|
КРЕМНИЙ
|
|
| DrOnline | Дата: Воскресенье, 2006-11-26, 5:04 PM | Сообщение # 1 |
 Полковник
Группа: Модераторы
Сообщений: 154
Статус: Offline
| КРЕМНИЙ, Si (silicium), химический элемент IVA подгруппы (C, Si, Ge, Sn и Pb) периодической системы элементов, неметалл. Кремний в свободном виде был выделен в 1811 Ж.Гей-Люссаком и Л.Тенаром при пропускании паров фторида кремния над металлическим калием, однако он не был описан ими как элемент. Шведский химик Й.Берцелиус в 1823 дал описание кремния, полученного им при обработке калиевой соли K2SiF6 металлическим калием при высокой температуре, однако лишь в 1854 кремний был получен в кристаллической форме А.Девилем. Кремний – второй по распространенности (после кислорода) элемент в земной коре, где он составляет более 25% (масс.). Встречается в природе в основном в виде песка, или кремнезема, который представляет собой диоксид кремния, и в виде силикатов (полевые шпаты M[AlSi3O8] (M = Na, K, Ba), каолинит Al4[Si4O10](OH)8, слюды). Кремний можно получить прокаливанием измельченного песка с алюминием или магнием; в последнем случае его отделяют от образующегося MgO растворением оксида магния в соляной кислоте. Технический кремний получают в больших количествах в электрических печах путем восстановления кремнезема углем или коксом. Полупроводниковый кремний получают восстановлением SiCl4 или SiHCl3 водородом с последующим разложением образующегося SiH4 при 400–600° С. Высокочистый кремний получают выращиванием монокристалла из расплава полупроводникового кремния по методу Чохральского или методом бестигельной зонной плавки кремниевых стержней (см. также ЗОННАЯ ПЛАВКА) . Элементный кремний получают в основном для полупроводниковой техники, в остальных случаях он используется как легирующая добавка в производстве сталей и сплавов цветных металлов (например, для получения ферросилиция FeSi, который образуется при прокаливании смеси песка, кокса и оксида железа в электрической печи и применяется как раскислитель и легирующая добавка в производстве сталей и как восстановитель в производстве ферросплавов). 
|
| |
| |
| spichka | Дата: Пятница, 2006-12-01, 11:59 AM | Сообщение # 2 |
|
Рядовой
Группа: Пользователи
Сообщений: 6
Статус: Offline
| так сложилось что я интересуюсь силикатами (соединения кремния). Так что спрашивайте если что
Разгидрид твою валентность, да через медный купорос
|
| |
| |
| DrOnline | Дата: Суббота, 2006-12-02, 12:58 PM | Сообщение # 3 |
|
Полковник
Группа: Модераторы
Сообщений: 154
Статус: Offline
| Нууу еси так, то напиши че нить про силан интересное и вообще по соединения кремния которые широко используються !!! 
|
| |
| |
| spichka | Дата: Понедельник, 2006-12-04, 10:43 PM | Сообщение # 4 |
|
Рядовой
Группа: Пользователи
Сообщений: 6
Статус: Offline
| Сам кремний используется, но не так широко, как его соединения. Нет такой отрасли народного хозяйства, где бы не использовались силикаты.
1) Это строительство (кирпичи, цементы, стекла);
2)металлургия - Печи для плавки металлов выкладывают из огнеупоров, а это и есть соединения кремния. Хотя в последнее время используются огнеупоры из других материалов;
3) электроника. Выше немного об этом говорилось. Я лишь добавлю: Солнечные элементы. Впервые они были получены методом осаждения в тлеющем разряде в 1975 году Карлсоном и Вронским. Пленка имеет аморфное строение. Оптическое поглощение в 20 раз впревышает поглощение в кристаллическом веществе. Поэтому толщины 0,5 мкм достаточно для поглощения видимого солнечного света. Отсутствие потерь материала при резке и полировании сделало изготовление тонкопленочных элементов выгодным. второе преимущество - более низкая температура изготовления (меньше 300С). Реализовать эти преимущества удалось в а-Si:Н, у которого в запрещенной зоне низкая плотность состояний. На граничной поверхности возникает обедненный свободными носителями слой и объемный заряд. Этот заряд и созданное им электрическое поле порождают ток в солнечном элементе. Максимально возможный теоретический КПД такого элемента ~16%. В дальнейше солнечные элементы эволюционировали можно много всего найти. 4) космическая техника. Защитные покрытия на корпусах кораблей выполнены из соединений кремния.
5) запоминающие устройства. Их действие основано на полупроводниковых свойствах соединений кремния.
6) Кстати процессоры на компьютерах... "силиконовая долина" - это название было дано в честь кремния. Соединения кремния, которые широко используются... Про чтобы еще написать? Первое, что приходит в голову это цемент (в составе трехкальциевый силикат, двухкальциеввый силикат, др соединения с алюминием и железом). Где цемент используется, все прекрасно знают. дальше... Практически все виды стекол. Это тоже силикаты, но не кристаллические, а аморфные. Это обусловливает их свойства (прозрачность в видимом спектре, например) Традиционная керамика. Керамика ассоциируется у многих с глиной. Причем тут кремний? При том, что он в виде соединений тоже входит в ее состав. Вот коротко без подготовки 
Разгидрид твою валентность, да через медный купорос
|
| |
| |
| DrOnline | Дата: Понедельник, 2006-12-04, 11:20 PM | Сообщение # 5 |
|
Полковник
Группа: Модераторы
Сообщений: 154
Статус: Offline
| Отлично написано интересно и каждый поймет что за элемент и его соединения . Хотелось бы чтобы ты написала еще ченить про другие элементы которые тебе интересны или в скором времене вызовут интерес, подобно кремнию !!! Большое спасибо за опубликованную информацию!!!
|
| |
| |
| himia | Дата: Среда, 2007-01-17, 8:08 PM | Сообщение # 6 |
 Admin
Группа: Администраторы
Сообщений: 124
Статус: Offline
| Получение. К. производят восстановлением расплава SiO2 углеродом в дуговых печах при 1800°С. Чистота техн.
продукта после спец. кислотной обработки ок. 99,9%. Очень небольшие кол-ва К. получают электролизом р-ров
Na2SiF6 или K2SiF6 в расплавах. Для получения К. высокой чистоты техн. продукт хлорируют до SiQ4 или SiHCl3. Эти
хлориды подвергают глубокой очистке ректификацией, сорбцией, путем частичного гидролиза и спец. термич.
обработок, а затем восстанавливают при 1200-1300 °С высокочистым Н2 в установках из нержавеющей стали или
непрозрачного кварцевого стекла. Восстанавливаемый К. осаждают на прутки из К. высокой чистоты. Др. пром.
метод получения К. высокой чистоты основан на разложении ок. 1000 °С SiH4, предварительно очищенного
ректификацией. SiH4 синтезируют взаимод. Mg2Si с соляной или уксусной к-той, диспропор-ционированием
SiH(OC2H5)3 в присут. Na или р-цией LiAlH4 с SiQ4 в эфире. Перечисл. методами получают К. с суммарным
содержанием остаточных примесей 10-7-10-8 % по массе. Монокристаллы К. выращивают по методу Чохральского или
бестигельной зонной плавкой (см. Монокристаллов выращивание). В первом случае процесс проводят в кварцевых
тиглях в вакууме или инертной атмосфере с применением нагревателей из особо чистого графита. Масса исходной
загрузки 60-100 кг, диаметр получаемых монокристаллов до 0,15 м, длина до 1,5-2,0 м. Зонную плавку проводят в
глубоком вакууме или атмосфере особо чистого Н2; этим способом получают наиб. чистые монокристаллы. Диаметр
монокристаллов до 0,125 м, длина до 1,5 м. Легируют монокристаллы непосредственно в процессе выращивания. Для
получения однородных монокристаллов, легированных фосфором, их часто облучают медленными нейтронами [
]. Профилир. монокристаллы выращивают с помощью спец. формообразователя по способу
Степанова, "горизонтальным сдергиванием" со своб. пов-сти расплава, кристаллизацией на спец. дендритных
затравках. Поликристаллич. слитки получают направленной кристаллизацией в графитовой изложнице в условиях
строго контролируемого тепло-отвода. Осн. пром. метод получения эпитаксиальных слоев и структур К.-хим.
осаждение из газовой фазы с использованием смеси особо чистых SiCl4 и Н2. Процесс проводят в проточных
металлич. и кварцевых реакторах при 1250 °С и. атм. давлении с применением индукционного или радиационного
нагрева. Эпитаксиальные слои наращивают на ориентированные и прошедшие спец. мех. и хим. обработку подложки
из монокристаллич. К., размещаемые на кварцевом или графитовом (с покрытием SiC) пьедестале. Для снижения т-ры
эпитаксиального наращивания в качестве источника К. используют SiH2Cl2, а сам процесс проводят при 6,6-9,3 кПа.
Применяют также термич. разложение SiH4 (т-ра кристаллизации до 1000-1050 °C). Самую низкую т-ру кристаллизации
(700-800 °С) обеспечивает метод мол. эпитаксии - наращивание из мол. пучков, получаемых нагреванием кремниевых
заготовок электронным лучом в условиях глубокого вакуума (10-9-10-10 Па). Жидкофазную эпитаксию из р-ра К. в
металлич. расплаве (наиб. часто Sn) проводят при 1100-1200°С. Пленки гидрогенизир. К., или a-Si:H, получают
плазмохим. разложением SiH4, реактивным катодным распылением К. в атмосфере Н2, а также хим. осаждением из
газовой фазы с использованием смеси хлоридов К. и Н2. Пленки наращивают на металлич. и стеклянные пластины при
200-400 °С.
Определение. Качественно К. обнаруживают по образованию (преим. в кислых средах) коллоидных р-ров
гидратированного SiO2, окрашенных солей кремнемолибденовой к-ты H4[Si(Mo3O10)4]. Макроколичества К. (не менее
0,1% по массе) определяют гравиметрически, титриметрически и фотометрически. Гравиметрич. методы основаны на
способности К. образовывать гель H2SiO3, к-рый затем высушивают и взвешивают. При титриметрич. определении К.
переводят в H2SiF6, титруют щелочью или осаждают в виде малорастворимых солей H4[Si(Mo3O10)4] и определяют Мо
в осадке. Большинство фотометрич. методов основано на переводе бесцв. H2SiO3 в желтую кремнемолибденовую
к-ту, к-рую и определяют. Микроколичества К. определяют след. методами: эмиссионным спектральным (до 1-10-5 %),
нейтронно-активационным (до 1.10-6 %), масс - спектрометрич. (до 1.10-б %), атомно-абсорбционным с непламенной
атомизацией (до 1.10-4 %). Применение. К.-один из осн. полупроводниковых материалов в электронике. Приборы на
его основе могут работать при т-рах до 200 °С. Его используют для изготовления интегральных схем, диодов,
транзисторов, солнечных батарей, фотоприемников, детекторов частиц в ядерной физике и др., а также линз в
приборах ИК техники. В металлургии К. применяют как восстановитель (для получения силико-марганца,
силикоалюминия и др.), при произ-ве ферросилиция, для раскисления - удаления растворенного в расплавленных
металлах кислорода. К.-компонент электротехн. и др. сталей, чугунов, бронз, силуминов. К. и его соед. используют
для получения кремнийорг. производных и силицидов ряда металлов. a-Si:H применяют для изготовления солнечных
батарей, полевых транзисторов и др. Мировое произ-во К. (без СССР) для нужд полупроводникового
приборостроения составляет ок. 5000 т/год поликристаллич. К. и ок. 2200 т/год монокристаллов (1984). К.-биогенный
элемент. Он необходим для нормального роста и развития человека, животных, растений и микроорганизмов:
является структурным элементом соединит. ткани, связывая макромолекулы мукополисахаридов и коллагена, играет
существ. роль в метаболизме мн. растений и морских организмов, влияет на скорость минерализации и препятствует
возникновению атеросклероза. Соед. К. токсичны. Вдыхание мельчайших частиц пыли SiO2 и др. соед. К. (напр.,
асбеста) вызывает опасную профессиональную болезнь - силикоз. К. получен впервые Ж. Л. Гей-Люссаком и Л. Ж.
Тенаром в 1811.
Я в контакте
|
| |
| |
