КРЕМНИЙ

КРЕ́МНИЙ (лат. Silicium), Si – элементтердин мезгилдик системасынын IV тобунда жайгашкан химиялык элемент, ат. н. 14, атомдук массасы 28,086. Табиятта үч изотоптун аралашмасынан турат: ²⁸Si, ²⁹Si жана ³⁰Si. Кремнийдин майда күкүмдөрү боз, ири крис­таллдары күңүрт кара. Табиятта таралышы боюнча 2-орунда (кычкылтектен кийинки) турат. 1825-ж. Берцелиус фтордуу кремнийди SiF₄ калий менен калыбына келтирүүдөн жаңы элемент ачып, аны силиций деп атаган. Жер кыртышындагы кремнийдин 12%и SiO₂ – кремнезём, 75%и татаал кычкыл­тектүү бирикмелери (чопо, талаа шпаты, сла­нец, слюда ж. б.) түрүндө кездешет. Кристалл­дык кремний – тыгыздыгы 2,33 г/см³, балкып эрүү t 1417°С ж-а кайноо t 2600°С болгон катуу зат. Кремний көп­чүлүк бирикмелеринде IV валенттүү: SiH₄, SiF₄, SiO₂, Si₃N₄ ж. б., II валенттүү да SiО боло алат. Кычкылтек м-н кремний кош оксидин SiO₂, оксидин SiO, галогендер м-н галогениддерди SiХ₄, суу­тек м-н силандарды Si_nH_2n+2 (жалпы форму­ласы), металлдар м-н силициддерди – кыйын­дык м-н эриген заттарды пайда кылат. Бөлмө температу расында майдаланган кремний м-н фтор гана реак­цияга кире алат: Si + 2F₂ = SiF₄. Кремний хлор м-н 400–600°Cде, көмүртек ж-а азот м-н өтө жо­горку температурада аракеттенет. Кадимки шартта кремнийге кислоталар таасир этпейт. Кремний щелочтор м-н аракеттенип, суутекти ж-а силикаттарды пай­да кылат: Si + 2NaOH + H₂O = Na₂SiO₃ + 2H₂. Кремний кычкылтек м-н –Si–O–Si–O– сыяктуу узун чынжырларды пайда кылган туруктуу бирик­мелери кеңири таралган. Мисалы, табигый ж-а синтез жолу м-н алынган силикаттар. Анын мо­лекуласында ар бир кремний атому төрт кычкылтек атому м-н жөнөкөй байланыш түзөт. Ошол эле учурда ар бир кычкылтек атому кремнийдин эки ато­му м-н байланышат. Натыйжада полимердик түзүлүштөгү химиялык бирикме – SiO₂ пайда болот. Ал – кыйындык м-н эрүүчү, кадимки шартта катуу зат. Кремнийдин 95–98% техникалык түрү арзан сырьё –кремнезёмду (SiO₂) жогорку темп-рада көмүртек м-н калыбына келтирүүдөн алынат: SiO₂+2C =Si+2CO. Ал эми өзгөчө таза кремний алуу үчүн техникалык кремний жеңил учма бирикмелерге SiCl₄, SiI₄ ж. б. өткөрүлөт да, бир нече жолу буулантуу ж-а муз­датуудан кийин тазаланган бирикме жогорку температурада суутек же чаң түрүндөгү цинк м-н калыбына келтирилет. Кремний жарым өткөргүч тех­никада, электроникада, электр-техникасында негизги материал катары кызмат кылса, күн ба­тареясы катары космос кемелерин электр энер­гиясы м-н камсыз кылат. Чоюн ж-а болотко алардын механикалык касиеттерин жакшыртуу үчүн ко­шулат. Карборунддан SiC жасалган кайрак таштар катуулугу огюнча алмаздан кийин турат. Кремнийдин оргганикалык бирикмелеринен жасалган мате­риалдар жогорку температурага чыдамдуу, электр изолятору катары суу чөйрөсүндө да мыкты ка­сиеттерге ээ. Кремнийдин органикалык бирикмелеринен алын­ган майлоочу майлар өтө жогорку ж-а өтө тө­мөнкү температурада баштапкы касиеттерин өз­гөртпөстөн сактап калат. Мындай майлар – 20–30 км бийиктикте учкан реактивдүү самолёттор­дун кыймылдаткычтарын майлоо үчүн алмаш­кыс материал.

Ад.: Кремний и его сплавы. Екатеринбург, 2005.

А. Сүйүнбекова.