Наследие кремниевой жизни

Кремниевый мир и восточная философия

В восточных религиях описывается процесс нисхождения духа в материю. Воплощенный дух через реинкарнацию проходит мир камней, растений, животных, людей и становится, наконец, богом. Если повезет. Есть в этом что-то гармоничное и справедливое. Но я подозреваю, мир камней – это не современные булыжники, а мир кремниевых существ. Планета была большим садом живых камней. И задачей кремниевого мира было создание основания жизни – земной коры с массой полезных ископаемых.


Следующий возникший по лестнице прогресса мир – углеродный. И это мир растений

И не важно, что по местничковой классификации современной науки растения – это биологическое царство многоклеточных организмов, клетки которых содержат хлорофилл. И не важно, что в Васе или Джоне нет процесса фотосинтеза

Углеродная жизнь – вторая снизу ступень на пути развития. В глобальном философском смысле мы все – всего лишь растения. А планета – большая плантация. Задача плантации растений – создавать биомассу, быть пищей для животных и людей. То, что нами активно питаются во всех смыслах неуловимые существа – неприятная, но вполне реалистичная конспирологическая идея.

Почему существа неуловимы, невидимы? Потому что мы статичны, медленны по вселенским масштабам. Мы растения. Мы не успеваем увидеть поедающих нас животных, приходящих из следующих по уровню развития миров.

Так называемый человек – главное полезное растение на планете. Его должны по идее культивировать. Но, судя по состоянию дел в мiре наша планета-плантация осталась без хозяев-людей, и активно грабится дикими животными из вышестоящих миров. Варвары есть везде, даже среди богов.

Кора выпотрошена на много километров. Прежний уровень земной коры – вершина Гималаев. Нормальных людей практически полностью заменили генно-модифицированными, размножили до семи миллиардов и с них скачивают эфирную энергию (гавах). Под видом локальных и глобальных войн происходит буквальное потребление людей.

В общем, да придет спаситель-агроном!

Каков был кремниевый мир? Наверное, менее гармоничным, чем наш. Ведь мы являемся следующей ступенькой развития. Нынешнее состояние дел на планете не показательно. Планета заражена и тяжело болеет.

Справимся ли с болезнью? Будет очень трудно. Повторюсь, весь базис жизни, богатства недр, наследие кремниевых существ разграблены на глубину в несколько километров. Выбраны все драгоценные камни и металлы. Нас оставили без прошлого. Мы сидим на куче щебня посреди затопленного карьера.

Драгоценные камни и металлы обладают магическими свойствами. Всю магию изъяли ковшами огромных роторных экскаваторов. Колдовство и магия из обыденной практики стали сказкой. А человеческое общество стало напоминать колонию шершней.

И вечный бой! Покой нам только снится.

  • 4
  • 134
  • 131

Кремниевая ящерица. Виды ящериц, названия

Всех ящериц ученые разделили на шесть отрядов, в каждом из которых расположено около тридцати семи семейств. Попробуем кратко рассмотреть основные отряды:

Сцинкообразные. Этот вид ящериц считается самым разнообразным. К нему относят и так называемых настоящих ящериц, которые обитают в средней полосе России. Большинство рептилий этого отряда обитатели тропиков. Они населяют Южную Америку, Мадагаскар, Кубу и Африку. Так же встречаются некоторые виды сцинкообразных и в пустыне Сахара.

  • Игуанообразные. Этот отряд насчитывает в своем составе более четырнадцати семейств. Самым интересным представителем данного вида является хамелеон, который населяет Южную Америку и Мадагаскар.
  • Гекконообразные. Этот вид ящериц не самый распространенный. Именно к нему относятся некоторые безногие ящерицы, которых легко перепутать со змеями. Водятся такие рептилии в Австралии и на некоторых южных островах.
  • Веретеницеобразные. Этот отряд в основном представлен варанами и безногими ящерицами.
  • Червеобразные ящерицы. Ящерицы этого вида внешне напоминают больших дождевых червей. Они населяют тропические и субтропические влажные леса Мексики, Индонезии и Индокитая.
  • Варанообразные. Этот вид представлен крупными рептилиями. Чаще всего это вараны весом более пяти килограмм. Единственная ядовитая ящерица ядозуб тоже относится к этому отряду. Она кусает свою жертву и одновременно впрыскивает яд под кожу.

Примеры[править]

Литератураправить

  • Анатолий Днепров, «Глиняный бог» — герр доктор Грабер тайно создал кремнийорганических суперсолдат с промытыми мозгами.
  • В произведения Айзека Азимова встречаются таковые. Живут на астероидах за счёт радиолиза (разложения под действием ионизирующих излучений) от радиоактивных элементов.
  • Стенли Вейнбаум «Искатель» — строитель пирамидок.
  • Трилогия «Лорд с планеты Земля

    Не совсем так — они скорее люди-плюс, и кремнийорганическая часть относится к «плюсу».

    » Лукьяненко — клэнийцы человекообразны, но они таки сабж. Просто их люди создали.
  • Иван Ефремов, «Звёздные корабли» — в составе найденного палеонтологической экспедицией черепа инопланетянина преобладал кремний, что объяснили иным ходом геологических процессов и естественного отбора на родной планете пришельцев.
  • Александр Мееров, «Сиреневый кристалл» — прилетевшие на метеорите биосилициты как они есть.
  • Плоский мир — тролли же! Состоят из так называемого «метаморфорического камня». Редкий случай использования тропа не в фантастике, а в фэнтези — биохимия троллей тут проработана очень подробно, что позволяет занести сюда этот пример, в отличии от множества прочих фэнтезийных произведений, где живому камню не дается никакого обоснуя, кроме «магии».
  • «Приговоренный к Призме», Алан Дин Фостер. Целая планета такой жизни! Причём много разумных существ, и «биохимия» там развита на зависть землянам-техникам.
  • «Контакт на Ленжевене», Анатолий Константинов. Земляне, прилетев на планету, нашли на ней только статуи…
  • Дмитрий Мансуров, «Кащей Бессмертный». Парамир кремнитов — родина антигравов и молодильных яблок.
  • Стихотворение Элен Нийт «Сказка о каменном коpоле».

Киноправить

  • «Звёздные Войны

    Также были шарды — кремниевые существа, чувствительные к Силе, которая использовала корпуса дроидов как оболочки.

    » — гигантское существо, которое было в V эпизоде на астероиде (астероидный слизень), по официальным данным из расширенной вселенной состоит из кремния.
  • «Monolith Monsters» — гигантские инопланетные кристаллы, которые пьют воду, плодятся быстрее кроликов и растут до размеров небоскрёбов, благо хоть сами двигаться не умеют.
  • «Эволюция» — инопланетные организмы, эволюционирующие с огромной скоростью при нагревании, являются кремниевой жизнью. И для них селен является ядом так же, как для нас мышьяк.

Телесериалыправить

  • «Секретные материалы» — одна из серий крутится вокруг паразитической формы жизни, найденной в жерле вулкана. Живёт в людях, а как только достигает нужной стадии — разрывает горло и выбрасывает споры.
  • «Звёздный путь» — сразу оптом, около десятка различных рас на основе кремния разных форм и размеров.
  • «Звёздные врата: первый отряд» — кристаллы-метаморфы, одни из жертв гоаулдов.
  • «Сиквест» (он же «Подводная одиссея») — здешние инопланетяне именно таковы. Мало того, в сериале предполагается, что люди тоже когда-то до этого доэволюционируют

    А когда «Сиквестом» (вернее, кое-кем из его пассажиров) заинтересовался лично Посейдон, морякам хватило крипоты с явлениями призрачного коня в коридорах и каютах (лошадь — один из любимых обликов Посейдона). Так вот, в итоге выяснилось, что призрак состоял не из какой-то эктоплазмы, а из облака мраморной пыли. Вполне себе кремниевая форма жизни.

    .

Мангаправить

JoJo’s Bizarre Adventure — вероятно, что раса «каменные люди» из восьмой части (которая выходит до сих пор) являются сабжем статьи.

Видеоигрыправить

  • Master of Orion — раса силикоидов как таковая. Что выражается, например, в их наплевательском отношение к наличию углеродной биосферы на планете: им сойдёт и просто булыжник.
  • XCOM

    В самом первом X-COM 1993 года Силикоиды тоже присутствуют.

    : Enemy Unknown — по лору, такими являются кибердиски, однако органических компонентов в них осталось совсем немного.
  • Морские титаны — еще одни Силикоиды. Правда, что конкретно они собой представляют — не уточняется.
  • Stellaris — литоиды, добавляемые отдельным DLC вместе со своими каменными кораблями. Что забавно, могут проживать с органиками в одной среде и даже начинать игру вместе с ними на одной планете.

Комиксыправить

«Черепашки-ниндзя»: триасты — искусственно созданная раса. Хотя внешне и по строению они похожи на роботов, это живые, разумные и одушевлённые создания.

Веб-контентправить

SCP Foundation — только навскидку: 227, 229, 440, 507, 553, 1073, 1107, 2622, 2978 и 3429-J. В самом разнообразном виде, от гуманоидов до живых астероидов на задворках Солнечной системы.

Состав и структура

Кремний существует в двух аллотропных формах, одинаково устойчивых при нормальной температуре.

  • Кристаллический имеет вид темно-серого порошка. Вещество, хотя и имеет алмазоподобную кристаллическую решетку, является хрупким – из-за чересчур длинной связи между атомами. Интерес представляют его свойства полупроводника.
  • При очень высоких давлениях можно получить гексагональную модификацию с плотностью 2,55 г/куб. см. Однако эта фаза практического значения пока не нашла.
  • Аморфный – буро-коричневый порошок. В отличие от кристаллической формы намного активнее вступает в реакцию. Связано это не столько с инертностью первой формы, сколько с тем, что на воздухе вещество покрывается слоем диоксида.

Кроме того, необходимо учитывать и еще один тип классификации, связанный с величиной кристалла кремния, которые в совокупности образуют вещество. Кристаллическая решетка, как известно, предполагают упорядоченность не только атомов, но и структур, которые эти атомы образуют – так называемый дальний порядок. Чем он больше, тем более однородным по свойствам будет вещество.

  • Монокристаллический – образец представляет собой один кристалл. Структура его максимально упорядочена, свойства однородны и хорошо предсказуемы. Именно такой материал наиболее востребован в электротехнике. Однако он же относится к самому дорогому виду, поскольку процесс его получения сложен, а скорость роста низка.
  • Мультикристаллический – образец составляет некоторое количество крупных кристаллических зерен. Границы между ними формируют дополнительные дефектные уровни, что снижает производительность образца, как полупроводника и приводит к более быстрому износу. Технология выращивания мультикристалла проще, потому и материал дешевле.
  • Поликристаллический – состоит из большого количества зерен, расположенных хаотически относительно друг друга. Это наиболее чистая разновидность промышленного кремния, применяется в микроэлектронике и солнечной энергетике. Довольно часто используется в качестве сырья для выращивания мульти- и монокристаллов.
  • Аморфный кремний и в этой классификации занимает отдельную позицию. Здесь порядок расположения атомов удерживается только на самых коротких дистанциях. Однако в электротехнике он все же используется в виде тонких пленок.

Далее мы расскажем вам про сырье для производства кремния, вредность добычи, технологию его изготовления в мировых масштабах и в России.

Получение

Свободный кремний получается при прокаливании мелкого белого песка (диоксида кремния) с магнием:

SiO2+2Mg⟶2MgO+Si{\displaystyle {\ce {SiO_2 + 2Mg -> 2MgO + Si}}},

при этом образуется аморфный кремний, имеющий вид бурого порошка.

В промышленности кремний технической чистоты получают, восстанавливая расплав SiO2 коксом при температуре около 1800 °C в рудотермических печах шахтного типа. Чистота полученного таким образом кремния может достигать 99,9 % (основные примеси — углерод, металлы).

Возможна дальнейшая очистка кремния от примесей.

  • Очистка в лабораторных условиях может быть проведена путём предварительного получения силицида магния Mg2Si. Далее из силицида магния с помощью соляной или уксусной кислот получают газообразный моносилан SiH4. Моносилан очищают ректификацией, сорбционными и др. методами, а затем разлагают на кремний и водород при температуре около 1000 °C.
  • Очистка кремния в промышленных масштабах осуществляется путём непосредственного хлорирования кремния. При этом образуются соединения состава SiCl4, SiHCl<sub>3</sub> и SiH<sub>2</sub>Cl<sub>2</sub>. Их различными способами очищают от примесей (как правило, перегонкой и диспропорционированием) и на заключительном этапе восстанавливают чистым водородом при температурах от 900 до 1100 °C.
  • Разрабатываются более дешёвые, чистые и эффективные промышленные технологии очистки кремния. На 2010 год к таковым можно отнести технологии очистки кремния с использованием фтора (вместо хлора); технологии, предусматривающие дистилляцию монооксида кремния; технологии, основанные на вытравливании примесей, концентрирующихся на межкристаллитных границах.

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.

Способ получения кремния в чистом виде разработан Николаем Николаевичем Бекетовым.

В России технический кремний производится «ОК Русал» на заводах в г. Каменск-Уральский (Свердловская область) и г. Шелехов (Иркутская область); доочищенный по хлоридной технологии кремний производит группа «Nitol Solar» на заводе в г. Усолье-Сибирское.

Химические свойства кремния

Как и углерод, кремний может быть и восстановителем, и окислителем, в зависимости от того, с каким веществом вступает в реакцию.

При н.у. кремний взаимодействует только с фтором, что объясняется достаточно прочной кристаллической решеткой кремния.

В реакцию с хлором и бромом кремний вступает при температурах, превышающих 400°C.

С углеродом и азотом кремний взаимодействует только при очень высоких температурах.

  • В реакциях с неметаллами кремний выступает в роли восстановителя:
    • при нормальных условиях из неметаллов кремний реагирует только с фтором, образуя галогенид кремния: Si + 2F2 = SiF4
    • при высоких температурах кремний реагирует с хлором (400°C), кислородом (600°C), азотом (1000°C), углеродом (2000°C):
      • Si + 2Cl2 = SiCl4 — галогенид кремния;
      • Si + O2 = SiO2 — оксид кремния;
      • 3Si + 2N2 = Si3N4 — нитрид кремния;
      • Si + C = SiC — карборунд (карбид кремния)
  • В реакциях с металлами кремний является окислителем (образуются салициды:Si + 2Mg = Mg2Si
  • В реакциях с концентрированными р-рами щелочей кремний реагирует с выделением водорода, образуя растворимые соли кремниевой кислоты, называемые силикатами: Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2
  • С кислотами (за исключением HF) кремний не реагирует.

Химические свойства

В соединениях Кремний (аналогично углероду) 4-валентен. Однако, в отличие от углерода, Кремний наряду с координационным числом 4 проявляет координационное число 6, что объясняется большим объемом его атома (примером таких соединений являются кремнефториды, содержащие группу   [SiF6]2-).

Химическая связь атома Кремния с другими атомами осуществляется обычно за счет гибридных sр3-орбиталей, но возможно также вовлечение двух из его пяти (вакантных) 3d-орбиталей, особенно когда Кремний является шестикоординационным. Обладая малой величиной электроотрицательности, равной 1,8 (против 2,5 у углерода; 3,0 у азота и т. д.), Кремний в соединениях с неметаллами электроположителен, и эти соединения носят полярный характер. Большая энергия связи с кислородом Si — О, равная 464 кДж/молъ (111 ккал/молъ), обусловливает стойкость его кислородных соединений (SiO2 и силикатов). Энергия связи Si — Si мала, 176 кДж/молъ (42 ккал/моль); в отличие от углерода, для Кремния не характерно образование длинных цепей и двойной связи между атомами Si. На воздухе Кремний благодаря образованию защитной оксидной пленки устойчив даже при повышенных температурах. В кислороде окисляется начиная с 400 °С, образуя оксид кремния (IV) SiO2. Известен также оксид кремния (II) SiO, устойчивый при высоких температурах в виде газа; в результате резкого охлаждения может быть получен твердый продукт, легко разлагающийся на тонкую смесь Si и SiO2. Кремний устойчив к кислотам и растворяется только в смеси азотной и фтористоводородной кислот; легко растворяется в горячих растворах щелочей с выделением водорода. Кремний реагирует с фтором при комнатной температуре, с остальными галогенами — при нагревании с образованием соединений общей формулы SiX4. Водород непосредственно не реагирует с Кремнием, и кремневодороды (силаны) получают разложением силицидов (см. ниже). Известны кремневодороды от SiH4 до Si8H18 (по составу аналогичны предельным углеводородам). Кремний образует 2 группы кислородсодержащих силанов — силоксаны и силоксены

С азотом Кремний реагирует при температуре выше 1000 °С, Важное практическое значение имеет нитрид Si3N4, не окисляющийся на воздухе даже при 1200 °С, стойкий по отношению к кислотам (кроме азотной) и щелочам, а также к расплавленным металлам и шлакам, что делает его ценным материалом для химической промышленности, для производства огнеупоров и других. Высокой твердостью, а также термической и химической стойкостью отличаются соединения Кремния с углеродом (карбид кремния SiC) и с бором (SiB3, SiB6, SiB12)

При нагревании Кремний реагирует (в присутствии металлических катализаторов, например меди) с хлорорганическими соединениями (например, с СН3Сl) с образованием органогалосиланов , служащих для синтеза многочисленных кремнийорганических соединений.

Кремний образует соединения почти со всеми металлами — силициды (не обнаружены соединения только с Bi, Tl, Pb, Hg). Получено более 250 силицидов, состав которых (MeSi, MeSi2, Me5Si3, Me3Si, Me2Si и других) обычно не отвечает классическим валентностям. Силициды отличаются тугоплавкостью и твердостью; наибольшее практическое значение имеют ферросилиций (восстановитель при выплавке специальных сплавов, см. Ферросплавы) и силицид молибдена MoSi2 (нагреватели электропечей, лопатки газовых турбин и т. д.).

Статуи в античных зданиях

Cтатуи – поздний человеческий новодел, напиханный в доисторические остовы. Статуи бесструктурны. Это монолитный массив материала с внешней формой, скопированной с людей и нелюдей. А живые существа структурны, как отмечалось ранее. Также структурны и находки окаменелостей. То есть, у окаменевших деревьев на срезе видны кольца. Найденные каменные челюсти с зубами и кости находятся внутри организма. Они сами по себе являются структурным элементом.


Могли ли кремниевые животные и кремниевые люди быть похожими на современных. Безусловно. Находки якобы окаменевших до состояния драгоценных камней костей животных (в том числе челюстей) и стволов деревьев подтверждают эту вероятность.

Вернусь к проведению религиозного культа в античных и колониальных храмах. Вы заметили, что по всем данным ранее эффективность всех культов была значительно выше. Сейчас, по-моему, опустилась до нуля, если не считать самозомбирования. Скорее всего, дело в следующем. После смерти кремниевого существа его эфирные, астральные и т.п. оболочки покидают мертвое физическое тело не сразу. Также как и у углеродных существ. Энергию этих оболочек и использовали служители культа для своих ритуалов, обосновавшись внутри трупа. Сейчас, видимо сорок дней по меркам кремниевой жизни прошли. Магии больше нет. Надеюсь, все попали в рай.

«Темная материя»

По мнению некоторых ученых, она также может выступать в качестве одной из форм жизни. Термином «темная материя» исследователи обозначают гипотетическое вещество, которое заполняет примерно 27% Вселенной. Физиками это понятие было придумано для объяснения некоторых противоречий. По мнению экспертов, эта материя может являться разумной и взаимодействовать с человеком. Однако эта ткань располагается на квантовом уровне. Это объясняет тот факт, что многолетние изучения космоса не показали ученым сколько-нибудь удовлетворительного доказательства наличия другой жизни на планетах.

Применение[править]

Мини Микроконтроллер 1993 года с УФ стиранием памяти 62E40 европейской фирмы STMicroelectronics За окошечком виден кристалл микросхемы — кремниевая подложка с выполненной на ней схемой.

В настоящее время кремний — основной материал для электроники и солнечной энергетики. Монокристаллический кремний — материал для зеркал газовых лазеров. Иногда кремний (технической чистоты) и его сплав с железом (ферросилиций) используется для производства водорода в полевых условиях. Соединения металлов с кремнием — силициды, являются широкоупотребляемыми в промышленности (например электронной и атомной) материалами с широким спектром полезных химических, электрических и ядерных свойств (устойчивость к окислению, нейтронам и др.), а также силициды ряда элементов являются важными термоэлектрическими материалами. Кремний применяется в металлургии при выплавке чугуна, сталей, бронз, силумина и др. (как раскислитель и модификатор, а также как легирующий компонент). Соединения кремния служат основой для производства стекла и цемента. Производством стекла и цемента занимается силикатная промышленность. Она также выпускает силикатную керамику — кирпич, фарфор, фаянс, стеклокерамику (ситаллы) и изделия из них.

Оптикаправить

Основная статья: Оптические элементы из кремния
Основная статья: Линза из кремния

Плоско-выпуклая линза

Линзы контактные

Оптические элементы из кремния — линзы, призмы, пластинки, изготовленная из однородного кремния, прозрачны для инфракрасно излучения, преломляют Х-лучи и стойкие к Х-излучению.

Линзы контактные

Линзы из органических полимеров дают возможность создавать недорогие асферические линзы с помощью литья. В области офтальмологии созданы мягкие контактные линзы. Их производство основано на применении оптическиих полимерных материалов материалов (ОПМ), имеющих бифазную природу, сочетающих фрагменты кремний-органического или кремний-фторорганического полимера силикона и гидрофильного полимера гидрогеля.

Линзы из кремния

Файл:Linsa prelomlena rentgenovskich lutshey.jpg Линза преломления ретгеновских лучей

Линзы из кремния или рентгеновская оптика преломления — линзы, изготовленные из однородного кремния, прозрачные для инфракрасного излучения, рентгеновсого излучения, преломляющие Х-лучи.

В настоящее время нашли применение линзы из кремния

Это связано с современным уровнем технологий обработки твёрдых кристаллов и самое важное, кремний сочетает сверхнизкую! дисперсию с самым большим абсолютным значением коэффициента преломления n=3,4! в диапазоне ИК-излучения; линзы из кремния прозрачны к Х-лучам и способны их преломлять, фокусировать (мягкие и жёсткие Х-лучи), что в последнее время находят широкое применение в микроскопии, телескопии, вытесняя рентгеновскую дорогостоящую оптику с применением зеркал и оптических систем «скользящего» преломления Х-лучей. Они полностью непрозрачны в видимом диапазоне спектра

Кроме этого кремний обладает способностью создавать материалы, имеющих бифазную природу, сочетающих фрагменты кремний-органического или кремний-фторорганического полимера силикона и гидрофильного полимера гидрогеля. Что делает его самым перспективным в изготовлении мягких контактных линз.

Биологическая рольправить

Для некоторых организмов кремний является важным биогеным элементом. Он входит в состав опорных образований у растений и скелетных — у животных. В больших количествах кремний концентрируют морские организмы — диатомовые водоросли, радиолярии, губки. Большие количества кремния концентрируют хвощи и злаки, в первую очередь — подсемейства Бамбуков и Рисовидных, в том числе — рис посевной. Мышечная ткань человека содержит (1-2)·10-2% кремния, костная ткань — 17·10-4%, кровь — 3,9 мг/л. С пищей в организм человека ежедневно поступает до 1 г кремния.

Соединения кремния относительно нетоксичны. Но очень опасно вдыхание высокодисперсных частиц как силикатов, так и диоксида кремния, образующихся, например, при взрывных работах, при долблении пород в шахтах, при работе пескоструйных аппаратов и т. д. Микрочастицы SiO2, попавшие в лёгкие, кристаллизуются в них, а возникающие кристаллики разрушают лёгочную ткань и вызывают тяжёлую болезнь — силикоз. Чтобы не допустить попадания в лёгкие опасной пыли, следует использовать для защиты органов дыхания респиратор.

Кремниевая форма жизни чужой. Другие биохимические варианты

В принципе, было довольно много предложений касательно жизненных систем, основанных на чем-то другом, помимо углерода. Подобно углероду и кремнию, бор тоже имеет тенденцию образовывать прочные ковалентные молекулярные соединения, образуя разные структурные варианты гидрида, в которых атомы бора связаны водородными мостиками. Как и углерод, бор может связываться с азотом, образуя соединения, по химическим и физическим свойства подобным алканам, простейшим органическим соединения. Основная проблема с жизнью на основе бора связана с тем, что это довольно редкий элемент. Жизнь на основе бора будет наиболее целесообразна в среде, температура которой достаточно низка для жидкого аммиака, тогда химические реакции будут протекать более контролируемо.

Другая возможная форма жизни, которая привлекла определенное внимание, это жизнь на основе мышьяка. Вся жизнь на Земле состоит из углерода, водорода, кислорода, фосфора и серы, но в 2010 году NASA объявило, что нашло бактерию GFAJ-1, которая могла включать мышьяк вместо фосфора в клеточную структуру без всяких последствий для себя

GFAJ-1 живет в богатых мышьяков водах озера Моно в Калифорнии. Мышьяк ядовит для любого живого существа на планете, кроме нескольких микроорганизмов, которые нормально его переносят или дышат им. GFAJ-1 стала первым случаем включения организмом этого элемента в качестве биологического строительного блока. Независимые эксперты немного разбавили это заявление, когда не нашли никаких свидетельств включения мышьяка в ДНК или хотя бы каких-нибудь арсенатов. Тем не менее разгорелся интерес к возможной биохимии на основе мышьяка.

В качестве возможной альтернативы воде для строительства форм жизни выдвигался и аммиак. Ученые предположили существование биохимии на основе азотно-водородных соединений, которые используют аммиак в качестве растворителя; он мог бы использоваться для создания протеинов, нуклеиновых кислот и полипептидов. Любые формы жизни на основе аммиака должны существовать при низких температурах, при которых аммиак принимает жидкую форму. Твердый аммиак плотнее жидкого аммиака, поэтому нет никакого способа остановить его замерзание при похолодании. Для одноклеточных организмов это не составило бы проблемы, но вызвало бы хаос для многоклеточных. Тем не менее существует возможность существования одноклеточных аммиачных организмов на холодных планетах Солнечной системы, а также на газовых гигантах вроде Юпитера.

Сера, как полагают, послужила основой для начала метаболизма на Земле, и известные организмы, в метаболизм которых включена сера вместо кислорода, существуют в экстремальных условиях на Земле. Возможно, в другом мире формы жизни на основе серы могли бы получить эволюционное преимущество. Некоторые считают, что азот и фосфор могли бы также занять место углерода при довольно специфических условиях.

Что такое кремний?

Для начала давайте остановимся на общей характеристике кремния. От 27,6 до 29,5% массы земной коры составляет кремний. В морской воде концентрация элемента тоже изрядная – до 3 мг/л.


По распространенности в литосфере кремний занимает второе почетное место после кислорода. Однако наиболее известная его форма – кремнезем, является диоксидом, и именно его свойства и стали основой для столь широкого применения.

Понятие и особенности

Кремний – неметалл, однако при разных условиях может проявлять и кислотные, и основные свойства. Является типичным полупроводником и чрезвычайно широко используется в электротехнике. Физические и химические его свойства во многом определяются аллотропным состоянием.

Чаще всего дело имеют с кристаллической формой, поскольку ее качества более востребованы в народном хозяйстве:

  • Кремний – один из базовых макроэлементов в человеческом теле. Его нехватка губительно сказывается на состоянии костной ткани, волос, кожи, ногтей. Кроме того, кремний оказывает влияние на работоспособность иммунной системы.
  • В медицине элемент, вернее говоря, его соединения нашли свое первое применение именно в этом качестве. Вода из колодцев, выложенных кремнием, отличались не только чистотой, но и положительно сказывалась на стойкости к инфекционным болезням. Сегодня соединение с кремнием служат основой для препаратов против туберкулеза, атеросклероза, артрита.
  • В целом неметалл малоактивен, однако и в чистом виде встретить его сложно. Связано это с тем, что на воздухе он быстро пассивируется слоем диоксида и перестает реагировать. При нагревании химическая активность увеличивается. В результате человечество гораздо ближе знакомо с соединениями вещества, а не с ним самим.

Так, кремний образует сплавы практически со всеми металлами – силициды. Все они отличаются тугоплавкостью и твердостью и применяются на соответствующих участках: газовые турбины, нагреватели печей. Размещается неметалл в таблице Д. И. Менделеева в 6 группе вместе с углеродом, германием, оловом, что указывает на определенную общность с этими веществами. Так, с углеродом его «роднит» способность к образованию соединений по типу органических. При этом кремний, как и германий может проявить свойства металла в некоторых химических реакциях, что используется в синтезе.

Плюсы и минусы

Как и всякое другое вещество с точки зрения применения в народном хозяйстве, кремний обладает определенными полезными или не слишком качествами.

Важны они именно для определения области использования:

  • Немалым достоинством вещества является его доступность. В природе он, правда, находится не в свободном виде, но все же, технология получения кремния не так уж и сложна, хотя и энергозатратна.
  • Второе важнейшее достоинство – образование множества соединений с необыкновенно полезными свойствами. Это и силаны, и силициды, и диоксид, и, конечно, разнообразнейшие силикаты. Способность кремния и его соединений образовывать сложные твердые растворы практически бесконечна, что позволяет бесконечно же получать самые разные вариации стекла, камня и керамики.
  • Полупроводниковые свойства неметалла обеспечивает ему место базового материала в электро- и радиотехнике.
  • Неметалл является нетоксичным, что допускает применение в любой отрасли промышленности, и при этом не превращает технологический процесс в потенциально опасный.

К недостаткам материала можно отнести лишь относительную хрупкость при хорошей твердости

Кремний не используется для несущих конструкций, но зато это сочетание позволяет обрабатывать должным образом поверхность кристаллов, что важно для приборостроения.

Описание минерала

Кремень – это разновидность халцедона, к драгоценным камням не относится. Образуется из кремнезема разных видов. В составе часто встречаются включения кварца, опала, яшмы и других самоцветов.

Отличительные черты кремня:

  • напоминает обычный булыжник;
  • бывает разных цветов, имеет неравномерный окрас;
  • с восковым (стекловидным) блеском;
  • твердый, но инструментом откалывается без усилий;
  • при ударе сухих осколков высекаются искры;
  • структура однородная;
  • на расколе возможны узоры из слоев разного цвета;
  • тонкие пластины прозрачные, с острым краем;
  • диаметр отдельного элемента в залежах составляет 1 см – 1 м.

По мнению палеогеологов, кремень формируется из песчаной или глиняной породы, пропитанной гелеобразными кремниевыми минералами. В природе форма образований выглядит в виде округлых ветвей, пальцев, паутины. Это первый признак месторождения камня.

Разновидности и цвета породы

Настоящий кремень отличается малым количеством вкраплений кварцевой группы. Содержание большого процента других минералов снижает способность камня иссекать искры. Окрас на это не влияет.

По цвету различают кремень:

  • синий, голубой;
  • сиреневый;
  • соломенный;
  • красный;
  • желтоватый;
  • бело-молочный;
  • белый;
  • серый (всех оттенков);
  • коричневый (светлый, темный);
  • янтарный (темный);
  • розовый;
  • черный.

Окраска камня связана с породообразующими и смежными веществами. Из-за неравномерности насыщения ими структуры в минерале есть светлые и темные участки, рисунки из разноцветных слоев. Часто находят черный камень. Однородность окраса другой палитры – редкость.

В зависимости от основных примесей кремень условно разделяют:

  • на халцедоновый;
  • гематитовый;
  • гетитовый;
  • кварцевый;
  • кристобалитовый;
  • опаловый;
  • пиритовый.

Геммологи используют официальную классификацию. Согласно породообразующему составу, минерал делят на опал либо кварц. Последний сорт имеет три вида: кремнистый, опаловый, халцедоновый.


С этим читают