Бухоро озик-овкат ва енгил саноат технологияси институти «озик-овкат махсулотлари технологияси» факультети «умумий химия» кафедраси

КРЕМНИЙ.
Кремний табиатда кумтупрок (SiO₂) ва турли силикатлар таркибида учрайди, ер пустлогининг 26% ни ташкил этади.
Si тук кулранг ёки жигар рангли кристалл (баъзан кукунсимон) модда. Кислоталар таъсирига чидамли металлмас.
Табиий силикатлар: Al₂O₃*2SiO₂*2H₂O (каолин); K₂O*Al₂O₃*6SiO₂ (ортоклаз); Na₂O*Al₂O₃*6SiO₂ (альбит); CaO*Al₂O₃*2SiO₂ (анортит); 3MgO*2SiO₂*2H₂O (серпентин); 3MgO*4SiO₂*H₂O (тальк)
Халк хужалигида кенг кулланиладиган силикатлар каторига цемент, чинни, сопол, фаянс, гишт каби махсулотлар киради.
Чинни, фаянс ва сопол буюмлар ишлаб чикаришда кремний бирикмалари (кум тупрок) асосида тайёрланиб, шихтага сув кушилади ва етарли даражада ишлов бериладиган коришма холига келтирилади, шакл берилади, куритилади ва дастлаб юкори температура 900-1000⁰C да пиширилади, сунгра иккинчи марта 1320-1350⁰С да тобига етказилади.
Гишт ишлаб чикаришда юкоридагидек маълум таркибга мос келувчи шихта (аралашма) тайёрланади ва аник шакл берилган хом махсулот куритилади. Куритилган гишт 900-1050⁰С да пиширилади.
Юкори температурага чидамли махсус гиштлар ишлаб чикариш учун 93-96% SiO₂, 4-7% СаО ва бошка кушимчалари булган хом аше 1300-1400⁰С да пиширилади. Бу махсулот "динас" гишти дейилади ва 1690-1720⁰С га чидамли булади. Кум тупрок билан майдаланган шамот аралашмаси (1:1 дан то 1:3 нисбатгача) тайёрланади, 1300-1400⁰С да пиширилади. Бундай гишт "шамот"ли гишт дейилади ва у 1730⁰С га чидамли булади.
Цемент табиий силикатлар, кум тупрок, охактош СаСО₃ биргаликда аралаштирилиб, 1400-1450⁰С да киздириб, майдалаб олинадиган кукунсимон махсулот. Цемент ишлаб чикариш учун таркибида 64-67% СаО, 21-24% SiO₂, 4-7% Al₂O₃ ва 2-4% Fe₂O₃ саклаган клинкер хосил килиш учун мос келувчи шихта тайёрланади ва юкоридаги температурада киздирилади. Хосил булган киздириш махсулоти клинкер асосан кальций силикати ва алюминатлардан иборат каттик махсулот булиб, тегирмонда майдаланади.
Хосил булган махсулот цемент турли маркалар билан характерланади: 200, 250, 300, 400, 500 ва 600. Бунинг маъноси шу цемент асосида тайёрланган ва 28 кун котириб куйилган котишманинг 1 см² сирти 200, 250, 300, 400, 500 ва 600 кгс юкни кутара олади.
Цементнинг чагил-тош, "шебенка", кум тупрокнинг сув билан аралашмаси (богловчи модда) бетон дейилади. Агар бу бетон аралашмаси "темир арматура"ли каркаслар билан куйилса, темир-бетон хосил булади. Цемент таркибидаги Al, Fe, Mn - элементлари микдорини узгартириб, турли рангдаги цемент ишлаб чикарилади.
Саноатда кремний унинг оксидини магний, алюминий каби металлар билан кайтариб олинади:
3SiO₂ + 4Al 3Si + 2Al₂O₃
SiO₂ + 2Mg Si + 2MgO
Кремний аморф ва кристалл холатда булади. Кристалл холатдаги кремний фтор билан оддий температурада, кислород, хлор олтингугурт билан эса 400-600⁰C гача киздирилганда реакцияга киришади.
Si + 2S SiS₂
Si + 2CI₂ SiCI₄

Кремний юкори температурада металларнинг суюкланмаларида эриб, силицидларни хосил килади.

Si + 2Mg SiMg₂
Бу силицидларда кремний -4 оксидланиш даражасида булиб, бу моддалар таъсирида кремнийнинг водородли бирикмалари хосил килинади.


SiMg₂ + 4HCI 2MgCI₂ + SiH₄
силицид силан
Силанлар Si_nH_2n+2 газсимон моддалар, кучли кайтарувчи булиб, хавода уз-узидан алангаланади:
SiH₄ + O₂ SiO₂ + H₂O - H<<0
Кремний ишкорлар билан шиддатли реакцияга киришиб, силикатлар хосил килади ва водород ажралиб чикади:
Si + 2KOH + H₂O K₂SiO₃ + 2H₂
Кремний асосида SiO₂ (IY) оксиди, кум тупрок, кварц, тог хрустали, глинозем номлари билан айтилади. Ок аморф кукун ёки чиройли шаффоф кристаллар холида учрайди. Жуда юкори каттикликка эга, кислота (HF дан ташкари) лар таъсирига чидамли. Лекин ишкорлар таъсирида емирилади. SiO₂ - нинг кварц куриниши 1800⁰С гача чидамли модда. Кислотали оксид хоссасига эга. Сувда эримайди.
Кремний оксиди юкори температурада кислотали ксидларни уларнинг тузларидан ажратиб чикаради:
K₂SO₄ + SiO₂ K₂SiO₃ + SO₃
MgCO₃ + SiO₂ MgSiO₃ + CO₂
Кремнийнинг кислоталари жуда кучсиз, ортосиликат H₄SiO₄ ва метасиликат H₂SiO₃ кислоталари мавжуд. Улар сувда эримайди. Силикат кислота тузларидан ишкорий металлар силикатлари эрувчандир. Бу тузларга хлорид ёки сульфат кислота таъсир эттирилса, силикат кислота чукма холатида ажралиб чикади:
Na₂SiO₃ + H₂SO₄ Na₂SO₄ + H₂SiO_{3(чукма)}
Натрий ва калий силикатлари суюк шиша деб аталади, улар елим (клей) сифатида ишлатилади. Эрувчан шишалар куйидаги реакциялар ердамида олинади:
SiO₂ + NaOH Na₂SiO₃ + H₂O
SiO₂ + K₂CO₃ K₂SiO₃ + CO
Сунъий равишда олинадиган силикатлар катта ахамиятга эга. Уларнинг асосийси шишадир. Кумтупрок кушиб суюклантирилган натрий оксиди (карбонати) ва кальций оксиди шиша хосил килади. Шишанинг таркиби тахминан Na₂O*CaO*6SiO₂, формула билан ифодаланади. Хомаше сифатида кварц куми, охактош ва сода ишлатилади.
Хом ашёга Pb кушилса, биллур (хрустал) шиша хосил булади. Оптик шиша PbO, BaO, B₂O₃ оксидлари кушиб олинади. Вольфрам молибден кушилса юкори температурага чидамли шиша хосил булади. Хром оксиди кушилганда яшил рангли шиша, кобальт (II) оксиди кушилганда кук рангли шиша олинади. Ишкорий металлар оксидлари Li₂O, Cs₂O билан алюминий оксиди кушиб хилма-хил хоссали ситаллар олинадики, улар оптик тиниклик, радиотиниклик, радиация таъсирига бефарк хоссаларга эга. Ситталардан трубопроводлар, электроизоляторлар, телескоплар, химиявий реакторлар, уй-рузгор буюмлари ва хоказолар тайёрланади.
Силикат кислотанинг табиатда хосил булувчи турлари цеолитлар ва силикогеллар деб айтилади.
Цеолитларнинг асосий кисмини кремний оксиди ташкил этади. Цеолитлар - адсорбентлар, ион алмаштиргичлар, катализаторлар сифатида ишлатилади.