Silicon: codsiga, kiimikada iyo jirka guryaha

Mid ka mid ah xubno ka ugu badan ee dabiiciga ah - waa silicium, ama Silicon. qaybinta balaadhan oo noocan oo kale ah waxay muujinaysaa muhiimadda iyo muhiimadda arrinta. Waxaa si deg deg ah la fahamsan yahay iyo dadka bartay sida si ay u baaraan Silicon bartay. Its isticmaalo waxay ku salaysan tahay hantida gaarka ah oo aynu ka sii hadli doonaa.

Silicon - element a kiimikada

Haddii aad ku shukridaan a description of this item ah oo ku saabsan xaaladda ee wareegsan nidaamka, waxaa suurtagal ah si ay u aqoonsadaan soo socda muhiim dhibcood:

1. Tirada Serial - 14.
2. Period - saddexaad yar.
3. Group - IV.
4. Hoosaadka - guriga.
5. Dhismaha qolof electron dibadda ah waxaa lagu qeexay by formula ² 3 3p ^2.
6. Silicon element Chemical Si waxaa muujinaysaa by calaamad, oo waxaa loogu dhawaaqaa sida "Silicium".
7. gobolka qayilo oo waxay muujinayaa: -4, +2; 4.
8. valence The eb waa IV.
9. Silicon miisaanka qaaradda waa 28,086.
10. In dabiiciga ah, waxaa jira saddex isotopes xasiloon element ah tirooyin mass 28, 29 iyo 30.

Sayidka, atamka Silicon ka kiimikada of view - element ku filan bartay, ku tilmaamay noocyo kala duwan oo guryaha kala duwan.

History of daahfurka

Tan iyo nooca aad u of content caan ah iyo mass ahaa xeryahooda kala duwan ee element ah, tan iyo wakhtiyadii hore, dadka loo isticmaalaa in la ogaado oo ku saabsan guryaha iyo magacyada dad badan oo iyaga ka mid ah. Silicon saafi ah waxaa dheer ku hadhay ka baxsan xadadka aqoonta aadanaha ee kiimikada.

The xeryahooda ugu caansan, kuwaas oo loo adeegsaday quruumaha guryaha iyo warshadaha ka dhaqamada qadiimiga ah (Masriyiintii, Romans, rusichi Chinese, Faarisi iyo kuwo kale) waxay ahaayeen kuwo qaali ah, iyo dhagaxyo qaali ah semi-ku salaysan xabagta Silicon. Kuwaas waxaa ka mid ah:

• Opal;
• rock madarad oo kale;
• iyo tobasiyos,
• chrysoprase;
• onika la yidhaahdo,
• khalkedoon iyo kuwa kale.

Sidoo kale ka dhigay isticmaalka quartz jir ah iyo ciid quartz ganacsiga dhismaha. Si kastaba ha ahaatee, Silicon ah aasaaska hadhay xallin ilaa qarnigii XIX ah, inkastoo saynisyahano badan ayaa isku dayay in aan micne lahayn in ay la kala saaro xeryahooda kala duwan, iyadoo la isticmaalayo iyo Xoojiya, iyo heerkulka sare, iyo xataa korontada. Kuwanu waa maskaxda dhalaalaya, sida:

• Carl Scheele;
• Gay-Lussac;
• Tenar;
• Gemfri Devi,
• Antuan Lavuaze.

Dhaqangelinta si guul leh loo helo Silicon saafi ah ku guulaysteen Jens Jacobs Berzelius 1823. Waayo, kanu wuxuu waayo-aragnimo ku qaatay uumiga fluoride alloying Silicon iyo potassium macdan ah. Sidaas darteed, wax ka beddelid ah amorphous ee element ah. Isla saynisyahano ayaa lagu casuumay in magaca Laatiin ah ee la eb furan.

Weli ka dib, in 1855, saynisyahan kale - St. Claire Deville - suurtagashay in synthesize noocyo kala duwan oo allotropes kala duwan - Silicon crystalline. Tan iyo aqoonta element this iyo hantida noqday mid aad u dhakhso ah, aamusa. Dadku waxa ay xaqiiqsadeen in uu leeyahay muuqaalada u gaar ah in aad u wanaagsan loo isticmaali karo si loo daboolo baahiyaha iyaga u gaar ah. Sidaa darteed, maanta mid ka mid ah ugu doonteen alaabta ee korantada iyo technology - waa Silicon. Its isticmaalka waxaa kaliya la ballaariyo xuduudaha ay sanad kasta.

Magaca Ruush siiyey eb saynisyahan Hess ee 1831. Waa this iyo ku xayiran in this maalin.

Tusmada ee dabiiciga ah

Baahsanaanta ee dabiiciga ah, Silicon waa labaad oo kaliya in ogsijiin. Its boqolkiiba marka la barbardhigo atamka kale oo ka kooban qolof ah - 29.5%. Intaa waxaa dheer, carbon iyo Silicon - laba element gaar ah oo sameysmi karaa wareegeen meel xira la mid kale. Taasi waa sababta ugu dambeeyey ku jira in ka badan 400 macdan dabiici ah oo kala duwan, sida qayb ka mid ah taas oo uu ku helay lithosphere, hydrosphere iyo dabdhaliyayaasha.

Halkee dhab ahaan ku jira Silicon?

1. In lakabyada ay dubka sare ee carrada.
2. The dhagaxyada, berkadood iyo Arrays.
3. Qeybta hoose ee jirkooda oo biyo ah, gaar ahaan badaha iyo badaha.
4. In dhirta iyo nolosha badda boqortooyada xayawaanka.
5. In dadka iyo xayawaanka dhulka.

Waxaad calaamadee kartaa qaar ka mid ah macdanta iyo dhagaxyada ugu badan qayb ka mid ah taas oo la joogo in tiro badan oo ah Silicon. Kiimikooyinka iyaga waa sida in content miisaanka of element saafiga ah dhexdeeda gaadho 75%. Si kastaba ha ahaatee, tirada saxda ah waxay ku xiran tahay noocyada kala duwan ee wax. Sidaas daraaddeed, dhagaxyada iyo macdan la content Silicon:

• feldspars;
• Miikaa,
• amphibole;
• opals;
• khalkedoon,
• silicates;
• sandstones;
• silicates aluminium;
• dhoobo iyo kale.

Aruursaday ee qolofka iyo exoskeletons xoolaha badda, Silicon danbeyn foomamka ah kayd silica xoog on hoose ee balliyada. Tani waa mid ka mid ah ilaha dabiiciga ah ee element this.

Intaas waxaa sii dheer, waxaa la ogaaday in Silicium jira qaab saafi ah hooyo - foomka of kiristaalo. Laakiin kayd oo kale waa dhif iyo naadir.

The guryaha jirka ah ee Silicon

Haddii aad siin soocista ah element ah ee la ballamay ee guryaha jireed iyo kiimikada, ugu horreeya oo dhan waxaa lagama maarmaan ah si loogu soo koobin jirka. Halkan waxaa ku qoran dhowr ah oo aasaasi ah:

1. Waxaa jira laba hab doorinta allotropic - amorphous iyo crystalline, taas oo ku kala duwan yihiin guryaha oo dhan.
2. daaqaddii crystal waa mid aad la mid ah in ka mid ah diamond, maxaa yeelay, carbon iyo Silicon saaraysa waa shiidaa isku mid ah. Si kastaba ha ahaatee, farqiga masaafo ee u dhaxeeya atamka ee kala duwan (in ka badan in ka mid ah Silicon), sidaas daraaddeed diamond ah dhib badan iyo ka xoog badan. daaqaddii nooca - fool-xuddun u cubic.
3. Shayga waa mid aad u debcaan, ayaa noqonaya caag at heerkulka sare.
4. heerkulka barafku waa 1415˚S.
5. Karkaraya dhibic - 3250˚S.
6. Mugga Maandooriyaha - 2.33 g / cm ^3.
7. Connection Color - cawlan oo lacag ah, ayaa muujiyay luster ah macdan ah dabeecad u.
8. Waxa uu ku semiconducting wanaagsan, taas oo ay awoodaan in ay kala duwan yihiin oo la sii dheer ee wakiilada kala duwan.
9. Beelaya biyo, mileyaasha organic iyo acids.
10. Gaar ahaan L. in alkalis.

U dir ka mid ah guryaha jirka ah ee Silicon awood dadka si ay u maareeyaan iyo u isticmaali si ay u abuuraan kala duwan ee wax soo saarka. Tusaale ahaan, guryaha ku salaysan isticmaalka semiconductivity korantada Silicon saafi ah.

kiimikaad

guryaha kiimikada ee Silicon si xoog leh ku xiran tahay xaaladaha falcelinta. Haddii aan ka hadlo maalkii saafi ah goobaha caadiga ah, waxaad u baahan tahay si ay u muujiyaan waxqabad aad u yar yahay. crystalline iyo Silicon amorphous Labaduba waa mid aad u inert. Ha la macaamilaan kasta oxidants xoog (kale oo aan ahayn fluorine) ama wakiilada yaraynta xoog leh.

Tan waxa u sabab xaqiiqada ah in dusha sare ee xabagta filimka wax SiO ₂ waxaa isla markiiba la aasaasay, taasoo ka hortagaysa isdhexgalka dheeraad ah. Waa in la aasaasay sarkhaansan oo biyo ah, hawada iyo uumi awoodaan.

Haddii aan la beddelo shuruudaha iyo xaaladaha caadiga ah ka dhigi kulaylinta Silicon si heerkul ka sarreeya 400˚S, ay falcelin aad bay u weynaan. Xaaladdan oo kale, waxaa la fal:

• oxygen;
• dhammaan noocyada kala duwan ee halogeen;
• hydrogen.

Iyada oo sii kordhay ee heerkulka, ee formation of alaabta by reaction la boron, nitrogen iyo carbon. Muhiimad gaar ah waa carbide Silicon ah - SIC, maadaama ay tahay a wax ka sugi lahaayeen wanaagsan.

Sidoo kale, guryaha kiimikada ee Silicon ayaa bayaan loo arkaa in dareen diidmo oo la biraha. iyaga ka gees ah oxidizer uu, si badeecada waxaa la yiraahdaa silicide. xeryahooda noocan oo kale ah lagu yaqaan:

• xumadoodu;
• xumadoodu;
• Biraha kala guurka.

Xarunta wuxuu leeyahay sifooyin aan caadi ahayn laga heli marka alloying bir ah iyo Silicon. Waana magaca dhoobada ferrosilicon ayaa si guul leh u codsatay in industry ee.

Iyada oo walxaha adag ficil Silicon ma galaan, sidaas oo dhan ee noocyada ay awoodaan si ay u milmaan oo keliya:

• aqua regia (isku dar ah ee nitric iyo acids Hydrochloric);
• alkalis iyo dhamayta.

Sayidka heerkulka xal waa in aan ka yarayn 60 ° C. All this Xaqiijiyay wax sal jirka ah - diamond-deggan daaqaddii crystalline, siinaya xoog iyo inertness.

Hababka diyaarinta

Diyaarinta Silicon qaab saafi ah - geeddi-socodka waa qaali dhaqaale. Intaas waxaa sii dheer, by Samo falku ka mid ah guryaha labada hab siinayaa oo kaliya 90-99% saafi ah wax soo saarka, halka nijaasta ahaa ee foomka of Biraha iyo carbon sii weli. Sidaas uun ka heli alaabtii kuma filna. Waxaa sidoo kale waa in tayo cad qaybaha shisheeye.

Guud ahaan, wax soo saarka ee Silicon waa la fuliyay laba siyaabood oo muhiim ah:

1. ciid White, kaas oo ah xabagta a Silicon saafi SiO _2. waxaa Calcining la Biraha firfircoon (sida caadiga ah magnesium) waxaa la aasaasay element a free qaab ka beddelid ah qaab ma lahayn. khayroon daahirnimo ee habkan waa heer sare ah, sheyga waa la helay la dhalidda ka mid ah 99.9 boqolkiiba.
2. Habka badan heer warshadeed - ciid sintering dhalaalisa la coke ee meelo gaar ah kaamerada. Habkani waxaa la sameeyey by saynisyahano Ruush Beketovym N. N.

daaweyn dheeraad ah gaadhista nadiifinta hababka wax soo saarka. Ujeedada this, acids ama halogens (chloro, fluoro).

Silicon amorphous

dabeecad Silicon noqon doonaa dhamaystirnayn hadii aanan si gooni gooni ah tixgeliyaan mid kasta oo ay beddelka allotropic. The ugu horeysay oo ka mid ah - waa qaab ma lahayn. In wax gobolka arkaa xiriir this waa brown ah budada brown, jar kala firdhiyey. Waa heer sare hygroscopic, waxay muujinayaa falcelin ku filan sare oo kululaynta. Under xaaladaha caadiga ah, waa inay awoodaan inay kaliya la macaamilaan oxidizer ugu adag - fluorine.

Loo yaqaan Silicon amorphous waa nooc ka mid ah crystal ma aha arrin sax ah. Its daaqaddii muujinaysaa in walaxda - waa nooc ka mid ah Silicon jar kala qaybsan jira qaab kiristaalo. Sidaa darteed, sida, kuwaas beddelka - xarunta isla.

Si kastaba ha ahaatee, guryaha ay kala duwan yihiin, sidaas si la hadasho of allotropes. keligeed, Silicon ah amorphous leeyahay awood sare si svetopoglotitelnoy. Intaa waxaa dheer, xaaladaha qaarkood, tilmaame, taasu waa ka dhakhso badan ka foom crystalline la mid ah. Sidaa darteed, waxaa loo isticmaalo ujeeddooyin warshadaha. In foomkan (budada) xarunta si fudud codsatay in ay dusha sare kasta, haddii ay tahay caag ama galaas. Sidaa darteed, waxaa haboon in loo isticmaalo waa waa Silicon qaab ma lahayn. Codsiga waxaa uu ku salaysan yahay soo saaridda unugyada tamarta qoraxda of iskeel oo kala duwan.

Inkasta oo ay xirtaan ee batariyo noocan ah arrin degdeg ah, ay sabab u tahay abrasion mid ah waxyaabaha la film dhuuban, laakiin isticmaalka iyo baahida loo korayo oo kaliya. Ka dib oo dhan, xataa nolosha adeeg gaaban unugyada tamarta qoraxda ku salaysan Silicon amorphous ay awoodaan si ay u siiyaan tamar for ganacsiga oo dhan. Waxaa intaa dheer, soo-saarka ka mid ah waxyaabaha sida aan qashinka, taas oo ka dhigaysa in ay aad u dhaqaale.

Waxa diyaariyey hoos u ah wax ka bedelidii ah xeryahooda birta firfircoon, tus, sodium ama magnesium.

Silicon crystalline

beddelid lacag-cawl Shiny ee element ah. Waxaa foomkan waa ugu badan iyo kuwa ugu caansan. Tan waxaa loo sharxay by set oo ah guryaha tayada hantiyeen by maalka.

Astaamaha u gaarka ah daaqaddii crystal Silicon waxa ka mid ah noocyada kala soocidda ay, sida dhowr iyaga ka mid ah:

1. tayada Electronic - ugu nadiifsan oo ugu sarreeya. Tani waa nooca loo isticmaalo qalabka korontada si ay u dhisaan alaabtii aadka xasaasiga ah.
2. Solar fasalka. Magaca laftiisa qeexayaa degaanka isticmaalka. Sidoo kale waa Silicon khayroon daahirnimo si caddaalad sare, isticmaalka taas oo loo baahan yahay in la abuuro a-tayo sare leh oo muddo dheer socda cadceedda. converters Photoelectric in ku saleysan yihiin qaab-dhismeedka crystal waa ka tayo iyo xirtaan u adkaysta badan kuwa ka dhigay isticmaalaya beddelid amorphous by sputtering on noocyada kala duwan ee substrate.
3. Silicon Technical. In noocan oo kale ah baarka ka mid ah walxaha kuwa, kuwaas oo ka kooban oo ku saabsan 98% element saafi ah. kale oo dhan u dhaco si noocyada kala duwan ee nijaasta ahaa:

• boron;
• aluminium;
• chloro;
• carbon;
• fosfooraska, iyo kuwa kale.

Nooca dambe oo ah walaxda in su'aashan waxaa loo isticmaalaa si aad u hesho polycrystals Silicon. Si arrintan loo sameeyo, la fuliyo geedi socodka of recrystallization. Sidaas awgeed, adigoo daahir ah ku helay waxyaabaha sida, taas oo loo saarin karaa in kooxaha tayo qoraxda oo elektaroonik ah.

By polysilicon dabiiciga ah - waa dhexe dhexeeya bedelidii amorphous iyo crystal. Iyada oo muuqashadii noocaas ah waxaa ka hawl yar in ay ka shaqeeyaan, waxaa ka fiican in ay dib loo cusboneysiin karo iyo nadiifinta fluorine iyo chlorine.

Products in ay yihiin natiijada lagu tilmaami karo sida soo socota:

• multisilicon;
• monocrystalline;
• kiristaalo u qaabeysan,
• duugga ah Silicon;
• Silicon Technical;
• soo-saarka qashinka ah qaab jajabkii iyo haraaga ah ee wax.

Mid kasta oo iyaga ka mid ah waxaa loo isticmaalaa in industry iyo waxaa loo isticmaalaa by qofka gabi ahaanba. Sidaa darteed, geeddi-soo-saarka, on Silicon, waxaa loo arkaa non-qashinka. Tani waxay si weyn u yaraynaysaa qiimaha dhaqaale, iyada oo aan saamayn ku tayada.

Isticmaalka Silicon saafi ah

warshadaha wax soo saarka Silicon waxaa si wanaagsan loo habeeyey, iyo qiyaasta waa wax weyn. Tan waxa u sabab xaqiiqada ah in element sida maran ah, iyo foomka xeryahooda kala duwan, waa mid baahsan iyo baahida loo qabo in beeraha kala duwan ee sayniska iyo farsamada.

Halkaasoo loo adeegsaday crystalline iyo Silicon amorphous in ay foomka saafi ah?

1. In metallurgy sida Intaa waxaa dheer alloying ah, awood u leh inay beddesho sifooyinka biraha iyo Alloys ay. Sidaas darteed, waxaa loo isticmaalaa in barafku bir iyo bir tuuray.
2. noocyada kala duwan ee walxaha tago muuqashadii nadiifiye saaridda - polysilicon.
3. xeryahooda Silicon leh arrinta organic - waa warshadaha kiimikada ah, kuwaas oo si gaar ah loo jecel yahay maanta. qalabka silikoon waxaa loo isticmaalaa in daawada, in soo saaridda ee maacuunta, qalabka iyo wax ka badan.
4. Production of milicsiga kala duwan. Qaabkan helo tamarta waa mid ka mid ah ugu wanaagsan ee mustaqbalka. Eco-friendly, kharash-ool ah iyo hardwearing - faa'iidooyinka ugu weyn ee korontada sida.
5. wallaacadda Silicon la isticmaalaa muddo aad u dheer. Xitaa wakhtiyadii hore dadka loo isticmaalo sida dhimbiil oo dhagax adag ee ka suuroggalaan dabka. Mabda 'Tani waa aasaas u ah wax soo saarka ee noocyada kala duwan ee lagu shido. Maanta, waxaa jira noocyada taas oo dhagax adag ah waxaa lagu bedelaa daawaha ah ee Halabuurka gaar ah, kaas oo siinaysaa natiijooyin deg deg ah oo dheeraad ah (arcing).
6. Electronics oo tamarta qorraxda.
7. zerkalets Production in qalabka laser gaaska.

Sayidka, Silicon saafi leedahay wax badan oo ka mid ah guryaha faa'iido oo gaar ah oo u ogolaan in ay u isticmaalaan si ay u abuuraan waxyaabaha muhiim ah oo loo baahan yahay.

Isticmaalka xeryahooda Silicon

Waxa intaa dheer in walax fudud yihiin xeryahooda Silicon used oo kala duwan kuwaas oo aad u ballaaran. Waxaa jira warshadaha oo dhan la yidhaahdo silicate. Waxay ku salaysan tahay isticmaalka walxaha kala duwan, oo ay ku jiraan this item laga cabsado. Waxa ay xiriir iyo in laga soo saaro?

1. ciid quartz ama webiga - SiO _2. Waxaa loo isticmaalo soo saaridda ee dhismaha iyo qalabka madaxtooyada, sida sibidhka iyo dhalooyinka. Isticmaalka qalabka sida si fiican u yaqaan. None of dhismaha waa aan xogta ka kooban, taas oo rumayn ka muhiimada ay Silicon xeryahooda.
2. dhoobada silicate, oo ay ku jiraan qalabka sida earthenware, galaas, leben iyo waxyaabaha ku salaysan iyaga on. qaybaha waxaa loo isticmaalaa in daawada, in soo saaridda of weelka, qurxinta, alaabta guriga, dhismaha iyo meelaha kale ee qoyska ka mid ah dhaqdhaqaaqa aadanaha.
3. xeryahooda silikoon - silicone, silica, saliid silicone.
4. xabagta silicate - waxaa loo isticmaalaa sida xafiis, in pyrotechnics iyo dhismaha.

Silicon, qiimaha oo kala duwan oo ku saabsan suuqa dunida, laakiin ma gudbaan calaamaddu ku taal, midhona kor 100 rubles Ruush halkii kiilo (Quruurado ah) waa shay caan ah oo qiimo leh. Dabcan, xeryahooda ee element this sidoo kale si weyn loo dabaqi karo.

Doorka noolaha ee Silicon

In la eego muhiimada jirka ah ee Silicon aan muhiimada. Ay ka kooban tahay iyo qaybinta unugyada waa sida soo socota:

• 0,002% - muruqa;
• 0.000017% - lafaha,
• Dhiig - 3.9 mg / l.

Maalin kasta waa ku dhacaa qiyaastii hal garaam ee Silicon, ama cudurka. Dilaaga ah aan dhexdooda, si kastaba ha ahaatee sii dheerayn Silicon gaajo keenaysaa in:

• timaha,
• muuqaalka kore ee finan iyo finan;
• nuglaanta iyo brittleness lafaha,
• permeability gaddoonka iftiin,
• daal iyo madax xanuun,
• ah ee burbur iyo burbur fara badan.

Wixii dhirta, Silicon ah - element raad muhiim ah lagama maarmaan u ah koritaanka iyo horumarka caadiga ah. cilmiga xoolaha ayaa muujisay in dadka u koraan si fiican, kuwaas oo maalin walba ku baabbi'iyee xaddi ku filan oo Silicon.