Где используется кремний 🚩 где песок используется людьми 🚩 Наука 🚩 Другое
Кремний — второй по распространенности на Земле химический элемент (после кислорода). Он редко встречается в чистом виде — кристаллами, намного чаще его можно видеть в составе различных соединений и минералов — шпат, кремень, кварцевый песок.
Для выделения чистого кремния химики проводят реакцию кварцевого песка с магнием. Также кремний выплавляют при высоких температурах и даже «выращивают». Метод Чохральского позволяет использовать давление, температуру и соединения кремния для получения кристаллов чистого вещества.
Соединения кремния активно используются в быту и хозяйстве человека, в промышленности. Кварцевый песок используется при получении стекла и цемента. Силикатная промышленность названа так в честь кремния, «второе имя» которого «силициум». Силикаты используются в сельском хозяйстве, при удобрении почвы. Также на основе кремниевых соединений получают силикатный клей.
Кремний имеет уникальные радиоэлектронные свойства. Чистый кремний является полупроводником. Это значит, что он может проводить ток при определенных условиях, когда зона проводимости мала. Если область проводимости велика, кремний-полупроводник превращается в кремний-изолятор.
Полупроводниковые свойства неметалла кремния привели к созданию транзистора. Транзистор — устройство, позволяющее контролировать напряжение и силу тока. В отличие от линейных проводников, транзисторы из кремния имеют три основных элемента — коллектор, «собирающий» ток, базу и эмиттер, ток усиливающие. Появление транзистора вызвало «электронный бум», привело к созданию первых компьютеров и бытовой техники.
Успехи кремния в электронике не остались незамеченными в компьютерной технике. Поначалу процессоры хотели делать из «дорогих» типичных полупроводников, например германия. Однако его высокая цена не позволила поставить производство германиевых плат на поток. Тогда смельчаки из IBM решили рискнуть и попробовать в качестве материала для «сердца» компьютерной системы кремний. Результаты не заставили себя ждать.
Кремниевые платы оказались достаточно дешевыми, что было особенно важно в самом начале зарождения компьютерной отрасли, когда было много брака и мало потенциальных покупателей.
Сегодня кремниевые микросхемы доминируют в компьютерной отрасли. Кристаллы чистого кремния для процессоров и контроллеров научились выращивать в фабричных условиях, материал прост в эксплуатации. И главное — кремний позволил удваивать количество элементов на процессоре каждые два года (закон Мура). Таким образом, на кремниевой схеме одного и того же размера становится все больше и больше транзисторов и других логических элементов. Кремний позволил сделать информационные технологии максимально эффективными.
Кремний — урок. Химия, 8–9 класс.
Химический элемент
Кремний — химический элемент № \(14\). Он расположен в IVА группе Периодической системы.
Si14+14)2e)8e)4e
На внешнем слое атома кремния содержатся четыре валентных электрона. До его завершения не хватает четырёх электронов. Поэтому в соединениях с металлами кремнию характерна степень окисления \(–4\), а при взаимодействии с более электроотрицательными неметаллами он проявляет положительные степени окисления \( +2\) или \(+4\).
По содержанию в земной коре кремний занимает второе место после кислорода. Земная кора более чем наполовину образована соединениями кремния. Распространены оксид кремния(IV) SiO2, силикаты и алюмосиликаты. Песок, кварц, горный хрусталь, аметист состоят из оксида. Гранит, полевой шпат, глина представляют собой силикаты и алюмосиликаты.
Входит кремний и в состав живых организмов. Его соединения придают прочность стеблям растений, содержатся в наружных покровах животных, образуют раковины и скелеты некоторых обитателей водной среды. У человека кремний присутствует в волосах и ногтях.
Скелеты радиолярий
Простое вещество
Кремний имеет атомную кристаллическую решётку, похожую на решётку алмаза. Каждый атом кремния в его кристаллах связан четырьмя ковалентными связями с соседними атомами. Благодаря такому строению у него высокая твёрдость.
Радиус атома кремния больше радиуса атома углерода, поэтому в его кристаллах электроны более свободны по сравнению с алмазом. Кремний проводит электрический ток, а его электропроводность увеличивается с повышением температуры или при освещении. Такие вещества относятся к полупроводникам.
В отличие от алмаза кремний представляет собой чёрно-серое непрозрачное вещество. У него высокая температура плавления (\(1428\) °С).
Кремний
Получают кремний восстановлением его оксида коксом в электропечах:
SiO2+2C=tSi+2CO↑.
Химические свойства
В химических реакциях кремний может проявлять и окислительные, и восстановительные свойства. Окислительные свойства кремния выражены слабее, чем у остальных неметаллов.
- Взаимодействие с металлами.
При высокой температуре кремний реагирует с металлами с образованием силицидов:
2Mg0+Si0=tMg+22Si−4.
В этой реакции кремний — окислитель.
- С водородом не реагирует.
С водородом кремний практически не реагирует по причине неустойчивости водородного соединения силана Sih5. Силан можно получить при гидролизе силицидов:
Mg2Si+4h3O=2Mg(OH)2↓+Sih5↑.
Он самовоспламеняется на воздухе и сгорает с образованием оксида кремния(\(IV\)) и воды:
Sih5+2O2=SiO2+2h3O.
- Взаимодействие с кислородом.
Кремний горит в кислороде и проявляет в этой реакции восстановительные свойства:
Si0+O02=tSi+4O−22.
- Взаимодействие с оксидами металлов.
Кремний способен восстанавливать некоторые металлы из их оксидов:
2Cu+2O+Si0=t2Cu0+Si+4O2.
- Взаимодействие со щелочами.
В отличие от углерода кремний растворяется в концентрированных растворах щелочей c образованием силикатов и выделением водорода:
Si+2NaOH+h3O=Na2SiO3+2h3↑.
Применение кремния
используется в производстве полупроводников для электронной промышленности;
применяется для изготовления солнечных батарей;
входит в состав жаропрочных и кислотоустойчивых сплавов.
Солнечные батареи
Кремний и кремниевая вода — «Gold2o»
«Никакой организм не может существовать без кремния» — Академик В.И.Вернадский
Согласно современным исследованиям биосферы нашей планеты, самыми распространенными в ней, а значит, самыми значимыми для нашего здоровья элементами являются кислород (47%), кремний (29%), алюминий (8%), железо (4,7%), кальций (2,96%), натрий и калий (по 2,5%), магний (1,9%). На долю остальных приходится менее 1%.
Как видим, кремний — важнейший после кислорода элемент
«Особо важный» элемент
Какова же роль кремния в организме человека, если природа отвела ему так много места? Фундаментальные исследования по этой проблеме проводились у нас в стране в Институте кремния. Работы Д.Г.Звягинцева, М.Г.Воронкова, И.Г.КУзнецова и других ученых показали, что причины многих тяжелейших недугов кроются в дефиците кремния в организме, вызванном недостатком его в воде и продуктах питания.
Выяснилось, например, что кремний является основным элементом коллагеновых фибрилл, определяющих эластичность и гибкость соединительной ткани сухожилий, суставных хрящей, стенок кровеносных сосудов и кишечника, клапанного аппарата сердечно-сосудистой системы и сфинктеров желудочно-кишечного тракта.
Кроме того, практически все болезни кожи, волос и ногтей также говорят о нехватке кремния.
Кремний и важнейшие системы организма
Кремний — основной cтруктурный элемент, обеспечивающий четкость и слаженность управления работой всех органов со стороны нервной системы. При снижении уровня кремния в крови уменьшается эластичность сосудов и их способность отвечать на команды мозга к расширению или сужению. В этом случае в сосудистой стенке происходит замещение кремния кальцием, который делает сосуды жесткими. Когда на кальциевые «шипы» оседает холестерин, возникают предпосылки для развития атеросклероза, стенокардии, ишемической болезни сердца и ее грозных последствий — инфаркта и инсульта. Это подтверждают эксперименты французских ученых М. и Ж.Лепгер. Они доказали, что введение в организм соединений кремния приостанавливает развитие атеросклероза и помогает восстановить функцию сосудистой стенки.
Кремний участвует в метаболизме более 70 минеральных солей и большиства витаминов. При его нeдостатке снижается усвояемость кальция, железа, кобальта, марганца, фтора и других веществ и нарушается обмен веществ.
В последние годы значительно «помолодел» артрит, увеличилось число заболеваний желудочно- кишечного тракта и кожи у детей. Все это связано с дефицитом кремния в организме из-за сдвига питания в сторону рафинированных продуктов. Дефицит этого вещества, например у детей, сегодня составляет 50 и более процентов. Черный кремень. Роль кремния в организме. Кремниевая вода…
Коллоиды кремния против болезней
Каким образом кремний препятствует развитию заболеваний?
Благодаря своим химическим свойствам создавать заряженные коллоидные системы в растворах он оказывает неоценимую помощь нормальной микрофлоре кишечника в поддержании внутренней чистоты организма.
Коллоиды кремния обладают свойствами «приклеивать» к себе болезнетворные микроорганизмы: вирусы гриппа и ревматизма, гепатита и полиартрита, патогенные кокки и трихомонады, грибки Кандида и дрожжевые, образуя с ними комплексные соединения, которые выводятся из организма. Напротив, полезная микрофлора кишечника (молочнокислые палочки, бифидо- и лактобактерии) с коллоидами не «слипаются» и остаются в кишечнике.
Кстати, замечу (я знаю это по своей практике лечения дисбактериоза), что широко применяемые сейчас антибиотики способствуют изменению электрического потенциала клеточных мембран нормальной микрофлоры. В результате она становится подверженной склеиванию коллоидами кремния, поэтому вместо нормализации микробного пейзажа кишечника при использовании антибиотиков развивается еще более тяжелая форма дисбактериоза.
Кремний в природе
Где в природе содержится кремний? Об этом говорит его название. Кремний, или «силициум», в переводе с греческого означает «скала», «утес». Его окислы являются основным элементом кристаллической решетки более 400 минералов. Соединения кремния находятся в песке, глине, почве. Именно кремний делает землю плодородной: если в ней мало кремнезема, то она не способна аккумулировать энергию солнца. Такие почвы бесплодны.
Среди растений рекордсменами по содержанию кремния являются овес, ячмень, полевой хвощ, спорыш, сельдерей, топинамбур, окопник, злаки
Кремниевая вода
Простым средством восполнения дефицита этого жизненно важного вещества в организме является кремниевая вода. То есть вода, настоянная на черном кремне, о целебной силе которого известно давно — для улучшения качества воды, например, кремнем выкладывали дно колодцев.
Кремень — это минеральное образование, включающее двуокись (диоксид) кремния. Он образовался в теплых водоемах в меловой период при отмирании живых организмов и сохранил химический состав их раковин и скелетов. Содержащиеся в кремне более 60 остатков аминокислот являются уникальными биокатализаторами окислительно-восстановительных реакций, происходящих в жидких средах нашего организма.
Кремень структурирует молекулы воды, которые в результате приобретают свойство вытеснять из образованных жидкокристаллических решеток патогенные микроорганизмы, простейшие, грибки, токсины и чужеродные химические элементы. В процессе приготовления кремниевой воды они выпадают в осадок, содержащийся в нижнем слое воды.
Кремниевая вода отличается особым вкусом и свежестью, обладает всеми целебными свойствами талой и бактерицидной серебряной воды. По водородному показателю и другим биохимическим критериям она сродни межклеточной жидкости и плазме крови человека.
Получить в домашних условиях активированную кремнием воду (АКВ) очень просто. Для этого надо настоять воду из любого источника (водопроводную лучше предварительно отстоять или пропустить через фильтр) на кусочках кремня, которые продаются в лавках здоровья.
Настаивать воду лучше в эмалированной или стеклянной посуде с крышкой при комнатной температуре в затененном месте. Через 3-4 дня вода очищается и становится пригодной для питья, приготовления пищи, консервирования, полива растений, умывания. Ее также хорошо использовать для очистительных клизм.
Чтобы получить воду с выраженными лечебными свойствами, нужно настаивать ее немного дольше 7-10 дней. Готовую воду сливают в другую емкость, но не до конца. Нижний слой с осадком толщиной 3-4 см к использованию не пригоден. Слив воду, куски кремня очищают мягкой щеткой, освобождая от наслоений и слизи, и процесс приготовления АКВ можно повторить.
Черный кремень
Черный кремень — природный «лекарь», возможности которого практически неисчерпаемы. Он будет «трудиться» для вашего здоровья постоянно, не требуя замены, отдыха и регенерации. Полученная АКВ сохраняет свои целебные свойства в герметичной емкости до полутора лет.
Пьют АКВ в неограниченном объеме. Употребление активированной кремнием воды — прекрасная профилактика многих недугов: атеросклероза, гипертонической и мочекаменной болезней, патологий кожи и сахарного диабета, инфекционных и онкологических заболеваний, варикозного расширения вен и даже нервно-психических болезней. Помимо кровеочистительного, ранозаживляющего, желчегонного и бактерицидного свойств, кремний обладает еще и выраженным иммуностимулирующим эффектом.
Свои лечебные свойства АКВ проявляет и при наружном применении в виде примочек, полосканий, компрессов при диатезе, фурункулезе, юношеских угрях, ожогах, псориазе, перхоти. При суставных болях хорошо делать теплые компрессы с кремниевой водой, при конъюнктивите — промывать ею глаза, при ангине и пародонтозе — полоскать горло и рот, при насморке — промывать нос.
Усвоение кремния
При пониженной кислотности кремний усваивается хуже, так же как и при употреблении пищи, обедненной растительной клетчаткой. Тут на помощь придут горечи: полынь, одуванчик, первоцвет, тысячелистник и другие лекарственные растения, отвары и настои которых применяются для стимулирования желудочной секреции.
Путь к здоровью бывает очень простым, не требующим применения дорогих препаратов и сложных технологий. И вы можете убедиться в этом сами, начав постоянно пить созданную кусочками кремния «живую» воду. Уже в течение первого месяца вы почувствуете целебную силу кремния: возрастут сила и бодрость, улучшится самочувствие, что будет свидетельствовать о начавшемся процессе восстановления здоровья.
Олег Земский, врач
(«Будь здоров!» №11,2001г)
Знаете ли вы, что?
Чемпионом среди продуктов по содержанию кремния является топинамбур. Количество кремния в сухом веществе топинамбура достигает 7-8%!
Кремень | Ресурсы | Как сделать в Майнкрафт
Кремень | Ресурсы | Как сделать в Майнкрафт
Как сделать кремень в Майнкрафт: рецепты крафта, ресурсы, фото, хитрости и советы.
Кремень
Как сделать кремень в Майнкрафт | Скриншот 1 
Кремень нужен в первую очередь для изготовления огнива и стрел. Добывают кремний из гравия, причем вероятность выпадения кремния из блока гравия около 10%. Чтобы получить кремний 100%, добывать нужно инструментом, зачарованным на Удачу.
Купить и продать кремень можно, если поторговать с жителем-лучником.
- Синонимы: Flint
- Версии Майнкрафт: 1.16 / 1.15.2 / 1.15.1 / 1.15 / 1.14 / 1.13 / 1.12.2
- ID: flint
Где найти кремень
Здесь указано, где можно найти кремень в Майнкрафте, т.е. где можно встретить кремень в Minecraft.
Вверх
Что можно сделать из кремня
Здесь указано, что можно сделать из кремня в Майнкрафте, т.е. в каких рецептах применяется кремень в Minecraft.
Кремень редко применяется в Майнкрафте для создания других предметов, но всё же есть пара интересных рецептов. Из кремня можно сделать огниво, стрелу и стол лучника.
Вверх
Где купить кремень
Здесь указано, где можно купить кремень в Майнкрафте, т.е. где продаётся кремень в Minecraft.
Вверх
Кому продать кремень
Здесь указано, кому продать кремень в Майнкрафте, т.е. кто покупает кремень в Minecraft.
Вверх
Команда получения кремня
Здесь указана команда, которая позволяет получить кремень в Майнкрафте, то есть как в Minecraft создать кремень.
Кремень можно получить с помощью команды в креативном режиме. Для этого нужно:
- открыть чат (клавиша «T» английская)
- написать команду
/give @p minecraft:flint - нажать клавишу «ENTER» (ВВОД)
Также можно указать количество и кому кремень будут выдаваться:
-
/give @p minecraft:flint 10
получить 10 кремней -
/give MinecraftMax minecraft:flint
кремень будет передан игроку с ником MinecraftMax
Команду можно прописать в командный блок, чтобы она исполнялась при получении сигнала красного камня.
Вверх
Карты для Майнкрафт
таблица источников-лидеров, богатых по содержанию элемента
Кремний очень важен для человека. Он входит в состав костной системы. При дефиците этого биогенного элемента происходит сбой работы многих систем организма, возникают серьёзные проблемы со здоровьем.
Чтобы этого не произошло, нужно знать, из каких источников можно получить минерал.
Из нашей статьи вы узнаете, в каких продуктах питания содержится кремний, где его больше всего, в чем польза вещества для организма человека, а также найдете таблицу с источниками, содержащими элемент в большом количестве.
к оглавлению ↑Влияние на организм человека
Большинство людей даже не догадываются, какую важную роль играет кремний в их жизни. А ведь это наше здоровье.
Достаточное его содержание в крови нормализует следующие аспекты жизнедеятельности человека:
- Повышает сопротивляемость организма. Это налаженная работа нашего иммунитета. ОРВИ, инфаркт, диабет и другие заболевания отступают. Минерал сражается с болезнетворными бактериями и устраняет их.
- Проявляет антиоксидантные свойства, предотвращает повреждения эпидермиса, замедляя старение. Это важно для нашей кожи, волос, ногтей.
- Контролирует уровень холестерина, препятствует развитию атеросклероза.
- Участвует в образовании соединительной ткани. Это очень важная функция. Кремний отвечает за процесс регенерации.
- Предупреждает развитие дегенеративных процессов.
- Укрепляет сосуды.
- Помогает выводить токсичные вещества из организма.
- Формирует костную ткань и отвечает за ее рост. При дефиците этого минерала костная система становится жесткой и хрупкой. А кости растут медленно.
- Участвует в обмене веществ.
Но всему должна быть норма. Переизбыток элемента в организме также не ведет ни к чему хорошему.
Начинается активное отложение солей, что приводит к образованию камней в почках, болезням суставов и верхних дыхательных путей. Может проявиться силикоз – опасное заболевание легких (туберкулез) и даже онкология.
Нормальное содержание вещества в крови составляет приблизительно 1%. Это очень мало, поэтому нормализовать его концентрацию несложно.
к оглавлению ↑Признаки дефицита
Кремний можно получить из разных источников. Самый простой – купить в аптеке. Но каждый день «кушать» таблетки нравится далеко не всем. Тогда в силу вступает второй вариант – продукты питания.
В сутки человеку требуется получать 20-30 миллиграммов этого минерала. При выполнении этой нормы люди ощущают себя бодрыми и энергичными, повышается настроение.
В продуктах кремния хватает, но даже при правильном полноценном питании иногда может образовываться дефицит. Его причины:
- Переизбыток алюминия.
- Хронические стрессы, депрессии.
- Проблемы с регуляцией обмена веществ.
- Долгое хранение пищи в алюминиевой посуде.
- Недостаток клетчатки в организме.
- Неправильный, скудный рацион питания.
- Тяжелые физические нагрузки.
- Активный рост организма.
- Низкая кислотность желудочного сока.
- Попадание в организм опасных бактерий и грибков.
Недостаток минерала можно определить по следующим признакам:
- Ослабленный иммунитет. Часто проявляются болезни легких, ОРВИ.
- Сухая проблемная кожа. Кремний отвечает за выработку эластина.
- Ломкие, тусклые волосы.
- Преждевременные морщины.
- Плохое качество ногтей.
- Плохое самочувствие.
- Проявление грибковых заболеваний.
- Повышенный холестерин в крови.
- Быстрая утомляемость без особых причин.
- Снижение аппетита.
- Раздражительность, депрессия.
- Хрупкость сосудов.
- Чувствительность к переменам погоды.
- Медленное заживление повреждений на коже.
Самый надежный показатель — спектральный анализ крови, который укажет на содержание кремния в крови. Если дефицит существует, следует пересмотреть свое меню и ввести в рацион больше продуктов с этим элементом.
к оглавлению ↑Где находится больше всего
Кремний содержится практически во всех растительных культурах. А в каких растениях и продуктах содержится много кремния?
Лидирующие позиции по его концентрации занимают злаки и овощи. Орехи богаты элементом, особенно много его в фисташках и фундуке.
Кисломолочные продукты и творог также содержат большое количество этого вещества. Употребление фруктов и сухофруктов снабжают организм минералом.
В каких еще продуктах есть кремний: в некоторых мясных, куриных яйцах, дарах моря — его содержание там минимально и сильно не дотягивает до дневной нормы.
Список продуктов питания, богатых на содержание кремния, представлен в таблице ниже:
| Название продукта | Кол-во кремния (мг) на 100 гр. продукта |
| Рис без шлифовки | 1242 |
| Овсянка (крупа) | 1004 |
| Ячмень (крупа) | 602 |
| Кунжутные семечки | 198 |
| Соя (бобы) | 179 |
| Ягоды земляники | 101 |
| Спаржевая фасоль | 99 |
| Фасоль | 93 |
| Ананас | 91 |
| Репа | 89 |
| Ржаные семечки | 86 |
| Зеленый горошек | 85 |
| Дыня | 83 |
| Чечевица | 82 |
При термической обработке количество минерала сильно снижается. Если вы серьезно хотите заняться вопросом повышения концентрации вещества в организме, то учитывайте этот фактор.
к оглавлению ↑Сочетаемое с несочетаемым: что мешает усваиваться
Часто от незнания, какие продукты можно сочетать, а какие — нет, человек приобретает разные заболевания. Тут даже врачи не всегда могут разобраться, чем они вызваны.
То, что мы едим в пищу, может вызвать дефицит кремния в организме. Поэтому следует тщательно продумывать свое меню.
Употребление только мясных блюд не способствует повышению концентрации минерала. В мясе содержание вещества незначительно, и оно практически не усваивается.
Мясная продукция способна блокировать нормальное усвоение элемента, содержащегося в злаковых культурах, овощах и зелени.
Следует быть предельно аккуратными с пищей, которая содержит алюминий (пшеница, горох). Переизбыток этого вещества сильно снижает усвояемость кремния и его содержание в крови.
к оглавлению ↑Список рекомендаций
Кремний важен для человека. Поэтому, чтобы поддержать его баланс, придерживайтесь следующих рекомендаций и советов:
- Термическая обработка продуктов с высоким содержанием кремния значительно уменьшает концентрацию данного элемента. Старайтесь питаться сырыми овощами и зеленью.
- Учитесь правильно сочетать продукты.
- Минерал прекрасно взаимодействует с витаминами А, С, Е. Наиболее полезно принимать в пищу злаки с цитрусами и зелеными овощами.
- Ешьте много зелени, злаков и других продуктов с кремнием. Это поможет восполнить его недостаток.
- Старайтесь меньше нервничать.
- Добавьте в свою жизнь как можно больше положительных эмоций.
- Не переусердствуйте с физическими нагрузками. Это может спровоцировать нехватку минерала в крови.
- Укрепляйте иммунитет, закаляйтесь. Вы сохраните не только физическое здоровье, но и бодрость духа.
- Ешьте фрукты, не очищая их от кожуры. Именно в ней — самые полезные вещества.
- Следите за состоянием кожи, волос и ногтей. Их плохой вид может свидетельствовать о дефиците элемента.
- Пейте очищенную воду, содержащую кремний.
- Избавляйтесь от вредных привычек.
- Ведите здоровый образ жизни.
Теперь вы знаете, какие продукты содержат кремний. Наше здоровье зависит от нас самих.
Выполняйте рекомендации, поддерживайте баланс кремния в организме, и положительный эффект не заставит себя долго ждать: общее самочувствие улучшится, волосы приобретут силу, а плохое и подавленное настроение отступит.
Вконтакте
Одноклассники
Мой мир
свойства, инструкция по применению и отзывы
Кремний, для очистки воды используемый, добавляет жидкости уникальные характеристики, при этом противопоказания к его применению практически отсутствуют. Такая вода устраняет воспалительные процессы и проблемы в желудочно-кишечном тракте, такие как вздутие и несварение, улучшает функционирование печени и почек, оказывает регенерирующее и антисептическое воздействие. Она полезна при пародонтозе, гепатите, отите, лечении пролежней и ожоговых поражений. Для людей, страдающих диабетом, кремниевая вода незаменима, так как она снижает уровень сахара в крови.
Свойства
По мнению специалистов, камень кремний, для очистки воды применяемый, имеет бактерицидные характеристики и активизирует жидкость. Но необходимо проявлять осторожность при использовании его в качестве лекарственного средства. К примеру, людям, которые имеют предрасположенность к онкологии, ее применение не рекомендовано. Такое средство может выступать в качестве косметического состава для улучшения роста волос, устранения перхоти и питания кожи, поэтому у многих возникает вопрос: где взять кремний для очистки воды?
Люди издревле используют этот минерал. Он применялся еще в каменном веке для добычи огня и создания приспособлений для охоты. Он измельчался в порошок для обработки ран, применялся для отделки мест для хранения мясных продуктов и при срезании бородавок. Также было распространено выкладывание внутренней части колодцев кремнием, так как считалось, что вода из них отличается целебными свойствами, необычным вкусом и прозрачностью. Минерал изменяет характеристики жидкости при контакте с ней. Кремний, для очистки воды используемый, активизирует ее состав, продлевает срок хранения, улучшает вкус, борется с бактериями и микроорганизмами, способствующими брожению.
Как приготовить
Очистка воды кремнием в домашних условиях не вызывает особых сложностей. Достаточно наполнить эмалированный или стеклянный сосуд жидкостью и опустить туда камень. Емкость укрывается от попадания пыли сложенной вдвое марлей и оставляется на несколько дней при комнатной температуре. Важно, чтобы на нее не попадали солнечные лучи. После ею можно наносить на кожные повреждения, полоскать полость рта и горло. Помимо этого, она полезна для растений, особенно для огородных культур и цветов.
Настойку на камне можно пить в любом количестве и использовать для приготовления блюд и напитков. Применяется минерал любого оттенка за исключением черного, с увеличением интенсивности оттенка повышаются его свойства. При этом его нельзя кипятить, так как это приводит к перенасыщению жидкости активными веществами.
Шунгит
Шунгит представляет собой горную породу с уникальным происхождением, он может иметь коричневый, серый или черный цвет. По мнению ученых, полезные свойства камня объясняются его структурой и присутствующими в составе углеродными соединениями.
Кремний и шунгит (для очистки воды последний также применяется) оздоравливают человеческий организм, восстанавливают структуру волос, устраняют кожный зуд и раздражения. Такая жидкость полезна при кишечных проблемах, мочекаменной болезни, вегетососудистой дистонии.
Очищение шунгитом
Для приготовления средства камни промываются проточной водой, выкладываются в посуду из стекла или с эмалированной поверхностью, заливаются двумя литрами воды. Для очищения требуется 3 дня, затем жидкость переливается в другую емкость, при этом нужно постараться не взбалтывать ее, и оставить на дне около 500 мл. Этот слой содержит лишние примеси, поэтому для использования его нужно отфильтровать при помощи плотной марли.
Кремний вокруг нас
Земная кора в большей степени состоит из кремниевых соединений. Это химические элементы, атомы которых являются основой для скал, песка и глины различного вида. Минералы кремния присутствуют в меле и кальцитах.
В теле человека вещество присутствует в гипофизе и щитовидной железе, а также в ногтях и волосах, причем в достаточно большой концентрации. Кремний (для очистки воды) обеспечивает упругость соединительных тканей за счет изменения химических реакций и скрепления коллагеновых волокон. Минерал играет важную роль не только в человеческом здоровье, но и во всем мире в целом. В растения он попадает в виде кремнезема и кислот. При его отсутствии отмечается снижение цветения и урожая зерновых культур, овощей и сахарного тростника.
Ежедневное минимальное количество употребляемого кремния составляет 10-15 мг, его запасы восполняются мясными и молочными продуктами, ягодами и овощами. Он участвует в росте организма и его жизнедеятельности.
Как известно, минерал принимает участие в кальциевом обмене, взаимодействует с такими соединениями, как алюминий, магний, фтор. Он формирует коллоидные вещества с положительным зарядом, которые устраняют вредные микроорганизмы и вирусы.
Недостаток кремния выражается в следующем:
- атеросклерозе;
- мочекаменной болезни;
- кожных воспалениях;
- дисбактериозе кишечника;
- повреждении хрящей и суставов;
- разрушении зубной ткани;
- заболеваниях глаз;
- размягчении костей.
Влияние на кожу
Содержание кремния в употребляемой воде оказывает прямое воздействие на сердечно-сосудистые болезни. Отмечается нарушение обмена данного вещества или его дефицит при артрите, катаракте, гепатите и диабете. При этом повышенные физические нагрузки, переизбыток алюминия, недостаточное употребление углеводов и клетчатки приводят к дефициту минерала.
Скорость обменных процессов определяет биологический возраст человека. И если косметические средства могут защищать и увлажнять кожу, то регенерация на клеточном уровне им не под силу. После 35 лет начинается постепенное замедление скорости обновления клеток, и имеющийся недостаток кремния проявляется более интенсивно. А человеческий организм не может самостоятельно восполнить запасы минерала.
Различные исследования способствовали формированию нового вида кремниевых соединений, которые способствуют улучшению обменных процессов в кожных покровах за счет взаимодействия с белками коллагена и эластина. Благодаря этому морщины становятся менее заметными, и кожа приобретает большую упругость. Применение настойки на минерале полезно как внутрь, так и наружно при юношеских угрях.
Можно приобрести кремний для очистки воды в аптеке и добавлять его в косметические готовые средства либо готовить на его основе маски и кремы из натуральных компонентов. Это обеспечит стимуляцию биохимических естественных процессов в коже, усилит воздействие полезных веществ и совместимость компонентов в составе, при этом такие средства могут применяться для любой кожи.
Принцип действия
Кремний, для очистки воды применяемый, относится к семейству халцедонов или кварцев. К данной категории также относится аметист, агат, яшма, сердолик, горный хрусталь. Все они имеют общую основу, но различные характеристики, такие как оттенок и плотность. Содержится в минерале, помимо кремнезема, множество других веществ.
Сегодня ученые еще не определили принцип взаимодействия воды и кремния, так же как и причины, способствующие этому. Существует мнение, что полезные свойства камня вызваны его способностями к формированию коллоидов-ассоциатов, которые борются с патогенной микрофлорой и поглощают различные загрязнения.
Кремний для очистки воды: отзывы
Фильтр для воды «Целитель» «Кремень”, по мнению покупателей, изменяет вкус воды, она приобретает сходство с родниковой, и при этом не портится, а на кувшине или банке с ней не образуется налета. У людей, употребляющих такую воду, улучшается самочувствие, что позволяет говорить о ее положительном воздействии на здоровье.
Отзывы на активатор воды “Природный целитель” в основном положительные, многие отмечают обширные возможности применения получаемой жидкости, к примеру, для приготовления напитков и заваривания травяных сборов.
Энергетическая смесь “Природный целитель”, по отзывам потребителей, обладает множеством преимуществ перед аналогичными средствами. Главным достоинством является наличие дополнительных минералов, кроме кремния, таких как горный кварц и шунгит.
Интегральная схема и закон Мура | ОРЕЛ
Это маленький вдохновитель, стоящий за всей нашей электроникой, который прокладывает себе путь, чтобы захватить мир. Нет, мы здесь не говорим о Пинки и Мозге, а об интегральной схеме или ИС! Эти маленькие черные фишки полны тайн, но какие силы они обладают? Об этом мы узнаем сегодня в нашем блоге.
Главный компонент современной электроники основан на скрытой мощности интегральной схемы, и вы, вероятно, будете использовать ее в своих собственных проектах.Итак, вот все, что вам нужно знать, и Мур, о том, как работает ИС!
Дорогая, я сжал схему!
Итак, что же такое интегральная схема? В своей основной форме ИС — это просто набор крошечных электронных компонентов, организованных на куске кремния. По сравнению с их более крупными братьями и сестрами, компоненты ИС могут быть почти микроскопическими по размеру, и каждая ИС содержит уникальный набор диодов, транзисторов, микропроцессоров, конденсаторов и т. Д.… Все они находятся на чем-то меньшем, чем десять центов!
Все стандартные стандартные компоненты были уменьшены, чтобы поместиться внутри этой интегральной схемы.(Источник изображения)
В чем преимущество объединения всех этих компонентов в одну интегральную схему? Много! Вот лишь несколько:
- Спасатели места . Вместо того, чтобы требовать целую печатную плату, заполненную тоннами транзисторов, диодов и других деталей, вы можете получить все эти расширенные функции в минимальных размерах.
- Большая сложность . Уровень сложности такого маленького пакета позволил нам создать довольно удивительные вещи.Как и самопосадочные ракеты, и спутники со встроенной навигацией. Представьте себе попытку создать эти вещи из миллиардов сквозных компонентов!
- Общие цели . Создав крошечную интегральную схему с точным назначением, вы можете собрать их все вместе для достижения общей цели. Вам нужно устройство слежения за вашим автомобилем? Одна ИС может обеспечивать GPS, другая — отправлять сообщения, а последняя ИС микроконтроллера может управлять всеми данными, передаваемыми туда и обратно.
И, конечно же, у вас есть возможность взять все эти отдельные, но соединенные части, имеющиеся в обычной цепи, и собрать их все вместе в одном месте! Это дает вам все необходимые расширенные функции в готовой схеме без необходимости ее сборки самостоятельно!
Интегральная схема действительно является мозгом всех современных электронных устройств, и вам будет трудно найти их повсюду, например, в радарах, телевизорах, видеообработке, ракетах и да, даже в соковыжималках! Список бесконечен.Просто сделайте быстрое сканирование всех электронных устройств в вашем доме, и вы обязательно найдете IC внутри почти всех из них. Но откуда они взялись?
Начало интегральной схемы
До того, как появилась интегральная схема, королем дня были электронные лампы, которые использовались для усиления электрических сигналов и питания компьютеров размером с целую комнату! Но эти монолитные электронные лампы регулярно выходили из строя и при этом выделяли тонны тепла.
Итак, в 1947 году три американских физика превзошли вакуумную лампу, создав первый транзистор. Эти штуки были размером с электрическую лампу, потребляли меньше энергии и почти не ломались. А если объединить связку этих транзисторов вместе? Вы получаете интегральную схему!
Первый транзистор, изобретенный в 1947 году тремя американскими физиками для замены громоздкой электронной лампы.
Первую интегральную схему разработали два джентльмена — Джек Килби и Роберт Нойс.Килби в то время работал в Texas Instruments, где у него возникла идея построить все части электронной схемы на одном кристалле. Вскоре он воплотил свою идею в жизнь и построил первую в мире интегральную схему 12 сентября 1958 года на пластине германия.
Первая интегральная схема с использованием германия, созданная Джеком Килби в 1958 году. (Источник изображения)
Роберт Нойс также работал в Fairchild Semiconductor. Используя новый химический метод, известный как планарный процесс, Нойс в 1959 году создал еще один вариант интеграции; на этот раз задействовать кремний, который используется до сих пор!
Роберт Нойс (слева) и Джек Килби (справа), оба создали свои собственные версии первой интегральной схемы примерно в одно и то же время.(Источник изображения)
Конечно, обе компании поспешили получить патент на свои изобретения, и 25 апреля 1961 года патентное ведомство выдало Роберту Нойсу первый патент на интегральную схему! Сегодня и Килби, и Нойсу приписывают изобретение интегральной схемы, а позже Килби получил Нобелевскую премию по физике в 2000 году за свой вклад в будущее электроники. Вскоре мир отошел от простой однотранзисторной интегральной схемы от Нойса и Килби, и вскоре родился целый производственный процесс, который выкачал бы эти маленькие черные микросхемы в мир.
Doping It Up — Как делают IC
В основе интегральной схемы лежат слои кремниевых пластин (полупроводников) и меди, которые объединяются для создания электронных компонентов, которые мы сегодня используем в наших макетных платах — транзисторов, резисторов, диодов и т. Д. В миниатюрной форме. Когда вы объединяете все эти части вместе в интегральную схему, вы создаете кристалл. Но как именно сделан этот штамп? Вот где допинг появляется в
Полупроводники и легирование
Полупроводники — это не просто проводники или изоляторы; они оба! Хотя многие люди думали, что проводники и изоляторы делятся на категории поровну, эта истина становится немного нечеткой, чем дальше вы продвигаетесь в периодической таблице.Есть несколько материалов, включая кремний и германий, которые могут действовать как изоляторы, так и как проводники, в зависимости от того, какие примеси в них добавлены. Этот процесс добавления примесей называется легированием, и вкратце он работает:
- Допинг N-типа. Допустим, у вас есть кусок кремния, и вы добавляете к нему химический элемент сурьму. Это даст кремнию больше электронов, чем обычно, а также позволит ему проводить электричество.Этот легированный кремний называется кремнием N-типа .
- Допинг типа Р. Если вы возьмете тот же кремний и добавите к нему химический элемент бор, то вы удалите часть электронов кремния, оставив зазоры, которые действуют как отрицательные электроны, которые могут переносить электрический ток в противоположном направлении, чем кремний n-типа, Итак, вы создали кремний p-типа .
- Собираем вместе. Соединяя кремний n-типа и p-типа вместе, вы можете создать пути для прохождения электронов.И этот обмен электронами является основой включения и выключения или двоичной функции 1 и 0 современных транзисторов, интегральных схем и цифровой электроники!
Здесь вы можете увидеть разницу между легированием n-типа (слева) и p-типа (справа) и его влияние на электроны кремния. (Источник изображения)
Есть несколько методов, чтобы процесс допинга происходил. Один из них называется распыление , в котором легирующий материал обстреливается кремниевой пластиной пулеметным способом.Существует также другой метод, называемый парофазным осаждением , который использует газ для переноса примесей в виде пленки на поверхность кремниевой пластины. Вот весь процесс, через который кусок кремния станет интегральной схемой:
- Вафли. Ученые впервые вырастили кристаллы кремния в форме длинных цилиндров, похожих на трубку из теста для печенья. Затем они нарезаются очень тонкими ломтиками, образуя так называемые вафли.
- Маскировка . Затем на каждую пластину воздействуют тепло и ультрафиолетовое излучение, оставляя после себя покрытие из диоксида кремния и защитный слой, называемый фоторезистом.
- Офорт . Пришло время для химической ванны, в которой с этих замаскированных пластин будет удалена часть фоторезиста, оставив образец для размещения областей n-типа и p-типа.
- Допинг . Протравленные пластины снова нагревают газами, содержащими наши легирующие примеси, чтобы создать кремний n-типа и p-типа.
- Тестирование . Готовые пластины теперь проходят через испытательную машину для проверки правильности соединений. Любая непроходящая пластина выбрасывается.
- Упаковка . Все пластины, прошедшие этап тестирования, затем упаковываются в черные ящики, которые мы привыкли видеть на печатной плате!
Шестиэтапный процесс создания интегральной схемы, начиная с создания пластины и заканчивая окончательной упаковкой, которую мы привыкли видеть на печатной плате.(Источник изображения)
Общие типы ИС
Интегральные схемыбывают всех форм и размеров, и все они могут быть разделены на три основные категории:
- Цифровые интегральные схемы. Эти ИС работают по двоичной системе, которая питает всю современную цифровую электронику, используя систему единиц и нулей, чтобы происходить удивительные вещи. В цифровых интегральных схемах вы найдете логические вентили, транзисторы и т. Д., Все объединенные в один чип для питания таких устройств, как Arduino или Raspberry Pi.
- Аналоговые интегральные схемы. В отличие от своего цифрового кузена, аналоговая ИС работает, решая эти постоянно меняющиеся аналоговые сигналы, и может выполнять некоторые тяжелые задачи, включая фильтрацию, усиление и модуляцию.
- Интегральные схемы со смешанными сигналами. Когда вы объединяете как цифровые, так и аналоговые функции в одном кристалле, вы создаете ИС смешанного сигнала. Вы обнаружите, что этих ребят используют для таких вещей, как синхронизация / регулировка времени и цифро-аналоговое или аналого-цифровое преобразование.
В области цифровых интегральных схем вы найдете множество разнообразных решений, включая логические вентили, таймеры, микроконтроллеры, микропроцессоры, FPGA и датчики. Все эти ИС содержат миллионы и даже миллиарды транзисторов в одной цепи. Но как определить разницу между ними? Здесь могут помочь типы пакетов.
Определение типов упаковки
Мозг интегральной схемы умело спрятан под защитной оболочкой, которую вы привыкли видеть на печатной плате.Все типы корпусов стандартизированы, что упрощает пайку к печатным платам или подключение к макетным платам для создания прототипов. На каждом корпусе есть набор серебряных контактов, которые позволяют ИС подключаться к другим частям вашей схемы. Хотя существуют разные типы пакетов, мы рассмотрим наиболее распространенные, с которыми вы обязательно столкнетесь в своих проектах:
Двухрядные блоки (DIP)
Этот тип корпуса является частью семейства сквозных отверстий, и вы можете легко распознать эти микросхемы, посмотрев на их длинные прямоугольные формы с параллельными рядами контактов.Этот тип корпуса идеально подходит для использования на макетных платах и может включать от 4 до 64 контактов.
Типичный тип корпуса Dual-Inline Package с двумя рядами контактов и длинной прямоугольной формой. (Источник изображения)
Небольшие наброски (СОП)
ИСSOP тесно связаны с DIP, за исключением того, что они применяются в качестве компонентов для поверхностного монтажа, а не для сквозных отверстий. Эти чипы не будут использоваться в ваших экспериментах по макетированию, и для их точного применения потребуется какое-то современное оборудование.ИС SOP бывают нескольких разновидностей, включая тонкие и малые габаритные пакеты (TSOP) и тонкие термоусадочные пакеты малых размеров (TSSOP).
Подобно DIP с двойным рядом контактов, однако эти устройства устанавливаются на поверхность. (Источник изображения)
Quad Flat Packages (QFP)
Этот тип корпуса легко определить по контактам, выступающим со всех четырех сторон ИС. Эти полезные микросхемы могут иметь от 8 до 70 контактов на каждой стороне, что дает им целых 300 контактов для работы во время процесса компоновки печатной платы! Вы найдете множество микропроцессоров, использующих тип корпуса QFP, включая популярный ATmega328.
Quad Flat Package , используемый в популярном ATmega328. (Источник изображения)
Шаровая сетка (BGA)
Последний тип упаковки, а также самый продвинутый — это Ball Grid Array. Эти сложные типы корпусов включают небольшие шарики припоя на дне, расположенные в виде рисунка или сетки. Маршрутизация всех выводов на BGA может быть довольно сложной, часто требуется несколько часов, чтобы вывести цепи из узкого промежутка (это называется разводкой разветвителей).Вы обнаружите, что тип корпуса BGA используется только для самых продвинутых микропроцессоров, таких как Raspberry Pi.
Сегодняшние современные массивы Ball Grid содержат сотни выводов, разводка которых дизайнером может занять несколько часов. (Источник изображения)
Закон Мура и будущее интегральных схем
С тех пор, как в 1960-х годах появились интегральные схемы, инженеры начали размещать десятки компонентов на одном кристалле в так называемой маломасштабной интеграции или SSI.Вскоре после этого сотни компонентов были размещены в одном корпусе, затем тысячи и миллионы! Заметили здесь тенденцию?
Гордон Мур, соучредитель Intel, конечно, сделал. Мур сделал наблюдение, а также предсказал, что количество компонентов, размещаемых на микросхеме, удваивается примерно каждые один-два года и будет продолжать это делать. Это знаменитый закон Мура .
Устойчивый и постепенный рост количества транзисторов, упаковываемых в ИС, год за годом, известный как закон Мура.
Сегодня закон Мура наталкивается на некоторые проблемы. К 2006 году мы втиснули более 300 миллионов транзисторов на одном кристалле. Но сегодняшние ИС содержат «всего» около 1 миллиарда транзисторов. Это далеко от прогноза Мура, который говорит, что мы должны использовать 4-5 миллиардов. Так в чем проблема? Несколько вещей:
- Проблема с местом. Чем больше компонентов мы помещаем в одно пространство, тем больше проблем мы обнаруживаем. Например, сбой в работе одного атома-изгоя, который может разрушить весь чип и обеспечить некоторую сомнительную надежность.
- Становится все жарче . Если миллионы и миллиарды транзисторов упакованы в такое маленькое пространство, это создает огромную проблему с нагревом, как вы собираетесь справиться с этим повышением температуры в и без того уменьшающихся размерах наших устройств?
- Странное поведение. Когда вы начинаете упаковывать транзисторы вместе, возникает квантовая механика, и электроны начинают прыгать без причины. Это становится проблемой для вашего компьютера, где паразитные электроны могут означать разницу между чистыми и поврежденными данными.
Итак, какое решение? Некоторые предлагают прекратить использование кремния и перейти к другим проводящим материалам, таким как графен. Но мы до сих пор не придумали, как надежно производить этот новый материал. Также есть возможность заменить электроны чем-то более быстрым, например фотонами! Пока неизвестно, будет ли какая-либо из этих альтернатив обеспечить будущее наших компьютеров. Вот отличное видео, в котором резюмируются проблемы, с которыми мы сталкиваемся в связи с законом Мура, и где мы можем двигаться в будущем (лазерные компьютеры, кто-нибудь?)
Сегодня, Электроника.Завтра мир!
Итак, это все, что касается безумного и безумного мира интегральных схем. Можем ли мы угадать, что нас ждет в будущем по мере того, как мы будем упаковывать все больше и больше транзисторов в меньшее пространство? Остается только догадываться. Но если есть что-то наверняка, так это то, что интегральные схемы будут и дальше служить маленькими вдохновителями всех наших электронных устройств.
Мы увидели, насколько полезными могут быть эти вещи, предоставляя мозги, стоящие за такими вещами, как радары, телевизоры, обработка видео и наши собственные компьютеры.А имея кучу различных типов корпусов для работы, вы обязательно столкнетесь со своей собственной ИС, когда начнете свой первый проект в области электроники.
Готовы начать свой первый проект в области электроники сегодня? Попробуйте Autodesk EAGLE бесплатно!
.Как работают полупроводники | HowStuffWorks
Устройство, которое блокирует ток в одном направлении, позволяя току течь в другом направлении, называется диодом . Диоды можно использовать по-разному. Например, устройство, которое использует батареи, часто содержит диод, который защищает устройство, если вы вставляете батареи назад. Диод просто блокирует выход любого тока из батареи, если он перевернут — это защищает чувствительную электронику в устройстве.
Полупроводниковый диод работает не идеально, как показано на этом графике:
Объявление
Когда смещает в обратном направлении, идеальный диод блокирует весь ток. Настоящий диод пропускает примерно 10 мкА — немного, но все же не идеально. И если вы приложите достаточное обратное напряжение (В), соединение прорвется и пропустит ток. Обычно напряжение пробоя намного больше напряжения, чем когда-либо увидит схема, поэтому это не имеет значения.
Когда смещен в прямом направлении , для работы диода требуется небольшое напряжение. В кремнии это напряжение составляет около 0,7 вольт. Это напряжение необходимо для запуска процесса комбинации дырка-электрон на переходе.
Другой важной технологией, связанной с диодом, является транзистор. У транзисторов и диодов много общего.
Транзисторы
Транзистор создается с использованием трех слоев , а не двух слоев, используемых в диоде.Вы можете создать сэндвич NPN или PNP. Транзистор может действовать как переключатель или усилитель.
Транзистор выглядит как два последовательно соединенных диода. Можно представить, что через транзистор не может протекать ток, потому что диоды, соединенные спиной к спине, блокируют ток в обоих направлениях. И это правда. Однако, когда вы прикладываете небольшой ток к центральному слою сэндвича, через сэндвич в целом может протекать гораздо больший ток. Это дает транзистору поведение при переключении .Небольшой ток может включать и выключать больший ток.
Кремниевый чип — это кусок кремния, который может содержать тысячи транзисторов. С транзисторами, действующими как переключатели, вы можете создавать логические вентили, а с логическими вентилями вы можете создавать микропроцессорные микросхемы.
Естественный переход от кремния к легированному кремнию, от транзисторов к микросхемам, сделал микропроцессоры и другие электронные устройства такими недорогими и повсеместными в современном обществе.Основные принципы удивительно просты. Чудо — это постоянное совершенствование этих принципов до такой степени, что сегодня десятки миллионов транзисторов можно без больших затрат собрать на одном кристалле.
Для получения дополнительной информации о полупроводниках, диодах, микросхемах и многом другом перейдите по ссылкам на следующей странице.
.