Микроэлементы. Кремний. Кремний в растениях

Микроэлементы. Кремний

Физиологическая роль микроэлемента. Кремний (Si) выполняет множество функций в жизни растений, но основная из них – это придание прочности опорному скелету. Этот микроэлемент присутствует в волокнах механических тканей всех растений и обеспечивает прочность стебля, устойчивость культур к полеганию, силу их цветения, а также энергию плодоношения. Необходимо отметить также эффективность кремния в борьбе растений с грибковыми и бактериальными заболеваниями. Этот элемент незаменим для повышения устойчивости растений к стрессовым условиям (засуха, экстремальный температурный режим, ветровая нагрузка, жизнеспособность растений в условиях заболоченности и засоленности). В оптимальных дозах кремний улучшает азотный и фосфорный обмен в тканях растений, повышает потребление бора и других элементов, обеспечивает снижение токсичности избыточных количеств тяжелых металлов. 

Кроме того, кремний значительно улучшает структурированность почв, предотвращая их деградацию. Внесение кремнийсодержащих удобрений позволяет снизить норму применяемых пестицидов на 30 – 50%.  

Содержание в растениях. В среднем количество кремния в растениях составляет 0,02 – 0,15%. Он накапливается в эпидермальных тканях и коронарных клетках, обеспечивая их механическую прочность и жесткость. В тканях растений кремний находится в виде водорастворимых соединений (ортокремниевая кислота, ортокремниевые эфиры), а также в форме нерастворимых минеральных полимеров (поликремниевые кислоты, аморфный кремнезем) и кристаллических примесей. 

Корневая система растений содержит большее количество кремния, чем надземная часть. Но и в зеленой массе он распределен неравномерно. Так, в транспирационных органах, например в тканях листьев, наблюдается концентрация кремния в периферийной зоне, обладающей наиболее высокой способностью к влагоиспарению. Этот микроэлемент образует там двойной кутикулярно-кремниевый слой, защищающий орган от чрезмерных потерь воды и от проникновения гифов гриба.

Присутствие кремния в различных растениях неодинаково: однодольные культуры содержат значительно большее количество этого элемента, чем двудольные. В тканях зерновых культур двуокись кремния составляет более половины остальных микроэлементов, поглощаемых ими из почвы. Содержание этого микроэлемента в их листьях достигает 2%, а у бобовых растений – 0,25% (они поглощают кремния в 10 – 20 раз меньше, чем злаки). В течение вегетационного периода количество кремния возрастает, достигая максимума в период его завершения. 

Содержание в почвах. Наибольшее количество кремния содержится в растениях степной, полупустынной, пустынной зоны, а также горных районов. Миграция и аккумуляция кремния в составе песчано-пылевых и илистых фракций возможна лишь в форме растворимой кремнекислоты. Содержание этого микроэлемента в почвенном растворе составляет 1 – 200 мг/л. Но если дикорастущие растения способны усваивать этот содержащийся в песке элемент благодаря солнечной энергии и корневым выделениям самих растений, то сельскохозяйственные культуры нуждаются в более доступных его формах. 

Недостаток кремния для растений возможен на кислых, сильно выщелоченных и ферраллитных почвах. Культуры также испытывают дефицит кремния в доступной форме на большинстве целинных почв (исключая целинные черноземы, некоторые вулканические и аллювиальные грунты). К тому же длительная эксплуатация площадей для выращивания сельскохозяйственных культур приводит к обеднению плодородных слоев почв подвижным кремнием. Наибольшее количество этого микроэлемента выносится такими злаковыми культурами как пшеница, ячмень, рис, кукуруза (до 250 кг/га). Во всех этих случаях растения нуждаются в дополнительном кремниевом питании. 

Доступные соединения кремния. Не смотря на то, что кремний занимает второе место по содержанию в земной коре (после кислорода), основная часть его входит в состав наименее подвижных и наиболее устойчивых к разрушению минералов (в основном это кварц или кремнезем, его гидротированные формы, а также соли кремниевых кислот – силикаты, алюмосиликаты и пр.). Содержание наиболее подвижных и водорастворимых его форм (аморфные оксиды и рентгеноаморфные алюмосиликаты) составляет всего лишь не более 1 – 3% общего количества элемента. Для питания растений наиболее оптимальны водорастворимые соединения кремния. 

Значение кремния в питании растений. Кремний принято считать условно необходимым микроэлементом для растений. И внешних признаков его дефицита нельзя обнаружить. Но в то же время практические наблюдения доказывают, что его присутствие вызывает интенсивный рост (формируется более мощная корневая система, увеличивается площадь листьев), улучшает развитие (увеличивается количество и качество скелетируемых побегов, ускоряется и усиливается цветение, возрастает количество семян, содержание сахаров и других полезных компонентов в плодах, а также продлевается срок их хранения), повышает сопротивляемость неблагоприятным факторам, что способствует росту урожайности сельскохозяйственных культур.

 Сегодня применение кремнийсодержащих соединений, являющихся экологически чистой альтернативой пестицидам, используется как способ восстановить и улучшить почвенное плодородие. Это перспективное направление в технологии выращивания экологически чистых продуктов, базирующееся на применении природных нетоксичных материалов, которые могли бы удовлетворить как фермера (производителя продуктов питания), так и потребителя.

agrostory.com

КАК ПОДДЕРЖАТЬ ЗДОРОВЬЕ РАСТЕНИЯМИ И КРЕМНИЕМ (часть 3)

Среди однодольных растений много водных (гидрофитов) и влаголюбивых. Эти растения произрастают в среде, богатой хорошо усвояемым кремнием, и поэтому легко концентрируют его в своих тканях.

Рекордсменами по содержанию кремния среди наземных растений являются древнейшие из них – споровые хвощи, мхи и подорожники. Так, в сухом веществе хвоща полевого содержится 9% кремнезема, а в золе – до 96%. До 10% кремния содержится в шелухе риса и 8% в топинамбуре. Для сравнения: в сухой массе травы содержится по некоторым данным 0,3-1,2% кремния (в клевере 0,04-0,13 и в люцерне 0,1-0,2). Кстати, рис, являющийся основным продуктом питания многих народов Азии, представляет особый интерес как кремнефильное растение.

Наибольшее количество кремния содержится в растениях (и кормах из них), произрастающих в степных, полупустынных, пустынных и горных регионах, то есть в наименее благоприятных условиях существования.

Несмотря на то что содержание его в грунтовых водах весьма невелико (20-50 мг/л), он впитывается растениями в значительных количествах. Так, за год с 1 га зерновые извлекают 105-120 кг двуокиси кремния, бук – 63 кг, ель – 54, клевер – 20, овощи – 10, картофель – 8 кг.

Двуокись кремния составляет более половины минеральных веществ, которые зерновые усваивают из почвы.

Учеными установлено, что кремний является составной частью всех растений, и его содержание в их живой массе в среднем составляет 0,02-0,15%, а в сене 0,1-3%. Он содержится также в растительных продуктах, богатых целлюлозой, отрубях, овсяных хлопьях и хлебе из муки грубого помола.

Много кремния содержат: овес, просо, пшеница (цельное зерно), пшеничные отруби, зародыши пшеницы, рис шелушеный, рис, ячмень, отруби, пророщенные семена злаков, абрикосы, бананы, бурая водоросль, ботва репы, ботва свеклы, вишня, горчица листовая, изюм, инжир (сушеный), капуста белокочанная и цветная, земляника садовая и лесная, кольраби, кукуруза, лук, люцерна, майоран, морковь, огурцы, одуванчик, пастернак, салат-латук, свекла, сельдерей, семечки подсолнуха, слива, томаты зрелые, тыква, фасоль, финики, хрен, шпинат, яблоки.

Под влиянием двуокиси кремния возрастает поглощение растениями калия, магния, а иногда и кальция (обычно поглощение последнего при избытке кремния в питательной среде замедляется). Повышение доли кремнезема в питании растений может устранить токсическое действие железа, марганца, меди, мышьяка, алюминия, стронция-90 и фенолов. Наоборот, при недостатке кремния резко увеличивается накопление в растениях железа и марганца.

Полезные советы по использованию кремния растений

Продуктами-концентраторами кремния являются хвощ, топинамбур, редис и др.

Поэтому неиссякаемым источником кремния является растительная пища, богатая клетчаткой. В народной медицине для лечения заболеваний, связанных с недостатком кремния (а также в качестве мочегонного средства), используются отвары и жидкие экстракты из «кремниевых» дикорастущих растений.

Хвощ полевой

Бесспорный лидер среди них – хвощ полевой. Учитывая высокое содержание кремния в хвоще, из него можно готовить чай и сок. Особенно полезен его сок, который готовят из растений, собранных рано утром до высыхания росы. Свежий сок хвоща полевого рекомендуется для лечения атеросклероза сосудов головного мозга и сердца. Кремний, содержащийся в соке хвоща полевого вместе с витамином С, повышает иммунитет организма, позволяя активно противостоять возбудителю туберкулеза и ряда других заболеваний.

Препараты, полученные из хвоща и других концентрирующих кремний растений, вошли в фармацевтическую практику и применяются для лечения заболеваний верхних дыхательных путей, воспаления десен и кожи, а также как мочегонные средства. Например, 50%-ный экстракт хвоща используют для предотвращения образования и рассасывания рубцов на коже. Полагают, что лечебный эффект этих препаратов в основном обусловлен содержанием в них большого количества биологически активных органических соединений. Не менее вероятно, что важную роль в этих препаратах играют и соединения кремния, которые, скорее всего, также имеют органическую природу. В отличие от неорганических они усваиваются организмом человека значительно легче.

Препараты хвоща полевого из-за его раздражающего действия нельзя применять людям, страдающим заболеваниями почек – нефритами и нефрозами в тяжелых формах.

Одуванчик

Из его соцветий готовят напитки, начиная от вкусного сиропа и кончая вином, лепестки одуванчика используют для окраски теста и других блюд вместо шафрана. Хотя для этих целей чаще сушат лепестки ноготков и бархатцев, но, бесспорно, одуванчик – сырье самое доступное. При варке густого сиропа получается так называемый одуванчиковый мед или варенье из одуванчиков. Правильно приготовленное варенье действительно мало отличается по вкусу от натурального меда. Этот «мед» улучшает обмен веществ. В Чехословакии он готовится как напиток. Чешки и словачки очень верят в его лечебные свойства. Они утверждают, что одуванчиковый мед омолаживает, чистит кровь, дает молочно-белую кожу с румянцем и лечит различные заболевания.

Одуванчики можно использовать весенние или уже в сентябре, после летней спячки. На сей раз выкапывают корни. Корни одуванчика можно просто жарить, как картошку. При нагревании горечь исчезает, корни становятся сладковатыми. Если же поджаренные без масла корни немного пережарить, до коричневого цвета, получится хороший и питательный заменитель кофе. Он даже лучше цикория.

Классический исторический рецепт салата из одуванчиков – салат Гете. Мать великого немецкого поэта ежедневно готовила ему весной этот салат. Вольфганг Амадей Гете считал, что именно этому рецепту он обязан своей «молодостью» и работоспособностью до 84 лет.

Редис

Содержит 6,5% кремния в сухом веществе. Салаты из редиса со сметаной, растительным маслом обладают умеренным желчегонным, противоотечным свойством, способствуют лучшей перистальтике и опорожнению кишечника. Редис в отличие от клубнеплодов и корнеплодов не тормозит активность пепсина. В диетических целях, если нет противопоказаний со стороны желудочно-кишечного тракта, лучше употреблять протертым.

Вареная тертая свекла

Это – одно из эффективных средств оздоровления кишечника, способствующее также ритмичному его опорожнению. Блюда из свеклы обладают умеренным обезвоживающим действием и помогают активнее сокращаться желчевыводящим путям. В какой-то степени они успокаивающе влияют на нервную систему, поддерживают должный тонус кровеносных сосудов. И не только поэтому протертая отварная свекла с растительным маслом или сметаной является отличной закуской перед обедом. Собственные желчегонные свойства свеклы при этом существенно возрастают. В ботве молодой свеклы немало провитамина А, витаминов С и группы В, а также макро-, микро-, ультрамикроэлементов, в частности кремния, и свободных органических кислот. Поэтому холодный суп из молодой свеклы с ботвой (ботвинья) – это не только вкусное освежающее, но и во всех отношениях полезное блюдо. Столовую свеклу выгодно отличает и то, что она при правильном хранении не теряет долго своих пищевых и диетических достоинств. А чтобы она оставалась сочной и поменьше теряла водорастворимых витаминов и других ценных веществ, перед варкой в воде или над паром не рекомендуется срезать с корнеплода свеклы корешки и снимать кожицу, но мыть ее всегда надо тщательно. Варят ее в кипящей подслащенной воде (1/4 чайной ложки сахара на литр воды).Соблюдение этих простых правил исключает большое обесцвечивание свеклы.

Диетическими блюдами считают также салат из отварной свеклы с хреном; отварную нарезанную или протертую свеклу с отварным рисом, вареным яйцом, изюмом; отварную свеклу, тертую или нарезанную, с тертыми сырыми яблоками или морковью, белокочанной капустой, черносливом, соком черной смородины, лимона, с орехами и тертым сыром.

Крапива

Листья молодой крапивы залить кипятком и дать некоторое время настояться. Полученный отвар можно пить, а листья крапивы можно измельчить и добавить в салат. Приготавливая блюда из крапивы, нужно не забывать, что не всем полезен витамин К. Частое употребление летней крапивы в пищу вызывает усиление свертываемости крови, поэтому в пожилом возрасте, а также страдающим тромбофлебитом и варикозным расширением вен крапивой лучше не злоупотреблять. Молодая крапива, в особенности весенняя, не оказывает такого действия.

Много кремния содержится в пикульнике, горце птичьем, пырее, в мать-и-мачехе, одуванчике. Рекомендуется приготовить по 50 г хвоща, пикульника и крапивы и 100 г горца птичьего. Ложку этой смеси залить двумя чашками воды и кипятить на небольшом огне, пока не выкипит половина содержимого кастрюли. Кремнезем плохо растворим, поэтому травы надо долго греть на медленном огне, чтобы они хорошо заварились. Настой пить два раза в день по полстакана.

Есть также рецепты применения двуокиси кремния наружно

Мать-и-мачеху, горец птичий, пырей, хвощ, пикульник смешать в равных количествах, затем 2-3 ложки этой смеси залить двумя стаканами воды, кипятить 15 минут, добавить две столовые ложки уксуса, который консервирует жидкость, чтобы она не помутнела (это признак того, что раствор испорчен). Вечером вымойте лицо водой, затем настоем трав, а 2-3 раза в неделю надо протирать им все тело. Результат применения будет налицо. Кожа помолодеет.

Есть рецепты использования кремнезема для лечения катаракты. Можно на глаза (веки), на лоб, над глазами, на зону за ушами накладывать пышку из глины, замешанную на молоке с огурцами, листьями одуванчика.

Во многих случаях угревая сыпь, которую лечили разными способами в течение 8-10 лет без положительного результата, излечивалась за несколько недель приемом внутрь двуокиси кремния. В практике врачей-дантистов кремнезем помогал излечить язвенное воспаление десен. Воспаления десен снимались им за 4-5 дней.

Горсть полевого хвоща варят в 1 стакане воды 30 минут. Этот отвар пьют как чай, им прополаскивают волосы после мытья для их укрепления, а для стариков делают из горячей смеси на глине аппликации на руки, ноги и шею, если боль не дает уснуть или они немеют (Мирошникова и Мирошников).

Кремневая вода

Между концентрацией кремния в питьевой воде и распространенностью сердечно-сосудистых заболеваний существует обратная зависимость. Водные растворы, образующиеся вокруг кремня, благотворно воздействуют на наш организм. В кремневой воде происходит образование структурной водной системы с решёткой жидких кристаллов кремния так, что в ней нет места патогенным микроорганизмам и чужеродным химическим элементам. Эти чужеродные примеси вытесняются из воды и выпадают в осадок. Поэтому, когда настаиваете кремневую воду, не следует использовать нижний слой – до 3-4 см кремня. Его лучше слить. Кремневая вода поддерживает жизнь, она сочетает в себе вкус и свежесть родниковой воды, чистоту и структуру талой воды и бактерицидные свойства серебряной воды. Не случайно есть традиция выкладывать кремнем дно колодцев.

Сегодня многие пользуются кремневой водой с целью избавиться от гипертонии, трофических язв, ожогов, мочекаменной болезни, воспалительных процессов мочеполовой и желудочно-кишечной систем, анемии, дисбактериоза, фурункулов, пищевых отравлений и т.д. При использовании воды, настоянной на кремне, уменьшается кокковая флора в пораженных тканях, быстро заживляются раны. Как показывает опыт, у людей, принимающих активированную кремневую воду, практически не наблюдается злокачественных новообразований, восстанавливается ослабленный иммунитет, снижается содержание холестерина в крови, что особенно важно при ожирении. Кремневая вода действует как профилактическое средство против атеросклероза, предотвращает морщины, способствует росту волос, укрепляет сосуды, слизистые оболочки и десны, предупреждает импотенцию и бесплодие, усиливает гемостатические свойства плазмы, свертываемость крови.

Прочность строительного цемента, замешанного на кремневой воде, повышается на 20 процентов. Ею рекомендуют поливать растения, чтобы активизировать их рост и противостоять вредителям и болезням. Кремневую воду применяют также при засолке овощей. Для этого достаточно положить кусочек кремня (1 квадратный сантиметр) в трехлитровую емкость. Сохранность обеспечена. Полезно готовить на кремневой воде чаи, компоты, супы. Противопоказаний она не имеет, но кипятить воду с находящимся в ней кремневым камнем категорически запрещено – при кипячении кремень значительно повышает биоактивность воды.

Чтобы приготовить кремневую воду, необходимо поместить кусочек кремня в емкость с простой водой из расчета 1 куб. см на 1 литр воды и настаивать в течение семи дней. Вода после этого не портится десятки лет. Срок действия самого кремня не ограничен. Содержат много кремния и некоторые минеральные воды, например боржоми.

Причины лечебного действия кремневой воды во многом неясны. Все данные о ее целебных свойствах получены исключительно опытным путем. Кремень – это минеральное образование, состоящее из кварца и халцедона, основа которых двуокись кремния (или кремнезем). Считается, что наличие в кремнии окаменевшей органики делает его феноменальным биокатализатором, способным в тысячи раз ускорять окислительно-восстановительные реакции в воде, придавая ей целебные свойства. Кремень, соединяясь с водой, подавляет бактерии гниения и брожения, выводит в осадок погибшую болезнетворную микрофлору и опасные для здоровья соединения растворенных в воде металлов: цинка, свинца, кадмия, железа. Примечательно, что вода, взятая практически из любого источника, уже через три дня взаимодействия с кремнием становится пригодной для питья.

Заключение: дело в кремнии, но не только в нём.

Таким образом, растения-концентраторы кремния и кремневая вода могут восполнить недостаток кремния в вашем организме и помочь выведению из организма различных токсикантов. Однако наиболее оптимальным является комбинация пищевой диеты и микроэлементных препаратов.

Сбалансированность содержания различных элементов в составе нашего тела может иметь важнейшее значение при появлении тех или иных болезней. Поэтому так необходимо учитывать рекомендации по употреблению этих элементов.

1. При слабости суставов и связок, а также нарушении осанки и позвоночника следует обращать внимание на введение в пищу таких элементов, как медь, кремний, марганец.

2. При снижении плотности костной ткани и хрупкости костей необходимы марганец, кальций, магний, кремний, медь.

3. При выпадении волос нужны цинк, селен, кремний.

4. При плохом росте волос и ногтей требуются цинк, селен, кремний, магний.

5. При воспалениях и раздражении кожи надо вводить с продуктами цинк, селен, кремний.

6. При ломкости ногтей возникают проблемы с кремнием, селеном.

7. Для восстановления нарушенной лактации организм надо обеспечить магнием, кальцием, цинком, медью, кремнием.

А. Баранов,доктор биологических наук,Т. Баранов, журналист

Поделиться ссылкой:

phpushkinskoe.ru

Кремний как удобрение

Микроэлемент для макроурожая или Кремний как удобрение

Многие садоводы, всерьез интересующиеся растениеводством, наверняка знают, что для нормальной жизнедеятельности как людей, так и растений нужны как макро так и микроэлементы. При этом из микроэлементов вспоминаются обычно цинк, медь, бор, марганец, реже молибден, селен и реже всего кремний. Однако присутствие в почве доступных форм кремния очень важно для растений, поскольку он усиливает усвояемость фосфора, калия, магния, влияя на рост и обменные процессы растения. Увеличивает рост корней, создаёт условия для расширения зоны питания, усиления засухоустойчивости, повышает устойчивость к морозам, радиации, токсическим веществам, повреждениям вредителями.

Томаты при отсутствии в среде кремния, хотя и зацветают, но часто теряют способность к опылению. Плоды не образуются либо остаются мелкими. Во всём мире признали, что кремний стимулирует рост и созревание зерновых, картофеля, томатов, огурцов.

(((кстати, кремний должен поступать и в организм человека, больше всех он содержится в топинамбуре и редисе. Этими растениями вполне можно удовлетворить потребность человека в кремнии. Причем содержание кремния в растениях достигает максимума к осени.

Как обеспечить? Для повышения содержания в почве кремния существует несколько способов, например, компостирование листьев деревьев, внесение грязи или сапропеля, обогащение почвы силикатными бактериями. Их можно принести с мокрым песком, взятым с глубины песчаного карьера. Могут быть в ЭМ-препаратах. Во всяком случае, ЭМ препараты способствуют усиленному размножению имеющихся в почве силикатных бактерий. Важная особенность - не размножаются на торфяной почве, им требуются песок, глина, минеральная подсыпка.

Еще один способ, причем очень простой - обеспечить растения специальными препаратами. Так доступные формы кремния содержатся в микроудобрении Силиплант и стимуляторе НВ-101. Оба удобрения можно найти в садоводческих магазинах в самых разных фасовках.

umsad.ru

КРЕМНИЕВЫЕ УДОБРЕНИЯ | AgroCounsel

КРЕМНИЕВЫЕ УДОБРЕНИЯ

Интерес к кремнию связан с возмож­ностью использования его в качестве экологически чистой альтернативы пе­стицидам, а также для повышения при­родной устойчивости растений к погод­ным стрессам. По словам академика В. И. Вернадского: «без кремния суще­ствование живых организмов на на­шей планете невозможно».

Кремниевые удобрения изучают бо­лее 150 лет. Первый патент на кремние­вое удобрение был выдан еще в XIX веке в США. Начиная с 2000 года, про­изводство кремниевых удобрений еже­годно увеличивается на 20~30% в США, Китае, Индии, Бразилии и других стра­нах. Сегодня их используют также в Японии, Южной Корее, Колумбии, Мексике, Австралии. В Японии еще в 1955 году приняли государственное по­становление, обязующее вносить крем­ниевые удобрения под культуру риса.

Начиная с 1999 года, раз в 3 года проводится Международная конфе­ренция Si in Agriculture, где особое внимание уделяют изучению роли и функций кремния в растениях.

Классическая советская агрохимия рассматривала кремний как условно необходимый растениям элемент, не входящий в двадцатку наиболее нуж­ных. Кремнийорганических соедине­ний в природе не существует, а синте­тические силоксаны и силиконы инертны, поэтому сложилось мнение, что они не обладают биологической активностью. Только со второй поло­вины XX века, после открытия акаде­миком М. Г. Воронковым (Россия) биологической активности силатранов, биологи и химики узнали о фи­зиологически активных органических соединениях кремния.

Кремний - второй по распростра­ненности элемент земной коры после кислорода, почвы содержат его около 30% по массе, однако почти весь кремний связан в составе нераство­римых минералов. Однако именно в силу своей распространенности он ча­сто недооценен в агрономии, посколь­ку складывается впечатление, что кремния и так много, зачем дополни­тельные затраты.

Между тем он является структуроо­бразующим почвенным макроэлемен­том, недостаток биогеохимически ак­тивных форм кремния в агроэкосистеме всегда приводит к снижению почвенного плодородия. Какие фак­торы снижают доступность кремния в почве? Как ни странно, это наличие песка (песчаные почвы). Хотя песок содержит диоксид кремния, содержа­ние доступной растворимой формы Si очень низкое, к тому же песчаные по­чвы подвержены вымыванию пита­тельных веществ. Для определенных культур имеет смысл применение кремниевых удобрений на почвах, бо­гатых гумусом и на беспочвенных суб­стратах в защищенном грунте. Почвы, подверженные выветриванию и вы­щелачиванию, особенно в условиях высокой влажности, также очень бед­ны на кремний. Геологически более молодые почвы содержат больше ра­створимого Si. Кислотность почвы не имеет большого значения для доступ­ности кремния, он хорошо усваивает­ся при диапазоне рН, при котором ра­стет большинство сельскохозяйствен­ных культур.

Тестирование почв на растворимый кремний пока не вошло в практику, однако некоторые лаборатории могут предложить такой анализ (кремний извлекают уксусной кислотой). Про­блема в том, что пока не накоплена достаточная база данных по корреля­ции содержания кремния в почвах и поглощения его растениями.

Дополнительное внесение кремния в исследованиях повышало его кон­центрацию в листьях тыквы с 700 до 3500 мг/кг, в стеблях кукурузы - с 1300 до 3300 мг/кг, во флаговых листьях пшеницы - с 1530 до 11 750 мг/ кг. Также очень различно содержание кремния в тканях одного растения. На­пример, полированный рис содержит его 0,5 г/кг, в то время как рисовая шелуха может содержать 230 г/кг (Матыченко, 2008, Heckmann, 2014).

Сельскохозяйственные растения поглощают от 20 до 700 кг/га кремния в год. Важную роль кремний играет при выращивании риса, где при недостат­ке этого элемента урожайность зерна может снижаться на 50%.

www.agrocounsel.ru

Кремний содержание в растениях - Справочник химика 21

    Калий принадлежит к очень распространенным элементам. По содержанию в земной коре (в среднем около 2,4% [98, 103]) он уступает только кислороду, кремнию, алюминию, железу, кальцию и натрию. В почвах находится 1—3,6% калия [102, 434, 466, 467]. Калий входит в состав всех растительных и животных организмов [101]. Содержание калия в растениях достигает 1—2% по весу [101]. В золе растений находится до 35—50% поташа [235, 466, 467]. [c.5]

    Соединения кремния в растениях и почве. Кремний — один из тех необходимых микроэлементов, в которых растения никогда не испытывают недостатка. Он входит в состав биомассы растений. Его содержание в золе злаков составляет 18—20%. Биохимические роли кремния еще не выявлены. В стеблях растений его присутствие увеличивает их прочность и уменьшает полегаемость. Внесение в почву растворимого силиката натрия повышает усвоение фосфатов из бедных ими почв. Кремний необходим животным на стадии развития скелета. [c.373]

    Природные соединения и получение лития. Суммарное содержание лития в земной коре 3,4-10 %. Он входит в состав многих минералов, содержится в каменных углях, почвах, морской воде, а также в лсивых организмах и растениях. Промышленным минералом лития является сложный полисиликат сподумен Ь1А1[8120б]. При вакуум гермическом восстановлении сподумена или оксида лития в технике в качестве восстановителя применяют кремний или алюминий. При электролитическом восстановлении используют эвтектическую смесь (для понижения температуры) хлоридов лития и калия. Содержание основного металла 99,4%. Электролиз расплавов с применением эвтектики из хлорида и бромида лития дает особо чистый металл. [c.304]

    В состав растительных и животных организмов входят почти все элементы периодической системы Д. И. Менделеева. Содержание одних элементов в тканях организма составляет от нескольких процентов до сотых долей процента (по массе) — это макроэлементы водород, кислород, углерод, азот, фосфор, сера, кремний, калий, натрий, кальций, магний и железо. Другие элементы требуются растениям и животным в очень малых количествах, и содержание их колеблется от тысячных до стотысячных долей процента. Это микроэлементы — бор, марганец, медь, молибден, цинк, кобальт, иод и др. [c.161]

    В эволюции земной коры, в том числе в процессах седиментации и осадочного рудообразования, большую роль сыграли живые организмы, способные концентрировать отдельные элементы биосферы. Эту способность В.И. Вернадский назвал концентрационной функцией. Так, в растениях концентрируются кремний в 10 - 10 фосфор - в 10 марганец - в 10 - 10" раз больше, чем в морской воде. Многие металлы в клетках растений образуют комплексные соединения (например, порфириновые) - содержание этих металлов достигает величины в десятки и сотни тысяч раз больше, чем в окружающей среде питания. Естественно, что после гибели растений и животных большая часть концентрированных ими элементов участвовала в образовании полезных ископаемых. [c.51]

    Содержание в природе. К.— второй после кислорода по распространенности в земной коре элемент, его среднее массовое содержание в литосфере 29,5 %. Около 12 % литосферы составляет кремнезем (оксид кремния 8102) в форме минерала кварца и его разновидностей 75 % литосферы составляют различные силикаты и алюмосиликаты (полевые шпаты, слюды, амфиболы и др.). Общее число минералов, содержащих кремнезем, превышает 400, все они представляют собой полиморфные модификации ЗЮг. Массовое содержание К. (в %) в почве 33, в морской воде 5-10 , в растениях 0,15, в животных организмах l 10-  [c.355]

    Кремний является одним из распространенных элементов в земной ко-)е и представляет безусловный интерес как широко доступный элемент. 1о геохимическим подсчетам (базирующимся на работах В. И. Вернадского, А. Е. Ферсмана и др.), содержание кремния в земной коре составляет 27% [1]. Если углерод входит как важнейший элемент в состав растений и животных организмов, нефти, угля, торфа и т. д., то кремний является главным элементом, входящим в состав веществ минерального мира. В исключительно малых количествах его находят также в волосах и шерсти животных, перьях птиц, в стеблях некоторых злаков, хвощей и других растений, в панцирях многих инфузорий, в теле губок и т. д. [c.9]

    Однако роль живых организмов для химического состава природных вод более обширна и многообразна. Не говоря уже о культурной деятельности человека, достаточно упомянуть имеющую громадное не только биологическое, но и геохимическое значение фотосинтетическую деятельность растений, в результате которой создается первичная продукция органического вещества и регулируется содержание СОг и Ог в атмосфере. Общеизвестна также роль многочисленных видов бактерий, незаметно, но непрестанно проделывающих громадную работу по вовлечению в круговорот самых различных неорганических веществ, многие из которых, наряду с фотосинтезирующими организмами, создают первичное органическое вещество. Избирательная деятельность организмов сказывается на концентрации не только многих микроэлементов, но и на концентрации ряда более распространенных элементов, таких, как кальций, калий, бор, кремний и др. Биосфера является важнейшим и универсальным механизмом, сообщающим подвижность большинству химических элементов. [c.38]

    Кремний входит в состав всех растительных организмов. Различные виды резко отличаются по содержанию кремния. Так, многолетние надземные части тамариска содержат меньше 0,001% 51 к весу сухой органической массы, а содержание 5 в хвощах достигает 5%. Хвощи наиболее богаты кремнием, на втором месте стоят злаки и мхи (1—2%). В остальных растениях содержание кремния колеблется в пределах 0.1—0,5%. Физиологическая роль кремния пока неясна. [c.64]

    Сравним химический состав организмов животных, растений и химический состав земной коры и морской воды. Сопоставляя данные, представленные в табл. В.2, можно сделать важный вывод, что не все самые распространенные элементы земной коры присутствуют в больших количествах в живых организмах например, кремний — один из наиболее распространенных элементов литосферы — лишь в небольших количествах содержится в некоторых видах растений, а в организме человека и высших животных он присутствует в следовых количествах. Почти 99 % атомов, входящих в состав животных и растительных организмов, являются атомами четырех основных элементов — органогенов кислорода, водорода, углерода и азота, в то время как содержание в земной коре трех последних элементов относительно мало. [c.24]

    Растения усваивают алюминий из почв, где он содержится в виде большого числа разнообразных соединений. Среднее содержание алюминия в почвах составляет 7,1%, что позволяет отнести его наряду с кислородом, кремнием и углеродом к числу важнейших почвообразующих элементов. [c.328]

    Для живых организмов кремний имеет лишь ограниченное значение. Растения одновременно с водой поглощают из почвы небольшие количества окиси кремния(1У) в виде коллоидного раствора. Зола этих растений содержит окись кремния(1У). Наибольшее содержание кремния найдено в золе злаковых. [c.503]

    Этот класс материалов включает породы вулканического и осадочного происхождения (сланцы, песчаники), простые силикатные минералы, золу растений и другие вещества в большей или меньшей степени содержащие кремний. Из приведенного выше обсуждения флуориметрического метода определения урана следует, что применение того или иного хода анализа зависит от чувствительности имеющегося флуорометра, содержание урана в анализируемом образце и требуемой точности определения. Если содержание урана превышает примерно 10 ч. на млн., в некоторых случаях можно применить прямые методы. Можно определить даже и меньшие количества урана, если анализируемый образец содержит мало веществ, уменьшающих флуоресценцию урана. Так было определено менее 10 ч. на млн. урана в золе растений для определения брали такую аликвотную часть раствора, которая соответствовала 50 у урана анализируемого образца при низком содержании урана этот метод требует применения чувствительного флуориметра. Для многих образцов содержание железа определяет максимально допустимый вес анализируемого образца, который можно взять на анализ, а также и наименьшее количество урана, которое можно определить без ошибок за счет гашения флуоресценции урана посторонними веществами. Обычно во флюсе весом примерно 2 г должно содержаться не более 10 у железа. Это значит, что в диске должно содержаться не более 0,1 мг анализируемого образца, содержащего 10% железа . [c.817]

    По концентрации питательных веществ и плотности ЖКУ в растворе, полученные на основе экстракционной фосфорной кислоты, не отличаются от- ХКУ, полученных на основе термической фосфорной кислоты. Однако их вязкость в 2 раза превышает вязкость ХКУ, полученных на основе термической фосфорной кислоты, В тех и других ХКУ отсутствуют кристаллы. При использовании экстракционной фосфорной кислоты образуются дисперсные частицы, представляющие собой аммонизированные фосфаты алюминия и железа, кремне-фтористый к лий и кремниевую кислоту. Азот, фосфор и калий, находящиеся в составе этих твердых частиц, усваиваются растениями, но в воде не растворяются. Содержание этих соединений составляет не более % от общего количества питательных веществ в ХКУ. [c.10]

    В процессе фотосинтеза зеленые растения проявляют много индивидуальных черт. Диатомовые водоросли, например, развиваются при относительно низких температурах (16—18 С) и наличии в воде кремния, сине-зеленые водоросли — при более высоких температурах. Первые появляются при несколько большем содержании в воде железа и фосфора по сравнению со вторыми и меньшем количестве аммонийного азота. [c.386]

    Например, Сринивасан рассмотрел доступную информацию о роли кремния в питании растений и пришел к заключению, что силикат в почве способствует поглощению фосфора. В других исследованиях, выполненных этим же автором [128], было показано, что растворимый кремнезем (или силикат-ион) адсорбируется определенными компонентами почвы, в частности глинами. Соотношение между концентрацией и степенью удерживания силикат-иона оказывается логарифмическим, что указывает на наличие адсорбции. Было продемонстрировано, что гели оксида алюминия и оксида железа адсорбировали силикат-ионы почти так же, как и почвы, образуя адсорбционный комплекс, из которого силикат удаляется промыванием с большим трудом. Далее было показано, что в том случае, когда почва обрабатывается растворимым силикатом, фоСфат-ионы адсорбируются менее прочно. Силикагель не адсорбирует фосфат-ионы. Следовательно, ясно, что добавление силиката может привести к определенному эффекту в питании растения, поскольку силикат вытесняет фосфат-ионы, находящиеся в адсорбированном состоянии на поверхности почвы и, таким образом, делает фосфат более доступным для растения. Бастисс [129] также показал, что фосфат-ионы можно освободить из адсорбированного состояния на некоторых почвах посредством добавления растворимого кремнезема. Этот прием особенно эффективен для лате-ритных почв, на которых фосфат-ионы прочно адсорбируются. Последние становятся недоступными для растений из-за образования нерастворимых фосфатов железа и алюминия. В почвах такого типа добавление силиката ведет к вытеснению адсорбированных фосфат-ионов, так что в результате урожаи зерновых удваиваются или утраиваются, если среда щелочная, видоизмененная за счет добавления силиката, и возрастают вплоть до пятикратного размера, если среда нейтральная. Отмечалось также заметное увеличение в растении содержания 8102, Р2О5 и железа. Вытеснение фосфат-ионов из некоторого вида почв силикатом было также продемонстрировано путем измерения изотерм адсорбции [130]. Обработка почв силикатами натрия и калия вела к понижению их способности адсорбировать фосфат из раствора. Вероятно, силикат изолирует активные адсорбционные центры коллоидной системы и сам удерживается более сильно, чем фосфат-ионы. Это приводит к предотвращению адсорбции фосфата. [c.1032]

    Кремний довольно широко распространен у некоторых типов организмов, в том числе у некоторых групп растений, губок и моллюсков. Так, из построен скелет одноклеточных диатомовых водорослей, являющихся важным компонентом фитопланктона. У моллюсков он составляет основу зубцов. В незначительном количестве кремний содержится в некоторых тканях высших животных — в хрящах и связках его содержание может достигать нескольких сотых долей процента. По-видимому, в виде эфиров ортокремниевой кислоты он принимает участие в сшивкё полисахаридных цепей. [c.65]

    Следует различать основные макромолекулярные компоненты клеточной стенки растений - целлюлозу, гемицеллюлозы (поли-озы), лигнин Низкомолекулярные компоненты - органические экстрактивные вещества и минеральные вещества - содержатся в меньщих количествах (их природа и содержание зависят от вида растения) К низкомолекулярным органическим компонентам растений - экстрактивным веществам - относят ароматические фенольные соединения (танниды, таннины, флобатанниды, стильбе-ны, лигнаны, флавоноиды и их производные), терпены, алифатические кислоты, их эфиры с глицерином или с высшими спиртами, спирты Неорганические вещества представлены в основном такими элементами, как калий, кальций, магний, кремний [c.103]

    Распределение SIO2 по профилю почв характерно для кал сдого почвенного типа и характеризует почвообразовательный процесс. Большое содержание кремнезема в почвах объясняется широким распространением в природе соединений кремния, который входит в состав простых и сложных силикатов, вторичных почвенных минералов и глин. Кремний накапливается в почве в виде кварца и аморфной кремнекислоты, содержащей переменное количество адсорбированной воды, а также в виде вторичных почвенных минералов. Накопление кремнезема связано с процессо.м выветривания горных пород и минералов и, кроме того, с жизнедеятельностью высших и низших растений. [c.178]

    Содержание в природе. По содержанию в земной коре А. занимает третье место после кислорода и кремния и составляет 8,8 7о ее массы. Основные минералы— боксит (см есь минералов диаспора, белита А100Н, гидраргиллита А1(0Н)з и оксидов других металлов), алунит (Ма,К)2504-А12(504)з-4А1(0Н)з, нефелин (На, ЮгО-А120з-28102, каолинит АЬОз-25102 2Н2О и другие алюмосиликаты, входящие в состав глин. В почвах содержится 150—600 мг/кг, в атмосферном воздухе городов около 10 мкг/м , в сельской местности — 0,5 мкг/м . Накоплению А. в почве содействует ее закисление. Содержание А. в водоисточниках колеблется в щироких пределах от 2,5 до 121 мкг/л. В массе живого вещества Земли содержится 5 млрд. т А. распределение в морских водорослях 6 мг/100 г сухого вещества, в наземных растениях 0,5—400, в морских животных 1—5, в наземных животных 4—10, в бактериях 21 [20]. [c.207]

    Лессинг [14] сравнил отношение алюминия к кремнию в золе из фюзена, дюрена, кларена и витрена с отношением тех же. элементов в золе различных плаунов, чтобы определить, насколько правдоподобно заключение о том, что высокое содержание алюминия в дюрене может являться результатом его происхождения из плаунов. В результате он пришел к заключению, что золадю-рена идентична с каолинитом или глиной, в то время как зола кларена и витрена имеет близкое сходство с золой растений. [c.65]

    Углекислый газ, легко сгущаясь в жидкость, способен и довольно значительно растворяться в воде, спирте и других жидкостях. О растворимости в воде было говорено в главе 1. В спирте углекислый газ растворяется еще в большей мере, чем в воде, а именно, при 0° 1 объем спирта растворяет 4,3 объема этого г 1за, а при 20° 2,9 объема. Водные растворы углекислого газа, под давлением нескольких атмосфер, приготовляют в аптеках и на заводах искусственно, потому что вода, насыщенная углекислым газом, представляет средство, усиливающее пищеварение и утоляющее жажду. Для этой цели углекислый газ накачивают посредством нагнетательного насоса в закрытый сосуд, содержащий воду, а отсюда — распределяют в бутылки, употребляя особые приемы для быстрого и герметического их запирания. Так приготовляют разные шипучие напитки и искусственные шипучие вина. Содержание углекислого газа в воде имеет весьма важное значение в природе, потому что вода приобретает от СО свойство разрушать и растворять многие вещества, не изменяемые чистою водою так, напр., фосфорно- и углеизвестковые соли растворяются в углекислой воде. Если вода внутри земли насыщена углекислым газом, под давлением, то количество углеизвестковой соли, находящееся в растворе, может достигнуть 3 г на литр, и тогда, при выходе на поверхность земли, по мере потери углекислого газа, будет выделяться из раствора и углеизвестковая соль [252]. Углекислая вода способствует разрушению многих каменных пород, извлекая из них известь, щелочи и др. Такой процесс совершался и продолжает итти в природе в огромных размерах. Каменистые породы содержат в себе окислы разных металлов, между прочим, окислы кремния и глиния, кальция и натрия. Углекислая вода растворяет оба последние, превращая в угольные соли. Собирающаяся в океане вода должна, по мере испарения углекислого газа, выделять осадки углеизвестковой соли, какие, действительно, и находятся всюду на поверхности земли в тех местностях, которые были некогда на дне моря. Содержание угольной кислоты в водном растворе дает возиожность питания и произрастания водяным растениям. [c.275]

    Кремний — один из самых распространенных элементов в земной коре, массовое содержание его составляет 25,75 /о. В природе кремний встречается только в виде соединений. Из-за большого сродства к кислороду он содержится в земной коре в виде кислородных соединений, диоксида кремния Si02 и разнообразных сложных по составу солей кремниевых кислот — силикатов. Если углерод — главный элемент живой природы, то такую же роль в мире минералов играет кремний. В виде диоксида он входит в состав стеблей и листьев растений, сообщая им твердость, содержится в перьях птиц и шерсти животных. Главные минералы — кварц [c.158]

    Соединения кремния, кроме горных пород и почвы, обнаружены в растительных и животных организмах. В них он играет роль структурного материала, активно участвуя в обмене веществ. По словам академика Вернадского, никакой организм не может существовать без кремния . Особенно много кремния накапливают морские организмы. Так, диатомовые водоросли содержат его до 36 % (от сухого вещества), кремниевые губки — до 88 % (от веса скелета). Среди наземных растений много кремния в злаках, хвощах, осоках, некоторых бамбуках, в междоузлиях которых образуются конкреции (сгущения) с содержанием 510г до 99,5%. [c.285]

    Железо в природе. По распространенности в земной коре (4,65%) железо занимает четвертое место, уступая лишь кислороду, кремнию и алюминию. В горных породах и почвах его считают макроэлементом. По своей значимости для растений и животных оно занимает промежуточное положение между макро- и микроэлементами. Поведение железа в окружающей среде определяется его способностью легко изменять степень окисления и образовывать химические связи с кислородом, серой и углеродом. Увеличение окислительно-восстановительного потенциала и pH почв приводит к осаждению железа. Наоборот, в кислых почвах и в присутствии восстановителей соединения железа растворяются. В почвах железо присутствует главным образом в виде оксидов (гематит, магнетит) и гидроксидов (гётит). В затопляемых содержащих серу почвах в восстановительных условиях образуется пирит FeSg. С органическим веществом почвы железо образует хелаты. Доля растворимых неорганических соединений железа аквакомплексов, [Fe(h30)5(0H]2+, [Fe(h30)4(0H)2]+ составляет незначительную часть общего содержания железа в почвах. Важную роль в миграции железа и обеспечении им корневой системы растений играет образование комплексных соединений с органическими веществами почвы. Большую роль в окислении и восстановлении железа в почвах играют микроорганизмы. Их деятельность сказывается на растворимости, а сле/1,овательно, и на доступности соединений железа для растений. Многие виды бактерий участвуют в образовании некоторых минералов железа. Увеличению подвижности железа способствуют антропогенные факторы кислотные дожди, внесение подкисляющих почву удобрений и избыток органических удобрений. В кислых почвах с низким содержанием кислорода возрастает концентрация соединений Fe +, которые могут быть токсичными для растений. [c.554]

    КИСЛОТНОЙ ВЫТЯЖКИ. Испытанные нами обычные методы осаждения фосфатов (магнезиальной смесью, реактивом Фиске и Суббароу) не дали удовлетворительных результатов без добавления носителя, так как осаждение бывает очень неполным, а в некоторых случаях даже совершенно не происходит. Выделение минеральной фракции фосфора (ортофосфато в) оказалось наиболее полным при экстракции фосфррно-молибденовых гетерополикислот изоамиловым спиртом аналогично тому, как это применяется Р. И. Алексеевым (1945) при определении орто-фосфорной кислоты в присутствии мышьяка и кремния и других фосфорных кислот. Измерение радиоактивности Р производилось при помощи изготовленного автором торцового счетчика типа Т-25-Е)ФЛ и стандартной регистрирующей аппаратуры. Определение общего содержания меченого фосфора в растениях производилось в навесках измельченного сухого материала по 100—200 мг, которые помещались в специально изготовленные чашечки из целлулоида. При исследовании обмена фосфорных соединений в растении все выделенные фракции подвергались озолению (мокрому или сухому), после которого производилось осаждение в виде фосфорномолибденовото комплекса (по Лоренцу). С помощью специально сделанного несложного прибора изготовлялись стандартные осадки на фильтровальной бумаге, что обеспечивало высокую воспроизводимость результатов определения радиоактивности. [c.114]

    Важной геохимич. функцией растений является фотосинтез-, в течение года все растения усваивают ок. 175 млрд. мг углерода, т. е. за 300—400 лет потребляется количество СОа, равное общему содержанию ее в воздухе. Каждые 5—6 млн. лет растения разлагают количество воды, равное объему всей гидросферы. Т. обр., живые организмы являются активными участниками круговорота веществ в природе. Прямо влияя на состав атмосферы и связанный с нею комплекс атмосферных явлений, живая природа тем самым косвенно способствует изменению поверхности литосферы разрушению (выветриванию) горных пород, миграции входящих в их состав химич. элементов и последующему их рассеянию или концентрированию с образованием новых минеральных форм. Активное влияние растений на литосферу заключается в химич. разложении пород под действием выделяемых кислот (напр., гуминовых) и механич. их разрушении под действием фактора роста. В процессе жизнедеятельности многие организмы усваивают и концентрируют нек-рые химич. элементы кремний (водоросли, губки, наземные растения), кальций (водоросли, моллюски, корненожки и позвоночные), ванадий (оболочники, иглокожие), иод (губки, водоросли) и т. д. После их отмирания образуются толщи осадочных пород, обогащенных этими элементами, или состоящих целиком из скелетов организмов (коралловые и раковинные известняки, диатомиты и др.). Не менее важная роль принадлежит бактериям, образующим скопления многих марганцовых и серных руд. Комплекс горных пород — нродуктов органич. жизни — наз. биолитами. Горючие (органические) биолиты наз. каустобиолитами (торф, угли, нефть, газы природные горючие). [c.217]

    Карминовый метод определения бора применяют, как правило, при относительно высоком содержании бора в различных материалах куркуми-новым методом определяют меньшие его количества. Карминовым методом определяют бор в стали [69], молибденовых сплавах [66], цирконии и его сплавах [68], титане и его сплавах [17, 70], сплавах кобальта н никеля [70], сплавах урана с алюминием [71], нитрате уранила [72, 73], кремнии [74], стекле ]4, 75], искусственных удобрениях [19, 76], фторидах ]12, 77], почвах и растениях J65], водах [65], углеродных [78] и биологических материалах [79]. [c.121]

    ГЖХ ацетатов альдитов представляет собой эффективный и точный метод определения содержания альдоз в биологических материалах. Разделение ацетатов альдитов, начиная с триацетата глицерина и кончая октаацетатами октитов, методом ГЖХ было впервые описано в 1961 г. [1, 2]. Несмотря на то что пригодность метода для количественного анализа была доказана, он не находил широкого применения из-за сложности подготовки колонки кроме того, не удавалось разделить D-глюцит и галактит. В последующие четыре года существенного прогресса не наблюдалось. В 1965 г. была предложена новая жидкая фаза EGNSS-M— сополимер сукцината этиленгликоля и цианоэтил-кремния, — которая оказалась пригодной для разделения всех простых альдитов вплоть до гекситов [3]. С этого времени метод ГЖХ с успехом применяется для определения содержания нейтральных альдоз в гемицеллюлозах древесины [4], полисахаридах клеточных стенок растений [5], гликопротеинах [6—8] и почвенных гидролизатах [9], а также для определения альдоновых кислот в целлюлозе древесины 10], частично метилированных альдоз [11] и продуктов периодатного окисления олигосахаридов [12]. [c.22]

    По распространению в природе кремний является вторым элементом после кислорода. Встречается в природе в основном в виде силикатов, алюмосиликатов, двуокиси кремния и ее гидратов. В небольших количествах кремний содержится в пресных водах. Не-ско.аько большее содержание его в соленых водах. Кремний содержится в тканях растений и животных, а также в костях позвоночных [c.43]

    НЫХ породах литосферы существенно различаются. Это сопоставление показывает, что процесс усвоения элементов растениями упорядочен. Например, содержание самых обычных химических элементов литосферы — кремния, алюминия, железа—в растениях незначительно. С другой стороны, хлор и сера, которых в почве немного, в растениях представлены в более значительных количествах. Также весьма различно содержание в почве и в растительных клетках калия, кальция, магния, натрия и железа (Stalfelt, 1960). [c.92]

chem21.info

Кремний (кремнезем).

Новости по теме:

Однако когда его содержание уменьшается, мы начинаем «чувствовать старость», реагируем на изменение погоды, ухудшается наше психическое состояние, настроение, волосы становятся тонкими и ломкими, может начаться облысение, кожа теряет эластичность, ногти ломаются, часто возникают кровоподтеки, воспаления, пролежни, герпес, перхоть, грибковые заболевания, дают о себе знать застарелые раны.

  Известны случаи, когда угревая сыпь, которую безуспешно лечили разными способами в течение 10 лет, излечивалась за несколько недель после приема внутрь двуокиси кремния. 

Кремнезем является составной частью соединительной ткани, которая имеет важное значение для продления здоровья, молодости и жизнеспособности организма. Хорошо действует кремний и на капилляры, уменьшая их проницаемость и предупреждая появление хрупкости (о чем свидетельствуют так называемые синяки). 

  С возрастом содержание кремния в организме уменьшается. Ломкость костей в пожилом возрасте объясняется дефицитом не только кальция, но и кремнезема. Кремний способствует росту — он помогает «строить» кости независимо от витамина D. Поэтому он необходим и детям, и старикам, и взрослым — здоровым и больным, так как оказывает благоприятное воздействие на работу сердца, состояние зубов, костей, волос, ногтей.

  Как показали исследования, подопытные животные, которым давали по 50 мг кремния на каждые 100 г пищи, росли значительно быстрее тех, которые этого микроэлемента не получали. Но синтетические препараты кремния по эффективности действия не идут ни в какое сравнение с кремнеземом, находящимся в растениях. 

  Хрусталик глаза содержит в 25 раз больше кремнезема, чем глазная мышца, поэтому гомеопаты считают, что один из видов катаракты можно лечить кремнеземом. А в прежние времена его использовали как лекарство против астмы, простудных заболеваний. 

Сколько кремнезема нам нужно? К сожалению, до сих пор на этот вопрос нет авторитетного ответа, поскольку все анализы проводят в стеклянной посуде, которая содержит в своем составе кремний. Видимо, для анализов нужна посуда из особого пластика.

Источники кремния. Продукты, содержащие кремний (кремнезем)      Больше всего кремния содержится в следующих травах: хвоще — 60% кремнезема, из которых только 1 — 1,5% в растворимой форме; примерно по 0,25% этого микроэлемента содержат пикульник, горец птичий, пырей, крапива и мать-и-мачеха.      Вот какой чай из трав рекомендуют врачи-травники: Хвощ, пикульник, крапива — по 50г, горец птичий — 100 г. Столовую ложку смеси залить 2 стаканами воды (400 мл) и кипятить на слабом огне до тех пор, пока не выкипит половина содержимого кастрюли. Пить настой 2 раза в день по полстакана. Необходимо также пить чай из хвоща.      Хвощ полевой — самое распространенное растение. Содержание кремния в нем — от 49 до 76%; кроме того, он содержит много марганца, азотистого натрия и других компонентов. 

По данным биохимика из варшавского университета Я. Янчарского, кремний составляет около 0,01% нашего тела. Но в основном он сконцентрирован в щитовидной железе (310мг/%), затем — в надпочечниках (250%), гипофизе (81,4%), легких (40 - 80 мг/%), мышцах (2 — 8 мг/%), в крови (0,1 — 0,9 мг). С возрастом содержание кремния в организме уменьшается. Для правильного обмена веществ необходимо сочетание этого элемента с кальцием и магнием. 

  Для успешного процесса восстановления сломанных костей необходимо ввести в рацион продукты питания, в которых содержится большое количество кремния. Кроме того, следует применять двуокись кремния наружно. 

Вечером вымыть лицо сначала теплой водой, затем настоем трав, а 2 — 3 раза в неделю протирать им все тело. Регулярное применение настоя отлично действует на кожу, придавая ей здоровый молодой вид. 

Следует делать сборы из этих трав, заваривать, настаивая их на медленном огне, и пить такие «чаи» по 2—3 стакана в день.

www.novostioede.ru

Реферат - Относится к элементам, которые условно необходимы растениям. Кремний содержится в растениях примерно в таком же количестве, как и

У некоторых культур под действием кремния происходит усиленный рост, у других повышается устойчивость к мучнистой росе. В сельском хозяйстве практическое применение кремний находит при выращивании риса, где при недостатке Si урожайность зерна может снижаться на 50%.Согласно закону сохранения энергии, растения не могут строить свое тело из ничего, для этого им нужны элементы питания.

Для нормального роста и развития, кроме углерода (C), водорода (Н), и кислорода (O) (которые растение получает с воздухом и водой), растениям необходимы макроэлементы: азот (N), фосфор (P), калий (K), кальций (Ca), магний (Mg), сера (S) и микроэлементы: железо (Fe), марганец (Mn), цинк (Zn), медь (Cu), бор (B), молибден (Mo), хлор (Cl), натрий (Na), кремний (Si), кобальт (Co), алюминий (Al) и некоторые другие элементы. Всего в растении обнаружено боле 75 химических элементов.

Если не вносить элементы питания в почву, то со временем она истощается (особенно быстро по основным элементам) и урожаи становятся все меньше и меньше, а качество урожая ухудшается.

Восстановление плодородия почвы возможно естественным путем (но это слишком долго для человечества) или искусственным - применяя удобрения.

В сравнении с другими зерновыми культурами рис характеризуется

большим выносом кремния. При недостаточном поступлении в растения

кремния растения сильнее поражаются пирикуляриозом, увеличивается

процент стерильных цветов, уменьшается масса 1000 зерен. При остром

кремниевом голодании на ряде почв Приморского края урожай снижался на

80%.

Почвы под рисом в Приморском крае характеризуются, как правило,

низким содержанием подвижного кремния. Однако имеются почвы, в которых

при среднем содержании подвижного кремния доступность его растениям риса

снижена из-за высокого содержания подвижного марганца. Высокое

содержание подвижного марганца наблюдается не только в кислых почвах, но

и в имеющих реакцию, близкую к нейтральной.

Для устранения недостатка кремния почвы с высоким содержанием

подвижного марганца рекомендуется известковать, чтобы повысить

доступность почвенного кремния растениям риса.

^ Крапива плюс хвощ — природная мощь.Началось лето, а с ним и различные болезни наших садово-огородных культур. Современные руководства по защите растений рекомендуют проводить опрыскивание различными фунгицидами. Но как-то не поднимается рука делать это — ведь многие плоды употребляются в пищу в сыром виде, а потом мы и так живем в мире, предельно насыщенном различными чуждыми природе химическими соединениями. Разумно ли плоды, выращенные с любовью и большим трудом, травить собственными руками? Конечно, лучше всего использовать сорта овощных культур, устойчивые к различным болезням и вредителям. Но далеко не всегда при покупке семян и рассады продавцы вам расскажут об этом важном свойстве приобретаемых сортов. Чаще всего они этого просто не знают. Да и неизвестно, какие болезни будут преобладать в предстоящем сезоне. B качестве альтернативы химическим препаратам можно использовать настои различных культурных и дикорастущих растений. В первую очередь следует упомянуть хорошо зарекомендовавшие себя лук и чеснок. Инсектицидные свойства этих растений давно известны садоводам и огородникам. Первым исследователем активности этих растений против различных микроорганизмов был наш соотечественник Б.П. Токин — профессор Ленинградского государственного университета. Позже было показано, что летучие выделения лука и чеснока уже через минуту убивали зооспоры возбудителя фитофтороза. Защитными свойствами обладали не только водные растворы тканевых соков, но даже и настои сухих наружных чешуй лука и чеснока. Дело, по-видимому, в том, что фитонциды лука и чеснока — это комплекс веществ, губительно действующих на возбудителей болезней растений. Кроме того, все луки, а их около 300 видов, обладают разными фитонцидными свойствами. Следует также упомянуть дикорастущие виды: медвежий лук, или черемша, полевой чеснок и другие. Здесь каждый владелец огорода должен решить для себя, каким луком он будет пользоваться для защиты растений от болезней, и в соответствии с этим подбирать концентрацию рабочего раствора. В качестве ориентира можно использовать рекомендации Б. П. Токина: 20 г сухих наружных чешуй лука и чеснока настаивают в стакане (200 мл) воды. Несомненным достоинством настоев чеснока и лука является их экологическая безопасность. Другим экологически безопасным средством защиты растений от болезней можно считать настои хвоща и крапивы. Эти растения отличаются высоким содержанием кремния, который является вторым по распространенности на земле химическим элементом после кислорода. Многим из нас хорошо знакомы агаты, опалы, горный хрусталь, яшма, песок и кремень — всё это нерастворимые соединения кремния с кислородом. О роли кремния в жизни растений сведений немного. Он обнаружен в золе злаков, осок, пальм, бамбука и др. Чем жестче стебель, тем больше кремния в нем содержится. Растения получают кремний из воды, где он содержится в виде растворов кремниевых кислот и их солей. Эти-то растворимые формы кремния, содержащиеся в растениях, и переходят в настой, который используют для защиты растений от болезней, в первую очередь от настоящей и ложной мучнистой росы. Однако сведения о действии настоев этих растений против болезней растений весьма противоречивы. И это неудивительно, ведь в России встречается два вида крапивы: жгучая и двудомная, хвощей же — пять видов: лесной, луговой, полевой, болотный и иловатый, которые очень сильно различаются по химическому составу. Хвощ полевой — лекарственное растение. Молодые побеги хвоща лугового и лесного употребляются в пищу. Хвощи болотный и иловатый ядовиты для лошадей и рогатого скота и могут привести их к смерти. Для обработки растений рекомендуется 1 кг травы (хвоща, крапивы или других растений, богатых кремнием) замочить в 10—15 л теплой воды. Все хвощи содержат различные алкалоиды. Наряду с кремнием ряд физиологически активных веществ содержится и в крапиве.

^ КРЕМНИЙ

Немного истории...

Кремний по распространенности в земной коре и гидросфере занимает второе место после кислорода. Обнаруженный в тканях животных и человека, кремний находится в виде растворимых в воде силикатов и растворимых в маслах эфиров кремниевой кислоты. В фармацевтической практике древнеиндийской Аюрведы, в индо-тибетской медицине и в народной медицине многих западных стран издавна использовались отвары, настои и экстракты из таких =кремниевых= растений, как хвощи, крапива, горец, женьшень и др. =Фитокремниевые= препараты использовались для лечения туберкулеза, ревматизма, радикулита, подагры, язвы желудка, заболеваний дыхательных путей, болезней кожи, задолго до признания кремния биоактивным элементом.В 1977 г. в Швеции был организован Нобелевский симпозиум =Биохимия= кремния и родственные проблемы, основным результатом которого явилось официальное признание кремния элементом жизни.Пищевым источником кремния в основном является цельное зерно, корнеплоды, неочищенные крупяные продукты и кожа цыплят. Кремний играет в организме важную защитную роль, повышая его самозащитные функции и способствуя дезинтоксикации. Отчасти это обусловлено тем, что соединения кремния облегчают удаление с мочой метаболитов, чужеродных и токсических веществ, служат барьером, задерживающим распространение дегенеративных процессов, интенсифицируют биосинтез коллагена. Возникновение многих патологических процессов, в том числе рака, атеросклероза, туберкулеза, диабета, зоба, некоторых дерматитов, камней в мочевыводящих путях, связано с нарушением обмена в организме соединений кремния.Уменьшение количества кремния, поступающего в организм (человеку ежедневно требуется 20-30 мг SiO2 , потребляемого с водой, овощами и т.д.) приводит к "силикозной анемии", наблюдаемой, в частности, при скрофулезе, рахите, заболеваниях лимфатической системы и т.д. Иммунитет к туберкулезу тесно связан с содержанием кремния в легких. На это указывает высокая концентрация данного элемента в легких человека и устойчивых к туберкулезу животных.В настоящее время твердо установлено, что соединения кремния необходимы для нормального функционирования эпителиальных и соединительных тканей, которым они, в частности, придают прочность, эластичность и непроницаемость. Кремний способствует биосинтезу коллагена, образованию и кальцификации костной ткани. На важную роль кремния указывает также присутствие его в генетическом аппарате животных - нуклеиновых кислотах. Влияние кремния на липидный обмен, метаболизм фосфора и минеральных элементов в организме животных и человека доказано экспериментально. Этот элемент оказывает влияние и на процессы метаболизма в эритроцитах.Необходимо отметить, что изучение кремния привело к созданию кремнийорганических соединений (КОС) обладающих ранозаживляющим, иммуностимулирующим, противоопухолевым, антимикробным действием. Неорганические производные кремния применяются в гомеопатической практике уже более века при рахите, диатезе, атеросклерозе, анемии, хронических отитах и бронхитах, невритах, фарингите, язве желудке, при инфекционных и воспалительных процессах и др. Кремнийсодержащие соединения способны значимо активировать клеточную пролиферацию, что влияет на развитие иммунных процессов.Таким образом, кремний в организме животных и человека выполняет самую активную роль в жизненных процессах и использование его микродоз является общестимулирующей терапией и представляет несомненный клинический интерес.

Эта статья была опубликована 27 мая 2005 г..

Популярная библиотека химических элементов

Кремний

14

Si

4 8 2

КРЕМНИЙ

28,086

3s23p2

Чем знаменит кремний? Во-первых, этот элемент – второй по распространенности на Земле после кислорода. Масса земной коры более чем на четверть – 27,6% – состоит из кремния.

Во-вторых, этот элемент – ближайший аналог углерода со всеми, как говорится, вытекающими отсюда последствиями.

Очевидно, с этих двух точек зрения и стоит рассматривать кремний – достаточно обыкновенный и достаточно необыкновенный элемент.

^ Природные соединения

«Показывают мне, – писал в одной из своих популярных книг академик А.Е. Ферсман, – самые разнообразные предметы: прозрачный шар, сверкающий на солнце чистотой холодной ключевой воды, красивый, пестрого рисунка агат, яркой игры многоцветный опал, чистый песок на берегу моря, тонкую, как шелковинка, нитку из плавленого кварца или жароупорную посуду из него, красиво ограненные груды горного хрусталя, таинственный рисунок фантастической яшмы, окаменелое дерево, превращенное в камень, грубо обработанный наконечник стрелы древнего человека... все это одно и то же химическое соединение элементов кремния и кислорода».

Как ни разнообразен этот перечень, он, конечно, не исчерпывает многообразия природных соединений кремния. Начнем, однако, с упомянутых. «Грубо обработанный наконечник стрелы древнего человека» был сработан из кремня. А что такое кремень? Современный человек видел эти наконечники, равно, как и кремневые ружья, разве только в историческом музее. «Кремни», вставляемые в зажигалки курильщиков, ни внешне, ни по составу нимало не похожи на те кремни. Впрочем, многие из нас в детстве высекали искры, ударяя камешком о камешек, и скорее всего, тогда в наших руках были настоящие кремни.

Так что такое кремень? Химик на этот вопрос ответит буквально по Ферсману: двуокись кремния, кремнезем. Возможно, при этом добавит, что кремнезем кремня – аморфный, в отличие от кристаллического кремнезема кварцевого песка и горного хрусталя, и что часть химиков считает кремень кристаллогидратом mSiO2 · nh3O.

Геолог на тот же вопрос ответит иначе, но тоже в общем-то буднично: минеральное образование, распространенное и мало интересное, пласты и «желваки» кремня обычно залегают среди известняков и меловых отложений...

И лишь гуманитарий-историк отзовется, должен отозваться, о кремне восторженно, ибо именно кремень – невзрачный и не очень прочный камень – помог в свое время человеку стать Человеком. Каменный век – век кремневых орудий труда. Причиной тому не только и не столько распространенность и доступность кремня, сколько способность его при сколе образовывать острые режущие кромки.

Обратимся теперь к кристаллическим аналогам кремня: «красиво ограненные груды горного хрусталя», «чистый песок на берегу моря»... Разница между ними небольшая, по существу лишь в размерах и примесях. Чистый песок – чистая кристаллическая двуокись кремния. Чистой воды горный хрусталь – то же самое. И что еще очень важно, оба эти вещества – полимеры, неорганические полимеры.

Одним из первых предположение о полимерном строении двуокиси кремния высказал Дмитрий Иванович Менделеев. Именно этим обстоятельством объяснял он нелетучесть и тугоплавкость веществ состава SiO2 или, правильнее, (SiO2)n. Рентгеноструктурные исследования наших дней подтвердили правильность этой догадки. Установлено, что кристаллический кремнезем представляет собой трехмерный сетчатый полимер. Цепочка кремнекислородных тетраэдров очень прочна, связь кремния с кислородом намного прочнее, чем, например, связь между атомами углерода в цепях органических полимеров. Кремнекислородным цепям хватает и гибкости, но в мире минералов они образуют жесткие сплетения в виде пространственных решеток и сеток, которые хрупки, неподатливы при механической обработке. Чтобы кремнекислородные цепочки остались гибкими, эластичными, их нужно изолировать одну от другой, окружить другими атомами или группами атомов. Это сделали химики, синтезировавшие многочисленные ныне кремнийорганические полимеры, речь о которых ниже. Впрочем, и природа дала великолепный образец волокнистого по структуре полимерного соединения кислорода и кремния – это асбест.

Сегодня очень непросто ответить на детский вопрос, какая из разновидностей кристаллической двуокиси кремния – песок или горный хрусталь – важнее для современного человека. Если брать в расчет только природный горный хрусталь, запасы которого практически исчерпаны, то ответ однозначен: конечно, песок. Из кварцевого песка делают кварцевое стекло, а из него – превосходную лабораторную посуду, баллоны ламп специального назначения и многое другое. Горный же хрусталь – не только поделочный материал, он и пьезоэлектрик. Он нужен радиотехнике в все возрастающих количествах, и вряд ли возможно было бы быстрое развитие этой отрасли, если бы люди не научились выращивать крупнокристаллический искусственный кварц в виде монокристаллов. В 30-х годах Александр Евгеньевич Ферсман писал: «Через несколько десятков лет геологи не будут больше с опасностью для жизни взбираться на вершины Альп, Урала или Кавказа в погоне за кристаллами, не будут добывать их в безводных пустынях Южной Бразилии или в наносах Мадагаскара. Я уверен, что мы будем по телефону заказывать нужные куски кварца на государственном кварцевом заводе». Кварцевые заводы появились даже раньше, чем предсказывал ученый. Они выпускают кристаллы кварца, ничем не уступающие природному горному хрусталю, в количествах, достаточных не только для радиоэлектронной промышленности, не только для оптики, но и для украшений. Сомневающимся в этом утверждении рекомендуем обратиться в ближайший от их дома ювелирный магазин.

^ Кремний – элементарный

Мы умышленно ограничили рассказ о природных соединениях кремния тремя веществами и одним, по существу, соединением. Обо всем в коротком очерке все равно не расскажешь, а соединения с кислородом – самые важные. Вернемся, однако, собственно к кремнию.

Несмотря на распространенность в природе, этот элемент открыли сравнительно поздно. В 1825 г. выдающийся шведский химик и минералог Йенс Якоб Берцелиус сумел в двух реакциях выделить не очень чистый аморфный кремний в виде коричневого порошка. Для этого он восстановил металлическим калием газообразное вещество, известное ныне как тетрафторид кремния SiF4, и кроме того, провел такую реакцию: K2SiF6 + 4К → 6KF + Si.

Новый элемент был назван силицием (от латинского silex – кремень). Русское название этого элемента появилось спустя девять лет, в 1834 г., и благополучно дожило, в отличие, скажем, от «буротвора», до наших дней.

Кремний, как и углерод, образует различные аллотропические модификации. Кристаллический кремний так же мало похож на аморфный, как алмаз на графит. Это твердое вещество серо-стального цвета с металлическим блеском и гранецентрированной кристаллической решеткой того же типа, что у алмаза. Впрочем, аморфный кремний, как выяснилось, тоже не аморфный, а мелкокристаллический.

Первый промышленный способ производства кремния, изобретенный во второй половине XIX в. известным русским химиком Н.Н. Бекетовым, основан на восстановлении четыреххлористого кремния SiCl4 парообразным цинком. Технически чистый кремний (95...98% Si) сейчас получают главным образом восстановлением кремнезема в электрической дуге между графитовыми электродами. Используется до сих пор изобретенный еще в прошлом веке способ восстановления кремнезема коксом в электрических печах. Этот способ также дает технический кремний, нужный металлургии как раскислитель, связывающий и удаляющий из металла кислород, и как легирующая добавка, повышающая прочность и коррозионную стойкость сталей и многих сплавов на основе цветных металлов. Впрочем, здесь важно, «не переборщить»: избыток кремния может привести к хрупкости.

Не отошел в прошлое и бекетовский способ получения кремния (в реакции между парами цинка и тетрахлоридом кремния – летучей бесцветной жидкостью с температурой кипения всего 57,6°C). Это один из способов получения высокочистого полупроводникового кремния, о котором определенно наслышаны читатели этой книги.

Полагают, что при абсолютном нуле идеально чистый и идеально правильный монокристаллический кремний должен быть идеальным электроизолятором. Но идеальная чистота так же недостижима, как и абсолютный нуль. В нашем случае это, что называется, к добру. Не идеальный, а просто высокочистый и сверхчистый кремний стал важнейшим полупроводниковым материалом. При температуре, отличной от абсолютного нуля, в нем возникает собственная проводимость, причем носителями электрического тока являются не только свободные электроны, но и так называемые дырки – места, покинутые электронами.

Вводя в сверхчистый кремний те или иные легирующие добавки (в микроколичествах; обычно это делается с помощью ионно-лучевых установок), в нем создают проводимость того или иного типа. Добавки элементов третьей группы менделеевской таблицы ведут к созданию дырочной проводимости, а пятой – электронной. Что значат для нас сегодня полупроводники, объяснять, вероятно, излишне. Расскажем лучше вкратце о способах получения полупроводникового кремния.

Один из этих способов упомянут выше. Заметим только, что реакцию высокочистых паров цинка с очень чистым четыреххлористым кремнием проводят при температуре 950°C в трубчатом реакторе, изготовленном из плавленого кварца. Элементарный кремний образуется в виде игольчатых кристаллов, которые потом измельчают и промывают соляной кислотой, разумеется тоже весьма чистой. Затем следует еще одна ступень очистки – зонная плавка, и лишь после нее поликристаллическую кремниевую массу превращают в монокристаллы.

Есть и другие реакции, в которых получают высокочистый полупроводниковый кремний. Это восстановление водородом трихлорсилана SiHCl или четыреххлористого кремния SiCl4 и термическое разложение моносилана, гидрида кремния Sih5 или тетраиодида SiJ4. В последнем случае разложение соединения происходит на разогретой до 1000°C танталовой ленте. Дополнительная очистка зонной плавкой следует после каждой из этих реакций.

В полупроводниковом кремнии содержание примесей крайне мало – 10–5...10–6% и даже меньше.

Кремнийорганика

Первое органическое соединение, содержащее кремний, было получено еще в 1845 г. в реакции этилового спирта с четыреххлористым кремнием: SiCl4 + 4С2Н5OН → Si(OC2Н5)4 + 4HCl. Но это не был первый синтез кремнийорганического соединения в том смысле, какой вкладывает в это понятие современная химическая номенклатура. Кремнийорганическими сейчас признают лишь те соединения, в которых есть связь углерод – кремний. Так что первое кремнийорганическое соединение – тетраэтил-силиций Si(C2H5)4 – было получено лишь в 1863 г.

Конечно, в то время никто не предполагал, что спустя 100 лет кремнийорганика разовьется в самостоятельную и важную ветвь химической науки, что кремнийорганические соединения, особенно полимерные, станут первостепенно важны для многих видов промышленности, для транспорта и строительства, даже для быта.

Опытная хозяйка перед стиркой смажет руки силиконовым кремом, который предохранит их не только от воды, но и от разъедающего действия соды или стирального порошка. Сдавая в чистку платье или костюм, мы охотно доплачиваем за несминаемую складку и за «пропитку», благодаря которой платье будет меньше грязниться. И в том и в другом случае нашу одежду на фабрике химической чистки обработают Кремнийорганическими жидкостями...

Этот же раздел химической науки подарил нам самые теплостойкие и в то же время самые морозостойкие синтетические каучуки. Температурный интервал работоспособности кремнийорганических каучуков от –80 до +260°C, и эти каучуки уже давно существуют не в виде экзотических лабораторных образцов, а в виде массовой промышленной продукции.

Для современной электротехники очень важны кремнийорганические лаки, представляющие собой растворы кремнийорганических полимеров. Они обладают отличными электроизоляционными свойствами, устойчивы к атмосферным воздействиям, перепадам температур, солнечной радиации. Вот лишь один пример эффективности подобных материалов в технике. До внедрения кремнийорганических лаков изоляция электродвигателя врубовой машины в условиях шахты служила в среднем 5 месяцев. Когда в качестве изоляции стали применять кремнийорганический лак, срок службы двигателя до первого ремонта вырос до 3 лет.

Подобных примеров можно привести десятки, и число их будет множиться с каждым годом: появляются новые вещества, в состав которых наряду с кремнием и традиционными элементами органического мира входят алюминий, титан и другие металлы. Каждый привносит в молекулу что-то свое, и на каком-то этапе количество переходит в качество.

Многие известные ученые работали и продолжают работать в этой области химии. Советскую школу кремний-органиков возглавляет академик К.А. Андрианов, который еще в 1937 г. получил первые в мире кремнийорганические полимеры – полиорганосилоксаны.

^ Кремний и жизнь

В обзорной статье о кремнии, написанной еще лет десять назад, такой раздел был бы необязателен. Слишком мало знала наука о роли кремния в жизни высших животных и человека. Известно было, что кремний (его двуокись) составляет основу скелетов у некоторых морских организмов – радиолярий, диатомей, некоторых губок, морских звезд. Известно также, что он нужен растениям: от злаков и осоки до пальм и бамбука. Чем жестче стебель растения, тем больше в его золе находят кремния. Растения, как и морские животные, берут кремний из воды. И в пресной, и в соленой воде растворено около 3 мг/л кремния (в виде кремниевых кислот и их солей). Роль же кремния в жизни высших животных и человека долгое время оставалась неясной. Было широко распространено мнение о биологической инертности и бесполезности соединений кремния.

Но, с другой стороны, давно известно серьезное заболевание – силикоз, вызываемое длительным вдыханием пыли, содержащей свободную двуокись кремния. Некоторые кремнийорганические соединения – арилсилатроны оказались токсичными для всех теплокровных животных.

И в то же время известно, что в человеческом организме кремний есть практически повсеместно, больше всего – в костях, коже, соединительной ткани, а также в некоторых железах. При переломах костей содержание кремния в месте перелома возрастает почти в 50 раз. Минеральные воды с высоким содержанием кремния (например, известная кавказская вода «Джермук») оказывают благотворное влияние на здоровье людей, особенно пожилых.

Нельзя сказать, что роль кремния в жизни выяснена уже окончательно – скорее, наоборот: появление новой информации все больше осложняет картину. Синтезом и исследованием биологически активных соединений кремния сейчас заняты во многих лабораториях мира. Очень активно работают над комплексом проблем, который кратко можно назвать так же, как названа эта глава, т.е. кремний и жизнь, сотрудники Иркутского института органической химии во главе с членом-корреспондентом Академии наук СССР М.Г. Воронковым. В одной из своих статей он писал: «Уже имеющиеся многочисленные наблюдения позволяют прийти к заключению о необходимости широких и тщательных исследований (в том числе на молекулярном уровне) роли кремния в живых организмах и изыскания возможностей использовать соединения этого элемента для лечения и профилактики различных заболеваний и травм, а также для борьбы со старением». Пояснения здесь, наверное, требует лишь последний тезис. Дело в том, что установлены возрастные особенности кремниевого обмена в организме: с возрастом содержание этого элемента в костной ткани, артериях, коже существенно уменьшается...

Этот раздел наших знаний об элементе №14 еще не стал сводом общепринятых, устоявшихся истин. Но, очевидно, именно здесь проходит в наши дни передний край борьбы за познание кремния – ближайшего аналога углерода, жизненно важного элемента.

^ Коротко об изотопах

Природный кремний состоит из трех изотопов с массовыми числами 28, 29 и 30. Преобладает (92,27%) легкий изотоп – кремний-28. Известны также несколько радиоактивных изотопов кремния; долгоживущий лишь один кремний-32 с периодом полураспада около 710 лет.

^ Больше всего – в силикатах

Во всех природных соединениях кремний связан с кислородом. На долю кремнезема (во всех его разновидностях) приходится около 12% массы земной коры. Намного больше доля силикатов и алюмосиликатов: 75% массы земной коры составлено из этих соединений кремния, кислорода и других элементов, в первую очередь алюминия.

Ферросилиций

Сплав кремния с железом – ферросилиций широко используются в черной металлургии и для изготовления кислотоупорных изделий. Этот сплав готовят, прокаливая смесь двуокиси кремния, угля и железной руды в доменных или электрических печах. На ферросилиций с 15% Si не действуют большинство кислот; правда, он подвержен разрушению соляной кислотой. Чтобы ферросилиций был устойчив к действию и этой кислоты, нужно, чтобы в нем было не меньше 50% Si.

^ Карборунд – соперник алмаза

Это соединение, как и многие карбиды, отличается прочностью, твердостью, жаропрочностью и химической стойкостью. По твердости кристаллы SiC уступают лишь алмазу и боразону, но поскольку карбид кремния значительно дешевле, его широко применяют для обработки твердых материалов. Получают карборунд в реакции кварцевого песка с углем, проходящей в электрической печи при температуре около 2000°C. Чистый карборунд бесцветен, ему, как и кремнию, свойственны качества полупроводника. А еще это единственное соединение, в котором есть связь кремний – углерод и которое тем не менее не относят к кремнийорганическим соединениям. Очевидно, потому, что вообще все карбиды считаются неорганическими соединениями.

^ Солнечные батареи

На спутниках, луноходах, космических кораблях и станциях установлены солнечные батареи, преобразующие в электричество лучистую энергию Солнца. В них работают кристаллы полупроводниковых материалов и в первую очередь кремния. При поглощении кванта света в таком кристалле освобождаются электроны. Если такие кристаллы составят довольно внушительных размеров панели, то нетрудно соединить проводником освещенный в неосвещенный участки. По проводнику потечет ток. Кремниевые преобразователи солнечной энергии в электрическую уже работают но только в космосе, но и на земле. А в павильоне «Космос» на ВДНХ их может увидеть каждый.

^ Стекла, стекла, стекла...

Перефразируя И.А. Крылова, можно сказать: «Что стекла разны, всякий знает». Что без стекла современному человеку пришлось бы худо, – тоже. Что в составе подавляющего большинства стекол есть двуокись кремния, тоже, пожалуй, знают почти все. А вот соотношение различных окислов в составе различных стекол известно лишь химикам. В «нормальном» стекле 75,3% SiO2, в бутылочном – 73, оконном – 72, электроламповом – всего 69,4%. Зато в высокопрочном стекле «пирекс», отличающемся также повышенной химической стойкостью, двуокиси кремния 80,9% – больше, чем в любом другом стекле, кроме, конечно, кварцевого...

^ И растворимое стекло

Самый распространенный клей – силикатный, он же растворимое стекло, метасиликат натрия Na2SiО3. Это знает каждый школьник, но это не совсем верно. В растворимом стекле наряду с Na2SiO3 содержатся и более сложные силикаты натрия. Помутнение силикатного клея – результат отщепления части молекул SiO2. Этот клей плохо пристает к резине, потому его лучше держать в сосуде с резиновой, а не корковой или тем более стеклянной пробкой.

^ Кремнии в газах

Некоторые соединения кремния газообразны при обычных условиях. Во-первых, это его тетрафторид – бесцветный газ с резким запахом, который переходит в жидкое состояние лишь при температуре –77°C под давлением 2 атм. Газообразны и два простейших кремневодорода – моносилан Sih5, аналог метана, и дисилан SiН6, аналог этана. Оба эти газа чрезвычайно легко окисляются и обладают малоприятными запахами.

^ Что такое аметист

Среди веществ состава SiO2 немало поделочных и полудрагоценных камней. Знаменитый лиловый аметист – это природный, окрашенный примесью марганца горный хрусталь. При нагревании до 300...350°C аметисты необратимо обесцвечиваются или даже желтеют. А аметисты, обесцвеченные рентгеновским излучением, способны восстановить свою изначальную окраску.

Открыт в 1824 году в Швеции Й. Берцелиусом. В организме усваивается 4% от общего количества поступающего кремния. Максимальное количество кремния обнаружено в стенках аорты, трахеи, ткани сухожилий, лимфотических узлах. Кремний необходим для выработки коллагена – основного компонента соединительной ткани, обеспечивающей гибкость и эластичность суставов, хрящей, сосудов, кожи. Избыточное поступление кремния может повлечь за собой особое заболевание легких – силикоза. Недостаток кремния указывает на слабость соединительной ткани, склонность к заболеваниям волос, ломкости ногтей. При дефиците кремния замечается плохое заживление ран и срастанию сломанных конечностей. Снижается неспецифическая сопротивляемость организма к новообразованиям, инфекционным и воспалительным заболеваниям. Нетоксичен для человека.

^ Причины дисбаланса и пути попадания в организм:- старение, быстрый рост- физические перегрузки- растения, питьевая вода с пониженным/высоким содержанием Si- запыленность жилого помещения

Дисбаланс кремния отражается на:- иммунной системе (снижение сопротивляемости к заболеваниям, риск новообразований)- костной ткани (остеопороз, парадонтоз, артрозы, склонность к травмам)- сосудах (ранний атеросклероз, повышенный уровень холестерина)- легких (болезни легких, верхних дыхательных путей)- кожи (сухость)- волосах (выпадение, ломкость)- ногтях (дистрофия, плохой рост)- желудочно-кишечном тракте (воспалительные процессы)

www.ronl.ru

Смотрите также

• Растения галофиты это
• 
  Подземные органы растений
• 
  Ядовитые растения зонтичные
• 
  Почвенные формы растений
• 
  Корень колган растение
• 
  Колган растение корень
• 
  Колган корень растение
• 
  Высшие растения презентация
• 
  Аспирин для растений
• 
  Короткодневные растения это
• 
  Листья растения папоротника