Соединения кремния относительно нетоксичны. Но очень опасно вдыхание высокодисперсных частиц как силикатов, так и диоксида кремния, образующихся, например, при взрывных работах, при долблении пород в шахтах, при работе пескоструйных аппаратов и т. д. Микрочастицы SiO2, попавшие в лёгкие, кристаллизуются в них, а возникающие кристаллики разрушают лёгочную ткань и вызывают тяжёлую болезнь — силикоз. Чтобы не допустить попадания в лёгкие опасной пыли, следует использовать для защиты органов дыхания респиратор.
16
Силикатная промышленность
Гжель – один из традиционных российских центров производства керамики. Это обширный район, состоящий из 27 деревень, объединенных в “Гжельский куст” , расположенный примерно в 60 километрах от Москвы по железнодорожной линии Москва – Муром – Казань .Сейчас это Раменский район Московской области (показывается на карте Московской области).
Издавна Гжель славилась своими глинами. Великий русский ученый М.В.Ломоносов , по достоинству оценивший гжельские глины, написал о них столь возвышенные слова: “Едва ли есть земля самая чистая и без примешения где на свете, кою химики у нас называют гжельскую, которой нигде не видал я белизноюпревосходнее”.До середины XVIII века Гжель делала обычную для того времени гончарную посуду, изготавливала кирпич, гончарные трубы , а также примитивные детские игрушки.
Вторая половина XVIII века – полуфаянс, полученный как промежуточный материал в поисках рецепта фарфора, расписанный синей смальтой по серому, толстому, пористому черепку. Роспись на квасниках, кувшинах, тарелках носила графический характер и имела вид раскрашенного контурного рисунка.
Начало XIX века – эпоха фарфора. Фарфор частных заводов Гжели отличался большой яркостью, сочетанием контрастных красок разнообразных форм бытовых предметов.
В 1972 году был создан современный Гжельский стиль продукции с использованием синей кобальтовой краски.
Стройная художественная система приемов гжельского письма закреплялась в индивидуальных почерках, своеобразных манерах исполнителей. Используя в творчестве один и тот же набор живописных элементов, каждый художник создавал свой индивидуальный сюжет росписи: букет или отдельный цветок, животный или растительный мир, изображения людей.
Важная особенность в гжельской росписи сине – белого фарфора – живописное начало. Большое значение придается движению кисти, способной создавать множество тончайших градаций синего цвета: от звучного насыщенного до размытого голубого. В сочетании с белым фоном рисунок создает ажурный узор на поверхности изделия: в центре – яркое, крупное пятно – изображение цветка, а вокруг легкая россыпь веточек с листьями и ягодками, завитков, усиков.
Фарфоровые изделия живописец расписывает оксидом кобальта (II).
Сейчас невозможно точно сказать, кто и когда изобрел стекло. Известно лишь, что стекло является одним из древнейших изобретений человечества. Так, ожерелье, найденное на шее мумии египетской царицы Хатшепсут, состоящее из зеленовато – черных стеклянных бусин, насчитывает 3400 лет. Большими мастерами производства различных изделий из стекла были римские стеклоделы. Они делали кувшины для воды , масла и вина, чаши и кубки, вазы, слезницы – крошечные флакончики для духов. Большой вклад в развитие художественного стеклоделия в России был внесен Ломоносовым. В созданной им в 1748
17
году химической лаборатории было проведено около 4000 опытов по варке цветного стекла, для которых Ломоносов “не только рецепты сочинял, но и материалы … своими руками по большей части развешивал и в печь ставил…” На основе рецептов, разработанных Ломоносовым, стекольный завод в Усть–Рудице в 1753 году начал изготавливать разноцветное прозрачное стекло для выделки бисера, посуды и прочих галантерейных изделий и непрозрачное для мозайки. Из такого стекла Ломоносов выполнил несколько мозаичных картин, среди которых “Полтавская баталия”, получившая наибольшую известность и сохранившаяся до наших дней.
Состав обычного оконного стекла выражается формулой Na2O*CaO*6SiO2
Cырьём для производства обычного стекла служат кварцевый песок, сода и известняк. Эти вещества тщательно перемешивают и подвергают сильному нагреванию. Химизм процесса можно представить так: при сплавлении образуются силикаты натрия и кальция, которые сплавляются затем с кремнеземом (в избытке):
SiO2 + Na2CO3 = Na2SiO3 + CO2
SiO2 + CaCO3 = CaSiO3 + CO2
Na2SiO3 + CaSiO3 + 4SiO2 = Na2O*CaO*6SiO2
Для получения специального стекла изменяют состав исходной смеси. Заменяя соду Na2CO3 поташом K2CO3 , получают тугоплавкое стекло (для химической посуды). Заменяя мел CaCO3 оксидом свинца (II) PbO , а соду поташом, получают хрустальное стекло. Оно довольно мягкое и плавкое, но весьма тяжёлое, отличается сильным блеском и высоким коэффициентом светопреломления, разлагая световые лучи на все цвета радуги и вызывая игру света.
Включение оксида бора вместо щелочных составляющих придаёт этому стеклу свойства тугоплавкости.
Обычная стеклянная масса после остывания имеет желтовато – зелёный или голубовато – зелёный оттенок. Стеклу можно придать окраску, если в состав шихты произвести включение тех или иных оксидов металлов. Железистые соединения окрашивают стекло в цвета – от голубовато – зелёных и жёлтых до красно – бурых, оксид марганца (IV) – от жёлтых и коричневых до фиолетовых, оксид хрома (III) в травянисто - зелёный, оксид кобальта (II) - в синий , оксид никеля (II) – от фиолетового до серо – коричневого, сульфид натрия – в жёлтый, оксид меди (II) – в красный.
В жизни человека стекло приобрело огромное значение. Оно видно всюду, оно на каждом шагу – в повседневности нашего быта, в промышленности, в технике, в науке, в произведениях искусств. Оконное, бутылочное, ламповое, зеркальное, стекло домашней и лабораторной посуды, стекло оптическое ( от стекол очков до сложных анастигматов фотокамер), линзы бесконечных оптических приборов – от микроскопов до телескопов. Трудно перечислить все области применения стекла и невозможно сосчитать различные предметы, сделанные из него. Этот материал, благодаря уникальным свойствам, радует и, вероятно, чаруя, всегда будет присутствовать в жизни способного ценить его красоту.
18
Заключение
Итак, на сегодня доказано, что кремний способствует:
· очищению и укреплению организма и эффективному усвоению питательных веществ, макро- и микроэлементов
· повышению общего тонуса, увеличению энергетических ресурсов организма, улучшению умственной деятельности, замедлению процессов старения
· устранению нарушений, вызванных вредным действием свободных радикалов, предотвращению развития многих хронических заболеваний
Атомы кремния составляют основу глины, песка и скал. Большая часть земной коры состоит из неорганических соединений кремния (28 об.%). Можно сказать, что весь неорганический мир связан с кремнием. В природных условиях кремниевые минералы также находятся в кальцитах и меле. Кремний является вторым после кислорода по объему запасов в земной коре элементом и составляет около трети всего ее веса. Каждый 6 атом в коре земной оболочки - атом кремния. В морской воде кремния содержится даже больше чем фосфора, столь необходимого для жизни на Земле. В нашем организме кремний содержится в щитовидной железе, надпочечниках, гипофизе. Самая высокая концентрация его обнаружена в волосах и ногтях. Кремний также входит в состав коллагена - основного белка соединительной ткани. Основная его роль - участие в химической реакции, скрепляющие отдельные волокна коллагена и эластина, придавая соединительной ткани прочность и упругость. Нехватка кремния в организме приводит к: остеомаляции (размягчению костей);заболеваниям глаз, зубов, ногтей, кожи и волос; ускоренной изношенности суставных хрящей; рожистым воспалениям кожи; камням в печени и почках; дисбактериозам; атеросклерозу. Обнаружена зависимость между концентрацией кремния в питьевой воде и сердечнососудистыми заболеваниями. Туберкулез, диабет, проказа, гепатит, гипертония, катаракта, артриты, рак сопровождаются понижением концентрации кремния в тканях и органах, либо нарушениями его обмена. Между тем наш организм ежедневно теряет кремний - в среднем в сутки с пищей и водой мы потребляем 3,5 мг кремния, а теряем около 9 мг.
19
Литература
· Самсонов. Г. В. Силициды и их использование в технике. Киев, Изд-во АН УССР, 1959. 204 стр. с илл.
· Алёшин Е. П., Алёшин Н. Е. Рис. Москва, 1993. 504 стр. 100 рис.
20