Как сделать кремний в домашних условиях
Обновлено: 05.07.2024
Кремний — это элемент главной подгруппы четвёртой группы третьего периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 14. Обозначается символом Si (лат. Silicium).
Кремний справедливо называют элементом молодости, так как старение в немалой степени обусловлено снижением содержания кремния в организме. Именно кремний обеспечивает нам гладкую кожу, красивые зубы и ногти, пышные волосы, здоровые сосуды.
Как приготовить кремниевую воду?
Приготовление кремниевой воды в домашних условиях. Положите в трехлитровую банку 20-25 г кремния, залейте водой из-под крана. Накрыв марлей, поставьте в светлое место, но вдали от прямых солнечных лучей.
Для ежедневного питья и приготовления пищи достаточно настаивать воду 2—3 дня, для лечебных целей — 5—7.
Настоянную воду необходимо спить, а осадок — 3—4 см нижнего слоя воды -выбросить. Сам же кремний после использования надо промыть проточной водой и пару часов подержать на солнце для подзарядки. Далее камушки можно снова заливать водой и настаивать. Таким образом, кремний - практически не расходуемый материал.
Ни в коем случае нельзя кипятить воду, в которой лежит кремний. А вот уже готовую кремниевую воду кипятить можно.
Кремниевую воду хранят в закрытой посуде при комнатной температуре.
Взаимодействуя с водой, кремний меняет её свойства, такая вода становится чистой и приятной на вкус. Кремний убивает микроорганизмы, подавляет бактерии, которые вызывают гниение и брожение, нейтрализует хлор и адсорбирует радионуклиды. При внутреннем употреблении такая вода обладает массой целебных свойств и помогает восполнить дефицит кремния в организме:
- Укрепляет и восстанавливает стенки сосудов
- Служит профилактикой атеросклероза
- Восстанавливает нормальную микрофлору кишечника
- Растворяет и выводит камни и песок при желчнокаменной и мочекаменной болезнях
- Снижает уровень сахара в крови, а также вес предрасположенных к полноте больных диабетом
- Снижает уровень холестерина в крови
- Улучшает состояние людей с заболеваниями печени, благодаря оттоку желчи
- Нормализует обмен веществ
- Снимает усталость
При наружном использовании кремниевая вода хорошо лечит пролежни, ожоги, раны, опрелости, трофические язвы. В виде примочек и умываний помогает при лечении диатеза и раздражений на коже. Ополаскивание волос и втирание такой воды в кожу головы улучшает рост волос.
Сколько кремниевой воды нужно пить, конкретных предписаний нет. Некоторые исследователи утверждают, что пить кремниевую воду можно без ограничений (в норме 1.5-2 л в день). Если нет возможности, то хотя бы 3-5 раз в день по полстакана и всегда маленькими глотками в прохладном виде. Но есть мнение, что в лечебных целях такого рода воду нельзя пить постоянно, лучше проводить курсы по одному, максимум по два месяца подряд, затем делать перерыв. Кремниевая вода имеет противопоказания, и обращаться с ней нужно осторожно. Перед применением нужно проконсультироваться с врачом, хорошо знакомым с её действием. Врачи заметили, что тем, кто имеет предрасположенность к онкологическим заболеваниям, лучше совсем от нее отказаться.
Кремний расположен в главной подгруппе IV группы (или в 14 группе в современной форме ПСХЭ) и в третьем периоде периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева.
Электронное строение кремния
Электронная конфигурация кремния в основном состоянии :
+14Si 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2
Электронная конфигурация кремния в возбужденном состоянии :
+14Si * 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3p 3
Атом кремния содержит на внешнем энергетическом уровне 2 неспаренных электрона и 1 неподеленную электронную пару в основном энергетическом состоянии и 4 неспаренных электрона в возбужденном энергетическом состоянии.
Степени окисления атома кремния — от -4 до +4. Характерные степени окисления -4, 0, +2, +4.
Физические свойства, способы получения и нахождение в природе кремния
Кремний — второй по распространенности элемент на Земле после кислорода. Встречается только в виде соединений. Оксид кремния SiO2 образует большое количество природных веществ – горный хрусталь, кварц, кремнезем.
Простое вещество кремний – атомный кристалл темно-серого цвета с металлическим блеском, довольно хрупок. Температура плавления 1415 °C, плотность 2,33 г/см 3 . Полупроводник.
Качественные реакции
Качественная реакция на силикат-ионы SiO3 2- — взаимодействие солей-силикатов с сильными кислотами . Кремниевая кислота – слабая. Она легко выделяется из растворов солей кремниевой кислоты при действии на них более сильными кислотами.
Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3 + 2 NaCl
Видеоопыт взаимодействия силиката натрия с соляной кислоты (получение кремниевой кислоты) можно посмотреть здесь.
Соединения кремния
Основные степени окисления кремния +4, 0 и -4.
Наиболее типичные соединения кремния:
Способы получения кремния
SiO2 + 2Mg → Si + 2MgO
Видеоопыт взаимодействия оксида кремния (IV) с магнием можно посмотреть здесь.
Еще один способ получения кремния в лаборатории — восстановление из оксида алюминием:
В промышленности использовать дорогие алюминий и магний неэффективно, поэтому используют другие, более дешевые способы:
1. Восстановление из оксида коксом в электрических печах:
SiO2 + 2C → Si + 2CO
Однако в таком процессе образующийся кремний загрязнен примесями карбидов кремния, и для производства, например, микросхем уже не подходит.
2. Наиболее чистый кремний получают восстановлением тетрахлорида кремния водородом при 1200 °С:
SiCl4 +2H2 → Si + 4HCl
или цинком :
SiCl4 + 2Zn → Si + 2ZnCl2
3. Также чистый кремний получается при разложении силана :
Химические свойства
При нормальных условиях кремний существует в виде атомного кристалла, поэтому химическая активность кремния крайне невысокая.
1. Кремний проявляет свойства окислителя (при взаимодействии с элементами, которые расположены ниже и левее в Периодической системе) и свойства восстановителя (при взаимодействии с элементами, расположенными выше и правее). Поэтому кремний реагирует и с металлами , и с неметаллами .
1.1. При обычных условиях кремний реагирует с фтором с образованием фторида кремния (IV):
При нагревании кремний реагирует с хлором, бромом, йодом :
1.2. При сильном нагревании (около 2000 о С) кремний реагирует с углеродом с образованием бинарного соединения карбида кремния (карборунда):
C + Si → SiC
При температуре выше 600°С взаимодействует с серой:
Si + 2S → SiS2
1.3. Кремний не взаимодействует с водородом .
1.4. С азотом кремний реагирует в очень жестких условиях:
1.5. В реакциях с активными металлами кремний проявляет свойства окислителя. При этом образуются силициды:
2Ca + Si → Ca2Si
Si + 2Mg → Mg2Si
1.6. При нагревании выше 400°С кремний взаимодействует с кислородом :
2. Кремний взаимодействует со сложными веществами:
2.1. В водных растворах щелочей кремний растворяется с образованием солей кремниевой кислоты. При этом щелочь окисляет кремний.
2.2. Кремний не взаимодействует с водными растворами кислот , но аморфный кремний растворяется в плавиковой кислоте с образованием гексафторкремниевой кислоты :
При обработке кремния безводным фтороводородом комплекс не образуется:
С хлороводородом кремний реагирует при 300 °С, с бромоводородом – при 500 °С.
2.3. Кремний растворяется в смеси концентрированных азотной и плавиковой кислот :
3Si + 4HNO3 + 12HF → 3SiF4 + 4NO + 8H2O
Бинарные соединения кремния
Силициды металлов
Силициды – это бинарные соединения кремния с металлами, в которых кремний имеет степень окисления -4. Химическая связь в силицидах металлов — ионная.
Силициды, как правило, легко гидролизуются в воде или в кислой среде.
Например , силицид магния разлагается водой на гидроксид магния и силан:
Соляная кислота легко разлагает силицид магния:
Получают силициды сплавлением простых веществ или восстановлением смеси оксидов коксом в электропечах:
2Mg + Si → Mg 2 Si
2MgO + SiO2 + 4C → Mg2Si + 4CO
Силан
Силан – это бинарное соединение кремния с водородом SiH4, ядовитый бесцветный газ.
Если поместить порошок силицида магния в очень слабый раствор соляной кислоты, то на поверхности раствора образуются пузырьки газа. Они лопаются и загораются на воздухе. Это горит силан. Он образуется при взаимодействии кислоты с силицидом магния:
Видеоопыт получения силана из силицида магния можно посмотреть здесь.
На воздухе силан горит с образованием SiO2 и H2O:
Видеоопыт сгорания силана можно посмотреть здесь.
Силан разлагается водой разлагается с выделением водорода:
Силан разлагается (окисляется) щелочами :
Силан при нагревании разлагается :
Карбид кремния
В соединениях кремния с неметаллами — ковалентная связь.
Рассмотрим карбид кремния – карборунд Si +4 C -4 . Это вещество с атомной кристаллической решеткой. Он имеет структуру, подобную структуре алмаза и характеризуется высокой твердостью и температурой плавления, а также высокой химической устойчивостью.
Карборунд окисляется кислородом при высокой температуре:
Карборунд окисляется кислородом в расплаве щелочи :
Галогениды кремния
Хлорид и фторид кремния – галогенангидриды кремниевой кислоты.
SiCl4.
Получают галогениды кремния действием хлора на сплав оксида кремния с углем :
Галогениды кремния разлагаются водой до кремниевой кислоты и хлороводорода:
Хлорид кремния (IV) восстанавливается водородом :
SiCl4 + 2H2 → Si + 4HCl
Оксид кремния (IV)
Физические свойства и нахождение в природе
Оксид кремния (IV) – это твердое вещество с атомной кристаллической решеткой. В природе встречается в виде кварца, речного песка, кремнезема и прочих модификаций:
Химические свойства
Оксид кремния (IV) – типичный кислотный оксид . За счет кремния со степенью окисления +4 проявляет слабые окислительные свойства.
1. Как кислотный оксид, диоксид кремния (IV) взаимодействует с растворами и расплавами щелочей и в расплаве с основными оксидами . При этом образуются силикаты.
Например , диоксид кремния взаимодействует с гидроксидом калия:
Еще пример : диоксид кремния взаимодействует с оксидом кальция.
SiO2 + CaO → CaSiO3
2. Оксид кремния (IV) не взаимодействует с водой , т.к. кремниевая кислота нерастворима .
3. Оксид кремния (IV) реагирует при сплавлении с карбонатами щелочных металлов . При этом работает правило: менее летучий оксид вытесняет более летучий оксид из солей при сплавлении.
Например , оксид кремния (IV) взаимодействует с карбонатом калия. При этом образуется силикат калия и углекислый газ:
4. Из кислот диоксид кремния реагирует только с плавиковой или с газообразным фтороводородом :
5. При температуре выше 1000 °С оксид кремния реагирует с активными металлами, при этом образуется кремний.
Например , оксид кремния взаимодействует с магнием с образованием кремния и оксида магния:
SiO2 + 2Mg → Si + 2MgO
Видеоопыт взаимодействия оксида кремния (IV) с магнием можно посмотреть здесь.
При избытке восстановителя образуются силициды:
SiO2 + 4Mg → Mg2Si + 2MgO
6. Оксид кремния (IV) взаимодействует с неметаллами.
Например , оксид кремния (IV) реагирует с водородом в жестких условиях. При этом оксид кремния проявляет окислительные свойства:
Еще пример : оксид кремния взаимодействует с углеродом. При этом образуется карборунд и угарный газ:
SiO2 + 3С → SiС + 2СО
При сплавлении оксид кремния взаимодействует с фосфатом кальция и углем:
Кремниевая кислота
Строение молекулы и физические свойства
Кремниевые кислоты — очень слабые, малорастворимые в воде соединения общей формулы nSiO2•mH2O. Образует коллоидный раствор в воде.
Метакремниевая H2SiO3 существует в растворе в виде полимера:
Способы получения
Кремниевая кислота образуется при действии сильных кисло т на растворимые силикаты (силикаты щелочных металлов).
Например , при действии соляной кислоты на силикат натрия:
Na 2 SiO 3 + 2 HCl → H 2 SiO 3 + 2 NaCl
Видеоопыт получения кремниевой кислоты из силиката натрия можно посмотреть здесь.
Даже слабая угольная кислота вытесняет кремниевую кислоту из солей:
Химические свойства
1. Кремниевая кислота — нерастворимая. Кислотные свойства выражены очень слабо, поэтому кислота реагирует только с сильными основаниями и их оксидами :
Например , кремниевая кислота реагирует с концентрированным гидроксидом калия:
2. При нагревании кремниевая кислота разлагается на оксид и воду :
Силикаты
Способы получения силикатов:
1 . Растворение кремния, кремниевой кислоты или оксида в щелочи:
2. Сплавление с основными оксидами:
СаО + SiO2 → CaSiO3
3. Взаимодействие растворимых силикатов с солями:
Оконное стекло (натриевое стекло) — силикат натрия и кальция: Na2O·CaO·6SiO2.
Стекло получают при сплавлении в специальных печах смеси соды Na2CO3, известняка CaCO3 и белого песка SiO2:
Для получения специального стекла вводят различные добавки, так стекло содержащее ионы Pb 2+ – хрусталь; Cr 3+ – имеет зеленую окраску, Fe 3+ – коричневое бутылочное стекло, Co 2+ – дает синий цвет, Mn 2+ – красновато-лиловый.
★ Бункер 796 Выживание | Оружие | Спецназ запись закреплена
Где и как найти кремень. Как сделать огниво.
По внешнему виду камня можно определить кремень это или нет. Кремень похож на кусочек мыла серого цвета, жесткий и в основном округленной формы. В заблуждение могут ввести полоски на камне, они делают его схожим с большим количеством других камней.
В природе насчитывается около 700 разновидностей данного камня, все они схожи между собой, но есть и существенные отличия. В основной своей массе камень не прозрачный, но встречаются и прозрачные виды кремня. В природе встречаются камни кристалловидной формы, разнообразного цвета и уровня прозрачности.
Для нахождения камня используется бутылочное темное зеленое стекло, напильник и карта местности. Чаще всего можно найти камень на пляже с галькой, в речном порту или на железнодорожном полотне. При помощи таких приспособлений вы сможете найти мелкие кусочки кремния. Если вы везунчик, то сможете найти кремневый наконечник с древних времен.
Кремний (англ. Silicon) — предмет, добавляемый модификацией Applied Energistics 2. Представляет собой переплавленную пыль истинного кварца или переплавленную пыль кварца Нижнего мира. Служит для создания процессоров и механизмов процессоров.
Переплавка [ ]
Как ингредиент при крафте [ ]
Дополнительно [ ]
- Если установлена модификация Thermal Expansion, кремний также может быть получен из песка в измельчителе из этой модификации.
- Если установлена модификация Galacticraft, кремний может быть заменён неочищенным кремнием из этой модификации.
- Если установлена модификация Ender IO, кремний может быть заменён кремнием из этой модификации.
Материалы сообщества доступны в соответствии с условиями лицензии CC BY-NC-SA 3.0, если не указано иное.
Читайте также: