Силиций (силиций) в нашето тяло

Силиция в човешкото тяло се произвежда от щитовидната жлеза. И тя съдържа най-вече в скелета, косата и зъбите. Концентрацията на силиций в мозъка варира в зависимост от състоянието: нараства с нервна възбуда и намалява с инхибиране.

Силиконът влиза в тялото с продуктите, които консумираме. Те са особено богати на растителни продукти: зеленчуци, плодове, богати на фибри зърнени храни, черен хляб.

Най-добрата абсорбция на силиций в тялото става по време на тренировка.

В организма силицийът играе ролята на строителен материал за образуването на аминокиселини и хормони, както и като катализатор за много биохимични процеси. Той също така стимулира имунната система, предотвратява развитието на рак и диабет.

При липса на силиций в организма, процесът на стареене се ускорява, в съдовете се появяват холестеролни плаки, не се елиминират токсините, ноктите и косата стават крехки.

Минималната доза силиций, необходима за организма, е 20 mg на ден. Препоръчва се допълнителна употреба по време на бременност, остеопороза и при всякакви хронични заболявания. Вярно е, че първо трябва да се консултирате с лекар.

силиций


Силиконът е много рядък минерален вид от класа на родните елементи. Всъщност, изненадващо е колко рядко химичният елемент силиций, съставляващ не по-малко от 27.6% от масата на земната кора в свързаната му форма, се намира в природата в чиста форма. Но силиций е силно свързан с кислорода и е почти винаги под формата на силициев диоксид, SiO.2 (кварцово семейство) или като част от силикати (SiO4 4). Нативният силиций като минерал беше открит в продуктите на вулканичното изпарение и като най-малките включвания в естественото злато.

СТРУКТУРА

ХАРАКТЕРИСТИКИ

Силиконът е крехък, само когато се нагрява над 800 ° C, той става пластмасово вещество. Той е прозрачен за инфрачервено лъчение с дължина на вълната от 1.1 микрона. Присъщата концентрация на носителите на заряд е 5,81 · 10 15 m-3 (при температура 300 K), температурата на топене е 1415 ° C, температурата на кипене е 2680 ° C, а плътността е 2,33 g / cm3. Той има полупроводникови свойства, неговата устойчивост намалява с повишаване на температурата.

Аморфният силиций е кафяв прах на базата на силно разрушена диамантова структура. Той има по-висока реактивност от кристалния силиций.

морфология

Отбелязани са единични факти за намиране на чист силиций в естествената форма.

ПРОИЗХОД

Съдържанието на силиций в земната кора според различни източници е 27,6–29,5% от масата. По този начин, силицийът е вторият най-разпространен в земната кора след кислорода. Концентрацията в морската вода е 3 mg / l. Има изолирани факти за намиране на чист силиций в неговата естествена форма - най-малките включвания (наноиндивидуали) в ийолитите на Горячегорския алкален габроиден масив (Кузнецк Алатау, Красноярска територия); в Карелия и на Кольския полуостров (според проучването на Колунската свръхдепа); микроскопични кристали във фумаролите на вулканите Толбачик и Кудряви (Камчатка).

ЗАЯВЛЕНИЕ

Монокристален силиций - в допълнение към електрониката и слънчевата енергия, се използва за производството на огледала за газови лазери.

Метални съединения със силиций - силициди - широко се използват в промишлени (например електронни и атомни) материали с широк спектър от полезни химически, електрически и ядрени свойства (устойчивост на окисление, неутрони и др.). Редица елементи силициди са важни термоелектрически материали.

Силиконовите съединения служат като основа за производството на стъкло и цимент. Силикатната индустрия се занимава с производство на стъкло и цимент. Произвежда и силикатна керамика - тухли, порцелан, фаянс и изделия от тях. Широко известен е силикатно лепило, което се използва в строителството като сушител, а в пиротехниката и в ежедневието - за залепване на хартия. Широко се използват силиконови масла и силикони, материали на основата на силициеви силициеви съединения.

Технически силиций намира следните приложения:

  • суровини за металургията: сплавен компонент (бронз, силимин);
  • деоксидатор (при топене на желязо и стомана);
  • модификатор на свойствата на метали или легиращ елемент (например добавянето на определено количество силиций при производството на трансформаторни стомани намалява коерцитивната сила на готовия продукт) и др.;
  • суровини за производството на по-чист поликристален силиций и пречистен металургичен силиций (в литературата „umg-Si“);
  • суровини за производство на силиций, органични материали, силани;
  • понякога се използва технически клас силиций и неговата сплав с желязо (феросилиций) за производството на водород в полето;
  • за производство на слънчеви клетки;
  • антиблокираща добавка в пластмасовата промишленост.

Силициевият

Съдържанието

История на

Pure Creme е изолиран през 1811 г. от френски учени Джоузеф Луи Гей-Люсак и Луи Жак Тенар.

Произход на името

През 1825 г. шведският химик Джон Якоб Берцелиус чрез действието на метален калий върху силициев флуорид SiF4 има чист елементарен силиций. Новият елемент получи името "силиций" (от латински. Silex - флинт). Руското название "силикон" е въведено през 1834 г. от руския химик Герман Иванович Хес. Преведено от гръцката кремнос - „скала, планина“.

Да бъдеш в природата

Според разпространението в земната кора силицийът е втори сред всички елементи (след кислород). Масата на земната кора е 27,6–29,5%, съставена от силиций. Силиконът е част от няколкостотин различни естествени силикати и алуминосиликати. Силициев диоксид е най-често срещаният - многобройни форми на силициев диоксид (IV) SiO2 (речен пясък, кварц, кремък и др.), съставляващи около 12% от земната кора (по тегло). В свободната си форма силиций не се среща в природата, въпреки че една четвърт от земята се състои от силиций.

приемане

Силиконовата индустрия се произвежда чрез намаляване на стопилката SiO2 кокс при около 1800 ° С в дъгови пещи. Чистотата на така получения силикон е около 99.9%. Тъй като за практическа употреба е необходим силиций с по-висока чистота, полученият силиций е хлориран. Образуват се съединения от състава на SiCl4 и SiCl3H. Тези хлориди се пречистват по-нататък от примеси по различни начини и на последния етап се редуцират с чист водород. Пречистването на силиций е възможно също и поради предварителната подготовка на магнезиев силицид Mg2Si. Освен това, летливият моносилан SiH се получава от магнезиев силицид като се използва солна или оцетна киселина.4. Монозиланът по-нататък се пречиства чрез дестилация, сорбция и други методи и след това се разлага на силиций и водород при температура от около 1000 ° С. Съдържанието на примеси в силиция, произведен по тези методи, се намалява до 10 -8 -10 -6% тегловни.

Методът за получаване на силиций в чист вид е разработен от Николай Николаевич Бекетов. Най-големият производител на силиций в Русия е OK Rusal [1] - силиций се произвежда в заводите в Каменск-Уралски (Свердловска област) и Шелехов (Иркутска област).

Физични свойства

Кристалната решетка от силиций е кубичен лицево-центриран диамантен тип, параметър a = 0.54307 nm (други полиморфни модификации на силиция са получени при високи налягания), но поради по-дългата връзка между Si-Si атомите в сравнение с дължината на C - C, твърдостта на силиция е значително по-малко от диамант. Силиконът е крехък, само когато се нагрява над 800 ° C, той става пластмасово вещество. Интересно е, че силицийът е прозрачен за инфрачервено лъчение, като се започва с дължина на вълната от 1,1 микрометра.

Електрофизични свойства

Елементният силиций е типичен непряко-насочен полупроводник. Ширината на лентата при стайна температура е 1.12 eV, а при T = 0 K е 1.21 eV [2]. Концентрацията на носителите на заряд в силиций с вътрешна проводимост при стайна температура е 1.5 · 10 16 m -3. Електрофизичните свойства на кристалния силиций се влияят силно от съдържащите се в него следи от примеси. За получаване на монокристали на силиций с р-тип проводимост, в силиция се въвеждат добавки от елементи от трета група - бор, алуминий, галий и индий, с електронна проводимост - добавки на елементите на петата група - фосфор, арсен или антимон. Електрическите свойства на силиция могат да се променят чрез промяна на условията на обработка на монокристали, по-специално чрез третиране на повърхността на силиций с различни химически агенти.

Подвижността на електрони е 1400 cm² / (c * c).

Химични свойства

В съединенията силицийът проявява степен на окисление от +4 или -4, тъй като състоянието на sp3-хибридизацията на орбиталите е по-характерно за силициевия атом. Следователно, във всички съединения, с изключение на силициев оксид (II) SiO, силицийът е четиривалентен.

Химически, силицийът е неактивен. При стайна температура той реагира само с газообразен флуор и се образува летлив силициев тетрафлуорид SiF.4. При нагряване до температура от 400 до 500 ° C, силиций реагира с кислород за образуване на SiO диоксид.2, с хлор, бром и йод - с образуването на съответните лесно летливи тетрахалиди SiHal4.

Силиконът не реагира директно с водород, силициевите съединения с водород са силани с обща формула SiпН2n + 2 - Получава се непряко. SiH моносилан4 (често се нарича просто силан) се освобождава, когато металните силициди взаимодействат с киселинни разтвори, например:

Силанът се образува в тази реакция SiH4 съдържа смес от други силани, по-специално дисилан Si2Н6 и трисилан Si3Н8, в която има верига от атоми от силиций, свързани помежду си чрез единични връзки (—Si - Si - Si—).

С азот силиций при температура около 1000 ° С образува силициев нитрид3N4, с бор - термично и химически устойчиви бориди SiB3, роднина6 и сиб12. Съединението на силиций и най-близкият му аналог върху периодичната таблица - въглерод - силициев карбид SiC (карборунд) се характеризира с висока твърдост и ниска химическа активност. Carborundum се използва широко като абразив.

При нагряване на силиций с метали се появяват силициди. Силицидите могат да се разделят на две групи: йонно-ковалентни (алкални метали, силициди на алкалоземни метали и тип Ca).2Si, Mg2Si и др.) И металоподобни (силициди на преходни метали). Силицидите на активните метали се разлагат под действието на киселини, силицидите на преходните метали са химически стабилни и не се разлагат под действието на киселини. Металоподобните силициди имат високи точки на топене (до 2000 ° С). Най-често образуваните металоподобни силициди на съединенията MeSi, Me3си2, мен2си3, мен5си3 и mesi2. Металичните силициди са химически инертни, устойчиви на действието на кислород дори при високи температури.

При възстановяване на SiO2 силиций при високи температури образува силициев оксид (II) SiO.

Силиконът се характеризира с образуването на силициеви силиконови съединения, в които атомите на силиция са свързани в дълги вериги чрез свързване на кислородните атоми —О—, и към всеки силициев атом, в допълнение към два О-атома, още два органични радикала R1 и R2 = СН3, C2Н5, C6Н5, СН2СН2CF3 и други

приложение

В момента силицийът е основният материал за електрониката и слънчевата енергия.

Понякога се използва силиций (техническа чистота) и неговата сплав с желязо (феросилиций) за производство на водород в полеви условия.

Метални съединения със силиций, силициди са широко използвани в промишлени (например електронни и атомни) материали с широк спектър от полезни химически, електрически и ядрени свойства (устойчивост на окисление, неутрони и т.н.), а силицидите на редица елементи са важни термоелектрически материали.

Силиконът се използва в металургията при топене на желязо, стомана, бронз, силимин и др. (Като дезоксидиращ агент и модификатор, както и като легиращ компонент).

Силиконовите съединения служат като основа за производството на стъкло и цимент. Силикатната индустрия се занимава с производство на стъкло и цимент. Произвежда и силикатна керамика - тухли, порцелан, фаянс и изделия от тях.

Силикатно лепило е широко известно, основно се използва за залепване на хартия.

Напоследък широко се използват полимери на силициева основа - силикони.

Биологична роля

За някои организми силицийът е важен биогенен елемент. Той е част от поддържащите форми на растенията и скелетните животни. Силиконът е концентриран в големи количества от морски организми - диатомеи, радиоларии, гъби. Големи количества силициев концентрат хвощ и зърнени култури, на първо място - подсемейство Bamboks и Risovidnyh, включително - сеитба ориз. Човешката мускулна тъкан съдържа (1-2) · 10 -2% силиций, костна тъкан - 17 · 10 -4%, кръв - 3.9 mg / l. Всеки ден до 1 г силиций влиза в човешкото тяло с храна.

Силиконовите съединения са относително нетоксични. Но е много опасно да се вдишват силно диспергирани частици както от силикати, така и от силициев диоксид, които се образуват, например, по време на експлозивни работи, когато се забиват камъни в мини, по време на машините за пясъкоструене и т.н.2, хванати в белите дробове, кристализират в тях, а получените кристали разрушават белодробната тъкан и причиняват тежко заболяване - силикоза. За да се предотврати навлизането на опасен прах в белите дробове, трябва да се използва респиратор за защита на дихателните органи.

Силикон (Si)

Силиконови съединения:

В чист вид силицийът е бил изолиран за пръв път през 1811 г. (френски J.-L. Gay-Lussac и L.J. Tenard). Чист елементарен силиций е получен през 1825 г. (швед Y. Berzelius). Наименованието „силикон” (преведено от древногръцки като „планина”) е дадено на химичния елемент през 1834 г. (руски химик Г. И. Хес).

Силиконът е най-честият химически елемент (след кислорода) на Земята (съдържание в земната кора 28-29% от теглото). В природата силицийът най-често се среща под формата на силициев двуокис (пясък, кварц, кремък, фелдшпат), както и в силикати и алуминосиликати. Чистият силиций е изключително рядък. Много естествени силикати в чист вид са скъпоценни камъни: изумруд, топаз, аквамарин - всичко това е силиций. Чистият кристален силициев диоксид (IV) се намира под формата на скален кристал и кварц. Силиконовият оксид, в който има различни примеси, образува скъпоценни и полускъпоценни камъни - аметист, ахат, яспис.


Фиг. Структурата на силиконовия атом.

Електронната конфигурация на силиция е 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 (виж Електронната структура на атомите). На външното енергийно ниво силицийът има 4 електрона: 2 сдвоени при 3s-подниво + 2 несдвоени при р-орбитали. Когато силициевият атом премине в възбудено състояние, един електрон от s-подустройството "напуска" своята двойка и преминава към р-подниво, където има една свободна орбитала. Така, в възбудено състояние, електронната конфигурация на силициевия атом приема следната форма: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3p 3.


Фиг. Преходът на силиконовия атом към възбудено състояние.

Така, силиций в съединения може да прояви валентност 4 (най-често) или 2 (виж Valency). Силициевият (както и въглеродът), реагиращ с други елементи, образува химически връзки, в които може едновременно да се откаже от своите електрони и да ги приеме, но в същото време способността да се приемат електрони от атоми на силиций е по-слабо изразена от тази на въглеродните атоми, поради по-голям атом силиций.

Степента на окисление на силиция:

  • -4: SiH4 (силан) Са2Si, Mg2Si (метални силикати);
  • +4 - най-стабилна: SiO2 (силициев оксид), Н2SiO3 силикати и силициеви халиди (силициева киселина);
  • 0: Si (проста субстанция)

Силикон, като просто вещество

Силиконът е тъмно сиво кристално вещество с метален блясък. Кристалният силиций е полупроводник.

Силиконът образува само една алотропна модификация, подобна на диаманта, но не толкова силна, защото Si-Si връзките не са толкова силни, колкото в диамантената въглеродна молекула (виж Diamond).

Аморфният силиций е кафяв прах с точка на топене 1420 ° С.

Кристален силиций се получава от аморфен чрез прекристализация. За разлика от аморфния силиций, който е доста активен химикал, кристалният силиций е по-инертен по отношение на взаимодействието с други вещества.

Структурата на кристалната решетка от силиций повтаря структурата на диаманта, - всеки атом е заобиколен от четири други атома, разположени във върховете на тетраедъра. Атомите се свързват помежду си с ковалентни връзки, които не са толкова силни като въглеродните връзки в диаманта. Поради тази причина, дори при п. Някои ковалентни връзки в кристалния силиций се разрушават, в резултат на което някои от електроните се освобождават, така че силицийът има малко електрическа проводимост. С нагряването на силикона в светлината или с добавянето на някои примеси се увеличава броят на разрушените ковалентни връзки, в резултат на което се увеличава броят на свободните електрони и следователно се увеличава и електропроводимостта на силиция.

Химични свойства на силиций

Подобно на въглерода, силицийът може да бъде както редуциращ агент, така и окислител, в зависимост от веществото, с което реагира.

Когато n. Силиконът взаимодейства само с флуор, което се обяснява с достатъчно силна силициева кристална решетка.

Силиконът реагира с хлор и бром при температури над 400 ° С.

Силиций взаимодейства с въглерода и азота само при много високи температури.

  • В реакции с неметали силицийът действа като редуциращ агент:
    • при нормални условия на неметали силиций реагира само с флуор, образувайки силициев халид:
      Si + 2F2 = SiF4
    • при високи температури силиций реагира с хлор (400 ° С), кислород (600 ° С), азот (1000 ° С), въглерод (2000 ° С):
      • Si + 2Cl2 = SiCl4 - силициев халогенид;
      • Si + O2 = SiO2 - силициев оксид;
      • 3Si + 2N2 = Si3N4 - силициев нитрид;
      • Si + C = SiC - карборунд (силициев карбид)
  • В реакции с метали силицийът е окислител (образуват се салициди:
    Si + 2Mg = Mg2си
  • В реакции с концентрирани алкални разтвори силиций реагира с отделянето на водород, образувайки разтворими соли на силициева киселина, наречени силикати:
    Si + 2NaOH + H2О = Na2SiO3 + 2H2
  • Силиконът не реагира с киселини (с изключение на HF).

Приготвяне и използване на силиций

Получаване на силиций:

  • в лабораторията - от силициев диоксид (алумотерапия):
    3SiO2 + 4Al = 3Si + 2Al2О3
  • в промишлеността, редукцията на силициев оксид с кокс (технически чист силиций) при висока температура:
    SiO2 + 2С = Si + 2CO
  • най-чистият силиций се получава чрез редукция на силициев тетрахлорид с водород (цинк) при висока температура:
    SiCl4+2H2 = Si + 4HCl

Силиконово приложение:

  • производство на полупроводникови радиоелементи;
  • като металургични добавки при производството на топлоустойчиви и киселинно устойчиви съединения;
  • в производството на слънчеви клетки за слънчеви клетки;
  • като AC изправители.

Ако ви харесва сайтът, ще бъдем благодарни за популяризирането му :) Кажете на приятелите си за нас на форума, в блога, в общността. Това е нашият бутон:

силиций

Силикон - залог на силни кости, еластична кожа, лъскава коса и добра памет. Пречистващите кръвта, лечебните рани, холеретичните и бактерицидните свойства правят този микроелемент един от най-важните в ежедневната диета. Благодарение на силиция, тялото абсорбира по-добре желязо, калций, кобалт, манган, флуор. Здрави съдове, силен имунитет, бърз метаболизъм - резултат от добра абсорбция на силиций.

Общи характеристики

Силиконът заема четиринадесето място в периодичната таблица на химичните елементи D.I. Менделеев.

По отношение на разпространението в земната кора, микроелементът се нарежда на второ място след кислорода. В морска вода концентрацията му достига 3 mg / l.

В природата микроелементът е представен от силициев двуокис, съединение на базата на силициев диоксид (IV) SiO2, което заема 12% от масата на земната кора. Минерали и скали, образувани от силициев диоксид: пясък (река и кварц), кварц и кварцит, кремък, фелдшпат; силикати и алуминосиликати.

Физични и химични свойства на силиция

Физични свойства. Силиконът е крехък. При нагряване над 800 ° C увеличава пластичността му. Устойчив е на киселини. В кисела среда той се покрива с неразтворим оксиден филм и се пасивира.

Микроелементът е прозрачен за инфрачервено лъчение, започващ при дължина на вълната от 1.1 микрона.

Химични свойства Силиция взаимодейства:

  • с халогени (флуор) с проявление на редуциращи свойства: Si + 2F2 = SiF4. Реагира с хлороводород при 300 ° С с бромоводород при 500 ° С;
  • с хлор при нагряване до 400–600 ° С: Si + 2Cl2 = SiCl4;
  • с кислород при нагряване до 400–600 ° С: Si + O2 = SiO2;
  • с други неметали. При температура 2000 ° С реагира с въглерод (Si + C = SiC) и бор (Si + 3B = B3Si);
  • с азот при температура 1000 ° С: 3Si + 2N2 = Si3N4;
  • с метали с образуването на силициди: 2Ca + Si = Ca2Si;
  • с киселини - само със смес от флуороводородна и азотна киселина: 3Si + 4HNO3 + 18HF = 3H2 [SiF6] + 4NO + 8H2O;
  • с луга. Силиконът се разтваря и образува силикат и водород: Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + H2.

Не взаимодейства с водород.

Взаимодействие в организма с витамини и минерали

Силикон взаимодейства с витамини А, С и Е (снимка: colady.ru)

Силиконът взаимодейства с витамини А, С и Е. Комбинацията от зърнени култури с цитрусови и зелени зеленчуци се счита за най-полезна.

Силиконът участва в борбата срещу свободните радикали. Взаимодействайки с тежки метали (олово), микроелементът образува стабилни съединения. Те се екскретират от пикочно-половата система. Същото се случва и със шлаки и токсични вещества.

Силиконът подобрява абсорбцията на желязо (Fe) и калций (Ca), кобалт (Cb), манган (Mn), флуор (F).

Намаляването на концентрацията на силиций в съединителната тъкан води до съдови лезии, атеросклероза и здравината на костите.

Ролята на силиция в появата и протичането на различни заболявания

При липса на силиций в организма се повишава концентрацията на холестерол в кръвта. Поради това се образуват холестеролни плаки, оттокът се влошава.

С консумацията на силиций по-малко от 20 мг на ден отслабва имунната система. Появяват се алергични обриви, кожата става суха и люспи, развива се гъба.

Косата става по-тънка, люспите на скалпа и сърбежът. Ноктите за нокти са деформирани.

Ефективността и психичното състояние се влошават поради нарушения на кръвния поток и насищане на мозъка с кислород.

С намаляване на количеството на силиций в тялото до 1,2-1,6%, това е изпълнено с поява на инсулт, инфаркт, диабет, хепатит и онкология.

Излишъкът от силиций води до отлагане на соли в пикочните пътища и ставите, фиброза и патологии на кръвоносните съдове. В най-лошия случай, черният дроб се увеличава, крайниците се подуват, кожата става синя, появява се недостиг на въздух.

Силиконов функционален потенциал

Силиконът образува кости, хрущялни тъкани и стени на съдовете (фото: 123RF.com)

Основната задача на силиция в тялото е образуването на костни, хрущялни тъкани и стени на съдовете. 90% от минерала се среща в съединителната и костната тъкан, лимфните възли, щитовидната жлеза, косата и кожата. Въпреки това, функционалният потенциал на химичния елемент не се ограничава до това. Благодарение на силиция:

  • костите и ставните връзки са подсилени. Колкото повече минерали има в първата, толкова по-силна е тя. Намаляването на концентрацията на силиций в костната тъкан е изпълнено с остеопороза и атеросклероза. За хрущялната тъкан е важно синтезирането на гликозаминогликани;
  • предотвратява дегенерацията на междупрешленния диск. Последните са съставени от плочи от хрущялна тъкан. Колкото по-малко силиций, толкова по-бързо се износва чинията. Ако в него се образува пукнатина, цереброспиналната течност ще започне да тече. Той е изпълнен с издатини и херния;
  • възстановява се костната тъкан. Костите, сухожилията и сухожилията растат много трудно и дълго;
  • подобрява състоянието на кожата, ноктите и косата. Те съдържат най-висока концентрация на химически елемент. Суха и люспеста кожа, крехка и тъпа коса, разделяне на ноктите са признаци на недостиг на силиций;
  • стабилизира метаболизма. Благодарение на силиция, три четвърти от 70% от химичните елементи се абсорбират. Минералът участва в метаболизма на протеините и въглехидратите;
  • укрепване на имунитета. Благодарение на силиция, фагоцитозата се ускорява - образуването на специални клетки на имунната система. Тяхната основна функция е разделянето на чужди протеинови структури. Ако вирусната инфекция влезе в тялото, фагоцитите обгръщат врага и унищожават;
  • тежките метали и токсините се елиминират. Силиконовият оксид реагира с тях, превръщайки се в неутрален за организма съединения, които се екскретират с урината;
  • укрепват съдовите стени, сърдечните клапи, мембраната на органите на стомашно-чревния тракт. Основата на стената на съда е еластин, който се синтезира с помощта на силиций;
  • намалява пропускливостта на стените на съдовете, намаляват признаците на разширени вени, тромбофлебит и васкулит;
  • ракови заболявания. Антиоксидантните свойства на витамините С, А, Е се усилват чрез взаимодействие със силиций. Борбата със свободните радикали е по-лесна за организма;
  • мозъчните заболявания са предотвратени. При липса на силиций, стените на съдовете стават по-меки, слабо транспортират кръвта към мозъка, което води до хипоксия - кислородно гладуване, поради което мозъкът не функционира с пълен капацитет. Невроните на мозъка без силиций не могат да дават и получават команди. В резултат на това се нарушава подвижността на движенията, кръвоносните съдове се стесняват, главоболието е болезнено и замаяно, а доброто състояние се влошава.

Източници на силиций

Ядки са основният източник на силиций (снимка: foodandhealth.ru)

Съдържание на силиций в продукти (mg на 100 g): t

  • кафяв ориз - 1240;
  • овесена каша - 1000;
  • просо - 754;
  • ечемик - 600;
  • соя - 177;
  • елда - 120;
  • боб - 92;
  • Грах - 83;
  • Ерусалимски артишок - 80;
  • Царевица - 60;
  • Фрибър - 51;
  • Спанак - 42;
  • Ряженка - 34;
  • Магданоз - 31;
  • Карфиол - 24;
  • Зелен лист зелена салата - 18;
  • Праскова - 10;
  • Орлови нокти - 10.

Съвет! Искате бързо да попълвате резервите от силиций в тялото? Забравете за месо с гарнитура. Самото месо, въпреки че съдържа достатъчно количество силиций (30-50 mg на 100 g), предотвратява неговото усвояване от други продукти. Отделно хранене - напротив. Комбинирайте неполиран ориз, ечемик, просо, просо, елда със зеленчуци и плодове. Подредете „дни на гладно“ на кайсии, круши и череши

Комбинация с други хранителни вещества

Избягвайте комбинирането на силиций с алуминий. Действието на последното е противоположно на действието на силиция.

За да се увеличи съдържанието на силиций в организма с помощта на месни продукти е невъзможно. Без значение колко силиций в месото и страничните продукти, те не се абсорбират. Освен това те блокират усвояването на силиций, съдържащ се в други храни - билки, зеленчуци и зърнени храни. Влакното, съдържащо се в тях, подобрява абсорбцията на силиций.

Силиконът заедно с други микроелементи участва в химичните реакции на синтеза на колаген и еластин, които са част от съединителната тъкан на кожата, косата и ноктите.

Силиконът подобрява антиоксидантните свойства на витамините С, А, Е. Последните се борят срещу свободните радикали, които причиняват рак.

За предотвратяване на рак, използвайте тези продукти заедно (описани в таблицата)

  • моркови, магданоз, киселец и пепел;
  • зелен грах, спанак;
  • грах, листа от маруля;
  • тиква, домат, праскова, кайсия;
  • бяло зеле, зелен фасул, синя слива, къпина;
  • червен пипер, картофи, зелен лук;
  • дива роза, морски зърнастец, сини сливи;
  • леща, соя, ябълки;
  • пъпеши и кратуни;
  • коприва, мента
  • плодове от морски зърнастец, ягоди, касис;
  • цитруси, хрян;
  • ягода, ананас; банан, череша;
  • зеле, бяло броколи, брюкселско зеле, ферментирало;
  • зелен млад лук;
  • малина, манго;
  • зелен пипер, репичка, спанак
  • зеле, домати, корен от целина, тиква;
  • Зеленчуци, сладки пиперки, грах;
  • моркови, царевица;
  • малини, боровинки, различни сушени плодове;
  • касис, дива роза (прясна), слива;
  • сусам, мак, ечемик, овес, бобови растения

Силиконовият оксид в тялото взаимодейства с тежки метали (олово) и токсини. В резултат на химическа реакция се образуват стабилни съединения, които се отделят чрез бъбреците.

Дневна ставка

Дневният процент силиций (по-долу) се изчислява само за възрастни. Горното допустимо ниво на консумация на силиций за деца и юноши не е инсталирано.

  • Деца до 6 месеца и след 7 липсват.
  • От 1 до 13 години - отсъства.
  • Тийнейджъри (мъже и жени) - отсъстват.
  • Възрастни - 20-50 mg.

Когато се използват силицийсъдържащи лекарства (Атоксил), дневната доза при деца над 7 години и възрастни е 12 г. Максималната доза на лекарството е 24 грама на ден. За деца от една година до 7 години - 150-200 mg от лекарството на килограм телесно тегло.

Дефицит на силиций и излишък

Дефицитът на силиций може да се задейства от:

  • спазване на монодиет и пост. Колкото по-разнообразна е диетата, толкова по-големи са ползите за тялото. Колко полезна и богата на силиций ще бъде неполиран ориз и ечемик, а зърнената диета е изпълнена с недостиг. Резултатът е замаяност, слаби стени на съдовете и крехки кости;
  • паразитни заболявания. Giardiasis, ascariasis, trichocephalosis, strongyloidosis, teniarinhoz провокират липса на силиций. Резултатът - лошо здраве, нарушение на органите на стомашно-чревния тракт;
  • прекомерно упражнение. По време на натоварването се консумират не само енергийните запаси на мускулите, но и минералите в състава на костите. Последните участват в процеса на възстановяване след натоварването. Например, след интензивно обучение (скокове, ускорение, работа с тежести) част от мускулните влакна се разкъсва. За тяхното възстановяване се изразходват допълнителни енергийни ресурси. Съединителната тъкан, покриваща костта, се деформира. Силиконът е необходим за възстановяването му;
  • период на активен растеж при децата. Силиконът подпомага трансформирането на хрущяла в костната тъкан. В юношеството броят на костните увреждания нараства, тъй като костните клетки бързо се разделят (растат). Клетките на съединителната тъкан (сухожилия и връзки) нямат време за тях. Ако не намалите натоварването, не могат да се избегнат фрактури и пукнатини;
  • намалена киселинност на стомаха. Намаляване на солната киселина в стомаха (нивото на киселинност е повече от 8,3 рН, в антрала на стомаха - повече от 1,3–7,4 рН, в епителния слой - повече от 7,0 рН) е изпълнено с абсорбция на силиций. Колкото по-ниска е киселинността, толкова по-крехки са костите.

Липсата на силиций в тялото е опасна при следните условия:

  • висока концентрация на холестерол в кръвта. Холестеролът запушва кръвоносните съдове (образуват се золистеринови "плаки"), кръвта става по-вискозна и оттокът се влошава;
  • предразположение към гъбични заболявания. Колкото по-малко силиций, толкова по-слаба е имунната система. Когато се погълне вирусна инфекция, фагоцитите (специални клетки на имунната система) се произвеждат в недостатъчни количества;
  • пърхот, косопад и изтъняване. Еластичността на косата и кожата е предимство на еластин и колаген, които се синтезират чрез силиций. Нейният недостатък засяга състоянието на кожата, косата и ноктите;
  • промени в настроението. От насищането на мозъка с кислород зависи не само ефективността, но и психичното състояние на човека. Поради отслабените стени на кръвоносните съдове, кръвта не протича добре в мозъка. Кислородът не е достатъчен за извършване на обичайните умствени операции. Промените в настроението и лошото представяне са резултат от липсата на силиций. Същото се случва, когато времето се променя;
  • сърдечносъдово заболяване. Причината е същата - отслабени съдови стени;
  • захарен диабет. Причината е увеличаването на концентрацията на глюкоза в кръвта и неспособността на тялото да го намали.

Намаляването на съдържанието на силиций в организма е изпълнено с такива заболявания:

  • от 1.2 до 4.7% - инсулт и инфаркт;
  • 1,4% или по-малко - диабет;
  • 1,6% или по-малко - хепатитен вирус;
  • 1.3% - онкологични заболявания.

Съвет! Silicon участва във всички видове обмен. Микроелементът, съхраняван в стените на кръвоносните съдове, ги предпазва от проникването на мазнини в кръвната плазма и блокира кръвния поток.

Увеличете количеството храни, съдържащи силиций в диетата по време на:

  • физическа и емоционална умора. Порция от зърнени храни за закуска, голяма чиния зелена салата за обяд и чаша риаженка или кефир преди лягане гарантират заряд на бодрост;
  • бременност и кърмене Имунитетът на бебето и майката зависи от правилната диета. 20-50 мг силиций на ден ще направи костите здрави, а кожата - еластична;
  • подготовка за състезанието. Колкото повече енергия, толкова повече силиций-съдържащи храни трябва да бъдат в диетата. Те ще предотвратят крехки кости, навяхвания и сухожилия;
  • пубертета. Болката в коленете (болестта на Шлатер) е често срещано явление. Костните клетки се делят по-бързо от съединителните клетки. Последният не само поддържа костта в анатомично правилно положение, но и предпазва от механични повреди. Червена боровинка, орехи и круши са страхотна закуска за тийнейджър.

Ако състоянието на кожата, косата и ноктите е незадоволително, опирайте се върху кашата и сока. Гроздовият сок за утре, сокът от червена боровинка за обяд и круша вечеря не е първата стъпка към гъвкава и тонизирана кожа.

Какво заплашва излишния силиций

Излишният силиций в тялото е изпълнен с повишена раздразнителност (снимка: lekar-n.com)

Невъзможно е да се разболеете от излишния силиций в храната, но жителите на райони с високо съдържание на силиций в почвата или водата са в рисковата зона.

Поради високата концентрация на силиций в тялото:

  • соли се отлагат в пикочните пътища, ставите и други органи;
  • фиброза се развива в кръвоносните съдове и в цялото тяло като цяло. Симптоми: бързо дишане при лек товар, намален капацитет на белите дробове, ниско кръвно налягане;
  • дясната камера се разширява и хипертрофира ("белодробно сърце");
  • черният дроб се увеличава, крайниците се подуват, кожата става синя;
  • повишава се раздразнителност, развива се астеничен синдром;
  • увеличава риска от заболявания на горните дихателни пътища. Най-често срещаната е силикозата. Болестта се развива поради вдишване на прах, съдържащ силициев диоксид, и протича в хронична форма. С напредването на заболяването в белите дробове на пациента нараства съединителната тъкан. Нормалният газообмен е нарушен и срещу него се развива туберкулоза, емфизем или рак на белия дроб.

В риск - работници мини, леярски магазини, производители на огнеупорни материали и керамични продукти. За болестта сигнал затруднено дишане, задух и кашлица. Симптомите утежнени от усилие. Порцелан и фаянс, производство на стъкло, находища на руди от цветни и благородни метали, пясъчно почистване на отливки - потенциално опасни обекти.

Силиконовото претоварване се проявява чрез намаляване и повишаване на телесната температура, депресивно състояние, обща умора и сънливост.

С такива знаци, включват в диетата моркови, цвекло, картофи, йерусалим артишок, както и кайсии, череши, банани и ягоди.

Силиконови продукти

Въпреки факта, че тялото на възрастен съдържа 1-2 грама силиций, допълнителна част не боли. На ден, с храна и вода, един възрастен консумира около 3.5 мг силиций. Един възрастен прекарва три пъти повече от основния метаболизъм - около 9 mg. Причините за повишената употреба на силиций - бедна екология, окислителни процеси, които предизвикват образуването на свободни радикали, стрес. Само съдържащите силиций продукти не могат да направят - запасите на лекарства или лечебни растения.

Рекордерите на съдържанието на силиций хвойна, хвощ, вратига, пелин, гинко bilobed. Както и полеви лайка, мащерка, китайски орех и евкалипт.

За да компенсирате недостига на силиций, можете да използвате силиконова вода. Едно от свойствата на микроелемента е структурирането на водните молекули. Такава вода не е подходяща за живота на патогенни микроорганизми, протозои, гъби, токсини и чужди химически елементи.

Силиконовата вода на вкус и свежест напомня разтопената вода.

За да почистите и обогатите водата със силиций у дома, трябва:

  • купуват кремъчни камъни в аптечния магазин - колкото по-малък, толкова по-добре (колкото по-голяма е областта на контакт между кремък и вода);
  • поставя се във водата в размер на 50 g камъни в 3 литра вода;
  • Вливайте вода в стъклени съдове при стайна температура на тъмно място за 3-4 дни. Колкото по-дълго водата се изтегля, толкова по-силен е терапевтичният ефект;
  • готова вода да се излее в друг контейнер, оставяйки долния слой 3-4 см дълбоко (не може да се използва поради натрупването на токсини).
  • Водата се съхранява в херметически затворена кутия за период от година и половина.
  • Можете да пиете силициева вода във всякакви количества за предотвратяване на атеросклероза, хипертония и уролитиаза, кожна патология и диабет, инфекциозни и онкологични заболявания, разширени вени и дори психични разстройства.

Atoxil (Atoxil). Активна съставка Атоксила - силициев диоксид.

  • прах за суспензия;
  • бутилки от 12 g от лекарството;
  • флакони от 10 mg от лекарството;
  • сашета по 2 g всяка, в опаковка 20 сашета.

Фармакологично действие. Действа като ентеросорбент, има зарастване на рани, антиалергично, антимикробно, бактериостатично и детоксикиращо действие.

В органите на стомашно-чревния тракт лекарството абсорбира екзогенни и ендогенни токсини (бактериални и хранителни алергени, ендотоксини на микроорганизми, токсични вещества) и ги отстранява.

Ускорява транспортирането на токсини от кръвта, лимфата и тъканите в храносмилателния тракт.

Показания: диария, салмонелоза, вирусен хепатит А и В, алергични заболявания (диатеза, атопичен дерматит), изгаряния, трофични язви, гнойни рани.

Използва се при бъбречни заболявания, ентероколит, токсичен хепатит, цироза на черния дроб, хепатохолецистит, наркотична и алкохолна интоксикация, кожни заболявания (екзема, дерматит, невродермит), интоксикация с гнойно-септични процеси и изгаряне.

  • Бутилка. Отворете бутилката (флакона) с прах, добавете до 250 ml марка в чиста питейна вода, разклатете, докато стане хомогенна.
  • Чанта за сашета. 1-2 сашета саше се разтварят в 100-150 ml чиста питейна вода. Вземете един час преди хранене или лекарства.

Продължителността на лечението на остри чревни инфекции е 3-5 дни. Курсът на лечение е до 15 дни. При лечение на вирусен хепатит - 7-10 дни.

Странични ефекти: запек.

Противопоказания: обостряне на язва на дванадесетопръстника и стомаха, ерозия и язви на лигавицата на дебелото и тънкото черво, чревна обструкция, свръхчувствителност към силициев диоксид.

Лекарството не се предписва на деца до една година, бременни и кърмещи.

Лекарствени взаимодействия:

  • с ацетилсалицилова киселина (Аспирин) - повишена дезагрегация на тромбоцитите;
  • със симвастатин и никотинова киселина - намаляване на кръвта на атерогенните фракции на липидния спектър и повишаване нивото на липопротеините VP и холестерола;
  • с антисептици (трифуран, фурацилин, хлорхексидин, бифуран и др.) - повишаване на ефективността на терапията на гнойно-възпалителни процеси.

Силикон - общата характеристика на даден елемент и химични свойства

Мястото на силиция в периодичната система

Силиконът се намира в 14-та група на Периодичната таблица на химичните елементи D.I. Менделеев.

Външното енергийно ниво на въглеродния атом съдържа 4 електрона, които имат електронна конфигурация 3s 2 3p 2. Силиконът проявява окислителни състояния -4, +2, +4. Силиконът е типичен неметален, в зависимост от вида на трансформацията, елементът може да бъде окислител и редуциращ агент.

Силиконова алотропия

Кристален силиций - тъмно сиво вещество с метален блясък, висока твърдост, крехкост, полупроводник; t ° pl. 1415 ° С; t ° kip 2680 ° С.

Той има диамантена структура (sp3 - хибридизация на силициеви атоми) и образува силни ковалентни σ-връзки. Инертен е.

Аморфен силикон - кафяв прах, хигроскопичен, по-реактивен.

Получаване на силиций

1) 2С + Si +4 O2 - t ° → Si 0 + 2CO

2) 2Mg + Si +4O2 - t ° → 2MgO + Si 0

Намиране на силиций в природата

Силиконът е вторият най-често срещан елемент на Земята след кислорода и съдържанието му в земната кора е 27,6% (тегл.). Той се намира само под формата на съединения.

Силиконовият оксид образува голям брой естествени вещества - скален кристал, кварц, силициев диоксид. Тя е в основата на много полускъпоценни камъни - ахат, аметист, яспис и др.
Силиконът също е част от скално-образуващи минерали - силикати и алуминосиликати - фелдшпати, глини, слюда и др.

Химични свойства на Si

Типична активност на неметални среди.

Като редуциращ агент:
1) С кислород
Si 0 + 02 - t ° → Si + 4 O2

2) С халогени, с флуор без нагряване.
Si 0 + 2F2 → SiF4

3) С въглерод
Si 0 + C - t ° → Si + 4 C

(SiC - карборунд - твърд, използван за смилане)

5) Не реагира с киселини. Разтваря се само в смес от азотни и флуороводороди:
3Si + 4HNO3 + 18HF → 3H2[SIF6] + 4NO + 8H2О

6) С алкали (при нагряване):
SiO + 2NaOH + Н2O → Na2Si + 4O3+ 2H2

6) С метали (образуват се силициди):
Si 0 + 2Mg - t ° → Mg2Si-4

Чрез разлагане на метални силициди с киселина се получава силан (SiH4)
Mg2Si + 2H2SO4 → SiH4+ 2MgSO4

Силиконовата. Силиконови свойства. Силиконово приложение

Описание и свойства на силиция

Силикон - елемент, четвъртата група, третият период в таблицата на елементите. Атомно число 14. Формула на силиций - [Si] 3s2 3p2. Определя се като елемент през 1811 г., а през 1834 г. получава руското наименование "силиций", вместо бившето "Сицилия". То се топи при 1414º С, кипи на 2349ºС.

С молекулярна структура, тя прилича на диамант, но е по-ниска по твърдост. Доста крехко, в нагрято състояние (не по-малко от 800 ° С) придобива пластичност. Осветена е от инфрачервено лъчение. Еднокристалният тип силиций има полупроводникови свойства. Според някои характеристики силициевият атом е подобен на атомната структура на въглерода. Силициевите електрони имат същия валентен номер, както в въглеродната структура.

Работните свойства на силиций зависят от съдържанието в него на определено съдържание. Силиконът има различен тип проводимост. В частност, това е тип „дупка“ и „електронен“. Първият бор се добавя към силиция. Ако добавите фосфор, силиций придобива втори вид проводимост. Ако силиций се загрява заедно с други метали, се образуват специфични съединения, наречени "силициди", например в реакцията "магнезий-силиций".

Силиконът, който отива за нуждите на електрониката, се оценява основно от характеристиките на горните му слоеве. Ето защо е необходимо да се обърне внимание на тяхното качество, то е пряко отразено в цялостното представяне. Работата на произведеното устройство зависи от тях. За да се получат най-приемливите показатели за горните слоеве от силиций, те се обработват с различни химически методи или се подлагат на облъчване.

Съединението "сяра-силиций" образува силициев сулфид, който лесно взаимодейства с вода и кислород. Когато реакцията с кислорода, при температурни условия над 400 ° С, се получи силициев диоксид. При същата температура се получават реакции с хлор и йод, както и с бром, при което се образуват летливи вещества - тетрахалиди.

Свързването на силиций и водород, чрез директен контакт, няма да работи, за това има непреки методи. При 1000 ºС е възможна реакцията с азот и бор, което води до получаване на силициев нитрид и борид. При същата температура, комбинирайки силиций с въглерод, можете да произвеждате силициев карбид, т.нар. Този състав има солидна структура, бавна химическа активност. Използва се като абразив.

Във връзка с желязото силицийът образува специална смес, което позволява топенето на тези елементи, при които се формира феросилициевата керамика. Освен това точката на топене е много по-ниска, отколкото ако се разтопи отделно. Когато температурният режим е над 1200º С, образуването на силициев оксид започва от елемента и при определени условия се получава силициев хидроксид. При ецване на силиций се използват алкални разтвори на основата на вода. Температурата им трябва да бъде най-малко 60 ° С.

Силиконови отлагания и добив

Елементът е второто най-разпространено вещество на планетата. Силиконът представлява почти една трета от обема на кората. По-често се среща само кислород. Преобладаващо се изразява чрез силициев двуокис - съединение, съдържащо силициев диоксид. Основните производни на силициевия диоксид са кремък, различни пясъци, кварц и фелдшпат. След тях са силикатни силикатни съединения. Силиконовата самоидентичност е рядкост.

Силиконово приложение

Силиконът, чиито химични свойства определят неговото поле на приложение, е разделен на няколко типа. По-малко чист силиций се отнася за металургичните нужди: за сплави, например за добавяне към алуминий, силицийът активно променя свойствата си, дезоксидиращи агенти и др. Той активно променя свойствата на металите, като добавя към техния състав. Силиконови допира тях, промяна на производителността, силиций е съвсем достатъчно в същото време много малка сума.

Също така, производните от по-високо качество се произвеждат от неочистен силиций, по-специално моно и поликристален силиций, както и от силициеви органични вещества - това са силикони и различни органични масла. Той също така намира използването му в производството на циментова и стъклена промишленост. Той не обикалял и не произвеждал тухли, фабрики, произвеждащи порцелан и фаянс, и без него.

Силиконът е част от добре познатото силикатно лепило, което е предназначено за ремонтни работи, а по-рано е било използвано в офисните нужди, докато не се появят по-практични заместители. Някои пиротехнически продукти включват също силиций. От него и неговите железни сплави можете да получите водород на открито.

Какво е по-добър силиций за? Слънчевите панели също са включени в силиция, разбира се, не са технически. За тези нужди е необходим силиций с перфектна чистота или поне технически силиций с най-висока степен на пречистване.

Така нареченият "електронен силиций", който съдържа почти 100% силиций, има много по-добри резултати. Затова е предпочитан при производството на прецизни електронни устройства и сложни схеми. В производството им се изисква висококачествена производствена схема, силиконът, за който трябва да отиде само най-високата категория. Работата на тези устройства зависи от това колко силиций съдържа нежелани примеси.

Силиконът заема важно място в природата и повечето живи същества непрекъснато чувстват необходимостта от него. За тях това е един вид строителна композиция, защото е изключително важна за здравето на опорно-двигателния апарат. Всеки ден човек абсорбира до 1 г силиконови съединения.

Може ли силицийът да бъде вреден?

Да, поради това, че силициевият диоксид е изключително разположен до образуването на прах. Той има дразнещо действие върху лигавичните повърхности на тялото и може активно да се натрупва в белите дробове, причинявайки силикоза. За да направите това, производството, свързано с обработката на силициеви елементи, не забравяйте да използвате респиратори. Тяхното присъствие е особено важно, когато става въпрос за силициев монооксид.

Цена на силиций

Както е известно, цялата съвременна електроника, от телекомуникациите до компютърните технологии, се основава на използването на силиций, използвайки неговите полупроводникови свойства. Другите му аналози се използват в много по-малка степен. Уникалните свойства на силиций и неговите производни все още са извън конкуренцията в продължение на много години напред. Въпреки спада на цените през 2001 г. за силиция, продажбите бързо се върнаха към нормалното. А през 2003 г. оборотът възлиза на 24 хил. Тона годишно.

За най-новите технологии, които изискват почти кристално чист силиций, неговите технически аналози не са подходящи. И поради сложната си система за почистване, цената се увеличава съответно. Поликристалният тип силиций е по-широко разпространен, неговият монокристален прототип е малко по-малко търсен. Делът на използването на силиций за полупроводници заема лъвския дял от оборота.

Цените на продуктите варират в зависимост от чистотата и предназначението на силиция, който може да бъде закупен от 10 цента на килограм сурови суровини до 10 долара или повече за „електронен” силиций.