Pii

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 8. elokuuta 2022 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 5 muokkausta .

Pii

← Alumiini | Fosfori →

neljätoista

C
↑
Si
↓
Ge

14Si _

Yksinkertaisen aineen ulkonäkö

Monikiteinen pii ( 99,9 % )

Atomin ominaisuudet

Nimi, symboli, numero

Pii/Pii (Si), 14

Ryhmä , jakso , lohko

14 (vanhentunut 4), 3,
p-elementti

Atomimassa
( moolimassa )

[28,086] [viesti 1] [1] a. e. m ( g / mol )

Elektroninen konfigurointi

[Ne] 3s 2 3p 2 - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2
[Ne] 3s 2 3p 3 (hybridisaatio)

Atomin säde

klo 132

Kemiallisia ominaisuuksia

kovalenttinen säde

klo 111

Ionin säde

42 (+4e), 271 (−4e) pm

Elektronegatiivisuus

1,90 (Pauling-asteikko)

Elektrodin potentiaali

Hapetustilat

−4, 0, +2; +4

Ionisaatioenergia
(ensimmäinen elektroni)

786,0 (8,15) kJ / mol ( eV )

Yksinkertaisen aineen termodynaamiset ominaisuudet

Tiheys ( n.a. )

2,33 g/cm³

Sulamislämpötila

1414,85 °C (1688 K)

Kiehumislämpötila

2349,85 °C (2623 K)

Oud. sulamisen lämpöä

50,6 kJ/mol

Oud. haihtumislämpö

383 kJ/mol

Molaarinen lämpökapasiteetti

20.16 [2] J/(K mol)

Molaarinen tilavuus

12,1 cm³ / mol

Yksinkertaisen aineen kidehila

Hilarakenne

Kuutio, timantti

Hilan parametrit

5,4307 Å

Debye lämpötila

645 ± 5 [3] K

Muut ominaisuudet

(300 K) 149 W/(m K)

neljätoista	Pii
Si28.085
3s 2 3p 2

Pii ( kemiallinen symboli - Si , lat. Silicium ) - 14. ryhmän kemiallinen alkuaine ( vanhentuneen luokituksen mukaan - neljännen ryhmän pääalaryhmä, IVA), D. I.:n jaksollisen kemiallisten alkuaineiden järjestelmän kolmas jakso . Mendelejev , atominumerolla 14.

Yksinkertainen piiaine on esitetty erilaisissa muunnelmissa. Amorfisessa muodossa se on ruskeaa jauhetta, kiteisessä muodossa tummanharmaata, hieman kiiltävää puolimetallia , joka on toiseksi yleisin kemiallinen alkuaine maankuoressa ( hapen jälkeen ).

Se on erittäin tärkeä nykyaikaiselle elektroniikalle .

Löytöhistoria

Jöns Jakob Berzelius ennusti piin olemassaolon vuonna 1810. Myöhemmin, vuonna 1823, hän eristi amorfisen piin pelkistämällä fluoridi SiF 4 kaliumilla ja kuvasi yksityiskohtaisesti sen kemiallisia ominaisuuksia.

Ranskalaiset tutkijat Joseph Louis Gay-Lussac ja Louis Jacques Tenard eristivat piin ensimmäisen kerran puhtaassa muodossaan vuonna 1811 .

Nimen alkuperä

Vuonna 1823 ruotsalainen kemisti Jöns Jakob Berzelius sai puhdasta alkuainepiitä käyttämällä metallista kaliumia piifluoridiin SiF 4 . Uudelle elementille annettiin nimi "silicium" ( latinasta silex - flint ). Venäläisen nimen "pii" otti käyttöön vuonna 1834 venäläinen kemisti German Ivanovich Hess .

Luonnossa oleminen

Piin pitoisuus maankuoressa on eri lähteiden mukaan 27,6–29,5 painoprosenttia. Siten pii on maankuoressa esiintyvyyden suhteen toisella sijalla hapen jälkeen . Meriveden pitoisuus on 3 mg/l [4] .

Piitä löytyy maankuoresta vain sitoutuneessa muodossa. Useimmiten piitä esiintyy luonnossa piidioksidin muodossa - piidioksidiin (IV) SiO 2 (noin 12% maankuoren massasta) perustuvien yhdisteiden muodossa. Tärkeimmät piidioksidin muodostamat mineraalit ja kivet ovat hiekka (joki ja kvartsi), kvartsi ja kvartsiitit , piikivi , maasälpä . Luonnossa toiseksi yleisin piiyhdisteryhmä ovat silikaatit ja alumiinisilikaatit .

Yksittäisiä tosiasioita puhtaan piin löytämisestä natiivimuodossa mainitaan [5] .

Isotoopit ja niiden sovellukset

Pii koostuu stabiileista isotoopeista 28 Si (92,23 %), 29 Si (4,67 %) ja 30 Si (3,10 %). Loput isotoopit ovat radioaktiivisia.

29Si- ytimen (kuten protonin) ydinspin I = 1/2, ja sitä käytetään yhä enemmän NMR-spektroskopiassa. Neutronien vaikutuksesta 30 Si:iin muodostuvan 31 Si: n puoliintumisaika on 2,62 tuntia, se voidaan määrittää ominaisella β-säteilyllä ja se on erittäin kätevä piin kvantitatiiviseen määritykseen neutronien aktivaatioanalyysillä. Radioaktiivisella nuklidilla 32 Si on pisin puoliintumisaika (~170 vuotta) ja se on pehmeä (matalaenergia) β-emitteri [6] .

Fysikaaliset ominaisuudet

Kristallirakenne

Piin kidehila on kuution pintakeskeinen timanttityyppi , parametri a = 0,54307 nm (muitakin polymorfisia piin muunnelmia saatiin myös korkeissa paineissa), koska Si-Si-atomien välinen sidospituus on pidempi kuin C-C-sidos. pituus, piin kovuus on paljon pienempi kuin timantin. Pii on hauras, vain yli 800 °C kuumennettaessa siitä tulee muovia.

Optiset ominaisuudet

Läpinäkyvä infrapunasäteilylle , jonka aallonpituus on 1-9 mikrometriä [8] .

Sähköfysikaaliset ominaisuudet

Yksikiteisessä muodossa oleva alkuainepii on epäsuora välipuolijohde . Kaistaväli huoneenlämpötilassa on 1,12 eV ja T = 0 K : ssa 1,21 eV [9] . Sisäisten varauksenkuljettajien pitoisuus piissä normaaleissa olosuhteissa on noin 1,5⋅10 10 cm −3 [10] .

Kiteisen piin sähköfysikaalisiin ominaisuuksiin vaikuttavat suuresti sen sisältämät epäpuhtaudet. Aukojohtavuuden omaavien piikiteiden saamiseksi piihin lisätään ryhmän III alkuaineiden atomeja, kuten booria , alumiinia , galliumia , indiumia . Elektronisen johtavuuden omaavien piikiteiden saamiseksi piihin lisätään ryhmän V alkuaineiden atomeja, kuten fosforia , arseenia , antimonia .

Piiin perustuvia elektronisia laitteita luotaessa käytetään pääasiassa yksittäiskiteen pintaa lähellä olevaa kerrosta (paksuudeltaan jopa kymmeniä mikroneja), joten kiteen pinnan laadulla voi olla merkittävä vaikutus piin sähköisiin ominaisuuksiin ja vastaavasti. , luodun elektronisen laitteen ominaisuuksista. Joidenkin laitteiden valmistuksessa käytetään yksittäiskiteen pintaa muokkaavaa tekniikkaa, esimerkiksi piipinnan käsittelyä erilaisilla kemiallisilla reagensseilla ja sen säteilytystä.

Jotkut yksikiteisen piin sähköfysikaaliset parametrit normaaleissa olosuhteissa

Dielektrisyysvakio : 12 [2]
Elektronien liikkuvuus: 1200-1450 cm²/(V s).
Reikien liikkuvuus: 500 cm²/(V s).
Kaistaväli 1,21 eV 0 K:ssa.
Vapaiden elektronien elinikä: 5 ns - 10 ms.
Elektronien keskimääräinen vapaa polku : noin 1 mm.
Reiän keskimääräinen vapaa reitti: noin 0,2–0,6 mm.
Varauksenkuljettajien oma pitoisuus: 5,81⋅10 15 m −3 (300 K:ssa).

Kemialliset ominaisuudet

Hybridisaatio

Kuten hiiliatomeille, piiatomeille on ominaista orbitaalien sp 3 -hybridisaatiotila, joten puhdas kiteinen pii muodostaa timanttimaisen kuutiomaisen kidehilan, jonka koordinaatioluku on 4, jossa pii on neliarvoinen ja on sitoutunut viereisiin piiatomeihin. kovalenttisilla sidoksilla . Pii esiintyy yhdisteissä yleensä myös neliarvoisena alkuaineena, jonka hapetusaste on +4 tai -4. Kaksiarvoisia piiyhdisteitä tunnetaan, esimerkiksi piimonoksidi - SiO .

Piin kemiallinen inertisyys

Normaaleissa olosuhteissa pii on kemiallisesti inaktiivinen ja reagoi aktiivisesti vain kaasumaisen fluorin kanssa, jolloin muodostuu haihtuvaa piitetrafluoridia : ${\ce {SiF4))$

{\ce {Si + 2F2 -> SiF4 ^}}

Tällainen piin kemiallinen inertisyys liittyy pinnan passivoimiseen nanometrin paksuisella piidioksidikerroksella, joka muodostuu välittömästi hapen , ilman tai veden (vesihöyryn) läsnä ollessa.

Reaktio halogeenien kanssa

Kuumennettaessa yli 400-500 °C: n lämpötiloihin pii reagoi kloorin , bromin ja jodin kanssa - jolloin muodostuu vastaavia helposti haihtuvia tetrahalogenideja - halogeenia ja mahdollisesti monimutkaisemman koostumuksen omaavia halogenideja. ${\ce {SiX4))$ ${\ce {X}}$

Reaktio hapen kanssa

Kuumennettaessa yli 400–500 °C: n lämpötiloihin pii reagoi hapen kanssa muodostaen SiO 2 -dioksidia :

{\ce {Si + O2 ->[400-500^oC] SiO2}}

Prosessiin liittyy pinnalla olevan dioksidikerroksen paksuuden kasvu, hapetusprosessin nopeutta rajoittaa atomihapen diffuusio dioksidikalvon läpi.

Piimonoksidin saaminen

Kun SiO 2 pelkistetään piillä yli 1200 °C: n lämpötiloissa, muodostuu piioksidia (II) - SiO:ta:

{\ce {Si + SiO2 ->[t > 1200^oC] 2SiO))

Tämä prosessi esiintyy jatkuvasti Czochralskin yksikiteisen piin kasvun tuotannossa , suuntakiteytys, koska he käyttävät piidioksidiupokkaita vähiten saastuttavana piimateriaalina .

Silaanien saaminen

Pii ei reagoi suoraan vedyn kanssa . Piiyhdisteitä vedyn kanssa - silaaneja , joilla on yleinen kaava - saadaan epäsuorasti. Monosilaani (kutsutaan usein yksinkertaisesti silaaniksi ) vapautuu, kun aktiiviset metallisilikidit reagoivat happoliuosten kanssa , esimerkiksi: ${\ce {Si_{\mathit {n}}H_{2{\mathit {n}}+2}}}$ ${\ce {SiH4))$

{\ce {Ca2Si + 4HCl -> 2CaCl2 + SiH4 ^}}

Tässä reaktiossa muodostuva silaani sisältää seoksen muita silaaneja, erityisesti disilaania ja trisilaania , joissa on piiatomien ketju, joka on yhdistetty yksinkertaisilla sidoksilla . ${\ce {SiH4))$ ${\ce {Si2H6))$ ${\ce {Si3H8}}$ ${\ce {(-Si-Si-Si{}-)))$

Reaktio typen ja boorin kanssa

Pii reagoi typen ja boorin kanssa noin 1000 °C: n lämpötilassa muodostaen vastaavasti Si3N4 - nitridiä ja termisesti ja kemiallisesti stabiileja borideja , joiden koostumus on erilainen SiB3 , SiB6 ja SiB12 .

Karborundumin saaminen

Yli 1000 °C: n lämpötiloissa on mahdollista saada piiyhdiste ja sen lähin analogi jaksollisen taulukon mukaisesti - hiili - piikarbidi SiC (karborundi), jolle on ominaista korkea kovuus ja alhainen kemiallinen aktiivisuus:

{\ce {Si + C ->[t > 1000^oC] SiC))

Carborundumia käytetään laajalti hiomamateriaalina. Samanaikaisesti piisulate ( 1415 °C ) voi koskettaa hiiltä pitkään isostaattisen puristuksen tiheästi sintratun hienorakeisen grafiitin suurten kappaleiden muodossa, käytännössä liukenematta ja olematta vuorovaikutuksessa jälkimmäisen kanssa.

Joidenkin metallien liukoisuus piiin

Neljännen ryhmän taustalla olevat alkuaineet (Ge, Sn, Pb) liukenevat rajattomasti piihin ja moniin muihin metalleihin.

Silisidit

Kun piitä kuumennetaan metallien kanssa, voi muodostua niiden yhdisteitä - silisidejä :

{\displaystyle {\ce {m Si + n Me ->[t^oC] Me_{n}Si_{m))))

Silisidit voidaan jakaa kahteen ryhmään: ionis-kovalenttiset ( alkalien , maa - alkalimetallien ja magnesiumin , kuten Ca2Si , Mg2Si jne .) silisidit ja metallimaiset ( siirtymämetallisilikidit ). Aktiivisten metallien silisidit hajoavat happojen vaikutuksesta, siirtymämetallien silisidit ovat kemiallisesti stabiileja eivätkä hajoa happojen vaikutuksesta.

Metallimaisilla silisideillä on korkeat sulamispisteet (jopa 2000 °C ). Metallin kaltaisia silisidejä koostumuksilla Me Si, Me 3 Si 2 , Me 2 Si 3 , Me 5 Si 3 ja Me Si 2 muodostuu useimmiten . Metallin kaltaiset silisidit ovat kemiallisesti inerttejä, kestävät happea jopa korkeissa lämpötiloissa.

Pii muodostaa eutektisen seoksen raudan kanssa , mikä mahdollistaa näiden materiaalien sintraamisen (seostuksen) ferrosii-keraamien muodostamiseksi lämpötiloissa, jotka ovat huomattavasti alhaisemmat kuin raudan ja piin sulamispisteet.

Jotkut organopiiyhdisteet

Piille on ominaista organopiiyhdisteiden muodostuminen, joissa piiatomit ovat liittyneet pitkiksi ketjuiksi silloittavien happiatomien vuoksi , ja jokaisessa piiatomissa kahta atomia lukuun ottamatta on vielä kaksi orgaanista radikaalia ja , , , jne. ${\ce {-O{}-}}$ ${\ce {O}}$ ${\ce {R1}}$ ${\ce {R2=CH3}}$ ${\ce {C2H5}}$ ${\ce {C6H5}}$ ${\ce {CH2CH2CF3}}$

Esimerkki vastaanottavasta reaktiosta:

{\näyttötyyli {\ce {2Zn(C2H5)2 + SiCl4 -> Si(C2H5)4 + 2ZnCl2))}

Happo peittaus

Piin syövytyksessä käytetään yleisimmin fluorivety- ja typpihapon seosta. Jotkut erikoisetsausaineet sisältävät kromianhydridin ja muiden aineiden lisäämisen. Syövytyksen aikana happoetsausliuos lämpenee nopeasti kiehumispisteeseen, samalla kun etsausnopeus moninkertaistuu.

${\näyttötyyli {\ce {Si + 2HNO3 -> SiO2 + NO ^ + NO2 ^ + H2O))}$ ,
${\näyttötyyli {\ce {SiO2 + 4HF -> SiF4 ^ + 2H2O))}$ ,
${\näyttötyyli {\ce {3SiF4 + 3H2O -> 2H2SiF6 + H2SiO3 v))}$ .

Etsaus alkalilla

Piin syövytykseen voidaan käyttää alkalien vesiliuoksia . Piin syövyttäminen alkalisissa liuoksissa alkaa yli 60 °C :n liuoslämpötilassa .

${\näyttötyyli {\ce {Si + 2KOH + H2O -> K2SiO3 + 2H2 ^}}}$ ,
${\ce {K2SiO3 + 2H2O -> H2SiO3 + 2KOH}}$ .

Haetaan

Vapaata piitä saadaan kalsinoimalla hienoa valkoista hiekkaa (piidioksidia) magnesiumilla:

{\ce {SiO_2 + 2Mg -> 2MgO + Si}}

tässä tapauksessa muodostuu amorfista piitä , joka on ruskean jauheen muotoinen [11] .

Teollisuudessa teknisesti puhdasta piitä saadaan pelkistämällä SiO 2 -sulaa koksilla noin 1800 °C :n lämpötilassa malmilämpökuilutyyppisissä uuneissa. Tällä tavalla saadun piin puhtaus voi olla 99,9 % (pääepäpuhtaudet ovat hiili ja metallit).

Piin lisäpuhdistus epäpuhtauksista on mahdollista.

Puhdistus laboratoriossa voidaan suorittaa hankkimalla alustavasti magnesiumsilidi Mg 2 Si. Lisäksi kaasumaista monosilaani SiH 4 saadaan magnesiumsilidistä käyttämällä suola- tai etikkahappoa . Monosilaani puhdistetaan tislaamalla , sorptiolla ja muilla menetelmillä ja hajotetaan sitten piiksi ja vedyksi noin 1000 °C: n lämpötilassa .
Piin puhdistus teollisessa mittakaavassa tapahtuu suoraan klooraamalla piitä. Tässä tapauksessa muodostuu yhdisteitä, joiden koostumus on SiCl4 , SiHCl3 ja SiH2Cl2 . Ne puhdistetaan epäpuhtauksista eri tavoin (yleensä tislaamalla ja disproportoimalla) ja loppuvaiheessa pelkistetään puhtaalla vedyllä 900 - 1100 °C :n lämpötiloissa .
Halvempia, puhtaampia ja tehokkaampia teollisia piin puhdistustekniikoita kehitetään. Vuonna 2010 näihin kuuluvat piin puhdistustekniikat, joissa käytetään fluoria (kloorin sijaan); piimonoksidin tislaukseen liittyvät teknologiat; teknologiat, jotka perustuvat rakeiden välisille rajoille keskittyvien epäpuhtauksien syövytykseen.

Jälkipuhdistetun piin epäpuhtauspitoisuus voidaan vähentää 10–8–10–6 painoprosenttiin . Yksityiskohtaisemmin ultrapuhtaan piin saamisen kysymyksiä käsitellään artikkelissa Monikiteinen pii .

Menetelmän piin saamiseksi sen puhtaassa muodossa kehitti Nikolai Nikolajevitš Beketov .

Venäjällä OK Rusal tuottaa teknistä piitä Kamensk- Uralskyn ( Sverdlovskin alue ) ja Shelekhovin ( Irkutskin alue ) tehtailla; Lisäksi kloriditeknologialla puhdistettua piitä tuottaa Nitol Solar -konserni Usolye-Sibirskoje kaupungin tehtaalla .

Sovellus

Tekninen silikoni löytää seuraavat sovellukset:

metallurgisen teollisuuden raaka-aineet: joidenkin metalliseosten komponentti ( pronssi , alumiinivaluseokset silumiinit );
hapettumisenestoaine (sulatettaessa rautaa ja terästä); metallin ominaisuuksien modifioija tai seosaine (esim. tietyn määrän piitä lisäämällä muuntajaterästen valmistuksessa valmiin ferromagneettisen materiaalin pakkovoimaa ) jne.;
raaka-aineet puhtaamman monikiteisen piin ja jalostetun metallurgisen piin (kutsutaan kirjallisuudessa "umg-Si") tuotantoon;
raaka-aineet organopiimateriaalien tuotantoon, silaanit ;
joskus teknistä piitä ja sen seosta raudan kanssa ( ferrosilicon ) käytetään vedyn tuottamiseen kentällä;
aurinkopaneelien tuotantoon;
tarttumisenestoaine (irrotusaine) muoviteollisuudessa.

Ultrapuhdasta piitä käytetään pääasiassa erilaisten elektronisten laitteiden ( transistoreiden , puolijohdediodien ) ja mikropiirien valmistukseen.

Puhdas pii, ultrapuhdas piijäte, puhdistettu metallurginen pii monikiteisen piin muodossa ovat aurinkoenergian pääraaka-aineita .

Yksikiteinen pii - siitä valmistetaan elektroniikan ja aurinkoenergian lisäksi infrapuna-alueella toimivia optisia elementtejä ja kaasulaserpeilejä .

Metalliyhdisteitä piin kanssa - silisidejä - käytetään laajalti teollisuudessa (esimerkiksi elektronisissa ja atomeissa) materiaaleissa, joissa on yhdistelmä hyödyllisiä kemiallisia, sähköisiä ja ydinominaisuuksia (hapetuksenkestävyys, neutronit jne.). Useiden kemiallisten alkuaineiden silisidit ovat tärkeitä lämpösähköisiä materiaaleja .

Piiyhdisteet toimivat lasin ja sementin tuotannon perustana . Silikaattiteollisuus harjoittaa lasin ja sementin tuotantoa , joka valmistaa myös muita silikaattimateriaaleja - silikaattikeramiikkaa - tiiliä , posliinia , fajanssia ja niistä valmistettuja tuotteita.

Silikaattiliima on laajalti tunnettu , sitä käytetään rakentamisessa supistavana aineena sekä pyrotekniikassa ja jokapäiväisessä elämässä paperin ja kartongin liimaamiseen.

Silikoniöljyt ja silikonit , organopiiyhdisteisiin perustuvat materiaalit , ovat yleistyneet .

Biologinen rooli

Joillekin organismeille pii on välttämätön ravintoaine . Se on osa tukirakenteita kasveissa ja luustorakenteita eläimissä. Suuria määriä piitä väkevöitävät meren eliöt - piilevät , radiolaariat , sienet . Suuria määriä piitä löytyy korteista ja viljoista , pääasiassa Bamboo-alaheimosta ( Bambusoideae ) ja Rice-suvusta ( Orýza ), mukaan lukien viljelty riisi .

Se tunkeutuu myös joidenkin organismien soluseiniin ja on aktiivinen kohta yli kymmenelle tutkitulle entsyymille, jotka vastaavat piipiioksidin sitoutumisesta joissakin äyriäisissä.

Piitä löytyy monista kasveista, jotka ovat välttämättömiä oikean kehityksen kannalta, mutta sen ei ole osoitettu olevan välttämätön kaikkien lajien kehitykselle. Yleensä sen läsnäolo lisää vastustuskykyä tuholaisille, erityisesti sienille, ja estää niiden tunkeutumisen piidioksidilla kyllästetyn kasvien kudoksiin. Vastaavasti eläinten tapauksessa piin tarve on osoitettu kuuden säteen sienille, mutta vaikka sitä esiintyy kaikkien eläinten kehossa, se ei yleensä ole niille välttämätöntä. Selkärankaisilla piitä kertyy suuria määriä hiuksiin ja höyheniin (esimerkiksi lampaanvilla sisältää 0,02-0,08 % ). Ihmisen lihaskudos sisältää (1-2)⋅10-2 % piitä , luukudos -17⋅10-4 % , veri - 3,9 mg/l . Ruoan mukana jopa 1 g piitä pääsee ihmiskehoon päivittäin . ${\ce {SiO2))$

Ihmiskehossa

On osoitettu, että pii on tärkeä ihmisten terveydelle, erityisesti kynsille, hiuksille, luille ja iholle [12] . Tutkimukset osoittavat, että premenopausaalisilla naisilla, jotka saavat enemmän biologisesti saatavaa piitä, on suurempi luutiheys ja että piilisäys voi lisätä luun tilavuutta ja tiheyttä osteoporoosipotilailla [13] .

Ihmiskehon tarve on noin 20-30 mg piitä päivässä. Raskaana olevat naiset, luuleikkauksen jälkeen ihmiset ja vanhukset tarvitsevat suuremman annoksen, koska tämän alkuaineen määrä elimissä vähenee iän myötä. Sitä esiintyy pääasiassa sidekudoksessa, josta muodostuvat jänteet , limakalvot , verisuonten seinämät, sydänläppäimet, iho ja tuki- ja liikuntaelimistö.

Pii auttaa poistamaan myrkyllisiä aineita soluista, vaikuttaa kapillaareihin lisäämällä niiden seinämien lujuutta ja elastisuutta, lisää luukudoksen lujuutta, vahvistaa elimistön puolustuskykyä infektioita vastaan ja ehkäisee ennenaikaista ikääntymistä . Lievittää ihon ärsytystä ja tulehdusta, parantaa sen ulkonäköä ja ehkäisee letargiaa, vähentää hiustenlähtöä, nopeuttaa niiden kasvua, vahvistaa kynsiä .

Koska pii osallistuu luukudoksen muodostumiseen ja antaa elastisuutta verisuonille, jotka osallistuvat kalsiumin imeytymiseen ravinnosta ja hiusten ja kynsien kasvusta, sen puute ihmiskehossa voi aiheuttaa luusairauksia, yleistä kasvun hidastumista, hedelmättömyyttä . , kehityksen puute ja osteoporoosi .

Hygienianäkökohdat

Piidioksidi on normaaleissa olosuhteissa kiinteä, bioinertti, hajoamaton aine, joka on altis pölyn muodostumiselle ja koostuu teräväreunaisista mikrohiukkasista. Piidioksidin ja useimpien silidien ja silikaattien haitallinen vaikutus perustuu ärsyttävään ja fibrogeeniseen vaikutukseen, aineen kertymiseen keuhkokudokseen, mikä aiheuttaa vakavan sairauden - silikoosin .

Pölyhengityssuojaimia käytetään suojaamaan hengityselimiä pölyhiukkasilta. Kuitenkin myös nenänielun henkilösuojaimia käytettäessä piiyhdisteiden ja erityisesti piimonoksidin kanssa järjestelmällisesti pölyisissä olosuhteissa työskentelevien ihmisten kurkussa on merkkejä tulehdusprosesseista limakalvoilla. Piin suurimmat sallitut pitoisuudet on sidottu ilman piidioksidipölypitoisuuteen. Tämä johtuu piikemian erityispiirteistä:

Puhdas pii, samoin kuin piikarbidi , muodostavat kosketuksissa veden tai ilmakehän hapen kanssa läpäisemättömän piidioksidikalvon pinnalle ( ) , joka passivoi pinnan; ${\ce {SiO2))$
Monet orgaaniset piiyhdisteet, jotka ovat kosketuksissa ilmakehän hapen ja vesihöyryn kanssa, hapettuvat tai hydrolysoituvat, jolloin lopulta muodostuu piidioksidia;
Ilmassa oleva piimonoksidi ( ) kykenee (joskus räjähtäen) lisähapettumaan erittäin dispergoituneeksi piidioksidiksi. ${\ce {SiO))$

Kommentit

↑ Atomimassaarvojen vaihteluväli on osoitettu johtuen isotooppien jakautumisen heterogeenisyydestä luonnossa.

Muistiinpanot

↑ Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg , Glenda O'Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang-Kun Zhu. Alkuaineiden atomipainot 2011 (IUPAC Technical Report ) // Pure and Applied Chemistry . - 2013. - Vol. 85 , no. 5 . - s. 1047-1078 . - doi : 10.1351/PAC-REP-13-03-02 .
↑ 1 2 Kemiallinen tietosanakirja: 5 t / ch. toim. Knunyants I. L. - M .: Neuvostoliiton tietosanakirja , 1990. - T. 2. - S. 508. - 671 s. - 100 000 kappaletta.
↑ Lämmössä 0 - K. Baransky P.I., Klochkov V.P., Potykevitš I.V. Semiconductor electronics. Hakemisto. - Kiova: " Naukova Dumka ", 1975. - 704 s. sairas.
↑ J. P. Riley ja Skirrow G. Chemical Oceanography V. 1, 1965.
↑ Metallipii Gorjatšegorskin vuoriston ijoliiteissa . Arkistoitu 17. kesäkuuta 2013 Wayback Machinessa , Petrology of tavalliset chondrites Arkistoitu 10. tammikuuta 2014 Wayback Machinessa .
↑ Greenwood N. N. Alkuaineiden kemia. - 3. painos - 2015. - S. 312. - 607 s.
↑ Smith R. Semiconductors: Per. englannista. - M .: Mir, 1982. - 560 s., ill.
↑ Physical Encyclopedia : [5 osassa] / Ch. toim. A. M. Prokhorov . - M .: Neuvostoliiton Encyclopedia (osa 1-2); Great Russian Encyclopedia (vols. 3-5), 1988-1999. — ISBN 5-85270-034-7 .
↑ Zee S. Puolijohdelaitteiden fysiikka: 2 kirjassa. Kirja. 1. Per. englannista. - M .: Mir, 1984. - 456 s., ill.
↑ Koledov L. A. Mikropiirien, mikroprosessorien ja mikrokokoonpanojen tekniikat ja suunnittelut: Oppikirja // 2. painos, rev. ja ylimääräistä - Pietari: Kustantaja "Lan", 2007. - S. 200-201. - ISBN 978-5-8114-0766-8 .
↑ Glinka N. L. Yleinen kemia. - 24. painos, Rev. - L .: Chemistry, 1985. - S. 492. - 702 s.
↑ Martin, Keith R. Luku 14. Silicon: The Health Benefits of a Metalloid // Välttämättömien metalli-ionien ja ihmisten sairauksien väliset suhteet / Astrid Sigel; Helmut Sigel; Roland K.O. Sigel. - Springer, 2013. - Voi. 13. - s. 451-473. - (Metalli-ionit biotieteissä). — ISBN 978-94-007-7499-5 . - doi : 10.1007/978-94-007-7500-8_14 .
↑ Jugdaohsingh, R. Piin ja luuston terveys // The Journal of Nutrition, Health and Aging : päiväkirja. — Voi. 11 , ei. 2 . - s. 99-110 . — PMID 17435952 .