- •Положення Карбону та Силіцію в періодичній системі, будова атомів, валентність і ступінь окиснення.
- •3. Адсорбція.
- •Силіцій, його властивості, поширення в природі, застосування.
- •Хімічні властивості Карбону та Силіцію.
- •Фізичні властивості та методи одержання карбон оксидів та силіцій оксиду. Застосування.
- •Хімічні властивості карбон оксидів та силіцій оксиду.
3. Адсорбція.
Вугілля (особливо деревне) має велику адсорбційну здатність.
Адсорбцією називається властивість вугілля та інших твердих або рідких речовин утримувати на своїй поверхні пари, гази і розчинені речовини.
Речовини, на поверхні яких відбувається адсорбція, називаються адсорбентами. Речовини, що адсорбуються, називають адсорбатами. Якщо, наприклад, розчин чорнила збовтати з дрібно розтертим вугіллям, а потім суміш профільтрувати, то у фільтраті буде безбарвна рідина — вода. У цьому випадку вся розчинена фарба адсорбується вугіллям. Вугілля — адсорбент, фарба — адсорбат.
У техніці як адсорбенти застосовують алюмосилікати, синтетичні смоли та інші речовини.
Адсорбційна здатність вугілля зумовлюється його поруватістю. Чим більше пор, тим більша поверхня вугілля і тим більша адсорбційна здатність. Звичайно пори деревного вугілля частково заповнені різними речовинами, що знижує його адсорбційну здатність. Для підсилення адсорбції вугілля спеціально обробляють — нагрівають у струмені водяної пари, щоб звільнити його пори від забруднюючих речовин. Оброблене таким способом вугілля називають активним.
Активне вугілля широко застосовується для очищення цукрового сиропу від домішок, які надають йому жовтого кольору, для очищення рослинних олій та жирів. У медицині таблетки з активного вугілля ("карболен") використовують для видалення шкідливих речовин з організму. Активне вугілля застосовується у протигазах для поглинання отруйних речовин. Фільтруючий протигаз, створений М.Д. Зелінським, застосовувався у світову війну 1914-1918 рр., що дало змогу врятувати життя багатьом десяткам тисяч людей.
Силіцій, його властивості, поширення в природі, застосування.
Силіцій займає місце в IV підгрупі періодичної таблиці Д.І. Менделєєва безпосередньо перед Карбоном та є повним аналогом останнього. Подібно до Карбону, Силіцій може як віддавати, так і приєднувати електрони, але його здатність до приєднання електронів виражена декілька слабкіше, ніж у Карбону. Найбільш типові для Силіцію, ті сполуки, в яких він виявляє ступінь окиснення +4,
Силіцій — другий після Оксигену елемент за поширеністю в земній корі – 25,8% від маси земної кори. У вільному стані Силіцій у природі не зустрічається, однак більша частина земної кори складається із силікатних порід. Найбільш поширений кремнезем SіО2, ярій зустрічається, у вигляді піску та кварцу. Крім того, природний Силіцій зустрічається у вигляді силікатів — похідних кремнієвої кислоти:
польовий шпат (альбіт) NaAlSi3O8;
польовий шпат (ортоклаз) КА1Sі3О8;
глина (каолін) А12О3 • 2SіO2 • 2Н2О;
азбест 3МgO • 2SіО2 • 2Н2О;
слюда КА13[Sі3О10] (ОН, F)2;
тальк ЗМgО • 4SіО2 • Н2О;
нефелін Меt(А1SіО4) (Меі —Na, К) та ін.
Сліди силіцію знайдені в організмах рослин та тварин.
Добування. У промисловості силіцій добувають відновленням двоокису силіцію вугіллям в електричних печах:
SіО2 + 2С = Sі + 2СО
Здобутий таким чином силіцій завжди містить домішки. Більш чистий силіцій добувають відновленням двоокису силіцію алюмінієм або відновленням 4-хлористого силіцію SіСl4 цинком:
3SiO2 + 4Al = 3Si + 2Al2O3
SiCl4 + 2Zn = Si + ZnCl2
Карбон, Алюміній та Цинк є відновниками, Силіцій — окисником. В лабораторії як відновник використовують Магній.
