19 мая 2017
МАРС и ХИМИЯ - 9
Кремний на Марсе
Кремний -это второй по распространенности элемент в марсианской планетарной коре. После кислорода.
Аналогичное содержание кремния принято и в земной коре. Оно составляет по разным данным 27,6—29,5 % по массе. Таким образом, по распространённости в земной коре кремний также занимает второе место после кислорода.
Чаще всего в природе кремний встречается в виде кремнезёма — соединений на основе диоксида кремния (IV) SiO2, что составляет около 12 % массы земной коры.
Чаще всего в природе кремний встречается в виде кремнезёма — соединений на основе диоксида кремния (IV) SiO2, что составляет около 12 % массы земной коры.
В хозяйственной жизни кремний и его соединения настолько важны, что их роль переоценить невозможно. Все здания, от бетона до кирпича и керамической плитки, состоят из соединений кремния. Что из себя представляет стекло? И оконное, и хрусталь -это "сплав", получаемый варкой кремнезема SiO2 и соды Na2CO3. С различными добавками.
Так что и на Марсе вполне можно будет строить здания из привычных нам материалов - кремнезема там в избытке...
И здания из стекла и бетона со временем украсят марсианский ландшафт...
Но кремнезем еще интересен и тем, что из него можно получить собственно кремний. А кремний, если Вы помните — это элемент главной подгруппы четвёртой группы, третьего периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 14. Обозначается символом Si
Но кремнезем еще интересен и тем, что из него можно получить собственно кремний. А кремний, если Вы помните — это элемент главной подгруппы четвёртой группы, третьего периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 14. Обозначается символом Si
Вот как он выглядит в чистом виде
Это - поликристаллический кремний.
Кристаллическая решётка кремния - кубическая гранецентрированная типа алмаза, параметр а = 0,54307 нм , но из-за большей длины связи между
атомами Si—Si по сравнению с длиной связи С—С твёрдость кремния
значительно меньше, чем алмаза.
Кремний хрупок, только при нагревании выше 800 °C он становится пластичным веществом.
атомами Si—Si по сравнению с длиной связи С—С твёрдость кремния
значительно меньше, чем алмаза.
Кремний хрупок, только при нагревании выше 800 °C он становится пластичным веществом.
Важно то, что элементарный кремний в монокристаллической форме является непрямозонным полупроводником. И на электрофизические свойства кристаллического кремния большое влияние оказывают содержащиеся в нём примеси. Для получения кристаллов кремния с
дырочной проводимостью в кремний вводят (допируют) атомы элементов III-й группы, таких, как бор, алюминий, галлий, индий. Для получения кристаллов кремния с электронной проводимостью в кремний вводят атомы элементов V-й группы, таких, как фосфор, мышьяк, сурьма.
Именно граница переходов слоев с разными типами проводимости и сделала возможным устройство полупроводниковых приборов.
дырочной проводимостью в кремний вводят (допируют) атомы элементов III-й группы, таких, как бор, алюминий, галлий, индий. Для получения кристаллов кремния с электронной проводимостью в кремний вводят атомы элементов V-й группы, таких, как фосфор, мышьяк, сурьма.
Именно граница переходов слоев с разными типами проводимости и сделала возможным устройство полупроводниковых приборов.
Думаю, что никому не нужно разъяснять, насколько это важно для нас. Практически в любом, даже самом простом приборе, сейчас содержатся полупроводниковые устройства...и в перспективе на Марсе может возникнуть своя электронная промышленность.
А для Марса еще будут важны и вот эти устройства
А для Марса еще будут важны и вот эти устройства
Солнечные батареи!
Это один из эффективных и экологически чистых способов преобразования света в энергию. Причем он применим и в космосе!
Практически в любой отрасли кремний и его продукты -имеют широчайшее применение.
Проще указать отрасль, где он не используется....
Кремнийорганические соединения порой вызывают изумление своими характеристиками даже у видавших виды промышленников. В последнее время огромное распространение получили силиконы
Кремнийорганические соединения порой вызывают изумление своими характеристиками даже у видавших виды промышленников. В последнее время огромное распространение получили силиконы
Силико́ны (полиорганосилоксаны) — кислородосодержащие высокомолекулярные кремнийорганические соединения с химической формулой [R2SiO]n, где R = органическая группа (метильная, этильная или фенильная)
Силиконы имеют строение в виде основной неорганической
кремний-кислородной цепи (…-Si-O-Si-O-Si-O-…) с присоединёнными к ней боковыми органическими группами, которые крепятся к атомам кремния. В некоторых случаях боковые органические группы могут соединять вместе две или более кремнийорганических цепей. Варьируя длину основной кремнийорганической цепи, боковые группы и перекрёстные связи, можно синтезировать силиконы с разными свойствами.
Силиконы делятся на три группы, в зависимости от молекулярного веса, степени сшивки, вида и количества органических групп у атомов кремния:
1. «Силиконовые жидкости» — менее 3000 силоксановых звеньев.
2. «Силиконовые эластомеры» — от 3000 до 10000 силоксановых звеньев.
3.«Силиконовые смолы» — более 10000 силоксановых звеньев и высокая степень сшивки.
кремний-кислородной цепи (…-Si-O-Si-O-Si-O-…) с присоединёнными к ней боковыми органическими группами, которые крепятся к атомам кремния. В некоторых случаях боковые органические группы могут соединять вместе две или более кремнийорганических цепей. Варьируя длину основной кремнийорганической цепи, боковые группы и перекрёстные связи, можно синтезировать силиконы с разными свойствами.
Силиконы делятся на три группы, в зависимости от молекулярного веса, степени сшивки, вида и количества органических групп у атомов кремния:
1. «Силиконовые жидкости» — менее 3000 силоксановых звеньев.
2. «Силиконовые эластомеры» — от 3000 до 10000 силоксановых звеньев.
3.«Силиконовые смолы» — более 10000 силоксановых звеньев и высокая степень сшивки.
Силикон нашёл широкое применение в строительстве и в быту. Силиконы
обладают рядом уникальных качеств в комбинациях, отсутствующих у любых других известных веществ: способности увеличивать или уменьшать адгезию, придавать гидрофобность, работать и сохранять свойства при экстремальных и быстроменяющихся температурах или повышенной влажности, диэлектрические свойства, биоинертность, химическая инертность, эластичность, долговечность, экологичность. Это обуславливает их высокую востребованность в разных областях.
обладают рядом уникальных качеств в комбинациях, отсутствующих у любых других известных веществ: способности увеличивать или уменьшать адгезию, придавать гидрофобность, работать и сохранять свойства при экстремальных и быстроменяющихся температурах или повышенной влажности, диэлектрические свойства, биоинертность, химическая инертность, эластичность, долговечность, экологичность. Это обуславливает их высокую востребованность в разных областях.
Силиконовые изделия обладают рядом качеств, позволяющих использовать их даже в таких условиях, где применение традиционных эластомеров неприемлемо. Изделия из силикона сохраняют свою работоспособность от −60 °C до +200 °C. Из морозостойких типов силиконовых резин — от −100 °C, из термостойких — до +300 °C. Уплотнительные кольца из силикона устойчивы к воздействию озона, морской и пресной воды (в том числе кипящей), спиртов, минеральных масел и топлив, слабых растворов кислот, щелочей и перекиси водорода.
Силиконовые изделия устойчивы к воздействию радиации, УФ излучения, электрических полей и разрядов. При температурах выше +100 °C они превосходят по изоляционным показателям все традиционные эластомеры.
Физиологическая инертность и нетоксичность силиконовых изделий
используются практически во всех отраслях промышленности.
Так что будущим "марсианам" без них -никак!
Силиконовые изделия устойчивы к воздействию радиации, УФ излучения, электрических полей и разрядов. При температурах выше +100 °C они превосходят по изоляционным показателям все традиционные эластомеры.
Физиологическая инертность и нетоксичность силиконовых изделий
используются практически во всех отраслях промышленности.
Так что будущим "марсианам" без них -никак!
Весьма интересным является вопрос использования силанов -соединений кремния и водорода.
Это относительно малоизученный для применения в условиях Марса класс соединений. На Земле они применяются в медицине и в промышленности вовсю.
Некоторые разработки советских и российских химиков позволяют надеяться на их широкое применение в ракетных двигателях будущего.
Эти соединения, будучи добавленными в ракетное топливо, способны значительно поднять скорость выхода газов и удельный импульс двигателя
Это относительно малоизученный для применения в условиях Марса класс соединений. На Земле они применяются в медицине и в промышленности вовсю.
Некоторые разработки советских и российских химиков позволяют надеяться на их широкое применение в ракетных двигателях будущего.
Эти соединения, будучи добавленными в ракетное топливо, способны значительно поднять скорость выхода газов и удельный импульс двигателя
И очень хорошо, что эти компоненты будущие колонисты смогут получать прямо на своей родной Красной планете. Впрочем, как и другие вещества для полета ракеты.
В итоге можно прийти к заключению, что марсианская колония будет в достатке обеспечена кремнием и его соединениями.
И это позволит постепенно обжить и терраформировать наш ВТОРОЙ ДОМ -планету Марс!
На Марсе будут яблони цвести!
Как Вы считаете -будет ли промышленность будущей марсианской колонии повторять эволюцию земной индустрии? Или пойдет своим путем?
Участников 4. Анонимно
Будет
Не знаю
Нет, она будет эволюционировать иначе
#опросы
_____________________________________________________________
Участвуйте в нашей Группе Космос ::: Марс!
Все самое интересное и удивительное Вы сможете узнать у нас
https://ok.ru/space360
#кремний
_____________________________________________________________
Участвуйте в нашей Группе Космос ::: Марс!
Все самое интересное и удивительное Вы сможете узнать у нас
https://ok.ru/space360
#кремний
В том числе и для здоровья, и для питания!
и его на марсе огромное количество в атмосфере