Սիլիցիում. անհատական աշխատանք

Սիլիցիումը քիմիական տարր է, որի նշանն է՝ Si, իսկ կարգաթիվը՝14: Սիլիցիումի ագրեգատային վիճակը՝ պինդ:

Նյութս սկսեմ նրանով, որ թթվածնից հետո սիլիցիումը ամենատարածված տարրն է, և կազմում է երկրակեղևի կշռի 25 տոկոսը: Անկենդան աշխարհում խաղում է այնպիսի դեր, ինչպիսին ածխածինը՝ կենդանի: Ի տարբերություն ածխածնի՝ սիլիցիումը բնության մեջ ազատ վիճակում չի հանդիպում: Նրա բազմաթիվ միացությունները կազմում են լեռնատեսակների և հանքերի հսկայական մեծամասնությունը,օր.՝ գրանիտներ,գնեյսներ,բազալտներ,կվարց,դաշտաշպատներ,փայլար և այլն: Ավազը և կավը՝ որոնք կազմում են հողի հանքային մասը,նույնպես սիլիցիումի միացություններ են:

Հատկությունները.

Բյուրեղային սիլիցիումը որոշ նմանություն ունի մետաղների հետ, նա ունի փայլ և էլէկտրահաղորդականություն, սակայն թթուների հետ այն չի փոխազդում։ Մանրացված սիլիցիումը զգալի չափով տաքացնելիս` օդի մեջ կարելի է բռնկել, գոյացնելով սիլիցիումի դիօքսիդ՝ Si+O2=SiO2:

Սիլիցիումն օգտագործվում է համաձուլվածքների արտադրության մեջ: Չորս տոկոս սիլիցիում պարունակող պողպատը օգտագործվում է էլեկտրական տրանսֆորմատորներ պատրաստելու համար: Ավելի մեծ քանակով սիլիցում՝ 15 տոկոս և ավելի, պարունակող պողպատը թթվակայուն է և կիրառվում է քիմիական ապարատներ պատրաստելու համար:

Սիլիցիումի գերմաքուր կտոր.

սիլիցիումի միացությունը ածխածնի հետ՝ սիլիցիումի կարբիդը (SiC), կոչվում է կարբորունդ։ Այն իր կարծրությամբ մոտենում է ալմաստին:

Սիլիցիում ստանում են էլեկտրական վարառաններում. բարձր ջերմաստիճանային պայմաններում սիլիցիումի դիօքսիդը՝ ավազը, ածուխին միացնելով. SiO2+2C=Si+2CO:

Առաջադրանք. գրե՛ք երեք բան,ինչ սովորեցիք իմ նյութից:

Ապակի

Գոյություն ունեն բնական և արհեստական ապակիներ: 

Բնական ապակիները՝ պեռլիտները, վանակատները (օբսիդիան) և այլն, հրաբուխների գործունեության արգասիք են և կոչվում են նաև հրաբխային ապակիներ:

Արհեստական ապակին՝ ամորֆը, փխրուն, թափանցիկ, քիմիապես կայուն նյութ է: Այն ստանում են հատուկ վառարաններում՝ սոդայի (Na2CO3), կավճի (CaCO3), սիլիկահողի (SiO2) խառնուրդը միահալելով: Արդյունքում առաջանում են նատրիումի և կալցիումի սիլիկատներ, որոնք, սիլիկահողի հետ միաձուլվելով, վերածվում են հեղուկ ապակեզանգվածի,  իսկ հետագա սառեցմամբ` պինդ ապակու: Այսպիսի ապակին կոչվում է սիլիկատային: Սոդան պոտաշով (K2CO3) փոխարինելու դեպքում ստանում են դժվարահալ ապակի: Կավիճը՝ կապարի (II) օքսիդով (PbO), իսկ սոդան պոտաշով փոխարինելու դեպքում ստանում են բյուրեղապակի: Սկզբնական խառնուրդին տարբեր մետաղների օքսիդներ ավելացնելիս սիլիկատային ապակին ստանում է տարբեր գույներ, օրինակ՝ քրոմի (III) օքսիդից՝ կանաչ, կոբալտի (II) օքսիդից՝ կապույտ, մանգանի (IV) օքսիդից՝ կարմրամանուշակագույն և այլն: Եթե ապակին պարունակում է մոտ 99% սիլիկահող, ապա կոչվում է քվարցային ապակի:

Տաքացնելիս ապակին աստիճանաբար փափկում է և անցնում հեղուկ վիճակի: Հակառակը նույնպես տեղի է ունենում աստիճանաբար՝ սառեցմանը զուգընթաց ապակե զանգվածը պնդանում է: Ապակու այս հատկության վրա է հիմնված դրանից տարբեր իրերի ձևավորումը, որն իրականացվում է տարբեր եղանակներով: Ապակու ձգումը մեքենաներով կիրառվում է թերթային ապակու, խողովակների, ապակեձողիկների, ապակեթելերի արտադրության, գլոցումը՝ շինարարական, նախշազարդ թիթեղապակիների համար: Փչումը կիրառվում է նեղ բերանով ամանեղեն, մամլումը՝ հաստ պատերով իրեր պատրաստելու համար:

Ըստ կիրառության և հատկությունների՝ առանձնացվում են ապակու մի շարք տեսակներ՝ շինարարական, տեխնիկական, օպտիկական, էլեկտրամեկուսիչ և էլեկտրավակուումային, լուսատեխնիկական, լուծվող, տարայի, տեսակային և գեղարվեստական, ապակեթել և այլն:

Սիլիցիումի երկօքսիդ

Սիլիցիումի երկօքսիդ, սիլիկահող, Si02, սիլիցիումի և թթվածնի միացությունը սիլիկաթթվի անհիդրիդն է։ Անգույն, դժվարահալ, պինդ նյութ է, հալվում է +1728 °C-ում, չի լուծվում ջրում և թթուներում։ Լուծվում է ֆտորաջրածնական թթվում, շատ դանդաղ՝ նաև ալկալիներում։ Խառնուրդներ պարունակող սիլիցիումի երկօքսիդը գունավորված է։ Առաջացնում է պոլիմորֆային ձևափոխություններ՝ քվարց, տրիդիմիտ, կրիստոբալիտ, կոեսիտ, ստիշովիտ, կիտիտ, մանրաթելային սիլիկա հող։ Հալված սիլիցիումի երկօքսիդը պնդանում է՝ առաջացնելով ամորֆ ձևափոխություն՝ քվարցե ապակի։ Սիլիցիումի երրկօքսիդը անօրգանական պոլիմեր է՝ բաղկացած է թթվածնի ընդհանուր ատոմներով իրար միացած [Si04]4 քառանիստերից (ստիշովիտը՝ [SiOe]8՜ օկտաէդրներից)։ Բնության մեջ հանդիպում է քվարց, տրիդիմիտ և կրիստոբալիտ, նաև ջուր պարունակող օպալ կիզելգուր միներալների ձևով և կազմում է երկրակեղևի զանգվածի 12%։ Սիլիցիումի երկօքսիդը օգտագործվում է սիլիկատների (ապակի, խեցեղեն, հղկափոշի, բետոն, աղյուս) արտադրության մեջ և ռադիոտեխնիկայում։