Кремний КремнийСтраница 9
С химической стороны карборунд характеризуется своей индифферентностью по отношению ко всем обычным кислотам (кроме смеси концентрированных HF и HNO3). Напротив, при сплавлении со щелочами в присутствии воздуха он легко разлагается с образованием солей кремневой и угольной кислот. Выше 800 °С карборунд начинает заметно окисляться кислородом воздуха, а выше 1300 °С реагирует с водяным паром по схеме:
SiC + 2H2O = SiO2 + CH4.
Хлорирование SiC (при температурах выше 600 °С) ведёт к образованию SiCI4 и свободного углерода.
В воде SiO2 практически нерастворим. Не действуют на него и кислоты, за исключением HF, которая реагирует по схеме:
SiO2 + 4 HF = SiF4 + 2H2O.
Щёлочи постепенно переводят SiO2 в раствор, образуя соответствующие соли кремневой кислоты (силикаты), например, по реакции:
SiO2 + 2 NaOH = Na2SiO3 + H2O.
Очень мелко раздробленный диоксид кремния быстро растворяется при кипячении с растворами щелочей, обычно же реакцию получения кремнекислых солей проводят путём сплавления SiO2 со щелочами или соответствующими карбонатами, из которых при высокой температуре выделяется СО2, например, по схеме:
SiO2 + Na2CO3 = Na2SiO3 + CO2.
В результате реакция сводится к выделению угольной кислоты кремневой кислотой.
Кристаллы Na2SiO3 (т. пл. 1027 °С) слагаются из цепей типа [–OSi(O2)–]n, в промежутках между которыми располагаются ионы натрия.
Гидролиз метасиликата натрия идёт с образованием двуметасиликата по схеме:
2 Na2SiO3 + H2O = Na2Si2O5 + 2 NaOH,
причём в нормальном растворе гидролизовано 14, в 0,1 н. — 28 и в 0,01 н.— 32%. Гидролиз двуметасиликата идёт уже значительно слабее. Так, в нормальном растворе гидролизуется его 2,4, в 0,1 н. — 6%.
Наряду с Na2SiO3 в растворимом стекле содержатся и более сложные силикаты натрия. Их обычный состав может быть выражен формулой Na2O·nSiO2, где n = 2 ¸ 4. Постепенным отщеплением части SiO2 обусловлены те изменения в жидком стекле (помутнение, а иногда и застывание нацело в студнеобразную массу), которые часто наблюдаются при долгом его хранении. Жидкое стекло следует держать в сосудах с резиновыми пробками (так как стеклянные и корковые сильно приклеиваются к горлышку).
Производство жидкого стекла достигает значительных размеров (порядка сотен тысяч тонн ежегодно), так как оно используется для укрепления грунтов при строительных работах и в ряде различных отраслей промышленности. Пропитка им бетонных автомобильных дорог значительно увеличивает их сопротивление истиранию. Ввиду того, что пропитанные жидким стеклом изделия из дерева и тканей очень трудно загораются, подобной пропитке часто подвергают, например, материалы, идущие для изготовления театральных декораций. Силикат натрия входит в состав некоторых стиральных порошков. Опущенные в его разбавленный раствор свежие яйца могут длительное время сохраняться при обычной температуре.
ЖЕЛЕЗО (лат . Ferrum), Fe, химический элемент VIII группы периодической системы, атомный номер 26, атомная масса 55,847. Блестящий серебристо-белый металл. Образует полиморфные модификации; при обычной температуре устойчиво ? -Fe (кристаллическая решетка - кубическая объемноцентрированная) с плотностью 7,874 г/см3. ? -Fe вплоть до 769 °С (точка Кюри) ферромагнитно; tпл 1535 °С. На воздухе окисляется - покрывается рыхлой ржавчиной. По распространенности элементов в природе железо находится на 4-м месте; образует ок. 300 минералов. На долю сплавов железа с углеродом и другими элементами приходится ок. 95% всей металлической продукции (чугун, сталь, ферросплавы). В чистом виде практически не используется (в быту железными часто называются стальные или чугунные изделия). Необходимо для жизнедеятельности животных организмов; входит в состав гемоглобина.
ЭРНСТ (Ernst) Ричард (р . 1933), швейцарский физикохимик. Исследовал строения молекул сложных органических соединений (белков, гликозидов, липидов, пептидов и др.) методами спектроскопии ядерного магнитного резонанса высокого разрешения. Нобелевская премия (1991).
ВАНДЕРВЕЛЬДЕ (Vandervelde) Эмиль (1866-1938) , бельгийский социалист, реформист. С 1900 председатель Международного социалистического бюро 2-го Интернационала. Член парламента с 1894. В 1914 вошел в правительство и до 1937 неоднократно был министром (иностранных дел, юстиции и др.).