سیلیکون: غوښتنلیک، کیمیاوي او د فزیکی ځانګړتياو

د په طبيعت کې تر ټولو ګډ عناصر يو - دا silicium، یا سیلیکون. دا ډول پراخه وېش د موضوع د اهمیت او ارزښت په ګوته کوي. دا ژر پوه او د هغو خلکو زده کړل چې څرنګه د سیلیکون ګټه پورته زده کړل. د کارولو پر ځانګړي مال چې مونږ به خبرې لا پر بنسټ.

سیلیکون - د کیمیاوي عنصر

که تاسو د دا توکی په دوره سيستم د وضعې Description ورکړي، دا ممکنه ده چې لاندې مهم ټکي په ګوته کړي:

1. سریال شمېر - 14.
2. د دورې - د دريم وړو.
3. ګروپ - IV.
4. ضمني - کور.
5. د خارجي الکټرون مرمۍ جوړښت له خوا فورمول ² 3s 3p ² څرګنده ^کړه.
6. د کیمیاوي عنصر سیلیکون Si سمبول، چې د اعلان په توګه "Silicium" له خوا denoted ده.
7. آکسيډېشن دولت چې په نندارتون کې: -4؛ +2؛ 4.
8. د ذرې valence ده IV.
9. سیلیکون اتومي وزن دی 28،086.
10. په طبيعت کې، د سره ډله 28، 29 او 30 شمیره د عنصر درې باثباته isotopes شتون لري.

ځکه نو، د محتویات یی د کیمیاوي ټکی څخه د سیلیکون اتومونه - د عنصر په کافي اندازه زده کړې، د مختلفو مال بیلابیلو وباله.

د کشف تاریخ

څرنګه چې د ډېر طبيعت د نامتو او ډله مېنځپانګه دا وه مختلفو مرکباتو د عنصر، له پخوا وختونو راهيسې، د خلکو لپاره کارول کيږي چې د پوهې په اړه د مال او د نومونو د ډېرو يې. سوچه سیلیکون دی اوږد کې د کيميا د انسان د پوهې د حدودو څخه بهر پاتې دي.

تر ټولو مشهور مرکباتو، چې د کورني او صنعتي ملتونو کارول شوي لرغوني کلتور (مصريانو، روميانو، د چين د rusichi، فارسي، او نور) د قيمتي او نيمه قيمتي ډبرو پر بنسټ وو سیلیکون آکسايډ. دا شامل دي:

• opal؛
• کریستال انټرکانټنينټال؛
• topaz؛
• chrysoprase؛
• د اونکس د؛
• chalcedony او نور.

هم د زړو کوارتز او کارونې ګاليب شګو د جوړولو د سوداګرۍ په. که څه هم، د elemental سیلیکون تر اقلیمي پیړۍ ناحل، که څه هم ګڼ شمېر پوهانو په چټي هڅه کړې چې له مختلفو مرکباتو دا توپير، او د کتلست، او د حرارت لوړه درجه، او آن د برښنا د کارولو. دا روښانه ذهنونو، لکه ډول دي:

• کارل Scheele؛
• Gay-Lussac؛
• Tenar؛
• Gemfri ديوی؛
• Antuan Lavuaze.

په بریالیتوب سره د ترلاسه کولو سیلیکون سوچه Jens Jacobs Berzelius په 1823 بریالي پلي کړي. د دې لپاره هغه فلوراید بخار تجربه مصرف alloying سیلیکون او فلزي پوتاشيم. په پایله کې، یو د عنصر شکله تعديل. همدغه پوهانو لپاره د پرانیستې ذرې د لاتینې نوم رابلل شوي وو.

اوس هم وروسته، په 1855، بل ساینس پوه - St. Claire Deville - اداره یوه د مختلفو allotropes بیلابیلو جوړولای - شيشيي سیلیکون. څرنګه چې د دې عنصر او د هغې د مال پوهه شو په ډېره چټکۍ او ډکه. خلک پوه شول چې دا بې سارې ځانګړنې چې کولی شي ډیر ښه شي چې د خپلو اړتياوو د پوره کولو لپاره کارول لري. له همدې امله، نن د په برښنا او د تیکنالوژۍ د توکو وروسته تر ټولو په لټه کې یو - ده سیلیکون. د هغې استعمال یوازې د هر کال د خپلو پولو د پراخولو.

د روسیې د نوم په 1831 ذرې ساینس Hess ورکړل. دا دې او بندې ده چې د همدې ورځې.

په طبيعت کړی

په طبيعت خوريدل، سیلیکون دوهم دی یوازې د اکسيجن. خپل سلنه له نورو اتومونه د قشر شامل پرتله - 29،5٪. برسېره پر دې، د کاربن او سیلیکون - دوه ځانګړي عنصر چې کولای شي د یو مدار يو له بل سره نښلوي جوړ کړي. له دې امله د تېر لپاره د 400 څخه زيات د مختلفو طبیعي منرالونه دي، يوه برخه چې د هغه په lithosphere، hydrosphere او لمرينه موندل په توګه.

چيرته کټ دی شامل سیلیکون؟

1. په د خاوري د ژورو طبقو.
2. د تيږو، زیرمتونونه او arrays.
3. د د اوبو د ادارو، په ځانګړې توګه د بحرونو او دريابونه ښکته.
4. په کې د څارويو د سلطنت د نباتاتو او بحري ژوند.
5. په انسانانو او د ځمکې د څارويو.

تاسو کولای شی د ټولو عام منرالونو او ډبرې يوه برخه د چې د سیلیکون زياته اندازه شتون لري په توګه ځينې په نښه کړي. کیمیاوي يې ده چې دغه ډول د د سوچه عنصر وزن منځپانګه کښې 75٪ ته رسيږي. خو د کره شکل کې د موادو د ډول پورې اړه لري. نو، تيږو او معدني موادو سره د سیلیکون محتوا:

• feldspars؛
• Mica؛
• amphibole؛
• opals؛
• chalcedony؛
• سیلیکیټ؛
• sandstones؛
• المونیم سیلیکیټ؛
• خټې او نور.

په مرمۍ او د سمندري حیوانات exoskeletons د پوښولو سیلیکون په پای کې د ډنډونه بېخ يو قوي دکثافتونو زیرمې تشکيلوي. دا د هغه د دې عنصر د طبيعي منابعو څخه.

سربیره پر دې، دا وموندل شوه چې په Silicium ښايي په سوچه اصلي فورمه شتون - د کرستالونو په بڼه. خو داسې زیرمې دي، ډېرې کمې.

د سیلیکون د فزیکی ځانګړتياو

که تاسو د فزيکي او کيميايي ځانګړنو د سیټ د عنصر د یو کرکتر ورکړي، تر ټولو لومړی دا چې د فزیکي پارامترونه وګماري ضروري ده. دلته دي څو د اساسي:

1. دا موجود په دوو allotropic بدلونونو - شکله او شيشيي، چې په ټولو شتمنيو سره توپير لري.
2. د کریستال lattice دا دی چې د الماس چې ډېر ورته، ځکه چې په دې اړه د کاربن او سیلیکون دي تقریبا سره ورته وي. که څه هم، چې د بېلابېلو (په پرتله د سیلیکون چې برخه) د اتومونه منځ واټن، له همدې امله د الماس ډېر ستونزمن او قوي. lattice ډول - مخ پر مکعب.
3. د محصول ډېر ماتېدونکي ده، په لوړ حرارت پلاستيکي شي.
4. د ذوب حرارت 1415˚S ده.
5. جوش ټکی - 3250˚S.
6. Substance تراکم - 2،33 g / cm ^3.
7. رنګ پیوستون - د سپينو زرو خړ، د ځانګړتیا فلزي luster څرګنده کړه.
8. دا ښه semiconducting مال، چې د دي توان سره د مختلفو استازو سربېره توپير لري.
9. دا په اوبو، عضوي محلولونه او اسيدونو نه منحل.
10. په alkalis په ځانګړې توګه د محلول.

د سیلیکون د فزیکی ځانګړتياو ته مراجعه خلک وتوانوي چې اداره دا او هغه محصولات او تولیدات رامنځته کړي چې دا کار واخلي. د مثال په توګه، ملکیتونو د استعمال semiconductivity سوچه سیلیکون د برښنا پر بنسټ.

د کيميايي ځانګړنو

د سیلیکون د کيميايي ځانګړنو په کلکه په غبرګون شرايطو پورې اړه لري. که موږ په کره امستنې د سوچه موادو په اړه خبرې کوي، تاسو بايد د ډېر ټيټ فعاليت ښيي. شيشيي او بې شکله سیلیکون دواړه ډېر فعال. آيا سره د هر ډول قوي oxidants (څخه فلوئورو نورو) او یا د قوي د کمولو د استازو نه تعامل.

دا ده چې د دې حقیقت چې د مادي آکسايډ فلم سطحه SiO ₂ ده ژر تر ژره جوړ، چې لا د تعامل مخنیوی له امله. د ویلو ده چې د اوبو، هوا او vapors د نفوذ لاندې جوړه شي کولای.

که د معياري شرايطو د بدلون او د پورته 400˚S يو د حرارت درجه د سیلیکون بخارۍ لپاره، د هغې تعامل به زیاته شي په کلکه. په دې صورت کې دا به سره غبرګون:

• اکسيجن؛
• د halogen هر ډول؛
• هایدروجن.

په د حرارت درجه د لا زیاتوالی، له خوا د بورن، د نايتروجن او د کاربن غبرګون د توليداتو د جوړښت. پرودی، ځکه دا یو ښه abrasive مواد دی - ځانګړی اهمیت لري د سیلیکون carbide.

همدارنګه، د سیلیکون د کيميايي ځانګړنو په روښانه ډول سره د فلزاتو غبرګونونه ولیدل. د هغوی په وړاندې د هغه اوړيد، له دې امله د توليداتو دي silicide په نامه. دغه ډول مرکبات لپاره پيژندل شوي دي:

• القلي؛
• القلي؛
• انتقال د فلزاتو.

د مرکبو غيرعادي مال کله چې د اوسپنې او سیلیکون alloying ترلاسه لري. دا bears په نوم د ferrosilicon کلالي او شوی دی بریالیتوب سره تطبیقی په صنعت.

سره پیچلې موادو غبرګون سیلیکون نه ننوځي، نو ټول د خپلو نوعې کولای منحل یوازې:

• ترناب regia (د نايټريک او هایډروکلوریک اسيدونو يو مخلوط)؛
• رسولای alkalis.

نو د حل لاره د حرارت درجه باید په پرتله 60 ° ج لږ نه وي دا ټول مني چې د فزيکي بنس مواد - الماس-باثباته شيشيي lattice، قوت او inertness ورکولو دا.

د برابرولو لپاره د میتودونه

په خالص ډول سیلیکون د تیاري - د پروسې له اقتصادي خورا ګران دی. سربیره پر دې، د خپل مال يا طريقه فضيلت ورکوي یواځې 90-99٪ سوچه محصول، په داسې حال کې د فلزاتو او د کاربن په بڼه له شبهو څخه پاتې شي تر اوسه هم. نو يوازې تر لاسه ينی کافي نه ده. دا هم باید د کیفیت د بهرني عناصر واضح کړي.

په عمومي توګه، د سیلیکون د تولید په دوو مهمو برخو ده ترسره:

1. سپینه شګه، چې د ده د يو سوچه سیلیکون آکسايډ SiO _2. سره فعال فلزات (معمولا مګنيزيم) Calcining دا د یوه بې شکله تعديل په بڼه يو وړيا عنصر جوړه کړه. د دې میتود اخلاص لوړه ده، د محصول سره د 99،9 سلنه حاصلات تر لاسه کړل.
2. په يو صنعتي کچه يو ډير عام ميتود - سره په تخصصي حرارتي بټيو د Coke یو ویلې شوې sintering شګو. دا میتود له خوا د روسیې د پوهانو Beketovym N. N. وده

د درملنې دا ده چې د پاکولو محصولات ميتودونو آشنايي او بلدتيا. د دې هدف لپاره، اسيدونه يا halogens (chloro، fluoro).

شکله سیلیکون

د سیلیکون مشخصات به نیمګړې وي او که نه چې د خپل هر يو په جال په پام کې allotropic بدلونونو. لومړی د هغوی - ده شکله. په دې دولت وبلل تماس موادو یو نصواري پوډر نصواري، هوارولو خواره ده. آیا په لوړه کچه Hygroscopic، دا باندې د تودولو یو په کافي اندازه لوړ تعامل څرګندوي. معياري شرطونو له مخې، دا توان سره په کلکه اوړيد نه یوازې د تعامل - فلوئورو.

په نامه شکله سیلیکون ده د کریستال ډول په بشپړه توګه سمه نه ده. خپل lattice ښيي چې د موادو - د هوارولو وېشل سیلیکون د کرستالونو په بڼه موجوده یوه فورمه. له همدې امله، لکه، د دغو بدلونونو - ورته ودانۍ.

که څه هم، د خپل مال توپیر لري، له دې امله چې د allotropes خبرې وکړي. په خپله، د بې شکله سیلیکون یو لوړ توان svetopoglotitelnoy لري. برسېره پر دې، لاندې ځانګړو شرايطو، دغه شاخص دی ورته شيشيي فورمې څخه په پرتله ډېر چټک. له همدې امله، دا د صنعتي موخو لپاره کارول کېږي. په دې فورمه (پوډر) ودانۍ ده په اسانۍ سره د هر ډول سطحي استعمال، آیا دا د پلاستيک يا ښيښه. له همدې امله، دا د کارولو لپاره مناسب شکله سیلیکون ده. د غوښتنلیک د مختلف سايزونو لمریز حجرو د توليد پر بنسټ.

که څه هم د دې ډول بطرۍ ډېر روژه، د نری فلم موادو د ترضیض له امله د استهلاک، خو د استعمال او تقاضا یوازې وده. وروسته د ټولو، حتی د لمر د حجرو پر بنسټ شکله سیلیکون يوه لنډه خدمتونو ژوند کولای شي د ټول د تشبث لپاره د انرژۍ د چمتو کړي. برسېره پر دې، پرته د کثافاتو د داسې موادو د تولید، چې دا ډېر اقتصادي.

چمتو خوا د مرکباتو فعال فلزات، د ساري په، سوديم يا مګنيزيم یو بدلون را ټیټول دي.

شيشيي سیلیکون

د عنصر روښانه سپينو خړ تعديل. دا دې فورمه کې ده تر ټولو عام او تر ټولو مشهور دي. دا تشريح د کیفي مال درلودل د موادو له خوا ټاکل شوي.

مشخصات د سیلیکون کریستال lattice شامل دي د خپلو طبقه ډولونه، ډول دي څو د دوی:

1. الکترونیکي کیفیت - پاکه او تر ټولو لوړه ده. دا ډول استعمال کې د برښنا د جوړولو ډېره حساسه وسایل.
2. لمریز ټولګي. د نوم په خپله د استعمال په سيمه کې تعریفوي. هم دا سپیڅلتوب د عادلانه لوړ سیلیکون، چې د استعمال د يوه لوړ کیفیت او اوږد منډه لمریز تختو جوړ ضروري ده. Photoelectric کانورترونه چې په دقیق ډول د کریستال جوړښت په اساس شوي دي، ښه او نور استهلاک مقاوم هغو په پرتله له خوا sputtering د substrates مختلفو ډولونو شکله تعديل کاروي.
3. تخنيکي سیلیکون. د موادو په دې ډول دي د هغو نمونو، چې په اړه د 98٪ سوچه عنصر لري شامل دي. پاتې ټول د شبهو څخه په مختلفو ډولونو ته ځي:

• بورن؛
• المونیم؛
• chloro؛
• د کاربن؛
• فاسفورس او نور.

د پوښتنې د موادو وروستنۍ ډول دی چې سیلیکون polycrystals د ترلاسه کولو لپاره کارول. د دې، د recrystallization پروسه ترسره کړي. په پایله کې، د اخلاص له خوا د دا ډول موادو څخه، چې کېدای شي چې د لمر او بریښنايي کیفیت د ډلو ته منسوب شي تر لاسه کړل.

د طبیعت polysilicon - دا د بې شکله او کریستال بدلون تر منځ د منځني. سره لکه پورتني ده ته د کار آسانه، نو ښه دا ده چې یارغیدې او پاکولو فلوئورو او د کلورين وي.

توليدات دي چې په پایله کې په لاندې توګه کتګوري کولای شي:

• multisilicon؛
• monocrystalline؛
• او اخلاق کرستالونو؛
• سیلیکون ټوټې؛
• تخنيکي سیلیکون؛
• د ټوټو او د مادي او سوډرو په بڼه د کثافاتو تولید.

په صنعت کې د دوی هر کارول کیږي او د ده په بشپړه توګه هغه شخص له خوا کارول کيږي. له همدې امله، د تولید پروسه، د سیلیکون، دي غیر کثافاتو ګڼل. دا د پام وړ پرته له دې چې په کيفيت باندې تاثير د خپل اقتصادي ارزښت کموي،.

د کارولو سوچه سیلیکون

سیلیکون توليدي صنعت ښه جوړ، او د هغې کچه خورا ټوکر. دا ده چې د حقیقت چې د یوه خالي عنصر، او د مختلفو مرکباتو په بڼه، پراخه او د ساینس او ټیکنالوجۍ په بېلا بېلو برخو کې د تقاضا له امله.

چېرې چې دا په خپل فرضی فورمه شيشيي او بې شکله سیلیکون کارول؟

1. په توګه alloying سربېره metallurgy، توان د فلزاتو او د هغوی د alloys د ملکیتونو ته بدلون ورکړي. په دې ډول، دا د پولادو د ذوب کيږي او اوسپنې واچوي.
2. د موادو د وتلو د توليد پاک پورتني بېلابېل ډولونه - polysilicon.
3. سیلیکون مرکباتو سره عضوي مواد - ده د کيمياوي صنعت، نن چې په ځانګړې توګه مشهوره شوه. سیلیکون موادو د پخلنځي سامان، وسیلې او ډیر د توليد په طبابت کې کارېږي،.
4. د مختلفو لمریز تختو توليد. د انرژۍ د ترلاسه کولو دغه ميتود د تر ټولو ژمنه چې په راتلونکي کې يوه ده. ایکو دوستانه، بې لګښته او په hardwearing - د لکه د بریښنا اصلي ګټې.
5. سیلیکون lighters يو ډېر اوږد وخت لپاره کارول. حتی په لرغونو وختونو کې د خلکو لپاره د اور د اشتعال د کلک جرقه کارول. دغه اصل د lighters ډول د تولید لپاره اساس دی. نن، د نوعو په کوم کې چې کلک د يو خاص ترکیب، چې ورکوي ډېر چټک پايلې (arcing) د يو الیاژ له خوا ځای شتون لري.
6. د برښنا او د لمر د انرژۍ د.
7. په د ګازو د ليزر توکو د تولید zerkalets.

په دې ډول، سوچه سیلیکون کې زيات د ګټوره او ځانګړي ملکیتونه چې ته اجازه استعمال دا جوړول مهم او ضروري محصولاتو.

د سیلیکون مرکباتو د استعمال

د یو ساده موادو سربیره کارول کیږی او په مختلفو سیلیکون مرکبات دي چې ډېر په پراخه کچه دي. ټول صنعت دی چې silicate په نامه شته. دا پر بنسټ د استعمال د بېلابېلو موادو ته، چې عبارت دي د دې په زړه پوری توکی. هغه څه چې د تړاو او چې توليديږي؟

1. کوارتز ريګ، يا د سيند - SiO _2. دا د لوړولو او زينتي توکي، لکه د سمنټو او ښیښه د توليد لپاره کارول. د کارولو داسې مواد په ښه توګه پېژندل شوی. د د جوړولو هيڅ دغو برخو، چې د سیلیکون مرکباتو اهمیت تاییدوي پرته بشپړه نه ده.
2. Silicate کلالي، په کوم کې چې د موادو لکه earthenware، porcelain، د خښتو او د محصولاتو پر بنسټ يې. دا برخه د tableware، د ښکلا، د کور سامان، ساختماني او د بشر د فعاليت د نورو کورني سيمو کې د توليد په طبابت کې کارېږي،.
3. سیلیکون مرکباتو - سیلیکون، دکثافتونو، سیلیکون د تیلو.
4. Silicate سري - په pyrotechnics او ساختماني یو دفتر په توګه کارول کیږي،.

سیلیکون، چې د بیو د په نړيوال بازار توپير لري، خو د 100 په سلو کې (د کریستال) کيلو روسي روبله ښکته نښه نه واوړي يو نامتو او ارزښتناک مواد دی. په طبيعي توګه د مرکباتو د دې عنصر په توګه ښه او په پراخه توګه د تطبيق وړ.

د سیلیکون بيولوژيکي رول

د د سیلیکون د بدن پرته اهمیت اهمیت له پلوه. د هغې محتوا او ویش ته د انساجو په لاندې ډول ده:

• 0،002٪ - د عضلاتو؛
• 0.000017٪ - هډوکی؛
• د وينې - 3.9 mg / L.

هره ورځ باید سقوط په اړه د يوه ګرام د سیلیکون، او یا به د دې ناروغۍ. وژونکې دوی په منځ کې نه ده، خو د اوږدې لوږې سیلیکون سبب کیږي چې:

• ويښتان له لاسه؛
• د اکنی او pimples د بڼه؛
• نا امني او د هډوکو brittleness؛
• رڼا شعريه عروقو نفوذ منني؛
• ستړيا او سرخوږ؛
• د راڅرګندېدو د ګڼ داغونه او داغونه.

د نباتاتو، د سیلیکون - ضروري مصرفه عنصر ضروري لپاره د نورمال ودې او پرمختیا. حیواناتو مطالعاتو او څيړنو ښودلې چې د هغو افرادو ښه نمو کوي، چې د سیلیکون کافي اندازه هره ورځ په مصرف رسوي.