rÄni (si)
DESCRIPTION
RÄNI (Si). Kiviriigi kuningas. Levik. Maakoores 28% Si Iga kuues aatom on Si Teisel kohal elementide seas Looduses ainult ühenditena Kivimites (graniit, vilk, kvarts, liiv). Saamine. SiO 2 + 2Mg = Si + 2MgO SiO 2 + 2C = Si + 2CO. Füüsikalised omadused. Hallika värvusega - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
RÄNI (Si)
Kiviriigi kuningas
Levik
• Maakoores 28% Si
• Iga kuues aatom on Si
• Teisel kohal elementide seas
• Looduses ainult ühenditena
• Kivimites (graniit, vilk, kvarts, liiv)
Saamine
• SiO2 + 2Mg = Si + 2MgO
• SiO2 + 2C = Si + 2CO
Füüsikalised omadused
• Hallika värvusega
• Metallse läikega
• Väga kõva
• Pooljuht
Keemilised omadused
• Kõrgemal temperatuuril põleb
Si + O2 = SiO2
• Reageerib leelistega
Si + 4KOH = K4SiO4 + 2H2
• Hapetega ei reageeri
Ühendid
• Kvarts (SiO2)n (kõva, habras, kõrge st°)
Värvuseta kvarts – mäekristall
Lilla kvarts – ametüst
Valge kvarts – piimkvarts
Pruunikas kvarts – suitsutopaas
Peenikesed kvartsiterad – liiv
• Silikaadid – graniit, ränikivi (tulekivi)
SiO2 keemilised omadused
• Veega ei reageeri• Reageerib aluseliste oksiididega
SiO2 + 2CaO = Ca2 SiO4
• Reageerib alustega
SiO2 + 4NaOH = Na4SiO4 + 2H2O ortosilikaat
(SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O)metasilikaat
Karborund ehk ränikarbiid
• Väga kõva materjal, kasutatakse lihvimiseks
• Saadakse liiva ja söe kuumutamisel elektriahjus
SiO2 + 3C = SiC + 2CO
Ränihapped
• Ortoränihape H4SiO4
• Metaränihape (H2SiO3)n (polüränihape)
Ränihappeid saadakse kaudselt silikaatide reageerimisel tugevama happega.
Polüränihappe kuumutamisel saadakse poorne materjal silikageel.
Silikaadid
• Na, K – silikaat on vees lahustuv ja seda nimetatakse vesiklaasiks.
Vesiklaasi kasutatakse liimina ja paberi ning riide immutamiseks, et muuta neid tule- ja veekindlaks.
• Ca – silikaat on põhikoostisosaks tsemendis ja silikaattellistes.
Klaas
6SiO2 + Na2CO3 + CaCO3 = Na2O • CaO • 6SiO2
• Liiv, sooda ja kaltsiumkarbonaat sulatatakse kokku 1400-1500°C juures
• Klaasistumise temp. on 400-600°C
• Klaasi kõvadus on 5-7 (Mohsi skaala järgi)
• Klaasi värvus sõltub lisanditest
(Fe2+ roheline, Fe3+ kollakas-pruun, Cr2O3 roheline,
CoO sinine, Cd2+ kollane, Se; Au punane)
Kuumakindel klaas
Booraksi lisamisega lähteainetele suurendatakse soojusmahtuvust ja vähendatakse paisumistegurit
Kristallklaasid
Kristallklaase iseloomustab suur murdumisnäitaja.
Saamine:
• Lisatud 30% PbO-d (kalleim)
• Böömi kristallile on lisatud BaO-d (odavaim)
• Sooda asemel kasutatakse potast
Klaaskeraamika (sitallid)
• Väiksem tundlikus mikropragude suhtes• Kuumataluvus +700°C-ni
Valmistamisel kuumutatakse tükk aega allpool sulamistemperatuuri ja lisatakse kristallisatsiooni tsentreid (väheaktiivseid metalle Cu, Ag, Au või TiO2)
Kvartsklaas
Väike paisumistegur ja suur soojusmahtuvus.
Ei neela UV-kiirgust.
Saamine:
• Kvartsklaas saadakse kvartsliiva sulatamisel
• Väga läbipaistev kvartsklaas saadakse mäekristalli sulatamisel