Продолжаем рассказ об элементах периодической системы.
Чем же знаменит кремний?
Во-первых, он второй элемент по распространённости на Земле после кислорода, ведь масса земной коры нашей планеты почти на 28% состоит из кремния.
А во-вторых, кремний – ближайший аналог углерода со всеми вытекающими отсюда последствиями. В некоторых фантастических фильмах речь идет о жизни на основе кремния, а не углерода.
Природные соединения
Первые, грубо обработанные наконечники стрел древний человек сделал именно из кремня. И, наверно, многие из нас в детстве высекали искры, ударяя камешком о камешек, и, скорее всего, тогда в наших руках был настоящий кремень.
Что же такое кремень? Химик ответит: двуокись кремния, кремнезем. И добавит: кремнезем кремния – аморфный, в отличие от кристаллического кремнезема кварцевого песка и горного хрусталя.
Геолог ответит чуть иначе: минеральное образование, распространенное малоинтересное, пласты и «желваки» кремния обычно залегают среди известняков и меловых отложений.
И только историк отзовется о кремне более восторженно, ведь именно кремень – с виду невзрачный и не очень-то прочный камень – помог в свое время человеку стать именно Человеком.
Каменный век – век кремневых орудий труда. И причина тому была не только и не столько в распространенности кремня, сколько в его способности при сколе образовывать очень острые режущие кромки.
Кристаллические аналоги кремня – ограненные груды горного хрусталя, чистый песок на берегу моря. Разница между ними, как ни странно, не большая, по существу лишь в его размерах и примесях. Чистый песок – чистая кристаллическая двуокись кремния. Горный хрусталь – то же самое. И оба они неорганические полимеры.
Открытие элемента
Несмотря на распространенность его в природе, элемент кремний открыли сравнительно поздно, в 1825 году. Сделал это шведский химик и минералог Й. Я. Берцелиус, он выделил в двух реакциях не очень чистый аморфный кремний в виде коричневого порошка.
Новый элемент был назван силицием, от латинского «кремень». Кремний, как и углерод, образует различные аллотропические модификации. И кристаллический кремний так же мало похож на аморфный, как алмаз на графит, хотя имеет одинаковую химическую формулу.
Это твердое вещество серо-стального цвета с металлическим блеском и кристаллической решеткой того же типа, что и у алмаза. Впрочем, как потом выяснилось, аморфный кремний тоже не совсем аморфный, а мелкокристаллический.
Кремний и жизнь
Кремний (его двуокись) составляет основу скелетов у некоторых морских организмов: губки, морские змеи, радиолярии.
Кремний нужен растениям – от злаков и осоки до пальм и бамбука. Чем жестче стебель растения, тем больше в его золе находят кремния. Растения, как и морские животные берут кремний из воды.
В человеческом организме кремний есть практически повсеместно, и больше всего в костях, коже, соединительной ткани, в некоторых железах. Интересно, что при переломах костей содержание кремния в месте перелома возрастает почти в 50 раз.
Минеральная вода с высоким содержанием кремния оказывает благотворное влияние на здоровье людей, особенно пожилых.
И растворимое стекло
Самый распространенный клей – силикатный, он же растворимое стекло. Этот клей плохо пристает к резине, поэтому его лучше держать в сосуде с резиновой, а не стеклянной пломбой.
Что такое аметист
Среди веществ состава оксида кремния немало поделочных и полудрагоценных камней. Знаменитый лиловый аметист – это природный, окрашенный примесью марганца, горный хрусталь.
При нагревании до 350°С аметисты необратимо обесцвечиваются или даже желтеют. А вот аметисты, обесцвеченные рентгеновским излучением, все-таки способны восстановить свою изначальную окраску.