Кремній в природі (25,8% в Земній корі)

Кремній (Si) – це неметалл, що стоїть на 2 місці після кисню по запасах і знаходженню на Землі (25,8% в Земній корі). У чистому вигляді він практично не зустрічається, в основному присутня на планеті у вигляді сполук.

Характеристика кремнію

Кремній – це крихкий світло-сірий матеріал з металевим відтінком або порошкоподібний матеріал коричневого кольору. Будова кристала кремнію однотипно з алмазом, але через відмінності в довжині зв’язку між атомами твердість алмазу значно вище.

Кремній – неметалл, доступний для електромагнітного випромінювання. Завдяки деяким якостям, він знаходиться в середині між неметалами і металами:

  • при збільшенні температури до 800 ° C стає гнучким і пластичним;
  • при нагріванні до 1417 ° С плавиться;
  • починає кипіти при температурі понад 2600 ° С;
  • змінює щільність при високому тиску;
  • має властивість намагнічуватися проти напрямку зовнішнього магнітного поля (діамагніт).

Кремній – напівпровідник, і домішки, що входять до його сплави визначають електричні характеристики майбутніх з’єднань.

Хімічні властивості

При розігріванні Si вступає в реакцію з киснем, бромом, йодом, азотом, хлором і різними металами. При з’єднанні з вуглецем виходять тверді сплави з термо – і хіміо – стійкістю.

Кремній не впливає з воднем, тому всі можливі суміші c ним отримують іншим шляхом.

При звичайних умовах він слабо реагує з усіма речовинами, крім газоподібного фтору. З ним утворюється тетрафторид кремнію SiF4. Така неактивність пояснюється тим, що на поверхні неметалла через реакцію з киснем, водою, її парами і повітрям лягає плівка діоксиду кремнію і огортає його. Тому хімічний вплив уповільнено і незначно.

Для видалення цього шару використовують суміш фтороводородной і азотної кислот або водні розчини лугів. Деякі спеціальні рідини для цього передбачають додавання хромового ангідриду та інших речовин.

Знаходження кремнію в природі

Зміст Si в літосфері 25,8% по масі. Концентрація в морській воді 3 мг / л. Кремній дуже поширений, приблизно 12% всієї твердої оболонки нашої планети складається з кремнезему у формі кварцу і його різновидів.

Кремній для Землі настільки ж важливий як вуглець для рослин і тварин. Її кора майже наполовину складається з кисню, а якщо додати до цього кремній, вийде 80% маси. Цей зв’язок дуже важлива для переміщення хімічних елементів.

75% літосфери містять різні солі крем’яних кислот і мінералів (пісок, кварцити, кремінь, слюди, польові шпати і т. Д.). Під час утворення магми і різних магматичних порід Si накопичується в гранітах і в ультраосновних породах (плутонічних і вулканічних).

У тілі людини 1 г кремнію. Більшість міститься в кістках, сухожиллях, шкірному та волосяному покриві, лімфовузлах, аорті і трахеї. Він бере участь в процесі росту сполучної і кісткової тканин, а так само підтримує еластичність судин.

Норма вживання в день для дорослого – 5 – 20 мг. Надлишок викликає силікоз.

Застосування кремнію в промисловості

З кам’яного століття цей неметалл відомий людині і широко використовується до сих пір.

застосування:

  • він хороший відновник, тому його використовують в металургії для отримання металів.
  • в певних умовах кремній здатний проводити електрику, тому його застосовують в електроніці.
  • оксид кремнію використовується в виготовленні стекол і силікатних матеріалів.
  • спеціальні сплави використовується для виробництва напівпровідникових приладів.
Посилання на основну публікацію