Ульяновский ГАУ
03.02.2021 Вниманию абитуриентов!
С 1 февраля 2021 года в ФГБОУ ВО Ульяновский ГАУ начался прием документов поступающих на очно-заочную и заочную внебюджетную формы обучения по программам высшего образования – программам бакалавриата, программам специалитета, программам магистратуры, на 2021-2022 учебный год.
27.05.2021 Вниманию выпускников вузов!
ФГБОУ ВО Ульяновский ГАУ осуществляет прием документов на обучение по программам высшего образования – программам подготовки научно-педагогических кадров в аспирантуре на 2021-2022 учебный год на очную и заочную бюджетную и внебюджетную формы обучения.
01.06.2021 Ректорат УлГАУ всегда на связи!
13.06.2021 Пять шагов к поступлению
12.07.2021 Образовательный проект «Школа фермера» в Ульяновском ГАУ
12 июля 2021 года стартовал прием заявок на участие в образовательном проекте «Школа фермера».
16.07.2021 Экзамен с участием внешнего эксперта
С 18 июня по 13 июля у студентов 2—4 курсов УлГАУ, обучающихся по направлениям «Биология» и «Ветеринарно-санитарная экспертиза» и специальности «Ветеринария», состоялись экзамены с участием внешнего эксперта.
16.07.2021 Студенты Ульяновского ГАУ отправились на отдых в Крым
15 июля первая группа студентов Ульяновского аграрного университета им. П.А. Столыпина отправилась в санаторий «Волна парк», который находится в Бахчисарайском районе Республики Крым.
14.07.2021 Всероссийский конкурс «Золотые Имена Высшей Школы»
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации приглашает преподавателей университета принять участие во Всероссийском конкурсе «Золотые Имена Высшей Школы».
12.07.2021 Я бы в фермеры пошел, пусть меня научат!
12 июля в Ульяновской области стартовала кампания по приему заявок в «Школу фермера».
12.07.2021 Премия «Экономист года»
Приглашаем принять участие в конкурсе на право получения общероссийской высшей общественной экономической премии «Экономист года».
10.07.2021 Будущее агропромышленного комплекса в надёжных руках
Исполняющий обязанности министра АПК и развития сельских территорий Михаил Семенкин, председатель комитета Законодательного собрания по аграрной и продовольственной политике, природопользованию и охране окружающей среды Вячеслав Ковель, ректор университета Виталий Исайчев, деканы Андрей Павлушин и Наталья Нейф поздравили 8 июля со знаменательным событием – получением дипломов – студентов, завершивших обучение по программам высшего образования на инженерном и экономическом факультетах.
09.07.2021 Впереди – новые реалии и перспективы
Исполнение песни «Молодой агроном» 9 июля выпускником факультета агротехнологий, земельных ресурсов и пищевых производств УлГАУ Вячеславом Ханом прозвучало многозначительно. 84 человека получили в этот день дипломы об окончании бакалавриата и магистратуры Ульяновского ГАУ по направлениям подготовки «Агрономия», «Агрохимия и агропочвоведение», «Землеустройство и кадастры», «Технология продукции и организация общественного питания», «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции». Двадцати восьми из них вручены дипломы с отличием.
09.07.2021 Всероссийский конкурс «АПК – Молодежь, Наука, Инновации»
Уважаемые студенты, магистры и аспиранты! Приглашаем вас принять участие во Всероссийском конкурсе «АПК – Молодежь, Наука, Инновации».
09.07.2021 Выпускной – старт к новым достижениям!
7 июля актовый зал административного корпуса Ульяновского ГАУ наполнился выпускниками, облаченными в красные мантии с «золотыми» воротниками. Выпускникам факультета ветеринарной медицины и биотехнологии по программам специалитета, бакалавриата и магистратуры в торжественной обстановке были вручены их долгожданные и заслуженные дипломы.
09.07.2021 Общественная премия «Экономическая книга года — 2021»
Уважаемые преподаватели и сотрудники, приглашаем принять участие в конкурсе на соискание премии «Экономическая книга года».
Молибденовые транзисторы заменят кремний в ЖК-дисплеях
Группа физиков под руководством Дебдипа Джены (Debdeep Jena) из университета города Нотр-Дам (США) пыталась приспособить дисульфид молибдена для производства полупроводниковых приборов, не уступающих по своим свойствам кремниевым и графеновым «конкурентам».
Как объясняют ученые, «обычный» сульфид молибдена является достаточно посредственным полупроводником, уступающим по своим свойствам кремнию, сплаву галлия и мышьяка и других широко используемых веществ. С другой стороны, тонкие пленки из MoS2 толщиной в один атом обладают радикально иными качествами.
В частности, транзисторы на их основе практически не пропускают ток в выключенном состоянии и переключаются из одного состояния в другое при очень небольших напряжениях. Это выгодно отличает их от графеновых и кремниевых полупроводниковых приборов, страдающих от высоких токов утечки и других проблем.
Авторы статьи ликвидировали основной недостаток тонкопленочных транзисторов на основе дисульфида молибдена – высокую стоимость их промышленного изготовления, разработав методику соединения отдельных пленок из MoS2 в единое целое без потери полезных свойств.
Транзистор Джены и его коллег изготовляется следующим образом. Сначала ученые выращивают кристаллы дисульфида молибдена и отделяют от них тонкие «листы» MoS2. Эти листы приклеиваются на «бутерброд» из оксида алюминия (Al2O3), кремния и в полученную конструкцию вставляются металлические электроды, играющие роль затвора, входа и выхода.
По словам ученых, их изобретение сохранило все свойства одиночных пленок из сульфида молибдена – в частности, отношение силы тока во включенном и выключенном состояниях составляет миллион к одному.
Как отмечают физики, это свойство, вместе с легкостью переключения и способностью работать при низких напряжениях, делают их детище идеальным кандидатом на роль «наследника» современных кремниевых транзисторов, использующихся в производстве TFT-дисплеев.
Джена и его коллеги отмечают, что прототип молибденового транзистора в разы превосходит по своим свойствам его кремниевые аналоги. Технология изготовления таких устройств совместима с современными промышленными методами производства тонкопленочных транзисторов, что удешевит и упростит переход от кремния к молибдену.
Кремний помог соединить разные мягкие полимеры
Ученые разработали новый метод соединения эластомеров и гидрогелей, который можно применять вместе с различными методами производства, к примеру, в 3D-печати. Исследователи предложили при полимеризации внедрять в структуру каждого вещества специальные добавки, которые соединяются между собой не сразу, а через некоторое время, которое можно регулировать сразу несколькими способами, сообщается в журнале
Ученые, разрабатывающие мягкие электронные медицинские устройства, нередко применяют в них материалы разных типов, которые несут в конструкции разные функции. К примеру, нередко они объединяют в таких устройствах не проводящие ток прочные эластичные полимеры и электропроводные гидрогели. Существуют разные методы соединения этих типов материалов, но большинство из них имеет серьезные недостатки, к примеру, они требуют определенной последовательности этапов постройки, из-за чего для создания таких изделий подходят далеко не все методы производства.
Исследователи под руководством Чжигана Со (Zhigang Suo) из Гарвардского университета разработали новый способ соединять гидрофобные эластомеры и гидрогели, который подходит для разных методов производства и последовательностей присоединения. Для этого ученые предложили добавлять в прекурсоры гидрогеля и эластомера силаны (соединения кремния и водорода), которые служат соединительными агентами. Во время полимеризации прекурсоров эти соединения встраиваются в полимерные цепочки эластомера и гидрогеля.
Схема соединения материалов
Схема соединения силановых групп
Qihan Liu et al. / Nature Communications, 2018
Ученые показали несколько вариантов применения методики. К примеру, помимо обычного соединения они продемонстрировали создание морщинистой поверхности. =>>v
Кристаллический кремний
(фото сайта http://www.newslab.ru)
Кремниевые пластины — основа солнечных батарей
История открытия:
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. Новому элементу было дано название «силиций» (от лат. silex — кремень). Русское название «кремний» введено в 1834 году российским химиком Германом Ивановичем Гессом. В переводе c др.-греч. krhmnoz — «утес, гора».
Нахождение в природе, получение:
В природе кремний находится в виде диоксида и силикатов различного состава. Природный диоксид кремния встречается преимущественно в форме кварца, хотя существуют и другие минералы — кристобалит, тридимит, китит, коусит. Аморфный кремнезем встречается в диатомовых отложениях на дне морей и океанов — эти отложения образовались из SiO2, входившего в состав диатомовых водорослей и некоторых инфузорий.
Свободный кремний может быть получен прокаливанием с магнием мелкого белого песка, который по химическому составу является почти чистым оксидом кремния, SiO2+2Mg=2MgO+Si. В промышленности кремний технической чистоты получают, восстанавливая расплав SiO2 коксом при температуре около 1800°C в дуговых печах. Чистота полученного таким образом кремния может достигать 99,9% (основные примеси — углерод, металлы).
Физические свойства:
Аморфный кремний имеет вид бурого порошка, плотность которого равна 2.0г/см3. Кристаллический кремний — темно-серое, блестящее кристаллическое вещество, хрупкое и очень твердое, кристаллизуется в решетке алмаза. Это типичный полупроводник (проводит электричество лучше, чем изолятор типа каучука, и хуже проводника — меди). Кремний хрупок, только при нагревании выше 800 °C он становится пластичным веществом. Интересно, что кремний прозрачен к инфракрасному излучению, начиная с длины волны 1.1 микрометр.
Химические свойства:
Химически кремний малоактивен. При комнатной температуре реагирует только с газообразным фтором, при этом образуется летучий тетрафторид кремния SiF4. При нагревании до температуры 400-500 °C кремний реагирует с кислородом с образованием диоксида, с хлором, бромом и иодом — с образованием соответствующих легко летучих тетрагалогенидов SiHal4.
При температуре около 1000°C кремний реагирует с азотом образуя нитрид Si3N4, с бором — термически и химически стойкие бориды SiB3, SiB6 и SiB12.
С водородом кремний непосредственно не реагирует.
Для травления кремния наиболее широко используют смесь плавиковой и азотной кислот.
Кремний растворяется в горячих растворах щелочей: Si + 2KOH + H2O = K2SiO3 + 2H2
Для кремния характерны соединения со степенью окисления +4 или -4.
Важнейшие соединения:
Диоксид кремния, SiO2 — (кремниевый ангидрид), бесцв. крист. вещество, тугоплавкое (1720 С), с высокой твердостью. Кислотный оксид, химически малоактивен, взаимодействует с плавиковой кислотой и растворами щелочей, образуя в последнем случае соли кремниевых кислот — силикаты. Силикаты также образуются при сплавлении оксида кремния с щелочами, основными оксидами и некоторыми солями
SiO2 + 4NaOH = Na4SiO4 + 2H2O;
SiO2 + CaO = CaSiO3;
Na2CO3 + CaCO3 + 6SiO2 = Na2CaSi6O14 + 2CO2 (смешанный силикат натрия-кальция, стекло)
Кремниевые кислоты — слабые, нерастворимые, образуются при добавлении кислоты в раствор силиката в виде геля (желатинообразное вещество). H4SiO4 (ортокремниевая) и H2SiO3 (метакремниевая, или кремниевая) существуют только в растворе и необратимо превращаются в SiO2 при нагревании и высушивании. Получающийся твердый пористый продукт — силикагель, имеет развитую поверхность и используется как адсорбент газов, осушитель, катализатор и носитель катализаторов.
Силикаты — соли кремниевых кислот в большинстве своем (кроме силикатов натрия и калия) нерастворимы в воде. Растворимые силикаты в растворе подвергаются сильному гидролизу.
Водородные соединения — аналоги углеводородов, силаны, соединения, в которых атомы кремния соединены одинарной связью, силены, если атомы кремния соединены двойной связью. Подобно углеводородам эти соединения образуют цепи и кольца. Все силаны могут самовозгораться, образуют взрывчатые смеси с воздухом и легко реагируют с водой: SiH4 + 2H2O = SiO2 +4H2
Тетрафторид кремния SiF4, газ с неприятным запахом, ядовит, образуется при действии фтороводородной (плавиковой) кислоты на кремний и многие его соединения, в том числе и на стекло:
Na2SiO3 + 6HF = 2NaF + SiF4 + 3H2O
Реагирует с водой, образуя кремниевую и гексафторокремниевую (H2SiF6) кислоты:
3SiF4 + 3H2O = 2H2SiF6 + H2SiO2
H2SiF6 по силе близка к серной кислоте, соли — фторсиликаты.
Применение:
— Наибольшее применение кремний находит в производстве сплавов для придания прочности алюминию, меди и магнию и для получения ферросилицидов, имеющих важное значение в производстве сталей и полупроводниковой техники. Кристаллы кремния применяют в солнечных батареях и полупроводниковых устройствах — транзисторах и диодах. Кремний служит также сырьем для производства кремнийорганических соединений, или силоксанов, получаемых в виде масел, смазок, пластмасс и синтетических каучуков. Неорганические соединения кремния используют в технологии керамики и стекла, как изоляционный материал и пьезокристаллы
Для некоторых организмов кремний является важным биогенным элементом. Он входит в состав опорных образований у растений и скелетных — у животных. В больших количествах кремний концентрируют морские организмы — диатомовые водоросли, радиолярии, губки. Большие количества кремния концентрируют хвощи и злаки, в первую очередь — подсемейства Бамбуков и Рисовидных, в том числе — рис посевной. Мышечная ткань человека содержит (1-2)·10-2% кремния, костная ткань — 17·10-4%, кровь — 3,9 мг/л. С пищей в организм человека ежедневно поступает до 1 г кремния.
Антонов С.М., Томилин К.Г.
ХФ ТюмГУ, 571 группа.
Источники: Кремний. Википедия; Кремний в Онлайн Энциклопедии «Кругосвет»,;
Кремний на сайте Periodictable.ru
Прочитать также: «Серой тенью среди прочих…»
Российские и тайваньские физики создали материал на основе нитрида кремния для высокопроизводительной энергонезависимой резистивной памяти
«Вместе с коллегами из Национального университета Чао Тунг мы обнаружили, что свойства полностью неметаллической резистивной памяти на основе нитрида кремния SINx переменного состава (нестехиометрического) сильно зависят от технологии синтеза последнего. Выращиванием материала занимались коллеги из Тайваня, и они впервые использовали метод физического осаждения, который показал хорошие результаты. Например, время хранения информации на микроэлектронном компоненте, полученном с помощью PVD в 100 раз больше, чем с помощью плазменно-химического осаждения из газовой фазы (PECVD). Первая технология не является традиционной для производства интегральных микросхем и применялась впервые для синтеза нитрида кремния», — отмечает российский соавтор статьи, главный научный сотрудник лаборатории физических основ материаловедения кремния Института физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН, доктор физико-математических наук Владимир Алексеевич Гриценко.
Методы синтеза PVD и PECVD предполагают разные способы создания материалов нужного состава. В первом случае твердые вещества нагреваются до получения газовой фазы, и затем в условиях высокого вакуума атомы этих веществ, например, кремния и азота осаждаются на подложке, образуя тончайшую пленку, в данном случае — нитрида кремния. В другом методе PECVD — плазменно-химическом осаждении из газовой фазы — молекулы осаждаемых материалов содержатся в газовой смеси, а для их разложения на свободные радикалы используется высокочастотный плазменный разряд. Так как обычно для получения нитрида кремния используются содержащие водород газы — моносилан (Sih5) и аммиак (Nh4), то формирующаяся тонкая плёнка нитрида кремния содержит водород в виде Si-H и N-H связей, и концентрация водорода тем выше, чем ниже температура подложки в процессе осаждения.
Работы по созданию энергонезависимой резистивной памяти интенсивно ведутся во всем мире, поскольку ее характеристики существенно превышают те, что есть у распространенной сейчас флэш-памяти. Однако до сих пор в качестве перспективных материалов для RRAM исследовались преимущественно оксиды металлов, например, фирма Panasonic производит такую память на основе оксида тантала. Лишь недавно увеличился интерес к оксиду и нитриду кремния, хотя эти соединения традиционно используются для изготовления микро- и наноэлектроники и не потребуют дополнительных технологических новаций при интеграции в производство кремниевых микросхем, в отличие от оксидов металлов.
«Тестовые микроэлектронные компоненты RRAM — мемристоры — сделали специалисты Национального университета Чао Тунг, они же провели изучение запоминающих характеристик. Вклад российской стороны — исследование фундаментальных свойств материала, механизма переноса электронов», — объясняет Владимир Гриценко.
Мемристор — элемент наноэлектроники, изменяющий свое сопротивление в зависимости от протекшего через него электрического заряда. Благодаря этому можно использовать изменение напряжения для перезаписи и считывания информации на мемристоре. Сейчас для записи информации используются транзисторы.
Нужно отметить, что мемристор может выступать не только, как ячейка памяти, но и как аналог синапса — контакта между двумя нейронами или нейроном и другими возбудимыми клетками. Каждый нейрон связывается с большим количеством своих «собратьев», при этом «сила» взаимодействия в каждом случае отличается и может меняться с течением времени. Подобный механизм передачи сигналов можно сформировать и с помощью мемристоров. Это, в свою очередь, делает мемристорные системы перспективными для создания компьютеров, работающих по принципу человеческого мозга.
«На данный момент у мозга гораздо более высокие показатели работоспособности, чем даже у суперкомпьютера. При весе примерно в 1 кг, потребляемой мощности 100 Ватт, рабочей частоте 100 герц человеческий мозг распознает образ за 100 миллисекунд. Для решения аналогичной задачи суперкомпьютеру потребуется месяц, при этом он будет весить 100 тонн, обладать мощностью в десять мегаватт (это около одной пятой мощности Новосибирской ГЭС) и рабочей частотой в миллиард герц. Конечно, энергопотребление мемристорной системы все равно будет больше, чем у мозга, но разница будет не столь велика, как есть сейчас», — подчеркивает Владимир Гриценко.
Исследование ведется сотрудниками Института физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН, Новосибирского государственного университета, Новосибирского государственного технического университета и Национального университета Чао Тунг (Тайвань).
карборудный притирочный и шлифовальный состав карбида кремния
ГОСТ Р 52381-2005 «Материалы абразивные .
Пример условного обозначения шлифовального порошка карбида кремния зернистостью Р80: Карбид кремния Р80 ГОСТ Р 52381-2005 6 Отбор и разделение проб 6.1 Для отбора частной пробы в емкость со шлифовальным порошком вводят .
Get PriceШлифовальный Порошок, Китай Шлифовальный .
Yg8 карбида вольфрама сломанные зерна / смятие карбид кремния и карбида вольфрама круп с разница сетка Цена FOB для Справки: 28,5-30,00 $ / kg MOQ: 10 kg
Get PriceШлифовальные порошки — Зернистост .
Шлифовальные порошки — Зернистост Доводка Шлифовальные порошки — карбид бора, последовательно, зернистость 220—240, 320 и микронные Карбид бора (70-92 10 Ъ,С) Наждак (25-30 /о AUO,) Н По твердости уступает только алмазу.
Get Priceшлифовального порошка
Для притирки клапанов дизелей СЛЩ-14 и других, имеющих гнезда из чугуна СЧ 21-40, рекомендуется притирочный состав из 40 % шлифовального порошка из серого электрокорунда зернистостью М14 или М20, 55—58 % дизельного масла и
Get PriceЧитать онлайн — Коршевер Наталья. Работы по .
Читать онлайн — Коршевер Наталья. Работы по дереву и стеклу Электронная библиотека e-libra Читать онлайн Работы по дереву и стеклу. Коршевер Наталья Гавриловна.Наталья Гавриловна Коршевер Работы по дереву и стеклу .
Get PriceРемонта газораспределительного механизма ЯМЗ .
Так для притирки клапанов дизелей, имеющих гнезда из чугуна СЧ 21-40, рекомендуется притирочный состав из 40% шлифовального порошка из серого электрокорунда зернистостью М14 или М20, 55-58% дизельного масла и 2-5 % олеиновой или
Get PriceРезьба по дереву. Мозаика. Сост. В. И. Рыженко.
Резьба по дереву. Мозаика. Сост. В. И. Рыженко. 2003. ISBN 5-7905-1848-6 код для вставки
Get PriceКурс лекций по дисциплине quot;технология .
Скачать: курс лекций по дисциплине «технология выполнения слесарных работ». выверяют ее положение по этим линиям. Затем проводят рейсмасом вертикальные линии II. Детали небольших размеров можно прикреплять к .
Get PriceШлифовальные станки
2018-12-5 Карбид кремния представляет собой химическое соединение кремния и углерода, получаемое из кокса и кварцевого песка в электрических печах при нагреве их до температуры 2100-2200 0 С и содержит около 97-99% SiC.
Get Price2259.Выбор абразивных инструментов и режимов .
2259.Выбор абразивных инструментов и режимов резания для высокоэффективно. код для вставки
Get PriceSilicon Compounds — обзор
2.8 ВЫВОДЫ
Реальные характеристики экосистемы могут быть получены с помощью поля in situ измерений активности отдельных ионов с помощью ионоселективных электродов и окислительно-восстановительного потенциала почвы с использованием индифферентных электродов. К этой группе методов также можно отнести измерение содержания CO 2 в почвенном воздухе потенциометрическими измерителями CO 2 (Комиссарова, Разумова, 1987). Эти счетчики CO 2 могут предоставить ценную информацию.Однако это не умаляет полезности других методов исследования жидкой фазы почвы, поскольку каждый метод имеет конкретную цель и имеет недостатки. Полевой вариант ионометрии может дать уникальную информацию об активности ионов в процессах в «живой», ненарушенной почве. В то же время он менее точен по сравнению с лабораторными измерениями. И полевая и лабораторная ионометрия ограничены количеством сконструированных электродов. Невозможно измерить важные ионы, такие как ионы фосфата и бикарбоната, которые играют важную роль в процессах почвообразования и микроорганизмы.Методы извлечения почвенного раствора дают информацию об этих ионах, а также об органических и кремниевых соединениях, отражая неоднородность почвы и ее динамику. Данные о составе почвенных растворов труднее воспроизвести и трудно стандартизировать. В то же время анализы паст и различных почвенных экстрактов дают неполное представление о природных условиях, отражают консервативные свойства почв и позволяют с большей точностью сравнивать различные типы почв.
Тот факт, что многие методологические вопросы не решены, ограничивает широкое использование ионометрии in situ . Анализ экспериментов и результатов, которые мы провели, показывают, что измерения in situ являются ценными и надежными при соблюдении определенных требований. Погрешность измерения активности ионов в жидкой фазе почвы находится в пределах 0,1-0,3 пХ. Разработка метода температурной компенсации ионоселективных электродов позволяет снизить погрешность измерения поля.Поэтому мы предлагаем этот метод измерения активности ионов и окислительно-восстановительного потенциала почвы в жидкой фазе почвы in situ исследователям в области экологии и почвоведения.
Различные методы исследования жидкой фазы почвы дополняют друг друга, давая важную информацию о почвенных процессах, поэтому мы также используем данные, полученные с помощью других методов, таких как вытеснение почвенных растворов этанолом и водными экстрактами.
Сравнение различных методов исследования жидкой фазы почвы показало, что измерения in situ в естественных почвах дают реалистичную информацию об активности ионов.Развитие этого метода по сравнению с другими является отправной точкой в изучении почвенно-экологических процессов.
Углеродный баланс и окислительно-восстановительный режим почв труднее всего изучать, поскольку они меняются при отборе проб. Это зависит не от испарения CO 2 и увеличения концентрации оксигена, но также потому, что связь жидкая фаза почвы — живое вещество почвы нарушена. Чем больше влияние живого вещества на почву, тем больше меняются ее физико-химические параметры при отборе проб.Если изучение почвы как отдельного объекта является целью, можно использовать все известные методы. Но если целью является изучение экологических процессов и почвы как компонента экосистемы, следует выбрать измерений на месте измерений.
кремний | Элемент, атом, свойства, использование и факты
Узнайте о добыче и очистке кремния.
Обзор кремния, включая добычу и переработку.
Contunico © ZDF Enterprises GmbH, Майнц См. Все видео по этой статьеКремний (Si) , неметаллический химический элемент семейства углерода (Группа 14 [IVa] периодической таблицы).Кремний составляет 27,7% земной коры; это второй по распространенности элемент в коре, уступающий только кислороду.
кремнийХимические свойства элемента кремний.
Британская энциклопедия, Inc.Британская викторина
118 Названия и символы Периодической таблицы викторины
Периодическая таблица Менделеева состоит из 118 элементов.Насколько хорошо вы знаете их символы? В этой викторине вам будут показаны все 118 химических символов, и вам нужно будет выбрать название химического элемента, который представляет каждый из них.
Название silicis происходит от латинского Silix или silicis , что означает «кремень» или «твердый камень». Аморфный элементарный кремний был впервые выделен и описан как элемент в 1824 году шведским химиком Йенсом Якобом Берцелиусом. Загрязненный кремний был получен еще в 1811 году.Кристаллический элементарный кремний не получали до 1854 г., когда он был получен как продукт электролиза. Однако в форме горного хрусталя кремний был знаком египтянам додинастического периода, которые использовали его для изготовления бус и небольших ваз; ранним китайцам; и, вероятно, многим другим древним. Изготовлением стекла, содержащего кремнезем, занимались как египтяне — по крайней мере, еще в 1500 г. до н. Э. — так и финикийцы. Конечно, многие из встречающихся в природе соединений, называемых силикатами, использовались в различных видах строительных растворов для строительства жилищ древними людьми.
Йенс Якоб БерцелиусЙенс Якоб Берцелиус, фрагмент масляной картины Улофа Йохана Седермарка, 1843 г .; в Шведской королевской академии наук, Стокгольм.
Предоставлено Svenska Portrattarkivet, Стокгольм| атомный номер | 14 |
|---|---|
| атомный вес | 28.086 |
| точка плавления | 1410 ° C (2570 ° F) |
| точка кипения | 3265 ° C (5909 ° F) |
| плотность | 2.33 г / см 3 |
| степень окисления | −4, (+2), +4 |
| электронная конфигурация | 1 с 2 2 с 2 2 p 6 3 с 2 3 p 2 |
Возникновение и распространение
По весу содержание кремния в земной коре превышает только кислород. Оценки космического содержания других элементов часто приводятся в терминах числа их атомов на 10 6 атомов кремния.Только водород, гелий, кислород, неон, азот и углерод превосходят кремний по количеству в космосе. Кремний считается космическим продуктом поглощения альфа-частиц при температуре около 10 90 · 10 2 9 90 · 103 К ядрами углерода-12, кислорода-16 и неона-20. Энергия, связывающая частицы, образующие ядро кремния, составляет около 8,4 миллиона электрон-вольт (МэВ) на нуклон (протон или нейтрон). По сравнению с максимумом около 8,7 миллионов электрон-вольт для ядра железа, почти вдвое массивнее, чем у кремния, эта цифра указывает на относительную стабильность ядра кремния.
Чистый кремний слишком реакционноспособен, чтобы его можно было найти в природе, но он содержится практически во всех породах, а также в песках, глинах и почвах, в сочетании либо с кислородом в виде кремнезема (SiO 2 , диоксид кремния), либо с кислородом. и другие элементы (например, алюминий, магний, кальций, натрий, калий или железо) в виде силикатов. Окисленная форма, такая как диоксид кремния и особенно силикаты, также распространена в земной коре и является важным компонентом мантии Земли. Его соединения также встречаются во всех природных водах, в атмосфере (в виде кремнистой пыли), во многих растениях, а также в скелетах, тканях и биологических жидкостях некоторых животных.
Цикл диоксида кремнияЦикл диоксида кремния в морской среде. Кремний обычно встречается в природе в виде диоксида кремния (SiO 2 ), также называемого кремнеземом. Он проходит через морскую среду, попадая в основном через речной сток. Кремнезем удаляется из океана такими организмами, как диатомовые водоросли и радиолярии, которые используют аморфную форму кремнезема в своих клеточных стенках. После смерти их скелеты оседают в толще воды, а кремнезем снова растворяется. Небольшое их количество достигает дна океана, где они либо остаются, образуя кремнистый ил, либо растворяются и возвращаются в фотическую зону в результате апвеллинга.
Британская энциклопедия, Inc. Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчасВ составе соединений диоксид кремния встречается как в кристаллических минералах (например, кварц, кристобалит, тридимит), так и в аморфных или кажущихся аморфными минералах (например, агат, опал, халцедон) на всех участках суши. Природные силикаты характеризуются своим обилием, широким распространением, сложностью структуры и состава. Большинство элементов следующих групп периодической таблицы содержится в силикатных минералах: группы 1–6, 13 и 17 (I – IIIa, IIIb – VIb, VIIa).Эти элементы называют литофильными или любящими камни. Важные силикатные минералы включают глины, полевой шпат, оливин, пироксен, амфиболы, слюды и цеолиты.
гранитГранит — магматическая порода. Он состоит из минералов полевого шпата, кварца и одного или нескольких видов слюды.
Encyclopædia Britannica, Inc.Свойства элемента
Элементарный кремний коммерчески производится восстановлением кремнезема (SiO 2 ) с помощью кокса в электрической печи, а затем нечистый продукт очищается.В небольших масштабах кремний можно получить из оксида восстановлением алюминием. Практически чистый кремний получают восстановлением тетрахлорида кремния или трихлорсилана. Для использования в электронных устройствах монокристаллы выращивают путем медленного извлечения затравочных кристаллов из расплавленного кремния.
Чистый кремний — твердое темно-серое твердое вещество с металлическим блеском и октаэдрической кристаллической структурой, такой же, как у алмазной формы углерода, с которой кремний имеет много химического и физического сходства.Пониженная энергия связи в кристаллическом кремнии делает этот элемент более мягким и химически более химически активным, чем алмаз. Была описана коричневая порошкообразная аморфная форма кремния, которая также имеет микрокристаллическую структуру.
КремнийКремний очищенный, металлоид.
EnricorosПоскольку кремний образует цепочки, подобные тем, что образованы углеродом, кремний был изучен как возможный базовый элемент для кремниевых организмов. Однако ограниченное количество атомов кремния, которые могут катенировать, значительно сокращает количество и разнообразие соединений кремния по сравнению с соединениями углерода.Окислительно-восстановительные реакции не являются обратимыми при обычных температурах. В водных системах стабильны только степени окисления кремния 0 и +4.
Кремний, как и углерод, относительно неактивен при обычных температурах; но при нагревании он активно реагирует с галогенами (фтором, хлором, бромом и йодом) с образованием галогенидов и с некоторыми металлами с образованием силицидов. Как и в случае с углеродом, связи в элементарном кремнии достаточно сильны, чтобы требовать больших энергий для активации или ускорения реакции в кислой среде, поэтому на него не действуют кислоты, за исключением фтористоводородной.При нагревании красным кремний подвергается воздействию водяного пара или кислорода, образуя поверхностный слой диоксида кремния. Когда кремний и углерод объединяются при температурах электропечи (2 000–2 600 ° C [3 600–4 700 ° F]), они образуют карбид кремния (карборунд, SiC), который является важным абразивом. С водородом кремний образует серию гидридов, силанов. В сочетании с углеводородными группами кремний образует серию органических соединений кремния.
Известно три стабильных изотопа кремния: кремний-28, который составляет 92.21 процент элемента в природе; кремний-29 4,70%; кремний-30 — 3,09%. Известно пять радиоактивных изотопов.
Элементарный кремний и большинство кремнийсодержащих соединений не токсичны. Действительно, ткани человека часто содержат от 6 до 90 миллиграммов кремнезема (SiO 2 ) на 100 граммов сухого веса, а многие растения и низшие формы жизни усваивают кремнезем и используют его в своих структурах. Однако вдыхание пыли, содержащей альфа-SiO 2 , вызывает серьезное заболевание легких, называемое силикозом, которое часто встречается у шахтеров, каменотесов и керамистов, если не используются защитные устройства.
Может ли кремний быть основой для инопланетных форм жизни, как углерод на Земле?
Раймонд Десси — профессор химии Политехнического института Вирджинии и государственного университета в Блэксбурге, штат Вирджиния. Вот его ответ.Группа IV Периодической таблицы элементов содержит углерод (C), кремний (Si) и несколько тяжелые металлы. Углерод, конечно же, является строительным блоком той жизни, которую мы знаем. Возможно ли, что планета существует в каком-то другом солнечная система, где кремний заменяет углерод? В нескольких научно-фантастических рассказах рассказывается о формах жизни на основе кремния — разумные кристаллы, отвратительные золотые песчинки и даже существо, чьи следы или следы были оставленными кирпичиками кремнезема.Повести читают хорошо, но есть несколько проблем с химией.
Изображение: HONG YANG, University of Торонто КРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ СОЗДАНИЯ? Кремний может превратиться во множество реалистичных структур, но его химический состав делает маловероятным, что он мог быть основой для инопланетных форм жизни. |
Действительно, углерод и кремний имеют много общих характеристик. У каждого есть так называемая валентность, равная четырем, что означает, что индивидуальный атомы образуют четыре связи с другими элементами, образуя химические соединения.Каждый элемент связывается с кислородом. Каждый образует длинные цепи, называемые полимерами, в которых он чередуется с кислородом. В простейшем случае углерод дает полимер, называемый полиацеталем, пластик, используемый в синтетических волокнах и оборудовании. Из кремния получаются полимерные силиконы, которые мы используем для водонепроницаемой ткани или смазки. металлические и пластиковые детали.
Но когда углерод окисляется или соединяется с кислородом, скажем, во время горения, он становится газовым углеродом. диоксид; Кремний окисляется до твердого диоксида кремния, называемого кремнеземом.Тот факт, что кремний окисляется до твердого состояния, является одной из основных причин того, что почему он не может поддерживать жизнь. Кремнезем, или песок, твердое вещество, потому что кремний слишком хорошо любит кислород, а диоксид кремния образует решетка, в которой один атом кремния окружен четырьмя атомами кислорода. Силикатные составы, имеющие SiO 4 -4 также присутствуют в таких минералах, как полевые шпаты, слюды, цеолиты или тальки. И эти твердые системы создают проблемы утилизации для живой системы.
Также учтите, что живой форме нужен способ собирать, хранить и использовать энергию.Энергия должна исходить из окружающей среды. После поглощения или проглатывания энергия должна высвобождаться точно. где и когда это нужно. В противном случае вся энергия могла бы высвободить свое тепло одновременно, испепелив жизненную форму. В В мире, основанном на углероде, основным запасающим элементом является углевод, имеющий формулу C x (HOH) y . Этот углевод окисляется до воды и углекислого газа, которые затем обмениваются с воздухом; атомы углерода связаны одинарные связи в цепочку — процесс, называемый цепной связью.Форма жизни на основе углерода «сжигает» это топливо контролируемыми шагами, используя регуляторы скорости называются ферментами.
Эти большие сложные молекулы выполняют свою работу с большой точностью только потому, что они иметь свойство, называемое «рукой». Когда какой-либо один фермент «спаривается» с соединениями, он помогает реагировать, два молекулярных формы подходят друг к другу, как замок и ключ или рукопожатие. Фактически, многие молекулы на основе углерода используют правильные и левые формы. Например, природа выбрала один и тот же стабильный шестиуглеродный углевод для хранения энергии в нашей печени (в форме полимера, называемого гликогеном) и в деревьях (в виде полимерной целлюлозы).
Гликоген и целлюлоза различаются в основном за счет направленности одного атома углерода, который образуется при полимеризации углеводов или образует цепочку. Целлюлоза имеет наиболее стабильную форму из двух возможных; гликоген — следующий по стабильности. Потому что у людей нет ферменты, расщепляющие целлюлозу на основной углевод, мы не можем использовать ее в пищу. Но многие низшие формы жизни, такие как бактерии, может.
Короче говоря, маневренность — это характеристика, которая наделяет множество биомолекул их способностью распознавать и регулировать различные биологические процессы.И кремний не образует много соединений, имеющих ручную форму. Таким образом, это Для формы жизни на основе кремния будет трудно достичь всех замечательных функций регулирования и распознавания, которые ферменты на основе углерода работают на нас.
Тем не менее, химики неустанно работали над созданием новых соединений кремния, с тех пор, как Фредерик Стэнли Киппинг (1863-1949) показал, что можно сделать некоторые интересные. Самый высокий международный Премия в области кремния называется премией Киппинга.Но несмотря на годы работы — и несмотря на все доступные реагенты современный алхимик — многие кремниевые аналоги соединений углерода просто не могут образоваться. Термодинамические данные подтверждают это. аналоги часто бывают слишком нестабильными или слишком реактивными.
Можно думать о микро- и наноструктурах кремния; формы кремния на солнечных батареях для энергии и зрения; силиконовая жидкость, которая может переносить окислители к сокращающимся мышечным элементам из других силиконов; скелетные материалы силикатов; силиконовые мембраны; и даже полости в силикатных цеолитах, которые имеют ручность.Некоторые из этих построек даже выглядят живыми. Но химии, необходимой для создания формы жизни, просто нет. Сложный танец жизни требует взаимосвязанных цепочек реакций. И эти реакции могут происходить только в узком диапазон температур и уровней pH. При таких ограничениях углерод может, а кремний — нет.
Силикон может делать. Жизнь на Земле преимущественно состоит из правых углеводов и левых аминокислот. Почему у них нет разнонаправленность или у обоих одинаковые? Многие химики считают, что первые «переданные» углеродные соединения образовались в «жидкая» каменная лужа с «ручной» поверхностью из кремнезема.И ручная работа этой поверхности способствовала созданию таких соединения углерода теперь предпочтительны в формах жизни Земли.
Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.
Настройка вашего браузера для приема файлов cookie
Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:
- В вашем браузере отключены файлы cookie.Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
- Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
- Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
- Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie.Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
- Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.
Почему этому сайту требуются файлы cookie?
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.
Что сохраняется в файле cookie?
Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.
Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.
Молекулы, полученные в Боннском университете, очень стабильны, несмотря на их необычную пространственную форму — ScienceDaily
Химики Боннского университета (Германия) синтезировали чрезвычайно необычные соединения. Их центральный строительный блок — атом кремния. Однако отличается от обычного расположение четырех связывающих партнеров атома, которые не имеют форму тетраэдра вокруг него, а плоские, как трапеции. Такое расположение обычно энергетически крайне невыгодно, но молекулы очень стабильны.Их свойства пока совершенно неизвестны; теперь исследователи хотят их изучить. Результаты будут опубликованы в журнале Американского химического общества , но уже доступны в Интернете.
Как и относительный углерод, кремний обычно образует четыре связи с другими атомами. Когда это происходит, обычно получается тетраэдр. Атом кремния расположен в центре, а его связывающие партнеры (так называемые лиганды) — в тетраэдрических углах. Это расположение наиболее энергетически выгодно.Поэтому он возникает почти автоматически, так же как мыльный пузырь обычно имеет сферическую форму.
Исследователи во главе с профессором доктором Александром Филиппоу из Института неорганической химии Боннского университета создали кремнийсодержащие молекулы, столь же необычные, как мыльный пузырь кубической формы. В них четыре лиганда образуют не тетраэдр, а искаженный квадрат, трапецию. Они лежат в одной плоскости вместе с кремнием. «Несмотря на это, составы настолько стабильны, что их можно без проблем разливать в бутылки и хранить в течение нескольких недель», — объясняет д-р.Приябрата Гана, бывший докторант, который с тех пор перешел в RWTH Aachen University.
Молекулярная экзотика необычайно стабильна
Сами исследователи были удивлены такой необычной стабильностью. Они обнаружили причину, моделируя молекулы на компьютере. Лиганды также образуют связи друг с другом. В процессе работы они образуют прочный каркас. Это кажется настолько сильным, что полностью предотвращает «защелкивание» трапециевидной формы в тетраэдр.«Наши компьютерные расчеты показывают, что не существует структуры для молекул, которая была бы более энергетически выгодной, чем плоская трапециевидная форма», — подчеркивает Йенс Рамп, докторант Института неорганической химии.
Исследователи вырастили кристаллы этих веществ, а затем обработали их рентгеновскими лучами. Рентгеновский свет рассеивается атомами и меняет свое направление. Таким образом, эти отклонения можно использовать для расчета пространственной структуры молекул в кристалле.Вместе со спектроскопическими измерениями этот метод подтвердил, что лиганды и кремний действительно находятся в одной плоскости в новых молекулах.
Хотя синтез экзотических соединений должен проводиться в атмосфере инертного газа, в остальном он сравнительно прост. С другой стороны, получение исходных материалов является сложной задачей; один из них был впервые синтезирован чуть более десяти лет назад и уже стал источником для синтеза нескольких новых классов соединений кремния.
Влияние необычной структуры на свойства кремния, важного элемента для электронной промышленности, на данный момент совершенно неясно. Во всяком случае, долгое время производство таких соединений считалось совершенно невозможным.
История Источник:
Материалы предоставлены Боннским университетом . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.
Оптическая изомерия в соединениях несимметричного кремния.
тезис
опубликовано 19.11.2015, 08:46 Колином Джеффри. PittОбзор предыдущих работ по получению и разрешению соединений асимметричного кремния. Было получено соединение асимметричного кремния MeEtPhSiC6h5COOH-P, которое было разделено фракционной кристаллизацией его солей хинина из этанола. Менее растворимая соль давала чистую (+) кислоту, [?] D25 = +2,75, (бензол). Левовращающий образец, [?] D25 = -1,65, кислоты был получен из более растворимых фракций.Это представляет собой первое хорошо подтвержденное разделение соединения четырехвалентного кремния, содержащего только один асимметричный атом кремния, которое может быть получено без других асимметричных центров. Было показано, что (+) кислота является оптически стабильной при выдерживании в жидком состоянии при 100 ° С в течение шести часов и в растворе с 5% водным метанольным гидроксидом калия при комнатной температуре в течение восемнадцати часов. Проведено предварительное исследование оптических последствий отщепления кремний-фенильной группы (+) кислоты.Были получены диастереоизоморфные кремнийорганические (-) ментоксиды MeEtPhSiOR и MeBunPriSiOR (R = (-) ментил), которые, как предполагалось, разрешить фракционной кристаллизацией, были получены, но их нельзя было получить в виде твердых веществ. Возможность использования газожидкостной хроматографии для разделения летучих диастереоизомеров соединения асимметричного кремния была исследована с использованием втор-Тьютоксипроизводных (j:) MeBu.; R.; SiGl. При попытке получить кислоты (+) MeRPSiGgH.; G00H-2 «окислением соответствующего.; -толилзамещенный органосилан щелочным перманганатом, было показано, что окисление группы 3i-R происходит, когда R v / представляет собой этил, винил или изопропил. Синтезирована кислота (+) MePr.; (OH) SiCgh3.; COOH ~ 2 и получены ее соли с рядом оптически активных оснований, но эти соли не могут быть разделены фракционной кристаллизацией. Кремнийзамещенные q.uarte |.; Йодиды риаммония, (+) MeR (OEt) SiC.; H.; NMe.; I и (+) MeR (OH) SiCgH.; Lke.; I (R = Et, Пр .;), были синтезированы. Диастереоизоморфные соли получали из кварт.иодиды натрия аммония обработкой солями серебра оптически активных кислот, но эти соли не могут быть разделены фракционной кристаллизацией.
История
Дата присуждения
01.01.1959Принадлежность автора
ХимияНаградное учреждение
Лестерский университетКвалификационный уровень
Докторантура013
Квалификация Язык
enИнформационное бюро | ИЛЛИНОИС
ЧАМПАНИЯ, Иллинойс.Доказательства наличия соединения углерода и кремния в живой колонии диатомовых водорослей могут привести к множеству полезных применений, от недорогого синтеза высокоэффективных материалов до терапевтического лечения остеопороза.
Кремний составляет основу полупроводниковой промышленности и необходим для многих растений и животных.
Недостаток кремния вызывает снижение урожайности растений и аномальный рост костей у животных. Но как формы жизни, основанные на углероде, взаимодействуют с неорганическим миром кремния, в значительной степени неизвестно.Хотя кремний является вторым по распространенности элементом в земной коре, ни в одном живом организме не было обнаружено ни одного углеродно-кремниевого соединения.
Теперь, однако, появились первые свидетельства существования такого соединения. Кристофер Найт, научный сотрудник Иллинойского университета; Стивен Кинрейд, заведующий кафедрой химии Университета Лейкхед в Тандер-Бей, Канада; и Эшли Гиллсон, студентка Лейкхеда, наблюдала соединение углерода и кремния в живых пресноводных диатомовых водорослях.Ученые сообщили о своих открытиях в выпуске Dalton Transactions от 3 января, журнале Королевского химического общества (www.rsc.org/dalton).
Диатомовые водоросли — это одноклеточные водные растения, которые миллиардами обитают в озерах и океанах. «Каждая ячейка имеет красивую, тонкую и точно сконструированную оболочку из чистого кремнезема», — сказал Найт. «Одна из непреходящих загадок природы заключается в том, как диатомовые водоросли и другие растения на самом деле создают эти уникальные силикатные структуры.«
Диатомовые водоросли должны изолировать кремний от воды, переносить его через клеточную мембрану и затем депонировать в виде твердого вещества», — сказал Найт. «Чтобы сделать это в лаборатории, требуются высокие температуры, высокие давления или экстремальные уровни pH, но диатомеи каким-то образом справляются с этим. нормальные физиологические условия ».
Исследователи использовали метод, называемый спектроскопией ядерного магнитного резонанса, чтобы обнаружить соединение в колонии диатомовых водорослей, которым скармливали изотопно меченый кремний.« Этот сигнал является первым прямым доказательством образования углеродно-кремниевого соединения во время жизненный цикл организма «, — сказал Кинрейд.
Для метаболизма кремния растения и животные должны втягивать этот материал в свои клетки посредством какого-то взаимодействия с органическими (углеродными) химическими веществами. «Некоторые био-сахара, например, обладают очень высоким сродством к кремнию», — сказал Найт. «Эти сахара могут оборачиваться вокруг кремния и увеличивать координационное число с четырех до пяти или даже шести».
Хотя полная химическая структура наблюдаемого соединения остается неясной, оно не содержит нормальный четырехкоординатный кремний, обычно встречающийся в природе, сказал Кинрейд.«Наши результаты показывают, что кремний в соединении шестикоординирован и, возможно, также связан с азотом».
Наблюдение соединения углерод-кремний в живой системе может открыть дверь к пониманию молекулярных процессов, контролирующих биосиликатизацию, как растения и животные строят структуры с использованием кремния.
«Это важно, поскольку обещает обеспечить низкотемпературные и недорогие методы синтеза для производства высокоэффективных материалов на основе кремниевых наноструктур», — сказал Найт.