Кремний - элемент вездесущий

...Кремний вырисовывается •в мироздании как, элемент, обладающий

исключительным значением.

В. И. Вернадский

 

В жизни планеты Земля элемент № 14 — кремний — играет выдающуюся роль. Он необычайно широко распространен, и его называют «королем мира». Из неорганических соединений кремния — кремнезема и силикатов — состоит большая часть земной коры. Содержание кремния в поверхностной земной оболочке достигает 30%. Входит кремний в состав ядра Земли, его миграцией ученые объясняют природу земного магнетизма. В гидросфере кремния намного меньше — 5%. В атмосфере он находится в виде силикатной пыли земного и космического происхождения.

Кремний отличается высокой реактивностью. В земной коре он присутствует в виде соединений с кислородом — кремнезем Si0₂ — или силикатов металлов.

Древние народы хорошо знали и ценили удивительно красивые соединения кремния — горный хрусталь, а также драгоценные и полудрагоценные окрашенные разновидности кварца — аметист, цитрин, агат, оникс, сердолик, яшма; силикатов — аквамарин, фанат, изумруд, Лабрадор, лазурит, нефрит, турмалин, топаз, хризопраз и др.

 

Пьезоэлектрические свойства кварца сделали его неоценимым материалом в радиоэлектронике (высокоточные часы, стабилизаторы частоты радиоволн). Кремний — праотец всех полимеров.

Задолго до нашей эры стали известны полимеры кремния — асбест, слюда и тальк.

Около шести тысяч лет назад появился искусственный полимер кварца — стекло силикатное.

Очень ценится в современной технике кварцевое стекло, получаемое плавлением в вакууме при температуре 2000 "С, фарфор, керамика, черепица, кирпич, цемент, бетон, серии легких наполнителей бетона с высокой прочностью и теплостойкостью.

Особо популярны в последние годы наполнители для водных фильтров — молекулярные сита. Современную металлургию трудно представить без кремниевых материалов: от огнеупорных до присадок при выплавке высоколегированных металлов.

Чистый кремний (примесей может быть меньше 10'°%) — важнейший полупроводник, основа современной радиоэлектроники — транзисторов, термисто-ров, фотоэлементов — в вычислительной и информационной технике.

В истории человечества кремний исполнял различные роли. Первое огнестрельное оружие было изобретено с использованием кремния. До изобретения спичек кремний был источником огня.

В последние несколько десятилетий кремнийор-ганическая химия переживает бурное развитие, появилась новая отрасль науки биокремнийорганическая химия.

Кремний — элемент вездесущий. В окружающей нас мертвой и живой природе и среди всех творений цивилизации трудно найти какой-либо объект, не содержащий этого элемента хотя бы в небольшом количестве.

Мы находимся в постоянном контакте с природными, искусственными и синтетическими соединениями кремния.

Человек постоянно получает кремний с питьевой водой, вдыхаемым воздухом. Более всего (около 0,5—1 г) кремния ежедневно поступает в организм человека с пищей (в особенности растительного происхождения). Кремний не задерживается в организме человека.

Большая часть классических руководств, учебников по биологии, физиологии и анатомии человека, растений и животных не содержит сведений о присутствии и распределении кремния в живых организмах, его роли в их жизнедеятельности.

Однако на нашей планете на каждые 130 атомов кремния приходится всего 1 атом углерода. И лишь одна тысячная доля всего углерода является составной частью живой материи.

Кремний содержится во всех живых организмах. Научная история изучения роли кремния в живых организмах начинается с 1789 г.

Кремний был одним из главных элементов древнейших организмов. Неумолимый ход эволюции постепенно замещал его на более легко усвояемый и удаляемый кальций, биохимический антипод*ремния. В организме высших растений и животных кальций значительно преобладает над кремнием. В организме человека содержится 2% кальция и 0,001% кремния.