացությունները կոչվում են սիլիցիումի օրգանական միացություններ։ Դրանց կիրառման շրջանակը ոչ պակաս հայտնի է՝ սիլիկոններ, հերմետիկ նյութեր, քսանյութեր և այլն:
Սիլիցիումը շատ տարածված տարր է և անսովոր մեծ նշանակություն ունի ազգային տնտեսության շատ ոլորտներում: Ընդ որում, ակտիվորեն օգտագործվում է ոչ միայն բուն նյութը, այլեւ նրա բոլոր բազմազան ու բազմաթիվ միացությունները։
Այս տեսանյութը ձեզ կպատմի սիլիցիումի հատկությունների և օգտագործման մասին.
Սիլիկոն
ՍԻԼԻԿՈՆ- Ես; մ.[հունարենից krēmnos - ժայռ, ժայռ] Քիմիական տարր (Si), մետաղական փայլով մուգ մոխրագույն բյուրեղներ հանդիպում են ապարների մեծ մասում։
◁ Սիլիկոն, օհ, օհ: K աղեր.Սիլիկոնային (տես 2.K.; 1 նշան):
սիլիցիում(լատ. Silicium), պարբերական համակարգի IV խմբի քիմիական տարր։ Մուգ մոխրագույն բյուրեղներ՝ մետաղական փայլով; խտությունը 2.33 գ/սմ 3, տ pl 1415ºC: Դիմացկուն է քիմիական ազդեցություններին: Կազմում է երկրակեղևի զանգվածի 27,6%-ը (տարրերի մեջ 2-րդ տեղ), հիմնական միներալներն են սիլիցիումը և սիլիկատները։ Ամենակարևոր կիսահաղորդչային նյութերից մեկը (տրանզիստորներ, թերմիստորներ, ֆոտոբջիջներ): Շատ պողպատների և այլ համաձուլվածքների անբաժանելի մասն է (բարձրացնում է մեխանիկական ուժը և կոռոզիոն դիմադրությունը, բարելավում է ձուլման հատկությունները):
ՍԻԼԻԿՈՆՍԻԼԻԿՈՆ (լատ. Silicium-ից silex - կայծքար), Si (կարդում ենք «silicium», բայց մեր օրերում բավականին հաճախ որպես «si»), ատոմային համարով 14 քիմիական տարր, ատոմային զանգվածը՝ 28,0855։ Ռուսերեն անվանումը գալիս է հունարեն kremnos - ժայռ, լեռ:
Բնական սիլիցիումը բաղկացած է երեք կայուն նուկլիդների խառնուրդից (սմ.ՆՈՒԿԼԻԴ)զանգվածային թվերով 28 (խառնուրդում գերակշռում է, պարունակում է 92,27% զանգվածային պարունակություն), 29 (4,68%) և 30 (3,05%)։ Չեզոք չգրգռված սիլիցիումի ատոմի արտաքին էլեկտրոնային շերտի կոնֆիգուրացիա 3 ս 2
Ռ 2
. Միացություններում սովորաբար դրսևորում է +4 (վալենտություն IV) և շատ հազվադեպ +3, +2 և +1 (համապատասխանաբար III, II և I) օքսիդացման վիճակ։ Մենդելեևի պարբերական աղյուսակում սիլիցիումը գտնվում է IVA խմբում (ածխածնային խմբում), երրորդ շրջանում։
Չեզոք սիլիցիումի ատոմի շառավիղը 0,133 նմ է։ Սիլիցիումի ատոմի հաջորդական իոնացման էներգիաներն են՝ 8,1517, 16,342, 33,46 և 45,13 էՎ, իսկ էլեկտրոնների հարաբերակցությունը՝ 1,22 էՎ։ 4 կոորդինացիոն թվով Si 4+ իոնի շառավիղը (ամենատարածվածը սիլիցիումի դեպքում) 0,040 նմ է, կոորդինացիոն թվով 6 - 0,054 նմ։ Ըստ Պաուլինգի սանդղակի՝ սիլիցիումի էլեկտրաբացասականությունը 1,9 է։ Չնայած սիլիցիումը սովորաբար դասակարգվում է որպես ոչ մետաղական, մի շարք հատկություններով այն զբաղեցնում է միջանկյալ դիրք մետաղների և ոչ մետաղների միջև։
Ազատ տեսքով՝ շագանակագույն փոշի կամ բաց մոխրագույն կոմպակտ նյութ՝ մետաղական փայլով:
Հայտնաբերման պատմություն
Սիլիցիումի միացությունները մարդուն հայտնի են եղել անհիշելի ժամանակներից: Սակայն մարդն ընդամենը մոտ 200 տարի առաջ է ծանոթացել սիլիցիումի պարզ նյութին։ Փաստորեն, սիլիցիում ստացած առաջին հետազոտողները ֆրանսիացի J. L. Gay-Lussac-ն էին (սմ. GAY LUSSAC Ջոզեֆ Լուի) and L. J. Tenard (սմ. TENAR Լուի Ժակ). Նրանք հայտնաբերեցին 1811 թվականին, որ սիլիցիումի ֆտորիդը կալիումի մետաղով տաքացնելը հանգեցնում է շագանակագույն-շագանակագույն նյութի ձևավորմանը.
SiF 4 + 4K = Si + 4KF, սակայն իրենք՝ հետազոտողները, ճիշտ եզրակացություն չեն արել նոր պարզ նյութ ստանալու վերաբերյալ։ Նոր տարր հայտնաբերելու պատիվը պատկանում է շվեդ քիմիկոս Ջ.Բերզելիուսին (սմ.ԲԵՐԶԵԼԻՈՒՍ Յենս Յակոբ), որը նաև տաքացրել է K 2 SiF 6 բաղադրության միացությունը կալիումի մետաղի հետ՝ սիլիցիում ստանալու համար։ Նա ստացավ նույն ամորֆ փոշին, ինչ ֆրանսիացի քիմիկոսները, և 1824 թվականին հայտարարեց նոր տարրական նյութ, որը նա անվանեց «սիլիցիում»։ Բյուրեղային սիլիցիումը ստացվել է միայն 1854 թվականին ֆրանսիացի քիմիկոս Ա. Է. Սենտ-Կլեր Դևիլի կողմից։ (սմ.ՍԵՆՏ ԿԼԵՐ ԴԵՎԻԼ Անրի Էթյեն) .
Բնության մեջ լինելը
Երկրակեղևում առատության առումով սիլիցիումը զբաղեցնում է երկրորդ տեղը բոլոր տարրերի մեջ (թթվածնից հետո): Սիլիցիումը կազմում է երկրակեղևի զանգվածի 27,7%-ը։ Սիլիցիումը մի քանի հարյուր տարբեր բնական սիլիկատների բաղադրիչ է (սմ.ՍԻԼԻԿԱՏՆԵՐ)և ալյումինոսիլիկատներ (սմ.Ալյումինի սիլիկատներ). Տարածված է նաև սիլիցիումը կամ սիլիցիումի երկօքսիդը (սմ.ՍԻԼԻԿՈՆԻ երկօքսիդ) SiO 2 (գետի ավազ (սմ.ԱԶ), քվարց (սմ.ՔՎԱՐՑ), կայծքար (սմ. FLINT)և այլն), որը կազմում է երկրակեղևի մոտ 12%-ը (ըստ զանգվածի)։ Սիլիցիումը բնության մեջ ազատ ձևով չի հանդիպում։
Անդորրագիր
Արդյունաբերության մեջ սիլիցիումը արտադրվում է աղեղային վառարաններում մոտ 1800°C ջերմաստիճանի դեպքում SiO 2-ի հալոցքը կոքսով նվազեցնելու միջոցով։ Այս եղանակով ստացված սիլիցիումի մաքրությունը կազմում է մոտ 99,9%։ Քանի որ գործնական օգտագործման համար անհրաժեշտ է ավելի բարձր մաքրության սիլիցիում, ստացված սիլիցիումը քլորացվում է: Առաջանում են SiCl 4 և SiCl 3 H բաղադրության միացություններ։ Հնարավոր է նաև մաքրել սիլիցիումը՝ սկզբում ստանալով մագնեզիումի սիլիցիդի Mg 2 Si: Հաջորդը, ցնդող մոնոսիլան SiH 4-ը ստացվում է մագնեզիումի սիլիցիդից՝ օգտագործելով հիդրոքլորային կամ քացախաթթուներ: Մոնոսիլանը հետագայում մաքրվում է ուղղման, սորբման և այլ մեթոդներով, այնուհետև քայքայվում է սիլիցիումի և ջրածնի մոտ 1000°C ջերմաստիճանում: Այս մեթոդներով ստացված սիլիցիումի կեղտաջրերի պարունակությունը կրճատվում է մինչև 10 -8 -10 -6% քաշով:
Ֆիզիկական և քիմիական հատկություններ
Սիլիկոնային դեմքով կենտրոնացված խորանարդ ադամանդի բյուրեղյա վանդակ, պարամետր ա = 0,54307 նմ (սիլիցիումի այլ պոլիմորֆ մոդիֆիկացիաներ են ստացվել բարձր ճնշումների դեպքում), սակայն Si-Si ատոմների միջև ավելի երկար կապի երկարության պատճառով՝ համեմատած C-C կապի երկարության հետ, սիլիցիումի կարծրությունը զգալիորեն փոքր է ադամանդիից:
Սիլիցիումի խտությունը 2,33 կգ/դմ3 է։ Հալման կետը՝ 1410°C, եռմանը՝ 2355°C։ Սիլիցիումը փխրուն է, միայն 800°C-ից բարձր տաքացնելիս այն դառնում է պլաստիկ նյութ: Հետաքրքիր է, որ սիլիցիումը թափանցիկ է ինֆրակարմիր (IR) ճառագայթման համար:
Տարրական սիլիցիումը բնորոշ կիսահաղորդիչ է (սմ.ԿԻՍԱհաղորդիչներ). Գոտի բացը սենյակային ջերմաստիճանում 1,09 էՎ է: Ներքին հաղորդունակությամբ սիլիցիում հոսանքի կրիչների կոնցենտրացիան սենյակային ջերմաստիճանում 1,5·10 16 մ -3 է: Բյուրեղային սիլիցիումի էլեկտրական հատկությունների վրա մեծապես ազդում են նրա պարունակվող միկրոկեղտաջրերը: Անցքային հաղորդունակությամբ սիլիցիումի միաբյուրեղներ ստանալու համար սիլիցիում են ներմուծվում III խմբի տարրերի հավելումներ՝ բոր։ (սմ. BOR (քիմիական տարր)), ալյումին (սմ.Ալյումին), գալիում (սմ.ԳԱԼԻՈՒՄ)և Հնդկաստանը (սմ. INDIUM), էլեկտրոնային հաղորդունակությամբ՝ V խմբի տարրերի հավելումներ՝ ֆոսֆոր (սմ.Ֆոսֆոր), մկնդեղ (սմ.ՄԿՆԴԵՆ)կամ անտիմոն (սմ.ՀԱԿԱԾԻՆ). Սիլիցիումի էլեկտրական հատկությունները կարող են փոփոխվել միայնակ բյուրեղների մշակման պայմանները փոխելով, մասնավորապես՝ սիլիցիումի մակերեսը տարբեր քիմիական նյութերով մշակելով։
Քիմիապես սիլիցիումը անգործուն է։ Սենյակային ջերմաստիճանում այն փոխազդում է միայն ֆտոր գազի հետ, որի արդյունքում առաջանում է ցնդող սիլիցիումի տետրաֆտորիդ SiF 4: Երբ տաքացվում է մինչև 400-500°C, սիլիցիումը փոխազդում է թթվածնի հետ՝ առաջացնելով երկօքսիդ SiO 2, քլորի, բրոմի և յոդի հետ՝ առաջացնելով համապատասխան բարձր ցնդող տետրահալիդներ SiHal 4:
Սիլիցիումը ուղղակիորեն չի արձագանքում ջրածնի հետ սիլիցիումի միացությունները սիլանյաններ են (սմ.ՍԻԼԱՆՆԵՐ)ընդհանուր բանաձեւով Si n H 2n+2 - ստացվել է անուղղակի. Մոնոսիլան SiH 4 (հաճախ կոչվում է պարզապես սիլան) ազատվում է, երբ մետաղական սիլիցիդները փոխազդում են թթվային լուծույթների հետ, օրինակ.
Ca 2 Si + 4HCl = 2CaCl 2 + SiH 4
Այս ռեակցիայի արդյունքում ձևավորված սիլան SiH 4 պարունակում է այլ սիլանների խառնուրդ, մասնավորապես, դիզիլան Si 2 H 6 և տրիսիլան Si 3 H 8, որոնցում կա սիլիցիումի ատոմների շղթա, որոնք փոխկապակցված են միայնակ կապերով (-Si-Si-Si -) .
Ազոտի հետ սիլիցիումը՝ մոտ 1000°C ջերմաստիճանում, կազմում է Si 3 N 4 նիտրիդը, բորի հետ՝ ջերմային և քիմիապես կայուն բորիդները SiB 3, SiB 6 և SiB 12։ Սիլիցիումի միացություն և նրա ամենամոտ անալոգը ըստ պարբերական աղյուսակի` ածխածին-սիլիցիումի կարբիդ SiC (carborundum (սմ.Ածխաջրածին)) բնութագրվում է բարձր կարծրությամբ և ցածր քիմիական ռեակտիվությամբ։ Կարբորունդը լայնորեն օգտագործվում է որպես հղկող նյութ։
Երբ սիլիցիումը տաքացվում է մետաղներով, առաջանում են սիլիցիդներ (սմ.ՍԻԼԻՑԻԴՆԵՐ). Սիլիցիդները կարելի է բաժանել երկու խմբի՝ իոն-կովալենտ (ալկալիների, հողալկալիական մետաղների և մագնեզիումի սիլիցիդներ, ինչպիսիք են Ca 2 Si, Mg 2 Si և այլն) և մետաղական (անցումային մետաղների սիլիցիդներ)։ Ակտիվ մետաղների սիլիցիդները քայքայվում են թթուների ազդեցությամբ, քիմիապես կայուն են և չեն քայքայվում թթուների ազդեցության տակ։ Մետաղանման սիլիցիդներն ունեն բարձր հալման ջերմաստիճան (մինչև 2000°C)։ Ամենատարածված ձևավորվող մետաղանման սիլիցիդներն են MSi, M 3 Si 2, M 2 Si 3, M 5 Si 3 և MSi 2 կոմպոզիցիաները։ Մետաղանման սիլիցիդները քիմիապես իներտ են և դիմացկուն են թթվածնի նկատմամբ նույնիսկ բարձր ջերմաստիճաններում:
Սիլիցիումի երկօքսիդ SiO 2-ը թթվային օքսիդ է, որը չի փոխազդում ջրի հետ։ Գոյություն ունի մի քանի պոլիմորֆների տեսքով (քվարց (սմ.ՔՎԱՐՑ), տրիդիմիտ, կրիստոբալիտ, ապակյա SiO 2): Այս փոփոխություններից առավել գործնական նշանակություն ունի քվարցը: Քվարցն ունի պիեզոէլեկտրական հատկություններ (սմ.ՊԻԵԶՈԷԼԵԿՏՐԱԿԱՆ ՆՅՈՒԹԵՐ), այն թափանցիկ է ուլտրամանուշակագույն (ուլտրամանուշակագույն) ճառագայթման նկատմամբ։ Այն բնութագրվում է ջերմային ընդարձակման շատ ցածր գործակցով, ուստի քվարցից պատրաստված ուտեստները չեն ճաքում մինչև 1000 աստիճան ջերմաստիճանի փոփոխության դեպքում։
Քվարցը քիմիապես դիմացկուն է թթուների նկատմամբ, բայց փոխազդում է հիդրոֆլորաթթվի հետ.
SiO 2 + 6HF = H 2 + 2H 2 O
և ջրածնի ֆտորիդ գազ HF:
SiO 2 + 4HF = SiF 4 + 2H 2 O
Այս երկու ռեակցիաները լայնորեն կիրառվում են ապակու փորագրման համար։
Երբ SiO 2-ը միաձուլվում է ալկալիների և հիմնական օքսիդների, ինչպես նաև ակտիվ մետաղների կարբոնատների հետ, առաջանում են սիլիկատներ։ (սմ.ՍԻԼԻԿԱՏՆԵՐ)- շատ թույլ ջրում չլուծվող սիլիցիումային թթուների աղեր, որոնք մշտական բաղադրություն չունեն (սմ.ՍԻԼԻԿԱԹԹՈՒՆԵՐ)ընդհանուր բանաձեւ xH 2 O ySiO 2 (բավականին հաճախ գրականության մեջ գրում են ոչ շատ ճշգրիտ ոչ թե սիլիկաթթուների, այլ սիլիկաթթվի մասին, չնայած իրականում նույն բանի մասին են խոսում)։ Օրինակ, նատրիումի օրթոսիլիկատը կարելի է ձեռք բերել.
SiO 2 + 4NaOH = (2Na 2 O) SiO 2 + 2H 2 O,
կալցիումի մետասիլիկատ.
SiO 2 + CaO = CaO SiO 2
կամ խառը կալցիումի և նատրիումի սիլիկատ.
Na 2 CO 3 + CaCO 3 + 6SiO 2 = Na 2 O CaO 6SiO 2 + 2CO 2
Պատուհանի ապակին պատրաստված է Na 2 O·CaO·6SiO 2 սիլիկատից:
Հարկ է նշել, որ սիլիկատների մեծ մասը մշտական բաղադրություն չունի։ Բոլոր սիլիկատներից ջրի մեջ լուծելի են միայն նատրիումի և կալիումի սիլիկատները: Ջրի մեջ այդ սիլիկատների լուծույթները կոչվում են լուծելի ապակի: Հիդրոլիզի շնորհիվ այս լուծույթները բնութագրվում են բարձր ալկալային միջավայրով: Հիդրոլիզացված սիլիկատները բնութագրվում են ոչ թե ճշմարիտ, այլ կոլոիդային լուծույթների առաջացմամբ։ Երբ նատրիումի կամ կալիումի սիլիկատների լուծույթները թթվացվում են, նստվածք է առաջանում հիդրացված սիլիցիումի թթուների ժելատինե սպիտակ նստվածք։
Ե՛վ պինդ սիլիցիումի երկօքսիդի, և՛ բոլոր սիլիկատների հիմնական կառուցվածքային տարրը այն խումբն է, որում սիլիցիումի ատոմը շրջապատված է չորս թթվածնի ատոմներով O: Այս դեպքում թթվածնի յուրաքանչյուր ատոմ կապված է սիլիցիումի երկու ատոմների հետ: Բեկորները կարող են միմյանց հետ կապվել տարբեր ձևերով: Սիլիկատներից, ըստ իրենց բեկորների միացումների բնույթի, դրանք բաժանվում են կղզու, շղթայի, ժապավենի, շերտավոր, շրջանակի և այլնի։
Երբ SiO 2-ը կրճատվում է սիլիցիումով բարձր ջերմաստիճաններում, առաջանում է SiO բաղադրության սիլիցիումի մոնօքսիդ։
Սիլիցիումը բնութագրվում է սիլիցիումի օրգանական միացությունների առաջացմամբ (սմ.ՕՐԳԱՆՈՍԻԼՈՆԻ ՄԻԱՑՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐ), որոնցում թթվածնի ատոմների կամրջման պատճառով սիլիցիումի ատոմները միացված են երկար շղթաներով, և սիլիցիումի յուրաքանչյուր ատոմին, բացի երկու O ատոմներից, ևս երկու օրգանական ռադիկալներ R 1 և R 2 = CH 3, C 2 H 5, C 6 կցվում են H 5, CH 2 CH 2 CF 3 և այլն:
Դիմում
Սիլիցիումը օգտագործվում է որպես կիսահաղորդչային նյութ։ Քվարցը օգտագործվում է որպես պիեզոէլեկտրիկ, որպես ջերմակայուն քիմիական (քվարց) խոհարարական սպասքի և ուլտրամանուշակագույն լամպերի արտադրության նյութ։ Սիլիկատները լայնորեն օգտագործվում են որպես շինանյութ: Պատուհանների ապակիները ամորֆ սիլիկատներ են: Սիլիկոնային օրգանական նյութերը բնութագրվում են բարձր մաշվածության դիմադրությամբ և գործնականում լայնորեն օգտագործվում են որպես սիլիկոնային յուղեր, սոսինձներ, ռետիններ և լաքեր:
Կենսաբանական դեր
Որոշ օրգանիզմների համար սիլիցիումը կարևոր կենսագեն տարր է (սմ.Կենսածին տարրեր). Այն բույսերի աջակցող կառույցների և կենդանիների ոսկրային կառուցվածքների մի մասն է: Սիլիցիումը մեծ քանակությամբ կենտրոնացված է ծովային օրգանիզմների՝ դիատոմների կողմից։ (սմ.ԴԻԱՏՈՄ Ջրիմուռներ), ռադիոլարերներ (սմ.ՌԱԴԻՈԼԱՐԻԱ), սպունգեր (սմ.ՍՊՈՆԳՆԵՐ). Մարդու մկանային հյուսվածքը պարունակում է (1-2)·10 -2% սիլիցիում, ոսկրային հյուսվածք՝ 17·10 -4%, արյուն՝ 3,9 մգ/լ։ Ամեն օր սննդի հետ մարդու օրգանիզմ է մտնում մինչև 1 գ սիլիցիում։
Սիլիցիումի միացությունները թունավոր չեն։ Բայց ինչպես սիլիկատների, այնպես էլ սիլիցիումի երկօքսիդի բարձր ցրված մասնիկների ինհալացիա, որը ձևավորվում է, օրինակ, պայթեցման գործողությունների ժամանակ, հանքերում ժայռերի փշրման ժամանակ, ավազահանման մեքենաների շահագործման ընթացքում և այլն, շատ վտանգավոր է բյուրեղացնելով թոքերը մտնող SiO 2 միկրոմասնիկները դրանցում, իսկ առաջացած բյուրեղները քայքայում են թոքերի հյուսվածքն ու առաջացնում լուրջ հիվանդություն՝ սիլիկոզ (սմ.ՍԻԼԻԿՈԶ). Որպեսզի այս վտանգավոր փոշին չներթափանցի ձեր թոքերը, պետք է շնչառական համակարգը պաշտպանելու համար օգտագործեք ռեսպիրատոր:
Հանրագիտարանային բառարան. 2009 .
Հոմանիշներ:Տեսեք, թե ինչ է «սիլիկոնը» այլ բառարաններում.
- (խորհրդանիշ Si), պարբերական համակարգի IV խմբի տարածված մոխրագույն քիմիական տարր, ոչ մետաղ։ Այն առաջին անգամ մեկուսացվել է Յենս ԲԵՐԶԵԼԻՈՒՍ-ի կողմից 1824 թվականին: Սիլիցիումը հայտնաբերված է միայն այնպիսի միացություններում, ինչպիսիք են ՍԻԼԻԿԱ-ն (սիլիկոնի երկօքսիդ) կամ... ... Գիտատեխնիկական հանրագիտարանային բառարան
Սիլիկոն- արտադրվում է գրեթե բացառապես սիլիցիումի ածխաջերմային նվազեցմամբ՝ օգտագործելով էլեկտրական աղեղային վառարաններ: Այն ջերմության և էլեկտրականության վատ հաղորդիչ է, ավելի կոշտ, քան ապակուց, սովորաբար փոշու կամ ավելի հաճախ անձև կտորների տեսքով... ... Պաշտոնական տերմինաբանություն
ՍԻԼԻԿՈՆ- քիմ. տարր, ոչ մետաղ, խորհրդանիշ Si (լատ. Silicium), ատ. n. 14, ժ. մ 28.08; Հայտնի են ամորֆ և բյուրեղային սիլիցիում (որը կառուցված է նույն տեսակի բյուրեղներից, ինչ ադամանդը)։ Ամորֆ K. շագանակագույն փոշի խորանարդ կառուցվածքով խիստ ցրված... ... Մեծ պոլիտեխնիկական հանրագիտարան
- (Սիլիցիում), Si, պարբերական համակարգի IV խմբի քիմիական տարր, ատոմային թիվ 14, ատոմային զանգված 28,0855; ոչ մետաղական, հալման կետ 1415°C։ Սիլիցիումը Երկրի վրա թթվածնից հետո երկրորդ ամենաառատ տարրն է, որի պարունակությունը երկրի ընդերքում կազմում է 27,6%՝ ըստ քաշի:…… Ժամանակակից հանրագիտարան
Si (լատ. Silicium * a. silicium, silicium; n. Silizium; f. silicium; i. siliceo), քիմ. IV խմբի պարբերականի տարր. Մենդելեևյան համակարգ, ժ. n. 14, ժ. 28086 մ. Բնության մեջ կան 3 կայուն իզոտոպներ՝ 28Si (92.27), 29Si (4.68%), 30Si (3 ... Երկրաբանական հանրագիտարան
Սիլիկոնային հանքանյութ սիլիցիումՍիլիցիումի բազմազանությունը՝ սև, մուգ մոխրագույն կամ բաց, բավականին տարածված է բնության մեջ, և մարդը շատ ծանոթ է դրան: Սակայն սիլիցիումի բուժիչ հատկությունների մասին հայտնի դարձավ միայն վերջերս՝ 20-րդ դարի 70-ականների վերջին։ Չնայած մարդկությունը շատ վաղուց է ծանոթացել սիլիցիումի հետ։
Կայծքարն այն քարն է, որը հիմք դրեց մարդկային քաղաքակրթությանը: Ողջ քարի դարում կայծքարը ծառայել է որպես գործիք պատրաստելու և որսորդության նյութ, այն օգտագործվել է կրակ պատրաստելու համար։ Կայծքարի բուժիչ հատկությունները հիշատակվում են հին փիլիսոփաների տրակտատներում։ Այն օգտագործվում էր գորտնուկները կտրելու, միսը պահվող սենյակների պատերը զարդարելու համար, փոշու տեսքով վերքերը ցողելու համար, ինչը կանխում էր գանգրենայի գանգրենայի առաջացումը, ինչը հնարավորություն էր տալիս ստանալ ալյուր՝ գերազանց թխման և համային հատկություններով։ Երկար ժամանակ հորերի հատակը և ներքին մակերեսը պատված էին սիլիցիումով, քանի որ նկատվում էր, որ նման ջրհորներից ջուր խմող մարդիկ ավելի քիչ են հիվանդանում, և այդպիսի ջուրն անսովոր մաքուր էր, համեղ և բուժիչ։
Բնության մեջ սիլիցիումը հանդիպում է տարածված հանքանյութերի տեսքով. քվարց, քաղկեդոնի, օպալև այլն Այս միներալների խումբը ներառում է հոնի, Եվ հասպիս, rhinestone, ագատ, օպալ, ամեթիստև շատ այլ քարեր: Այս միներալների հիմքը սիլիցիումի երկօքսիդն է կամ սիլիցիումը, սակայն խտությունը, գույնը և որոշ այլ հատկություններ տարբեր են։ Բացի սիլիցիումից, սիլիցիումը պարունակում է մոտ 20 քիմիական տարր, որոնցից հիմնականներն են Mg, Ca, P, Sr, Mn, Cu, Zn և այլն: Այստեղից էլ բազմաթիվ անվանումներ: Բայց այս ընտանիքի ներկայացուցիչներից ամենահայտնին, անկասկած, կայծքարն է։ Երկրակեղևի մեծ մասը բաղկացած է անօրգանական սիլիցիումային միացություններից (28 հատ.%)։
Սիլիցիում (Silicium - լատ.) քիմիական տարր, ատոմային թիվ 14, պարբերական համակարգի IV խումբ։ Սիլիցիումի ատոմները կազմում են կավի, ավազի և ապարների հիմքը։ Կարելի է ասել, որ ամբողջ անօրգանական աշխարհը կապված է սիլիցիումի հետ։ Բնական պայմաններում սիլիցիումի հանքանյութերը հայտնաբերված են կալցիտի և կավիճի մեջ:
Սիլիցիումը երկրակեղևի երկրորդ ամենաառատ տարրն է թթվածնից հետո և կազմում է նրա ընդհանուր քաշի մոտ մեկ երրորդը: Երկրակեղևի յուրաքանչյուր 6-րդ ատոմը սիլիցիումի ատոմ է: Ծովի ջուրը պարունակում է նույնիսկ ավելի շատ սիլիցիում, քան ֆոսֆոր, որն այնքան անհրաժեշտ է Երկրի վրա կյանքի համար:
Մեր մարմնում սիլիցիումը գտնվում է վահանաձև գեղձում, մակերիկամներում և հիպոֆիզում։ Դրա ամենաբարձր կոնցենտրացիան հայտնաբերված է մազերի և եղունգների մեջ:
Սիլիցիումը նույնպես կոլագենի մի մասն է՝ շարակցական հյուսվածքի հիմնական սպիտակուցը։ Նրա հիմնական դերը քիմիական ռեակցիային մասնակցելն է, որը միավորում է կոլագենի և էլաստինի առանձին մանրաթելերը՝ տալով կապի հյուսվածքի ամրություն և առաձգականություն: Սիլիցիումը նաև մազերի և եղունգների կոլագենի բաղադրիչն է և կարևոր դեր է խաղում կոտրվածքների ժամանակ ոսկորների բուժման գործում:
Սիլիցիումը հատուկ դեր ունի մարդկանց կյանքի և առողջության, ինչպես նաև բուսական և կենդանական աշխարհի համար: Սիլիցիումը կլանում է բույսերը լուծված սիլիցիումի թթուների, սիլիկատների և կոլոիդ սիլիցիումի տեսքով։ Սիլիցիումի պակասը բացասաբար է անդրադառնում հացահատիկի՝ հիմնականում բրնձի, ինչպես նաև շաքարեղեգի, արևածաղկի, կարտոֆիլի, ճակնդեղի, գազարի, վարունգի և լոլիկի բողբոջման, աճի և բերքատվության վրա։ Բանջարեղենի, մրգերի, կաթի, մսի և այլ մթերքների հետ մարդն օրական պետք է օգտագործի 10-20 մգ սիլիցիում։ Այս քանակությունը անհրաժեշտ է օրգանիզմի բնականոն գործունեության, աճի և զարգացման համար։
Մարդու առողջության համար սիլիցիումի դերի վերաբերյալ գիտական հետազոտությունները լուսաբանվում են Վ. Կրիվենկոյի և այլոց «Լիտոթերապիա», Մ., 1994 թ., Է. Միխեևա «Սիլիցիումի բուժիչ հատկությունները», Սանկտ Պետերբուրգ, 2002 թ., Մ. Վորոնկովը և Ի. Կուզնեցովը (ԽՍՀՄ Գիտությունների ակադեմիա, Սիբիրի մասնաճյուղ, 1984 թ.), Ա. Պանիչևա, Լ. Զարդաշվիլի, Ն. Սեմենովա և այլն: ալյումին և այլ հանքային միացություններ, բայց հատկապես սերտորեն փոխազդում է ստրոնցիումի և կալցիումի հետ Սիլիցիումի գործողության մեխանիզմներից մեկն այն է, որ իր քիմիական հատկությունների շնորհիվ այն ստեղծում է էլեկտրական լիցքավորված կոլոիդային համակարգեր, որոնք ունեն մարդու համար անսովոր վիրուսներ և պաթոգեններ կլանելու հատկություն:
Որոշ բույսեր ունակ են կենտրոնացնել սիլիցիումը։ Սա Երուսաղեմի արտիճուկ, բողկ, ձիթապտղիԱ, հաղարջ, ձիաձետՇատ սիլիցիում է կուտակվում հացահատիկային մշակաբույսերում, հատկապես սերմերի շերտում (թեփ)՝ բրինձ, վարսակ, կորեկ, գարի, սոյա: Հացահատիկները ջրաղացում մանրացնելիս դրանք ազատվում են պատյանից՝ դրանով իսկ զրկելով սիլիցիումից և դրանով իսկ արժեզրկելով դրանք։
Հանքային ջրերը նույնպես հարուստ են սիլիցիումով։ Սակայն ռաֆինացված շաքարավազը գործնականում զուրկ է սիլիցիումից: Միայն չզտված դեղին շաքարն ունի սիլիցիում և, հետևաբար, մեծ արժեք ունի:
Ձիու պոչերն առանձնանում են սիլիցիումի բարձր պարունակությամբ՝ կենցաղային ֆլորայի տարածված բույսեր, որոնք վերջերս ավելի ու ավելի հաճախ են օգտագործվում ժողովրդական բժշկության մեջ։ Այս առումով, կռատուկի յուղի էքստրակտը, ձիու պոչի էքստրակտը և օրգանական սիլիցիումի միացությունները (կերամիդներ), որոնք ընդգրկված են կռատուկի յուղ կոչվող բժշկության մեջ՝ ձիու պոչի էքստրակտով (կերամիդներով): Հատուկ ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ այս դեղամիջոցը.
Օգտագործման առաջարկություններԵրբ մազերի կառուցվածքը վնասվում է արտաքին կամ ներքին գործոնների հետևանքով, ինչպես նաև, երբ մազերը նոսրանում են և արտաքին տեսքով ձանձրալի են:
Կիրառման եղանակըՏաք յուղ քսեք մազերին և գլխամաշկին, նրբորեն և մանրակրկիտ քսեք առնվազն 15 րոպե (խուսափեք հանկարծակի և ինտենսիվ շարժումներից, քանի որ դա կոտրում և քաշում է մազերը), այնուհետև յուղը հավասարաչափ տարածեք մազերի ողջ երկարությամբ: Քսեք 1 ժամ, ապա լվացեք մեղմ շամպունով։
Սիլիկոնը նաև պատասխանատու է պաշտպանիչ գործառույթների, նյութափոխանակության գործընթացների և դետոքսիկացիայի ապահովման համար։ Այն աշխատում է որպես կենսաբանական «խաչաձեւ կապող» նյութ, որը մասնակցում է պոլիսաքարիդների և դրանց բարդույթների մոլեկուլային «ճարտարապետության» ձևավորմանը սպիտակուցների հետ, հաղորդում է առաձգականություն շարակցական հյուսվածքներին, մտնում է արյան անոթների էլաստինի մեջ, տալիս է ամրություն, առաձգականություն և անթափանցելիություն։ նրանց պատերին և կանխում է լիպիդների ներթափանցումը արյան պլազմա:
Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ ջրի մեջ պարունակվող սիլիցիումը ճնշում է մանրէներին, որոնք առաջացնում են խմորում և քայքայում, նստեցնում է ծանր մետաղները, չեզոքացնում է քլորը և ներծծում ռադիոնուկլիդները։ Կենդանի օրգանիզմում կենսաբանորեն ակտիվ սիլիցիումային նյութերը սպիտակուցային կառուցվածքների հետ միասին նպաստում են ֆերմենտների, ամինաթթուների և հորմոնների առաջացմանը։ Սիլիցիումը հատկապես անհրաժեշտ է շարակցական հյուսվածքում, այն հայտնաբերվում է վահանաձև գեղձի, մակերիկամների և հիպոֆիզի մեջ: Մազերի մեջ շատ սիլիցիում կա։ Դրա ամենաբարձր կոնցենտրացիան հայտնաբերված է մազերի և եղունգների մեջ:
Սիլիկոն:
Սիլիցիումի պակասը մարմնում հանգեցնում է.
Հայտնաբերվել է կապ խմելու ջրի մեջ սիլիցիումի կոնցենտրացիայի և սրտանոթային հիվանդությունների միջև։ Տուբերկուլյոզը, շաքարախտը, բորոտությունը, հեպատիտը, հիպերտոնիան, կատարակտը, արթրիտը, քաղցկեղը ուղեկցվում են հյուսվածքներում և օրգաններում սիլիցիումի կոնցենտրացիայի նվազմամբ կամ նրա նյութափոխանակության խանգարումներով։
Մինչդեռ մեր օրգանիզմն ամեն օր կորցնում է սիլիցիումը՝ միջինում օրական 3,5 մգ սիլիցիում ենք օգտագործում սննդի և ջրի հետ և կորցնում մոտ 9 մգ:
Մարմնի մեջ սիլիցիումի անբավարարության պատճառները.
Սովորաբար, սիլիցիումի պարունակության նվազումը տեղի է ունենում ընդհանուր հանքային անբավարարության ֆոնի վրա և ուղեկցվում է մագնեզիումի և կալցիումի անբավարարությամբ:
Սիլիցիումի անբավարարության նշաններ:
Հայտնի է, որ մարդու կենսաբանական տարիքը որոշվում է նյութափոխանակության գործընթացների արագությամբ, այսինքն. առանձին բջիջների նորացման արագությունը. Եվ եթե շատ կոսմետիկ միջոցներ կարող են այս կամ այն չափով լուծել խոնավացման և պաշտպանության խնդիրը, ապա նյութափոխանակության արագացման խնդիրը պահանջում է մաշկի արտաքին շերտի ավելի ինտենսիվ փոփոխություն։
Մաշկի վերականգնման գործընթացների դանդաղումը սկսվում է մոտավորապես 30 տարեկանից: Այս պահին մարմինն արդեն սկսում է զգալ սիլիցիումի պակաս: Մեր մարմինը չի կարող ինքնուրույն վերականգնել սիլիցիումի պակասը, քանի որ մեզ շրջապատող բնական սիլիցիումի միացությունները հիմնականում կենսաբանորեն ոչ ակտիվ են և ի վիճակի չեն մասնակցել բջջի ներսում կենսաքիմիական ռեակցիաներին:
Սիլիկոնը հիանալի կոսմետիկ արտադրանք է: Այն մաքրում է մաշկը պզուկային գոյացություններից։ Հատկապես օգտակար է դեմքը սիլիկոնային ջրով լվանալը, ինչպես նաև այն բանավոր ընդունել անչափահասների պզուկների դեպքում։ Հետազոտության ընթացքում գիտնականները ստեղծել են օրգանական սիլիցիումի միացությունների նոր դաս, որոնք կարող են արագացնել նյութափոխանակության գործընթացները մաշկի մեջ և, մասնակցելով կապ հյուսվածքի էլաստինի և կոլագենի սինթեզին, բարձրացնել մաշկի առաձգականությունը և վերացնել գոյացած կնճիռները։
WGN-ի կողմից արտոնագրված սիլիցիում պարունակող միացությունները արագացնում են բջիջներում նյութափոխանակության գործընթացները և վերականգնում էլաստինի և կոլագենի մանրաթելերը: Ակտիվ նանոսիլիկոնային միացությունների ստեղծման արդյունքները հիմք են հանդիսացել, այսպես կոչված, «նանոսիլիկոն» կոսմետիկ պատրաստուկների NewAge շարքի զարգացման համար։
Կենսաակտիվ նանոսիլիցիումներթափանցում է մաշկի խորը շերտերը, մաքրում դրանք և ապահովում պաշտպանություն, որը պահպանում է մաշկի բնական թափանցելիությունը և շնչառությունը: Ոչ սիլիցիումը՝ խթանելով բազմացման և վերականգնման գործընթացները, արագացնում է էպիդերմիսի նորացումը և վերականգնում մաշկային բջիջների՝ ֆիբրոբլաստների ֆունկցիաները։
Սիլիկոնային կոսմետիկայի առավելություններն են բաղադրիչների մաշկաբանական համատեղելիությունը. Կարող է օգտագործվել ցանկացած տեսակի մաշկի համար, ներառյալ զգայուն; գործողության բարձր արդյունավետություն, մաշկի ֆունկցիոնալ վիճակի բնական կենսաքիմիական մեխանիզմների նուրբ խթանում։
Ջրի հետ շփվելիս կայծքարը փոխում է իր հատկությունները։ Սիլիցիումով ակտիվացված ջուրը վնասակար ազդեցություն է ունենում միկրոօրգանիզմների վրա, ճնշում է բակտերիաները, որոնք առաջացնում են փտում և խմորում, դրանում տեղի են ունենում ծանր մետաղների միացությունների ակտիվ տեղումներ, ջուրը դառնում է մաքուր արտաքին և հաճելի համով, այն երկար ժամանակ չի փչանում և ձեռք է բերում բազմաթիվ այլ բուժիչ հատկություններ:
Կայծքարը պատկանում է քվարցի կամ քաղկեդոնի ընտանիքի միներալներին։ Այս միներալների խումբը ներառում է կառնելի, հասպիս, ժայռաբյուրեղ, ագատ, օպալ, ամեթիստ և շատ այլ քարեր։ Այս միներալների հիմքը սիլիցիումի երկօքսիդ SiO2 կամ սիլիցիում է, սակայն խտությունը, գույնը և որոշ այլ հատկություններ տարբեր են։ Բացի սիլիցիումից, սիլիցիումը պարունակում է մոտ 20 քիմիական տարր, որոնցից հիմնականներն են Mg, Ca, P, Sr, Mn, Cu, Zn և այլն: Այստեղից էլ բազմաթիվ անվանումներ: Բայց այս ընտանիքի ներկայացուցիչներից ամենահայտնին, անկասկած, կայծքարն է։
Կայծքարի և ջրի փոխազդեցության պատճառներն ու մեխանիզմը լիովին պարզված չեն։ Թերևս սիլիցիումի բուժիչ ազդեցությունը բացատրվում է ջրի հետ հատուկ ասոցիացիաներ ստեղծելու ունակությամբ՝ կոլոիդներ, որոնք կլանում են շրջակա միջավայրից կեղտը և օտար միկրոֆլորան:
Օրգանիզմի համար սիլիցիումի օգտակար հատկությունների մասին խոսելիս առաջին հերթին հիշում ենք ջուրը։ Մարդու մարմինը պարունակում է մոտ 70% ջուր, և, հետևաբար, դժվար է պատկերացնել կյանքը առանց դրա։ Եվ եթե հաշվի առնենք, որ նյութափոխանակության բոլոր տեսակներն իրականացվում են ջրային միջավայրի միջոցով, որ ֆիզիոլոգիական կենսագործունեության ճնշող մեծամասնության հաղորդիչը հենց ջուրն է, որ առանց դրա հնարավոր չէ կյանքի ոչ մի ձև՝ ածխածինը, սիլիցիում կամ որևէ այլ, ապա պարզ է դառնում, որ սիլիցիումով ակտիվացված ջուրը հատուկ նշանակություն է ստանում։
«...համակարգում կայծքար - անօրգանական աղերի ջրային լուծույթներ, տեղի է ունենում մի շարք մետաղների ինտենսիվ նստվածք՝ ալյումին, երկաթ, կադմիում, ցեզիում, ցինկ, կապար, ստրոնցիում»։- Պ.Ալադովսկի, Ջրային ռեսուրսների օգտագործման կենտրոնական գիտահետազոտական ինստիտուտի լաբորատորիայի վարիչ, քիմիական գիտությունների դոկտոր։ Այլ կերպ ասած, կայծքարը հեռացնում է վնասակար մետաղները ջրից՝ մաքրելով այն։ Նրանք մնում են ներքեւում, իսկ վերեւում հայտնվում է մաքուր ջուր։
«Սիլիցիումով մշակված ջուրն ազդում է ռադիոնուկլիդների կլանման կարողությունների վրա: Սա կարող է հնարավորություն տալ այն օգտագործել Բելառուսի ռադիոնուկլիդներով աղտոտված տարածքում որոշ ռադիոքիմիական խնդիրների լուծման համար»։- Քիմիական գիտությունների դոկտոր Յու.
«Սիլիկոնային ջուրը, սկսած պահպանման հինգերորդ օրվանից, ունի արյան հեմոստատիկ կարողությունները ուժեղացնելու և արյան մակարդման կարողությունը բարձրացնելու հատկություն»։Է.Իվանով - Բելառուսի Հանրապետության առողջապահության նախարարության Արյունաբանության և արյան փոխներարկման ինստիտուտի տնօրեն, բժշկական գիտությունների դոկտոր։ Հեմոֆիլիան անմիջապես գլխի է ընկնում՝ հիվանդություն, որի դեպքում արյունը լավ չի մակարդվում։ Սա նշանակում է, որ նույնիսկ մի փոքր քերծվածք ստացած մարդը կարող է մահանալ արյան կորստից։
«Մի քանի տարի է՝ ես քաղցկեղ չեմ նկատել շատ հիվանդների մոտ, ովքեր օգտագործում էին սիլիցիումով ակտիվացված ջուր (SAW): Մենք պարզել ենք, որ ACB-ի ընդունման 5-6-րդ օրը (օրական 6-8 անգամ) ստորին վերջույթների բազմաթիվ տրոֆիկ խոցերով հիվանդների մոտ աճում է T- և B-լիմֆոցիտների քանակը։ Իսկ դա վկայում է կորցրած ու թուլացած իմունիտետը թարմացնելու ունակության մասին։ Բացի այդ, ACB-ն նվազեցնում է արյան մեջ խոլեստերինի քանակը, հատկապես գիրության դեպքում: Այսպիսով, մարտկոցը ծառայում է աթերոսկլերոզի կանխարգելմանը»։- Մ. Սինյավսկի Մոգիլևի պետական համալսարանի բժշկական ուսուցման ամբիոնի պրոֆեսոր: Ա.Ա. Կուլեշովան.
Ինչ է դա - սիլիկոնային ջուր? Սիլիկոնային ջուրը մուգ շագանակագույն կայծքարի թուրմ է, որն օգտագործվում է ներքին և արտաքին։ Կայծքար ջրի պատրաստման եղանակը բավականին պարզ է. 2-3 լիտր տարողությամբ տարայի մեջ, նախընտրելի է ապակյա, ավելացնել 40-50 գ մանր կայծքարե խճաքարեր, նախընտրելի է ինտենսիվ շագանակագույն (բայց ոչ սև) գույնի, լցնել ջրամատակարարման ցանցից ջուրը, բայց ցանկալի է նորմալ ֆիլտրումից հետո և տեղադրել: այն արևի ուղիղ ճառագայթներից պաշտպանված վայրում և երկրային պաթոգեն ճառագայթումից դուրս:
Այս ջուրը 2-3 օրից պատրաստ կլինի խմելու։ Եթե դուք հետևում եք նույն տեխնոլոգիային, բայց եթե պարանոցը կապում եք 2-3 շերտ շղարշով և 5-7 օր ջուրը դնում եք լուսավոր տեղում 5°C-ից բարձր ջերմաստիճանում, ապա այս ջուրը, իր հատկությունների շնորհիվ. կարող է օգտագործվել ոչ միայն որպես խմելու ջուր, այլ նաև բուժիչ նպատակներով։ Օգտակար է օգտագործել ճաշ պատրաստելու համար՝ թեյ, ապուրներ և այլն։ Դուք կարող եք խմել սիլիկոնային ջուր առանց սահմանափակումների (սովորաբար օրական 1,5-2 լիտր): Եթե դա հնարավոր չէ, ապա օրական առնվազն 3-5 անգամ, կես բաժակ, միշտ փոքր կումերով և ցանկալի է սառը։
Օգտագործեք կայծքար, ինչպես արդեն նշվեց, միայն վառ շագանակագույն (ոչ սև) գույնի։
Պետք է օգտագործել միայն բնական հանքանյութեր: Բանն այն է, որ կայծքարը պարունակում է միկրոօրգանիզմների մնացորդներ, որոնք ժամանակին կայծքար են գոյացրել կավճային և ավելի հին դարաշրջանների տիղմից։
Մեկ կամ երկու օգտագործումից հետո քարը պետք է ողողել սառը ջրով և 2 ժամ օդափոխել մաքուր օդում։ Եթե խճաքարերի մակերեսին հայտնվում են շերտեր կամ նստվածքներ, դրանք պետք է 2 ժամ ընկղմել քացախաթթվի կամ աղաջրի 2%-անոց լուծույթում; այնուհետև 2-3 անգամ լվանալ պարզ ջրով և 2 ժամ թրմել սոդայի լուծույթում և նորից լվանալ:
Սիլիկոնային ջրի հատուկ հատկությունները հնարավորություն են տալիս կանխել բազմաթիվ հիվանդություններ։ Սիլիկոնային ջուրը դրական է ազդում ամբողջ օրգանիզմի ընդհանուր վիճակի վրա։
Եթե դուք խմում եք սիլիցիումով ակտիվացված ջուր կամ դրանով կերակուր պատրաստում, տեղի է ունենում հետևյալը.
- իմունային համակարգի ամրապնդում, արյան մեջ T- և B-լիմֆոցիտների քանակի ավելացում;
Լյարդի հիվանդություններով տառապողների վիճակը բարելավվում է, քանի որ... ջուրն օգնում է լեղու հոսքին;
Այրվածքների, կտրվածքների, կապտուկների, տրոֆիկ խոցերի արագ բուժում;
Օգնում է մարսողության խանգարմանը, թեթևացնում է աղեստամոքսային տրակտի բորբոքումը և գաստրիտը;
Արյան շաքարի մակարդակի, ինչպես նաև քաշի իջեցում, գիրության հակված դիաբետիկներ;
Արյան մեջ խոլեստերինի մակարդակի իջեցում, հատկապես գիրության դեպքում, աթերոսկլերոզի կանխարգելում և երիկամների ֆունկցիայի բարելավում;
նորմալացնում է հիպերտոնիայով տառապող հիվանդների վիճակը.
նորմալացնում է նյութափոխանակությունը;
Ընդհանուր տոնայնությունը մեծանում է:
ժամը արտաքին օգտագործումըՍիլիկոնային ջուրը խթանում է օրգանիզմի վերականգնման գործընթացները հետևյալով.
- կոկորդի ցավի, հոսող քթի, լնդերի բորբոքման բուժում (սնվելուց հետո կոկորդի և բերանի ողողում);
բերանի խոռոչի վիրուսային հիվանդությունների, ստոմատիտի և գինգիվիտի համար;
ալերգիայի, թարախակալման, դիաթեզի, դերմատիտի, մաշկի տարբեր գրգռումների բուժում (լոսյոններ և լվացում);
Կոնյուկտիվիտի դեպքում թեթևացնում է քորն ու բորբոքումը;
Նման ջրով լվանալն օգնում է բարելավել մաշկի վիճակը, նվազեցնել կնճիռների քանակը և կանխել նորերի առաջացումը, օգնում է վերացնել անհարթությունները, սև կետերը և բշտիկները;
Գլխի և մազերի ողողումը, գլխի մեջ քսելը օգնում է ամրացնել և աճեցնել մազերը;
Որոշ մաշկային հիվանդությունների դեպքում (պարզ վեզիկուլյար, հերպես զոստեր և վարդի պիտրիազիս):
- Մազերի թափվելու և ճեղքված ծայրերի դեպքում մազերը ողողեք կայծքար ջրով;
Սափրվելուց հետո գրգռվածությունը թեթևացնելու համար դեմքը ողողեք նույն ջրով;
«Երիտասարդական պզուկների» դեպքում լվացեք ձեր դեմքը և ներսից «ջուր» քսեք;
Սրբեք ձեր դեմքը սառույցի կտորներով և սառեցված կայծքար ջրով;
Պարոդոնտալ հիվանդությունը կանխելու համար ատամները լվանալիս լնդերը լվացեք «ջրով»:
«Կայծքար» ջրի օգտագործումը բուժական և պրոֆիլակտիկ նպատակներով նպաստում է վերքերի արագ ապաքինմանը, կանխում է ուռուցքների առաջացումը ջրի կանոնավոր ընդունմամբ, բարելավում է արյան կազմը, վերականգնում է մակերիկամների ֆունկցիան, թեթևացնում է աղեստամոքսային տրակտի բորբոքային պրոցեսները և գաստրիտը, նորմալացնում է արյան շաքարը։ մակարդակը, նվազեցնում է քաշը, կոտրվածքների ապաքինում (ոսկորներն ավելի արագ և առանց բարդությունների ապաքինվում են), երիկամների ֆունկցիայի և նյութափոխանակության բարելավում, լեղու տարանջատում և հեռացում։ Սիլիկոնային ջուրը սպանում է վիրուսները; Շնչառական համաճարակների ժամանակ կանխարգելման համար խորհուրդ է տրվում «ջուր» ներարկել քթի մեջ։ Սա օգնում է անքնությանը:
Տնային տնտեսությունում խորհուրդ է տրվում ծաղիկներ ջրել, ինչը երկարացնում է ծաղկման շրջանը; արագացնում է պտղատու ծառերի և բանջարաբոստանային կուլտուրաների պտղաբեր շրջանը. բարձրացնում է արտադրողականությունը 10%-ով։ Սպանում է բորբոսը, մոխրագույն հոտը, մասնավորապես ելակի և այլ սնկերի վրա: Նման ջրի մեջ սերմերը թրջելը մեծացնում է բողբոջումը։ Ավելի լավ է ծաղիկները պահել սիլիցիումի քարեր պարունակող տարայի մեջ, դրանց պահպանման ժամկետը կտրուկ ավելանում է։ Ակվարիումում կայծքարը կանխում է ջրի ծաղկումը: Սիլիցիումը նաև օգնում է մաքրել ջուրը արշավի ժամանակ, ինչը կարևոր է զբոսաշրջիկների համար:
Օգտակար է նաև սիլիկոնային ջուր խմել աթերոսկլերոզի համար (անոթները մաքրվում են սկլերոտիկ նստվածքներից), նյութափոխանակության տարբեր խանգարումներից, կոկորդի ցավից, գրիպից, ֆարինգիտից (սիլիցիումային ջրով ողողումը զգալիորեն նվազեցնում է այս հիվանդությունների տևողությունը. ի վերջո, սիլիցիումը գործում է որպես այստեղ հակաբիոտիկ), ռևմատիզմ, Բոտկինի հիվանդություն (սիլիկոնը սպանում է պաթոգեն վիրուսները), ատամների և հոդերի հիվանդություններ (քանի որ սիլիցիումը վերականգնում է ոսկրային հյուսվածքի ամբողջականությունը):
Իսկ հիմա ամենակարևոր կետը՝ հակացուցումները։ Սիլիկոնային ջուրն ունի հակացուցումներ և պետք է շատ զգույշ վարվել: Բժիշկները նկատել են, որ քաղցկեղի նկատմամբ հակվածություն ունեցողների համար ավելի լավ է ամբողջությամբ հրաժարվել դրանից։
