Кремний

Уикипедия — ашық энциклопедиясынан алынған мәлімет
Мұнда ауысу: шарлау, іздеу
Кремний

Кремний (Sіlіcіum), Sі – элементтердің периодтық жүйесінің ІV тобындағы элемент. Тұрақты 3 изотопы28Sі, 29Sі және 30Sі бар. Жер қыртысындағы мөлшері 29,5%. Табиғатта оттектен кейінгі көп тараған элемент.[1]

Ашылуы[өңдеу]

Кремнийді алғаш рет 1811 жылы Гей-Люссак пен Л.Ж. Тенар ашқан. 18241825 жылдары швед химигі Я.Берцелиус фторлы кремнийді калиймен тотықсыздандырып, ал 1865 жылы орыс ғалымы Н.Н. Бекетов төрт хлорлы кремний мен мырышты әрекеттестіріп жеке бөліп алған.

Физикалық қасиеті:[өңдеу]

Кремнийдің түсі күңгірт-сұр, шайырдай жылтыр, салмағы 2,32 г/м3, балқу t 1420С, қайнау t 2600С-қа жуық. Өнеркәсіпте Кремний кремнеземді қыздырып, кокспен тотықсыздандыру, ал таза кремний төрт хлорлы кремнийді мырыш буымен тотықсыздандыру арқылы алынады.

Қыздырғанда сутектен басқа кез-келген бейметалмен қосыла алады. Төменгі температурада инертті. Таза кремний темір, мыс, алюминий, қорғасын қорытпаларында қолданылады. Ол мұндай қорытпалардың қышқылдарға төзімді, мықты,электрлік және магниттік қасиеттерін арттырады.

Кремний тау хрусталі немесе кварц (Si02) құрамында болады; ол (Si) қиын балқитын, металдық жылтыры бар, сұр түсті қатты зат. Оның каттылығы алмаздан төмендеу.

Аморфты кремний коңыр түсті ұнтақ, реакцияға түсуі оңай зат.

Химиялық қасиеті:[өңдеу]

Жай заттармен:[өңдеу]

  1. Si + 02 = Si02 (кремний оксиді)
  2. Si + 2F2= SiF4 (кремний фториді)
  3. Si + C = SiC (карборунд)
  4. Si + 2Mg = Mg2Si (магний силициді)

Күрделі заттармен:[өңдеу]

Сілтінің ерітіндісімен қыздырғанда әрекеттеседі. Si + 2NaOH + Н20 = Na2Si03 + 2Н2

Қолданылуы[өңдеу]

  • Техникада шала өткізгіштер ретінде пайдаланылады.
  • Si - электроникада жартылай өткізгіш ретінде қолданылады.
  • SiC карборунд - бұрғылар, тегістегіш заттар жасауда, стоматологиялық құралдар өндірісінде, отқа, қышқылға тезімді заттар алады.[2].

Алынуы[өңдеу]

  • зертханада Si02+ 2Mg = Si + 2MgO
  • өндірісте Si02 + 2C = Si + 2CO

Кремнийдіц оттекті қосылыстары. Кремний оксиді[өңдеу]

Кремний оксиді - құм Si02, 0 = Si = О силикагель Si02 - балқу температурасы жоғары, электр тогын өткізбейтін зат.

Кремний оксиді кремнезем, кварц, т. б. күйінде табиғатта кең таралған.

Құм суда ерімейді, бірақ қыздырғанда сілтімен және содамен қышқылдық оксид ретінде әрекеттеседі:

  1. Si02+ 2NaOH = Na2Si03 + Н20
  2. Si02+ Na2CO3 = Na2Si03+ C02
  3. Si02 + 4HF→ SiF4 + 2H20 (шыныға өрнек салуда жүретін реакция).

Кремний қышқылы, силикаттар[өңдеу]

H2Si03 - метакремний қышқылы H4Si04 - ортокремний қышқылы

Метакремний қышқылы іркілдек (коллоид) күйінде болады.

Алынуы:[өңдеу]

Тұзынан күшті қышқылмен бөліп алуға болады.

Na2Si03 + H2S04 (конц.) = H2Si03 ↓+ Na2S04
H2Si03 - екі негізді, әлсіз, тұрақсыз қышқыл.

Екі сатыда диссоциацияланады; тұздары силикаттар деп аталады.

NaHSiO3- натрий гидросиликаты
Na2Si03 - натрий силикаты
Na2Si03 + H20 + 2C02 = 2NaHC03 + H2Si03 ↓ ақ тұнба

Осыған қарағанда кремний қышқылы көмір қышқылынан да әлсіз қышкыл.

Н2Si03 оңай айырылады.
H2Si03 = Н20 + Si02
Na2Si03, K2Si03 - ерімтал тұздар, оларды сұйық шыны деп атайды, желім ретінде қолданылады.

Шыны алуда мына реакдиялар жүреді:

Na2C03 + Si02 = Na2Si03 + C02
CaC03 + Si02 = CaSi03 + C02

Кәдімгі шынының құрамын былай өрнектеуге болады:

Na20 • СаО • 6Si02

Химиялық шынының құрамы:

К20 • СаО • 6Si02. Ол қиын балқиды.

Лағыл (рубин) шыныда Сr3+ ионы болады. Таза құмнан кварц шыны өндіріледі, ол медицинада (ультракүлгін сәулелерді өткізетіндіктен), химиялық ыдыстар жасауда қолданылады.

Цемент ендірісінің негізінде мына реакциялар жатыр:

Аl203 • 2Si02 • 2Н20 = Аl203 • 2Si02+ 2H20
СаС03 = СаО + С02
СаО + Si02 = CaSi03

Цемент, бетон, темір-бетон, қожбетон - құрылыс материалдары.

Қазақстанда силикат енеркөсібінің кәсіпорындары төмендегідей болып шоғырланған:

Дереккөздер [өңдеу]

  1. Химия: Усманова М. Б., Сақариянова Қ. Н. Жалпы білім беретін мектептің 9-сыныбына арналған оқулық, 2-басылымы, өңделген, толықтырылған. - Алматы: Атамұра, 2009. - 288 бет. ISBN 9965-34-929-0
  2. "Қазақ энциклопедиясы"