Jump to content

Էջ:Հայկական Սովետական Հանրագիտարան (Soviet Armenian Encyclopedia) 10.djvu/365

Վիքիդարանից՝ ազատ գրադարանից
Այս էջը սրբագրված է

գործվում են քիմ․ ու մետալուրգիական արդյունաբերության մեջ՝ որպես հրակայուն և կոռոզիակայուն երեսապաաող նյութեր։ Տես նաև Սիչիցիումի կարբիդ։

ՍԻԼԻՑԻՈՒՄ (Silicium, < լատ․ silex; – կայծքար), Si, տարրերի պարբերական համակարգի III պարբերության, IV խմբի աարր, կարգահամարը՝ 14, ատոմական զանգվածը4 28,086։ Բնական Ս․ բաղկացած է (92,27%), (4,68%) և (3,05%) կայուն իզոտոպներից։ Ըստացվել են (=4,5 վրկ), (/=262 ժ) և (/2=700 տարի) արհեստական ռադիոակտիվ իզոտոպները։

Ս–ի միացությունները, որոնք չաՓազանց շատ են տարածված երկրի վրա, մարդն օգտագործել է դեռ քարի դարում (քարե գործիքներ)։ Կայծքարն օգտագործվում էր գործիքներ պատրաստելուն կրակ ստանալու համար, ավելի ուշ քվարցե ավազը և Ս–ի երկօքսիդ պարունակող միներալները՝ ապակի ստանալու համար (մ․ թ․ ա․ IV հազարամյակ)։ Ս․ հայտնաբերել են ֆրանս․ քիմիկոսներ Ժ․ Գե Լյուսակը և Լ․ Թենարը (1811), անջատել և նոր տարր լինելը հաստատել է Ի․ Բերցեչիուսը (1825)։

Ս․ ամենատարածված տարրերից է՝ կազմում է երկրակեղևի զանգվածի 29,5% –ը (տարածվածությամբ երկրորդն է, թթվածնից հետո)։ Բնության մեջ ազատ վիճակում չի հանդիպում։ Սիլիկահողը (Si02) և սիլիկատները, որոնք կազմում են երկրակեղեի զանգվածի 75%-ը (Si02– 12%), լեռնային ապարների հիմնական բաղադրիչներն են։ Si02 պարունակող հայտնի միներալների (քվարցներ, գրանիտներ, դաշտային սպաթներ ևն) թիվը հասնում է 500-ի։ Ս–ի տեղաշարժը երկրակեղևում պայմանավորված է բարձր ջերմաստիճաններում և ճնշումների տակ ջրում Տ102-ի լուծելիության մեծացմամբ։

Կենդանի օրգանիզմներում Ս–ի պարունակությունը փոքր է, գտնվում է հիմնականում կարծր հյուսվածքներում։ Կուտակվում է ծովային որոշ բույսերում (դիատոմային շրիմուռներ) և կենդանիներում (սիլիցիումեղջրային սպունգներ, ճառագայթավորներ), պարունակվում է նաև երիկամներում, ենթաստամոքսային գեղձում, հացահատիկային բույսերի ցողուններում։ Մարդու մեկ օրվա սնունդը պարունակում է մինչե 1 գ Ս․։ Սիլիկահողի փոշու մեծ պարունակությունն օդում վտանգավոր է՝ առաջացնում է սիլիկոզ։

Ս․ մուգ մոխրագույն, բյուրեղական նյութ է, թույլ մետաղական փայլով, հալ․ ջերմաստիճանը՝ 1415°C, եռմանը՝ 3250°C, խտությունը՝ 2328 կգ/մ3։ Կիսահաղորդիչ է, էլեկտրա– և ջերմահաղորդականությունը կախված է մաքրության աստիճանից։ Ս–ի սեփական ծավալային տեսակարար էլեկտրադիմադրությունը 2,3.1Օ³ օհմ է, խառնուրդներ պարունակողինը՝ շատ ավելի փոքր։ Դիամագնիսական է, բարձր ճնշումների (120–150 կբար) տակ առաջանում է Ս–ի մետաղական ձևափոխությունը, որը գերհաղորդիչ է (անցման կետը 6, 7 K)։ Հայտնի է նաև ամորֆ ձևափոխությունը։ Ս․ p-տարր է, ատոմի էլեկտրոնային թաղանթների կառուցվածքն է 1s² 2s² 2p6 Յs² Зр²։ Միացություններում քառարժեք է, կոորդինացիոն թիվը՝ 4 կամ 6։ Քիմ․ կապերն իրականացվում են sp³ հիբրիդային օրբիտալների միջոցով, երբեմն մասնակցում են նաև դատարկ 3 d օրբիտալներից երկուսը։ Փոքր էլեկտրաբացասականություն (1,5) ունեցող ոչ մետաղ է։ Սովորական պայմաններում քիմիապես պասսիվ է (միանում է միայն ֆտորի հետ)։ Կայուն է թթուների նկատմամբ, լուծվում է ֆտորջրածնական և ազոտական թթուների խառնուրդում, հեշտությամբ՝ ալկալիների տաք լուծույթներում Si+2Na0H+2H20=Na2Si03+2H2։

Ջրածնի հետ անմիջականորեն չի միանում, սիչաններն ստացվում են սիlիցդիներից։ Ս․ օդում պատվում է օքսիդի պաշտպանիչ շերտով։ 400°C–ից բարձր տաքացնելիս օքսիդանում է թթվածնում, առաջացնելով սիլիցիումի երկօքսիդ՝ Si02։ Si–Օ կապը (իոնական է 50%–ով) չափազանց ամուր է։ Ս–ի երկօքսիդի հիդրատները՝ սիչիկաթթուները, ջրում վատ լուծվող, թույլ թթուներ են։ Պարզագույնը՝ H2Si03 մետասիլիկաթթուն է։ Ս–ի երկօքսիդը, սիլիկաթթուները և նրանց աղերը անօրգ․ պոլիմերներ են, որոնցում Ս–ի ատոմները իրար են միացած թթվածնի ատոմների միջոցով (Տես՝ Սիլիկատներ)։ Բարձր ջերմաստիճաններում ստացվում է SiO բաղադրության օքսիդ, որը կայուն է գազային ֆազում։ Ս․ միանում է ֆտորի հետ սենյակային պայմաններում, մյուս հալոգենների հետ՝ տաքացնելիս, առաջացնելով հալոգենիդներ։ SiF4-ը գազ է, SiC14-ը, SiBr4-ը՝ հեղուկներ, Տil4-ը՝ պինդ, որոնք հիդրոլիզվում են (սոացվում է Si02 և հալոգենաջրածին, ջրի հետ SiF4-ը փոխազդելիս առաջացնում է H2SiF6)։ Ս․ քլորի հետ առաջացնում է նաև SinCl 2n+շ (ո= 1–6) քլորիդներ, մյուս հալոգենների հետ՝ Si2X6 ։ SiCh-ն օգտագործվում է քսայուղերի, էլեկտրամեկուսիչների, ջերմակիր և այլ նյութերի արտադրության համար։ Տաքացնելիս Ս․ միանում է ազոտի (1000°C), ֆոսֆորի (1200°C), ածխածնի (1300°C) և այլ ոչ մետաղների հետ։ Սիչիցիումի կարբիդը և բորիդները՝ SiB3, SiB6, SiBi2, բարձր կայունության, կարծր նյութեր են։ Կատալիզատորների առկայությամբ Ս․ փոխազդում է քլորօրգ․ միացությունների հետ՝ առաջացնելով սիչիցիում օրգանական միացություններ՝․ Ս․ լուծվում է հեղուկ մետաղներում, որոնց մեծ մասի հետ առաջացնում է սիլիցիդներ կամ տեղակալման պինդ լուծույթներ։ Տեխ․ Ս․ (95– 98%) ստանում են քվարցը էլեկտրական վառարաններում ածխածնով վերականգնելով։ Ստացված Ս․ լվանում են աղաթթվի և ծծմբական թթվի, ապա ֆտորաջրածնական և ծծմբական թթուների խառնուրդներով։ Ստացվում է մաքուր Ս․ (99,98%), որը մշակում են քլորով (քլորիդները թորում են, վերականգնում ջրածնով)։ Վերջնական մաքրումն իրականացնում են Չոխրալսկու և զոնային հալման եղանակով։ Ստացվում են հատուկ մաքրության միաբյուրեղներ, որոնց р>10³ օհմ–սմ (խառնուրդների պարունակությունը 10-5–10~6 % է)։ Կիսահաղորդչային Ս․ լեգիրացնում են անհրաժեշտ խառնուրդներով (սովորաբար միաբյուրեղը ձգելիս) և օգտագործում ջերմաէլեկտրական, ռադիո–, լուսատեխնիկական սարքեր, ուղղիչներ և փոխարկիչներ պատրաստելու համար։ Ս–ի փոշուց ստանում են համաձուլվածքներ, սիլիցիդներ և Ս–ի կարբիդ։ Տեխ․ Ս․ և նրա համաձուլվածքները երկաթի հետ օգտագործում են որպես թթվածնազրկողներ և լեգիրացնող հավելանյութեր։

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

ՍԻԼԻՑԻՈՒՄԻ ԿԱՐԲԻԴ, կարբորունդ, SiC, սիլիցիումի միացությունը ածխածնի հետ։ Տեխնիկայում օգտագործվող կարևորագույն կարբիդներից է։ Մաքուր վիճակում ալմաստի փայլով, անգույն բյուրեղներ են, տեխ․ արտադրանքը կանաչ կամ կապտասև է։ Դժվարահալ է, հալվում է քայքայվելով, 2830°C–ում։ Կարծրությամբ զիջում է միայն ալմաստին և բորի կարբիդին՝ B4C։ Դյուրաբեկ է, խտությունը 3200 կգ/մ3։ Գոյություն ունի հիմնականում a–SiC և (β–SiC բյուրեղական ձևափոխություններով։ Կայուն է քիմ․ տարբեր միջավայրերում, այդ թվում՝ բարձր ջերմաստիճանի պայմաններում։ Ստացվում է էլեկտրավառարաններում՝ 2000–2220°C-nuf՝ քվարցավազի (51 – 55%), կոքսի (35-40%), NaCl-ի (1-5%) և փայտի սղոցուքի (5–10%) խառնուրդից։ Բարձր կարծրության շնորհիվ օգտագործվում է որպես հղկիչ նյութ, բարձր ջերմաստիճանի պայմաններում աշխատող մետալուրգիական սարքերում, էլեկտրատեխնիկայում։

ՍԻԼԻՑԻՈՒՄՕՐԴԱՆԱԿԱՆ ԿԱՈՒՉՈՒԿՆԵՐ, սիչիցիումօրգանական պոլիմերներ, կաուչուկանման նյութերի հատկություններով։ R I R"0[ – Si–О–]nR" I R՝ Ս․ կ–ի մակրամոլեկուլներում R-ը և R՝–ը ալկիլ, ալկենիլ, արիլ, իսկ R"^i ջրածին, ալկիլ կամ SiR3 խմբեր են։ Ս․ կ․ անգույն, թափանցիկ, դոնդողանման, անհոտ, անհամ նյութեր են։ Մոլ․ զանգվածը՝ (3–8) • 1 Օ5, խտությունը՝ 960–980 կգ/մ3․