সিলিকন এবং এর যৌগ। প্রকৃতিতে সিলিকন। সিলিকন প্রয়োগ

2024 লেখক: Angel Austin | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2023-12-17 05:18

সিলিকন প্রযুক্তি এবং শিল্পের সবচেয়ে চাহিদাযুক্ত উপাদানগুলির মধ্যে একটি। এটি তার অস্বাভাবিক বৈশিষ্ট্যগুলির জন্য এই ঋণী। আজ, এই উপাদানটির বিভিন্ন যৌগ রয়েছে যা প্রযুক্তিগত পণ্য, খাবার, কাচ, সরঞ্জাম, বিল্ডিং এবং সমাপ্তি উপকরণ, গয়না এবং অন্যান্য শিল্পের সংশ্লেষণ এবং তৈরিতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে৷

সিলিকনের সাধারণ বৈশিষ্ট্য

যদি আমরা পর্যায়ক্রমিক পদ্ধতিতে সিলিকনের অবস্থান বিবেচনা করি তবে আমরা এটি বলতে পারি:

1. প্রধান উপগোষ্ঠীর চতুর্থ গ্রুপে অবস্থিত।
2. আদি সংখ্যা 14.
3. পারমাণবিক ভর ২৮, ০৮৬.
4. রাসায়নিক প্রতীক Si.
5. নাম - সিলিকন, বা ল্যাটিন - সিলিসিয়াম।
6. বাইরের স্তর 4e:2e:8e এর বৈদ্যুতিন কনফিগারেশন।

সিলিকনের স্ফটিক জালি হীরার মতোই। পরমাণু নোডগুলিতে অবস্থিত, এর ধরন মুখ-কেন্দ্রিক ঘন। যাইহোক, দীর্ঘ বন্ধনের দৈর্ঘ্যের কারণে, সিলিকনের ভৌত বৈশিষ্ট্যগুলি কার্বনের অ্যালোট্রপিক পরিবর্তনের থেকে খুব আলাদা।

ভৌত ও রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য

দুটি আছেএই উপাদানটির অ্যালোট্রপিক পরিবর্তন: নিরাকার এবং স্ফটিক। তারা খুব অনুরূপ. যাইহোক, অন্যান্য পদার্থের মতো, তাদের মধ্যে প্রধান পার্থক্য হল সিলিকনের স্ফটিক জালি।

এই ক্ষেত্রে, উভয় পরিবর্তনই বিভিন্ন রঙের গুঁড়ো।

1. স্ফটিক সিলিকন হল একটি গাঢ় ধূসর চকচকে ধাতব পাউডার। এর গঠন হীরার সাথে মিলে যায়, কিন্তু বৈশিষ্ট্য ভিন্ন। তার আছে:

• ভঙ্গুরতা;
• কম কঠোরতা;
• অর্ধপরিবাহী বৈশিষ্ট্য;
• গলনাঙ্ক 1415⁰C;
• 2.33g/cm³;
• স্ফুটনাঙ্ক 2700⁰C.

অন্য অ্যালোট্রপিক ফর্মের তুলনায় এর রাসায়নিক কার্যকলাপ কম৷

2. নিরাকার সিলিকন - বাদামী-বাদামী পাউডার, অত্যন্ত বিকৃত হীরার গঠন রয়েছে। রাসায়নিক কার্যকলাপ বেশ বেশি।

সাধারণভাবে, এটি লক্ষ করা উচিত যে সিলিকন প্রতিক্রিয়া করতে পছন্দ করে না। এটিকে প্রতিক্রিয়া জানাতে, আপনার কমপক্ষে 400-500⁰C তাপমাত্রা প্রয়োজন। এই অবস্থার অধীনে, সিলিকনের বিভিন্ন রাসায়নিক যৌগ গঠিত হয়। যেমন:

• অক্সাইড;
• হ্যালাইডস;
• সিলিসাইড;
• নাইট্রাইডস;
• বোরাইডস;
• কার্বাইড।

নাইট্রিক এসিড বা ক্ষার এর সাথে সিলিকনের সম্ভাব্য মিথস্ক্রিয়া, যাকে এচিং প্রক্রিয়া বলা হয়। অর্গানোসিলিকন যৌগগুলি ব্যাপক এবং আজ আরও বেশি সাধারণ হয়ে উঠছে৷

প্রকৃতিতে থাকা

প্রকৃতিতে মোটামুটি উল্লেখযোগ্য পরিমাণে সিলিকন পাওয়া যায়। প্রাদুর্ভাবের দিক থেকে এটি অক্সিজেনের পরে দ্বিতীয় স্থানে রয়েছে। এর ভর ভগ্নাংশ প্রায় 30%। সমুদ্রের জলেও এই উপাদানটি 3 মিলিগ্রাম/লিটার আনুমানিক ঘনত্বে থাকে। অতএব, এটা বলা যায় না যে সিলিকন প্রকৃতির একটি বিরল উপাদান।

বিপরীতভাবে, অনেকগুলি বিভিন্ন শিলা এবং খনিজ রয়েছে যেখানে এটি ঘটে এবং যা থেকে এটি খনন করা যেতে পারে। সর্বাধিক সাধারণ প্রাকৃতিক সিলিকন যৌগগুলি নিম্নরূপ:

1. সিলিকা। রাসায়নিক সূত্র হল SiO₂. এটির উপর ভিত্তি করে খনিজ এবং শিলাগুলির একটি মোটামুটি বড় বৈচিত্র্য রয়েছে: বালি, ফ্লিন্ট, ফেল্ডস্পারস, কোয়ার্টজ, রক ক্রিস্টাল, অ্যামিথিস্ট, চ্যালসেডনি, কার্নেলিয়ান, ওপাল, জ্যাস্পার এবং অন্যান্য।
2. সিলিকেট এবং অ্যালুমিনোসিলিকেট। কাওলিন, স্পারস, মাইকা, সিলিসিক অ্যাসিড লবণ, অ্যাসবেস্টস, ট্যাল্ক।

এইভাবে, সিলিকন প্রকৃতিতে ব্যাপকভাবে বিতরণ করা হয়, এবং এর যৌগগুলি প্রযুক্তিগত অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য জনপ্রিয় এবং মানুষের মধ্যে চাহিদা রয়েছে৷

সিলিকন এবং এর যৌগ

যেহেতু প্রশ্নে থাকা উপাদানটি তার বিশুদ্ধ আকারে থাকতে পারে না, তাই এর বিভিন্ন যৌগ গুরুত্বপূর্ণ। রাসায়নিক দৃষ্টিকোণ থেকে, এটি তিনটি অক্সিডেশন অবস্থা প্রদর্শন করতে পারে: +2, +4, -4। এটি থেকে এগিয়ে যাওয়ার পাশাপাশি এর জড়তা থেকে, তবে স্ফটিক জালির গঠনে বিশেষ, এটি নিম্নলিখিত প্রধান ধরণের পদার্থ গঠন করে:

• অধাতু সহ বাইনারি যৌগ (সিলেন, কার্বাইড, নাইট্রাইড, ফসফাইড এবং আরও কিছু;
• অক্সাইড;
• সিলিকনঅ্যাসিড;
• ধাতু সিলিকেট।

আসুন সিলিকন এবং এর যৌগগুলির গুরুত্বকে ঘনিষ্ঠভাবে দেখে নেওয়া যাক, যেগুলি মানুষের কাছে সবচেয়ে সাধারণ এবং চাহিদা রয়েছে৷

সিলিকন অক্সাইড

এই পদার্থের দুটি প্রকার রয়েছে, যা সূত্র দ্বারা প্রকাশ করা হয়:

• SiO;
• SiO₂.

তবে সবচেয়ে বিস্তৃত হল ডাই অক্সাইড। এটি খুব সুন্দর আধা-মূল্যবান পাথরের আকারে প্রকৃতিতে বিদ্যমান:

• আগেট;
• চালসিডোনি;
• ওপাল;
• কারনেলিয়ান;
• জ্যাস্পার;
• অমিথিস্ট;
• কাঁচা।

এই ফর্মে সিলিকনের ব্যবহার গয়না তৈরিতে এর প্রয়োগ খুঁজে পেয়েছে। এই আধা-মূল্যবান এবং আধা-মূল্যবান পাথর দিয়ে অবিশ্বাস্যভাবে সুন্দর সোনা ও রূপার গয়না তৈরি করা হয়।

সিলিকন ডাই অক্সাইডের আরও কয়েকটি বৈচিত্র:

• কোয়ার্টজ;
• নদী এবং কোয়ার্টজ বালি;
• চকমকি;
• ফেল্ডস্পার্স।

এই ধরনের সিলিকনের ব্যবহার নির্মাণ কাজ, প্রকৌশল, রেডিও ইলেকট্রনিক্স, রাসায়নিক শিল্প এবং ধাতুবিদ্যায় প্রয়োগ করা হয়। একসাথে, তালিকাভুক্ত অক্সাইডগুলি একটি একক পদার্থের অন্তর্গত - সিলিকা৷

সিলিকন কার্বাইড এবং এর প্রয়োগ

সিলিকন এবং এর যৌগগুলি ভবিষ্যত এবং বর্তমানের উপাদান। এই উপাদানগুলির মধ্যে একটি হল কার্বোরান্ডাম বা এই উপাদানটির কার্বাইড। SiC এর রাসায়নিক সূত্র। প্রাকৃতিকভাবে খনিজ ময়সানাইট হিসাবে ঘটে।

এর বিশুদ্ধ আকারে, কার্বন এবং সিলিকনের যৌগটি সুন্দরহীরার কাঠামোর অনুরূপ স্বচ্ছ স্ফটিক। তবে, সবুজ এবং কালো রঙের পদার্থ প্রযুক্তিগত উদ্দেশ্যে ব্যবহার করা হয়।

এই পদার্থের প্রধান বৈশিষ্ট্য, যা ধাতুবিদ্যা, প্রকৌশল, রাসায়নিক শিল্পে এর ব্যবহারের অনুমতি দেয়, নিম্নরূপ:

• ওয়াইড গ্যাপ সেমিকন্ডাক্টর;
• খুব উচ্চ শক্তি (মোহস স্কেলে ৭);
• উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধী;
• চমৎকার বৈদ্যুতিক প্রতিরোধের এবং তাপ পরিবাহিতা।

এই সমস্ত কিছু ধাতুবিদ্যা এবং রাসায়নিক সংশ্লেষণে একটি ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম উপাদান হিসাবে কার্বোরান্ডাম ব্যবহার করা সম্ভব করে। এবং এর ভিত্তিতে ব্রড-স্পেকট্রাম এলইডি, কাচ গলানোর চুল্লির অংশ, অগ্রভাগ, টর্চ, গয়না (মোইসানাইট কিউবিক জিরকোনিয়ার চেয়ে বেশি মূল্যবান) তৈরি করতে পারে।

সিলান এবং এর অর্থ

সিলিকনের হাইড্রোজেন যৌগকে সিলেন বলা হয় এবং এটি প্রারম্ভিক পদার্থ থেকে সরাসরি সংশ্লেষণের মাধ্যমে পাওয়া যায় না। এটি পেতে, বিভিন্ন ধাতুর সিলিসাইড ব্যবহার করা হয়, যা অ্যাসিড দিয়ে চিকিত্সা করা হয়। ফলস্বরূপ, গ্যাসীয় সিলেন নির্গত হয় এবং একটি ধাতব লবণ তৈরি হয়।

আশ্চর্যজনকভাবে, প্রশ্নে থাকা সংযোগটি কখনো একা তৈরি হয় না। সর্বদা প্রতিক্রিয়ার ফলে, মনো-, ডাই- এবং ট্রিসিলেনের মিশ্রণ পাওয়া যায়, যেখানে সিলিকন পরমাণুগুলি চেইনে পরস্পর সংযুক্ত থাকে।

তাদের বৈশিষ্ট্য দ্বারা, এই যৌগগুলি শক্তিশালী হ্রাসকারী এজেন্ট। একই সময়ে, তারা নিজেরাই সহজেই অক্সিজেন দ্বারা জারিত হয়, কখনও কখনও একটি বিস্ফোরণের সাথে। হ্যালোজেনের সাথে, প্রতিক্রিয়াগুলি সর্বদা সহিংস হয়, একটি বড় নির্গমন সহশক্তি।

সিলেনের প্রয়োগগুলি নিম্নরূপ:

1. জৈব সংশ্লেষণের প্রতিক্রিয়া, যার ফলে গুরুত্বপূর্ণ অর্গানোসিলিকন যৌগ তৈরি হয় - সিলিকন, রাবার, সিল্যান্ট, লুব্রিকেন্ট, ইমালশন এবং অন্যান্য।
2. মাইক্রোইলেক্ট্রনিক্স (এলসিডি মনিটর, ইন্টিগ্রেটেড টেকনিক্যাল সার্কিট ইত্যাদি)।
3. আল্ট্রাপিওর পলিসিলিকন প্রাপ্তি।
4. প্রস্থেটিক্স সহ দন্তচিকিৎসা।

এইভাবে, আধুনিক বিশ্বে সিলেনের গুরুত্ব অনেক বেশি।

সিলিসিক অ্যাসিড এবং সিলিকেট

বিশ্লেষিত মৌলের হাইড্রক্সাইড হল বিভিন্ন সিলিসিক অ্যাসিড। হাইলাইট:

• মেটা;
• অর্থো;
• পলিসিলিসিক এবং অন্যান্য অ্যাসিড।

এরা সবাই সাধারণ বৈশিষ্ট্য দ্বারা একত্রিত - মুক্ত রাষ্ট্রে চরম অস্থিরতা। তারা সহজেই তাপমাত্রার প্রভাবে পচে যায়। সাধারণ অবস্থার অধীনে, তারা দীর্ঘ সময়ের জন্য বিদ্যমান থাকে না, প্রথমে একটি সল এবং তারপর একটি জেলে পরিণত হয়। শুকানোর পরে, এই ধরনের কাঠামোকে সিলিকা জেল বলা হয়। এগুলি ফিল্টারে শোষণকারী হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

শিল্পের দৃষ্টিকোণ থেকে গুরুত্বপূর্ণ, সিলিসিক অ্যাসিডের লবণ - সিলিকেট। তারা পদার্থের উৎপাদনকে নিম্নরূপ দেয় যেমন:

• গ্লাস;
• কংক্রিট;
• সিমেন্ট;
• জিওলাইট;
• কাওলিন;
• চিনামাটির বাসন;
• faience;
• স্ফটিক;
• সিরামিক।

ক্ষার ধাতব সিলিকেট দ্রবণীয়, অন্য সব নয়। তাই সোডিয়াম ও পটাসিয়াম সিলিকেটকে তরল কাচ বলা হয়। সাধারণ করণিক আঠালো - এটি সোডিয়ামসিলিসিক অ্যাসিড লবণ।

কিন্তু সবচেয়ে আকর্ষণীয় যৌগগুলি এখনও চশমা। এই পদার্থের কত রূপই তারা নিয়ে আসুক না কেন! আজ তারা রঙ, অপটিক্যাল, ম্যাট বিকল্প পেতে. কাচের পাত্র তার জাঁকজমক এবং বৈচিত্র্যে আকর্ষণীয়। মিশ্রণে নির্দিষ্ট ধাতু এবং অ-ধাতু অক্সাইড যোগ করে, বিভিন্ন ধরণের কাচ তৈরি করা যেতে পারে। কখনও কখনও এমনকি একই রচনা, কিন্তু উপাদানগুলির একটি ভিন্ন শতাংশ পদার্থের বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে পার্থক্যের দিকে পরিচালিত করে। একটি উদাহরণ হল চীনামাটির বাসন এবং ফাইয়েন্স, যার সূত্র হল SiO₂AL₂O₃ K 2_O.

কোয়ার্টজ গ্লাস হল অত্যন্ত বিশুদ্ধ পণ্যের একটি রূপ যার রচনাকে সিলিকন ডাই অক্সাইড হিসাবে বর্ণনা করা হয়।

সিলিকন যৌগের আবিষ্কার

গত কয়েক বছরের গবেষণায় এটি প্রমাণিত হয়েছে যে সিলিকন এবং এর যৌগগুলি জীবন্ত প্রাণীর স্বাভাবিক অবস্থায় সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ অংশগ্রহণকারী। এই উপাদানটির অভাব বা আধিক্য সহ, রোগগুলি যেমন:

• ক্যান্সার;
• যক্ষ্মা;
• বাত;
• ছানি;
• কুষ্ঠ;
• আমাশয়;
• বাত;
• হেপাটাইটিস এবং অন্যান্য।

বার্ধক্য প্রক্রিয়া নিজেই সিলিকনের পরিমাণগত বিষয়বস্তুর সাথে যুক্ত। স্তন্যপায়ী প্রাণীদের উপর অসংখ্য পরীক্ষা-নিরীক্ষা প্রমাণ করেছে যে উপাদানের অভাব হলে হার্ট অ্যাটাক, স্ট্রোক, ক্যান্সার হয় এবং হেপাটাইটিস ভাইরাস সক্রিয় হয়।