Вход

Кремний, его химические свойства и биологическая роль его соединений.

Рекомендуемая категория для самостоятельной подготовки:
Реферат*
Код 140479
Дата создания 2008
Страниц 24
Источников 4
Мы сможем обработать ваш заказ (!) 29 марта в 18:00 [мск]
Файлы будут доступны для скачивания только после обработки заказа.
1 270руб.
КУПИТЬ

Содержание

Кремний, его химические свойства и биологическая роль его соединений
Содержание
1.Введение
2.Химические свойства
2.1.Получение и свойства простого вещества
2.2.Степень окисления -4
2.2.1.Силициды
2.2.2.Кремневодороды (силаны)
2.2.3.Алкилпроизводные кремния
2.3.Степень окисления +4
2.3.1.Галогениды кремния
2.3.2.Сульфид кремния
2.3.3.Диоксид кремния
2.3.4.Кремневая кислота и силикаты
2.3.5.Кристаллическая структура силикатов
3.Кремний в биосфере
3.1.Наиболее ранние биологические формы
3.1.1.Водоросли и губки
3.1.2.Растения
3.1.3.Млекопитающие, человек
4.Заключение
5.Список литературы

Фрагмент работы для ознакомления

Такую структуру имеют полевые шпаты, натролит, сколецит.[4, c. 541-546]
Кремний в биосфере
Наиболее ранние биологические формы
Несомненно, что наиболее ранними биологическими формами были сине-зеленые водоросли, обнаруженные в виде включений в шерте (микрокристаллическом кремнеземе). Эти микроорганизмы, очевидно, были тесно связаны с растворимым и коллоидным кремнеземом, поскольку первоначально они укреплялись в силикагеле. Они возникли 4,5 млрд лет назад.
Большая часть вторичных пород образуется при участии биологических воздействий. Исследования показали, что на поверхности горных пород, на которых растут лишайники, обнаружены минералы в коллоидной форме, отношение оксидов кремния, алюминия и железа указывает на биологическое происхождение. Был обнаружен микроорганизм, который вызывал разложение нерастворимых, содержащих калий алюмосиликатов.
Имеется простой факт, что грибы и лишайники способны поглощать кремнезем, если к культуре добавляют силикаты. Очевидно, что кремнезем адсорбируется на поверхности клеток. Имеются данные, что зола некоторых лишайников содержит 10-20% SiO2. [1, c. 1007- 1011]
Рис.17 Лишайник, разрушающий камень.
Водоросли и губки
Из тысяч видов водорослей известна одна группа, а именно диатомовые водоросли, которые способны поглощать кремнезем из воды при чрезвычайно низких его концентрациях, причем такой кремнезем подвергается метаболизму и осаждается в виде внешнего скелета. Существует более 10000 видов данных водорослей. Эти растения представляют собой одноклеточные организмы, упакованные в коробочку из SiO2. Морская вода содержит 0,0002-0,0014 % SiO2, но во время интенсивного размножения диатомовых водорослей его концентрация падает вплоть до 0,000008%.
Несомненно, что кремнезем играет значительную роль в метаболизме диатомовых водорослей. В отсутствие его вся клетка становится полностью дезорганизованной и не может продолжать деление.
Рис. 18 Диатомовые водоросли при сильном увеличении
Содержание SiO2 в губках колеблется от 1 до 90%. Известно, что скелеты многих губок состоят из игл SiO2. Некоторые минералы являются продуктом жизнедеятельности губок и диатомовых водорослей. [1, c. 1012-1017]
Рис. 19 Антарктическая стеклянная губка.
Растения
Обычно бывает трудно поверить, что кремний играет большую роль в жизни растений. Однако по крайней мере для свеклы кремний является значительным фактором роста. Имеются исследования, подтверждающие важность кремнезема для риса и ячменя.
Хвощи содержат настолько много кремнезема, что ранее применялись в качестве мочалки для чистки посуды. Кремнезем в хвощах осаждается в виде длинных волокон в эпидермисе, а также выступает наружу.
Рис. 20 Хвощ полевой
Твердость и жесткость бамбука частично может быть приписана присутствию волокон кремнезема. Однако избыток SiO2 сосредоточен в скоплениях силикагеля, который обнаруживается в полостях бамбуковых стеблей. Такой студенистый продукт, содержащий некоторое количество органики, издавна известен в восточных странах под названием «табашир» и применялся в качестве лекарственного средства.
Значительно содержание кремнезема в злаках.
По некоторым данным, растения поглощают кремний из почвы, растворяя различные породы. [1, c. 1019-1037]
Млекопитающие, человек
Имеются данные, что в животных в следовых количествах содержится кремнезем. Животные получают некоторое количество кремнезема из воды, однако в отличие от растений, они способны его выделять. Кремнезем, попадающий через органы пищеварения, практически безвреден. Так, кроликам в течение 30 недель скармливали по 2г силикагеля ежедневно и не было обнаружено никаких отклонений.
Для большинства тканей млекопитающих содержание кремнезема в норме в пределах 0,0001-0,0002%. Установлено, что кремний интенсивно накапливается в костях.
Чрезмерное поглощение SiO2 крупным рогатым скотом при недостатке воды для его выведения приводило к учащению образования камней в почках. Когда кремнезем вводится не через пищеварительную систему, то почти всегда он оказывает некоторый токсический эффект. Инъекция коллоидного раствора SiO2 в кровь кроликов приводила к его высоким уровням в печени, легких, сердце и почках, и, в конце-концов, к гибели животного. Вдыхание кремнезема и силикатов в виде аэрозолей приводит к силикозу. Проблема силикоза широко распространена среди шахтеров и горнорабочих. При силикозе повреждаются ткани легких, что при прогрессировании болезни приводит к гибели больного. Тонкодисперсный кремнезем обладает цитотоксичностью. Так макрофаги в легких при поглощении частицы кремнезема погибают, что обусловливает тяжесть его удаления с поверхности легких. [1, c. 1038-1067]
Заключение
Химия кремния достаточно широка. Являясь аналогом углерода, он проявляет в основном степени окисления -4 и +4. Чистый кремний и его соединения играют важную роль в промышленности. Особенно большую роль он стал принимать в последнее время вследствие развития микроэлектроники и для получения новейших сплавов. Наиболее распространены соединения кремния с кислородом: диоксид кремния и силикаты. Эти два соединения широко применяются в строительной промышленности. Они так же слагают большую часть земной коры, так как кремний – второй по распространенности элемент после кислорода.
Не менее важен кремний и для биосферы. Многие растения и животные зависят от содержания кремния в питательных средах, используют его в своем метаболизме. По-видимому, кремний играл большую роль при формировании ранней биосферы.
Человек постоянно контактирует кремнесодержащими материалами, в основном с двуокисью кремния и силикатами. Попадание кремния с пищей не оказывает вредного воздействия на человека и животных. Вдыхание же их приводит к тяжелому заболеванию – силикозу.
Список литературы
Р. Айлер «Химия кремнезема», том 2, изд-во «Мир», 1982г.
Н.Л. Глинка «Общая химия», издание 24е, изд-во «Химия», 1985г.
Б.В. Некрасов «Основы общей химии», издание 4е, том 1, изд-во «Химия», 1974г.
Г. Реми «Курс неорганической химии», том 1, изд-во «Москва», 1968г.
2

Список литературы [ всего 4]

Список литературы
1.Р. Айлер «Химия кремнезема», том 2, изд-во «Мир», 1982г.
2.Н.Л. Глинка «Общая химия», издание 24е, изд-во «Химия», 1985г.
3.Б.В. Некрасов «Основы общей химии», издание 4е, том 1, изд-во «Химия», 1974г.
4.Г. Реми «Курс неорганической химии», том 1, изд-во «Москва», 1968г.
Очень похожие работы
Пожалуйста, внимательно изучайте содержание и фрагменты работы. Деньги за приобретённые готовые работы по причине несоответствия данной работы вашим требованиям или её уникальности не возвращаются.
* Категория работы носит оценочный характер в соответствии с качественными и количественными параметрами предоставляемого материала. Данный материал ни целиком, ни любая из его частей не является готовым научным трудом, выпускной квалификационной работой, научным докладом или иной работой, предусмотренной государственной системой научной аттестации или необходимой для прохождения промежуточной или итоговой аттестации. Данный материал представляет собой субъективный результат обработки, структурирования и форматирования собранной его автором информации и предназначен, прежде всего, для использования в качестве источника для самостоятельной подготовки работы указанной тематики.
bmt: 0.0085
© Рефератбанк, 2002 - 2024