Процесс сопровождается увеличением толщины слоя диоксида на поверхности, скорость процесса окисления лимитируется диффузией атомарного кислорода сквозь плёнку диоксида. Отмечены единичные факты нахождения чистого кремния в самородном виде[5]. Впервые в чистом виде кремний был выделен в 1811 году французскими учёными Жозефом Луи Гей-Люссаком и Луи Жаком Тенаром. В аморфной форме — это коричневый порошок, в кристаллической — тёмно-серый, слегка блестящий полуметалл, являющийся вторым по распространённости химическим элементом в земной коре (после кислорода).
- Каршенбойм критикует введение в СИ единицы силы света, канделы, полагая её излишней для системы физических величин ввиду того, что в определение канделы входят нефизические факторы, привнесённые из биологии и медицины[33].
- Позже, в 1823 году он выделил аморфный кремний путём восстановления фторида кремния SiF4 калием и подробно описал его химические свойства.
- Алмазы, которые классифицируются как SI, пользуются широким спросом, поскольку их стоимость доступнее цены на камни, чистота которых выше.
- Например, километр (км) – это 1000 метров, а миллиграмм (мг) – это одна тысячная часть грамма.
- Полное официальное описание основных единиц СИ, а также СИ в целом вместе с её толкованием, содержится в действующей редакции Брошюры СИ, опубликованной МБМВ и представленной на его сайте[3].
Кре́мний (химический символ — Si, от лат. Silicium) — химический элемент 14-й группы (по устаревшей классификации — главной подгруппы четвёртой группы, IVA), третьего периода периодической системы химических элементов Д. Десятичные кратные и дольные единицы образуют с помощью стандартных множителей и приставок, присоединяемых к наименованию или обозначению единицы. СИ была принята XI Генеральной конференцией по мерам и весам (ГКМВ) в 1960 году, некоторые последующие конференции внесли в СИ ряд изменений. Полное официальное описание СИ вместе с её толкованием содержится в действующей редакции Брошюры СИ (фр. Brochure SI, англ. The SI Brochure), опубликованной Международным бюро мер и весов (МБМВ) и представленной на сайте МБМВ[2]. Брошюра СИ издаётся с 1970 года, с 1985 года выходит на французском и английском языках, переведена также на ряд других языков[3], однако официальным считается текст только на французском языке.
СИ (Система международных единиц) – это система единиц, которая широко используется в физике и других науках. Она была создана для стандартизации измерений и обеспечения единообразия в научных и технических расчетах. Система СИ является универсальной и широко применяется во всех областях науки и техники.
Получение монооксида кремния[править править код]
Например, метр используется для измерения длины пути, килограмм – для измерения массы тела, а секунда – для измерения времени, затраченного на движение. Она определяется как масса международного прототипа килограмма, который хранится в Международном бюро мер и весов во Франции. Килограмм является основной единицей для измерения массы тел и веществ. В системе СИ существует несколько основных единиц измерения для различных физических величин, таких как длина, масса, время и т.д. Однако, в реальной жизни мы часто сталкиваемся с необходимостью преобразования единиц измерения, чтобы выразить значения в более удобных или понятных форматах.
Применение системы СИ является предпочтительным в научном образовании. Однако имеются некоторые величины, которые не входят в СИ, но широко используются. Так, единицы времени такие как минута, час, сутки являются частью культуры. При использовании единиц, которые не принадлежат системе СИ необходимо указывать способы их перевода в единицы СИ. Наименование некоторых производных единиц, имеющих одинаковое выражение через основные единицы, может быть разным.
Основные единицы СИ
Основные единицы Международной системы единиц (СИ) — семь основных единиц измерения основных физических величин СИ. Эти величины — длина, масса, время, сила электрического тока, термодинамическая температура, количество вещества и сила света. Единицы измерения для них — основные единицы СИ — метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин, моль и кандела соответственно[1][2]. Междунаро́дная систе́ма едини́ц[1], СИ (фр. Système international d’unités, SI) — система единиц физических величин, современный вариант метрической системы. СИ является наиболее широко используемой системой единиц в мире — как в повседневной жизни, так и в науке и технике.
В этом отношении система СИ не более логична, чем, скажем, система, в которой длина, ширина и высота предмета измеряются не только различными единицами, но и имеют разные размерности. В 1971 году XIV ГКМВ внесла изменения в СИ, добавив, в частности, в число основных единиц единицу количества вещества (моль)[16]. В 1799 году во Франции были изготовлены два эталона — для единицы длины (метр) и для единицы массы (килограмм)[7].
Эталоны основных единиц измерения в СИ
При изготовлении некоторых приборов используется технология, модифицирующая поверхность монокристалла, например, обработка поверхности кремния различными химическими реагентами и её облучение. Некоторые страны не приняли систему СИ, или приняли её лишь частично и продолжают использовать английскую систему мер или сходные единицы. Гал не входит в число единиц, допускающихся для использования совместно с СИ, однако он выделен отдельно на полях брошюры СИ 2019 года. XIII ГКМВ (1967—1968) приняла новое определение единицы термодинамической температуры, присвоила ей имя «кельвин» и обозначение «К» (ранее единица называлась «градус Кельвина», а её обозначением был «°K»)[14]. В начале 1790-х годов во Франции были изготовлены временные эталоны метра и килограмма. Эти семь базовых единиц взаимосвязаны друг с другом через физические законы и уравнения.
Международная система единиц
В 1956 году Международный комитет мер и весов рекомендовал, чтобы системе единиц, базирующейся на основных единицах, принятых X ГКМВ, было присвоено наименование «Système International d’Unités»[12]. Система СИ обеспечивает единый и универсальный подход к измерению и описанию физических величин, что позволяет ученым и инженерам легко обмениваться информацией и сравнивать результаты экспериментов. В ядерной физике, которая изучает ядра атомов и ядерные реакции, система СИ используется для измерения энергии, заряда и других ядерных величин. Например, электронвольт используется для измерения энергии, кулон – для измерения заряда. Система СИ также использует префиксы, которые позволяют удобно выражать значения величин различных порядков.
Содержание кремния в земной коре составляет по разным данным 27,6—29,5 % по массе. Таким образом, по распространённости в земной коре кремний занимает второе место после кислорода. Эталоном массы для СИ является гиря, имеющая форму прямого цилиндра, высота и диаметр которого 39 мм, состоящего из сплава платины и иридия массой в 1 кг. Некоторые единицы, не входящие https://forexww.org/ в СИ, по решению ГКМВ «допускаются для использования совместно с СИ». Точные значения упомянутых постоянных, принятые позднее в окончательном варианте новой системы, приведены ниже. Производством стекла и цемента занимается силикатная промышленность, также производящая другие силикатные материалы — силикатную керамику — кирпич, фарфор, фаянс и изделия из них.
Монокристаллический кремний — помимо электроники и солнечной энергетики, используется для изготовления оптических элементов, работающих в инфракрасном диапазоне и зеркал газовых лазеров. Способ получения кремния в чистом виде разработан Николаем Николаевичем Бекетовым. Содержание примесей в доочищенном кремнии может быть снижено до 10−8—10−6 % по массе. Более подробно вопросы получения сверхчистого кремния рассмотрены в статье Поликристаллический кремний. Травление кремния в щелочных растворах начинается при температуре раствора более 60 °C. Нижележащие элементы 4-й группы периодической системы (германий, олово, свинец), а также ряд других металлов, неограниченно растворимы в кремнии.
СИ также полезна для разработки новых технологий и расширения научных знаний. Ее использование позволяет ученым из разных стран работать в единой системе измерений, упрощает сотрудничество и обеспечивает точность и воспроизводимость результатов. Алмазы, которые классифицируются как SI, пользуются широким спросом, поскольку их стоимость доступнее цены на камни, чистота которых выше. Доказано, что соединения кремния имеют важное значение для здоровья человека, в частности, для ногтей, волос, костей и кожи[12]. Получили широкое распространение силиконовые масла и силиконы — материалы на основе кремнийорганических соединений. Сверхчистый кремний преимущественно используется для производства различных дискретных электронных приборов (транзисторов, полупроводниковых диодов) и микросхем.
Эти приставки используются с любыми единицами измерения, в системе СИ они являются десятичными. Математическое выражение для производной единицы измерения вытекает из физического закона, с помощью которого эта единица измерения определяется, или из определения физической величины, для которой она вводится. Например, скорость — это расстояние, которое тело проходит в единицу времени; соответственно, единица измерения скорости — м/с (метр в секунду).
Эти названия – компактные формы представления комбинации основных величин. Приведем примеры единиц системы СИ, имеющих собственные наименования (табл. 2). Применение международных обозначений обязательно также на шкалах и табличках измерительных приборов. В остальных случаях, например, во внутренних документах и обычных публикациях, можно использовать либо международные, либо русские обозначения. Не допускается одновременно применять международные и русские обозначения, за исключением публикаций по единицам величин.
Система СИ (Система Международных Единиц) использует семь основных единиц измерения, которые называются базовыми единицами. Они представляют собой фундаментальные физические величины и обеспечивают основу для измерений во всех областях науки и техники. В механике, которая изучает движение и взаимодействие тел, система СИ используется для измерения длины, массы, времени и других физических величин.
В системе СИ имеются и безразмерные величины, например, коэффициент отражения или относительная диэлектрическая проницаемость. Полное официальное описание основных единиц СИ, а также СИ в целом вместе с её толкованием, содержится в действующей редакции Брошюры СИ, опубликованной МБМВ и представленной на его сайте[3]. Диоксид кремния в нормальных условиях является твёрдым биоинертным, неразлагаемым веществом, склонным к образованию пыли, состоящей из микрочастиц с острыми кромками. Вредное действие диоксида кремния и большинства силицидов и силикатов основано на раздражающем и фиброгенном действии, на накоплении вещества в ткани лёгких, вызывающем тяжёлую болезнь — силикоз. В промышленности кремний технической чистоты получают, восстанавливая расплав SiO2 коксом при температуре около 1800 °C в рудотермических печах шахтного типа.
В целом, система СИ является важным инструментом для научных исследований и позволяет нам лучше понимать и описывать физический мир. С момента принятия Метрической конвенции в 1875 году определения основных единиц измерения несколько раз изменялись. С переопределения метра (1960 год) килограмм остался последней единицей, которая определяется не как свойство природы, а как физический артефакт. Тем не менее, поскольку моль, ампер и кандела были привязаны к килограмму, то и они оказывались привязанными к изготовленному людьми эталону килограмма. Длительное время метрология искала пути для определения килограмма на основе фундаментальных физических констант, так же, как метр определяется через скорость света. В системе СИ используются префиксы, которые позволяют удобно выражать значения физических величин в различных диапазонах.
