Що таке силікон?

Синтетичний полімер використовується у взуттєвих устілках, грудних імплантатах і дезодорантах

• Хімія
  • основи
  • Хімічні закони
  • Молекули
  • Періодична таблиця
  • Проекти та експерименти
  • Науковий метод
  • Біохімія
  • Фізична хімія
  • Медична хімія
  • Хімія в повсякденному житті
  • Відомі хіміки
  • Діяльність для дітей
  • Скорочення та акроніми

  Силікони – це тип синтетичного полімеру , матеріалу, виготовленого з менших, повторюваних хімічних одиниць, які називаються мономерами , які з’єднані разом у довгі ланцюги. Силікон складається з кремнієво-кисневої основи з «бічними ланцюгами», що складаються з водню та/або вуглеводневих груп, приєднаних до атомів кремнію. Оскільки його основа не містить вуглецю, силікон вважається неорганічним полімером , який відрізняється від багатьох органічних полімерів, які складаються з вуглецю.

  Кремнієво-кисневі зв’язки в силіконовій основі дуже стабільні, зв’язуючись між собою сильніше, ніж вуглець-вуглецеві зв’язки, присутні в багатьох інших полімерах. Таким чином, силікон, як правило, більш стійкий до тепла, ніж звичайні органічні полімери.

  Бічні ланцюги силікону роблять полімер гідрофобним , що робить його корисним для застосувань, які можуть потребувати відштовхування води. Бічні ланцюги, які найчастіше складаються з метильних груп, також ускладнюють реакцію силікону з іншими хімічними речовинами та запобігають його прилипанню до багатьох поверхонь. Ці властивості можна налаштувати шляхом зміни хімічних груп, приєднаних до кремнієво-кисневої основи.

  Силікон у повсякденному житті

  Силікон міцний, простий у виготовленні та стабільний у широкому діапазоні хімічних речовин і температур. З цих причин силікон широко комерціалізований і використовується в багатьох галузях промисловості, включаючи автомобільну, будівельну, енергетику, електроніку, хімічну промисловість, покриття, текстиль та засоби особистої гігієни. Полімер також має ряд інших застосувань, починаючи від добавок до друкарських фарб і закінчуючи інгредієнтами дезодорантів.

  Відкриття силікону

  Хімік Фредерік Кіппінг вперше ввів термін «силікон» для опису сполук, які він виготовляв і вивчав у своїй лабораторії. Він міркував, що має бути в змозі створити сполуки, подібні до тих, які можна отримати з вуглецю та водню, оскільки кремній і вуглець мають багато подібності. Формальна назва для опису цих сполук була «силікокетон», яку він скоротив до силікону.

  Кіпінг був набагато більше зацікавлений у накопиченні спостережень щодо цих сполук, ніж у з’ясуванні того, як саме вони працюють. Він витратив багато років на їх підготовку та назви. Інші вчені допомогли б відкрити фундаментальні механізми силіконів.

  У 1930-х роках вчений з компанії Corning Glass Works намагався знайти відповідний матеріал для ізоляції електричних частин. Силікон спрацював для застосування завдяки своїй здатності твердіти під дією тепла. Ця перша комерційна розробка призвела до широкого виробництва силікону.

  Силікон проти кремнію проти кремнезему

  Хоча слова «силікон» і «силікон» пишуться однаково, вони не однакові.

  Силікон містить кремній , атомний елемент з атомним номером 14. Кремній є природним елементом, який має багато застосувань, зокрема як напівпровідник в електроніці. Силікон, з іншого боку, є штучним і не проводить електрику, оскільки є ізолятором . Силікон не можна використовувати як частину мікросхеми всередині мобільного телефону, хоча це популярний матеріал для чохлів для мобільних телефонів.

  Термін «кремній», що звучить як «кремній», відноситься до молекули, що складається з атома кремнію, з’єднаного з двома атомами кисню. Кварц виготовляється з кремнезему.

  Види силікону та їх використання

  Існує кілька різних форм силікону, які відрізняються ступенем зшивання . Ступінь зшивання описує, наскільки взаємопов’язані силіконові ланцюги, причому вищі значення призводять до більш жорсткого силіконового матеріалу. Ця змінна змінює такі властивості, як міцність полімеру та його температура плавлення .

  Форми силікону, а також деякі з його застосувань включають:

  • Силіконові рідини , також звані силіконовими маслами, складаються з прямих ланцюгів силіконового полімеру без зшивання. Ці рідини знайшли застосування як мастила, добавки до фарби та інгредієнти в косметиці.
  • Силіконові гелі мають мало зшивок між полімерними ланцюгами. Ці гелі використовуються в косметиці та як місцевий склад для рубцевої тканини, оскільки силікон утворює бар’єр, який допомагає шкірі залишатися зволоженою. Силіконові гелі також використовуються як матеріали для грудних імплантатів і м’якої частини деяких устілок взуття .
  • Силіконові еластомери , також звані силіконовими каучуками, містять навіть більше поперечних зв’язків, утворюючи гумоподібний матеріал. Ці каучуки знайшли застосування як ізолятори в електронній промисловості, ущільнення в аерокосмічних апаратах і рукавиці для випічки.
  • Силіконові смоли є жорсткою формою силікону з високою щільністю зшивання. Ці смоли знайшли застосування в термостійких покриттях і як стійкі до атмосферних впливів матеріали для захисту будівель.

  Токсичність силікону

  Оскільки силікон хімічно інертний і більш стабільний, ніж інші полімери, не очікується, що він вступатиме в реакцію з частинами тіла. Однак токсичність залежить від таких факторів, як час впливу, хімічний склад, рівні дози, тип впливу, поглинання хімічної речовини та індивідуальна реакція.

  Дослідники досліджували потенційну токсичність силікону, шукаючи такі ефекти, як подразнення шкіри, зміни в репродуктивній системі та мутації. Хоча кілька типів силікону показали здатність подразнювати шкіру людини, дослідження показали, що вплив стандартних кількостей силікону зазвичай не викликає побічних ефектів або не викликає жодних.

  Ключові моменти

  • Силікон – це різновид синтетичного полімеру. Він має кремнієво-кисневу основу з «бічними ланцюгами», що складаються з водню та/або вуглеводневих груп, приєднаних до атомів кремнію.
  • Кремній-кисневий каркас робить силікон більш стабільним, ніж полімери, які мають вуглець-вуглецевий каркас.
  • Силікон міцний, стійкий і простий у виготовленні. З цих причин він був широко комерціалізований і зустрічається в багатьох повсякденних речах.
  • Силікон містить кремній, який є природним хімічним елементом.
  • Властивості силікону змінюються зі збільшенням ступеня зшивання. Силіконові рідини, які не мають зшивання, є найменш жорсткими. Найбільш жорсткими є силіконові смоли, які мають високий рівень зшивання.

  Джерела

  Фріман, Г. Г. «Універсальні силікони». The New Scientist , 1958.

  « Токсикологія силікону. ” Безпека силіконових грудних імплантатів , ред. Bondurant, S., Ernster, V., and Herdman, R. National Academies Press, 1999.

  «Силікони». Найважливіша хімічна промисловість.

  Шукла, Б., і Кулкарні, Р. «Силіконові полімери: історія та хімія».

  «The Technic досліджує силікони». The Michigan Technic , том. 63-64, 1945, стор. 17.

  Wacker. Силікони: сполуки та властивості.

  Що таке Силіконова долина, і де вона знаходиться? Історія Силіконової долини

  Мало хто знає, що таке Силіконова долина. А між тим це досить відома територія в США, де розташовується половина всіх науково-дослідних комплексів Штатів в галузі обчислювальної техніки та електроніки. Розташовується Силіконова долина в Каліфорнії, проте на офіційних картах території під такою назвою не існує. Це лише умовна назва місця.

  Плутанина з перекладом

  Як це часто буває, у Росії під цією назвою ми розуміємо не те, що жителі англомовних країн. Ходять чутки, що якийсь перекладач колись переклав слово «Silicon» (кремній) як «Силікон» (Silicone), і з тих пір Кремнієву долину в Росії називають Силіконовою. Тому в даній темі є важливе уточнення: Силіконова долина і Кремнієва – це одне і те ж в одному випадку, хоча в іншому це абсолютно різні поняття.

  Справжня Силіконова долина в США

  Зазначимо, що у Сан-Фернандо існує також Силіконова долина (Silicone Valley), але там не проводять науково-технічних досліджень і розробок, там знімають порнофільми. Але найчастіше в Росії, коли говорять про Силіконову долину, мають на увазі саме Кремнієву. Тому далі мова піде саме про неї.

  Силіконові молди: де застосовують, як з ними працювати?

  Силіконові молди – це форми для виготовлення об ‘ємних предметів. Подібні вироби застосовувалися навіть для карбування монет. На сьогоднішній день форми перестали бути рідкістю і стали доступні всьому населенню.

  Форми та види молдовів

  Розвиток технічного прогресу дозволив використовувати в процесі виробництва різних речей такі матеріали, як:

  Найчастіше спеціальні форми виготовляються з силікону і використовуються:

  • в кулінарії, для приготування кондитерських шедеврів;
  • молди силіконові для пластики;
  • миловаріння;
  • для виготовлення виробів з полімерної глини;
  • 3D-вироби.

  Виробники спеціальних форм пропонують серійні молди, виготовлення копій, форм з логотипами та унікальні, виконані під замовлення.

  Переваги використання спеціальних форм

  Силіконові молди дозволяють домогтися гарантовано стабільного результату, а також:

  • заощадити час;
  • створювати серійні вироби;
  • робити написи в єдиному стилі;
  • виготовляти 3D-фігури.

  Силікон добре переносить високі температури і не псується при заморожуванні навіть до -60 градусів. Матеріал гнучкий і пластичний.

  Особливості молдів для кулінарних цілей

  Для харчової промисловості форми виготовляються з харчового силікону, який абсолютно не токсичний і не має запаху. Для створення фігурок і прикрас з шоколаду, як правило, використовуються пластикові вироби. Силіконові молди для мастики також виготовляються з харчового силікону, який не володіє запахом і підходить для запікання при температурі 250 градусів. Форми з цього матеріалу не потребують спеціальної попередньої обробки, до них не липне крохмаль та інші інгредієнти, які використовуються в кулінарії.

  Силіконові молди для рукоділля

  Форми з силікону використовуються і для створення шедеврів власними руками. Молди силіконові для пластики застосовуються в роботі з епоксидною смолою. Матеріал форми виготовляється з так званого платинового силікону, у якого відсутній запах, і в процесі його використання не виділяється шкідливих речовин.

  Молди можуть виконуватися з кольорового або повністю прозорого силікону. Прозорість форми дозволяє повністю тримати під контролем процес заливки використовуваного матеріалу. Силіконові молди для полімерної глини мають такі ж властивості, як і форми для пластику. Матеріал добре експлуатується, він довговічний і стійкий практично до всіх пошкоджень.

  Як працювати з силіконовими молдами

  Незважаючи на мету придбання молдів, термін їх експлуатації багато в чому залежить від дотримання правил використання. Застосування форм для кулінарних шедеврів на прикладі форм для мастики:

  • Силіконові молди для мастики при необхідності змащують кукурудзяним крохмалом. Про таку вимогу зазвичай виробник заявляє відразу.
  • З мастики необхідно сформувати сосиску і ретельно утрамбувати її в форму. Слідкуйте, щоб пальці не були жирними, і злегка посипте їх крохмалом.
  • Після утрамбовки мастики за формою необхідно пройтися скалкою, щоб максимально сильно приклеїти матеріал.
  • Після цього сухим ножем слід зрізати надлишки. Хоча використовувати ніж в даному випадку не рекомендується, для цих цілей існує спеціальний скребок. Щоб уникнути нерівностей у місці зрізання надлишків, на ці ділянки необхідно насипати невелику кількість крохмалю і злегка потерти пальцями, вирівнюючи поверхню.
  • Тепер можна форму відправити в морозилку або просто залишити застигати на столі хвилин на 15. Після заморожування зазвичай мастика випадає сама. У жодному разі не використовуйте ніж для вилучення готової форми, таким чином можна пошкодити силікон.

  Як працювати з силіконовими молдами двосторонніми. Відмінностей в принципі від роботи з односторонніми формами мало. Для початку кондитерська маса заливається і утрамбовується в одну половинку форми, потім у другу. Сформована мастика змащується кондитерським гелем, з одного та іншого боку. Тепер дві частини молда можна з ‘єднати і міцно притиснути. Можна додатково перетягнути форму гумками або нитками. Всі інші роботи з формою такі ж, як і з односторонніми молдами.

  Робота з формами для творчості

  Отже, перед нами молд “” Силіконовий ведмедик “”. Як створити таку фігурку? Силіконові молди прослужать настільки довго, наскільки дбайливо ними будуть користуватися і дотримуватися правил експлуатації, рекомендованих виробником.

  Виготовлення фігурок з полімерної глини проводиться в кілька етапів:

  • Необхідну кількість глини слід розкатати руками. За потреби можна додати пластифікатор, тоді маса стає більш пластичною.
  • Отриманий матеріал закладається у форму, добре утрамбовується.
  • Тепер молд можна відправити в духову шафу з дотриманням температурного режиму виробником глини.
  • Після закінчення необхідного часу форма витягується з духовки.
  • Глину не можна витягати до повного остигання форми.

  При використанні епоксидної смоли процес створення фігурок не займе багато часу. Таку форму не потрібно відправляти в духовку. Варто лише почекати повного ствердування в приміщенні з температурою не нижче + 25 градусів. Пам ‘ятайте, що епоксидна смола дає велику садибу, тому її необхідно заливати до країв форми.

  Створення молд своїми руками

  Деякі люди, незважаючи на величезний асортимент, все ж намагаються створити щось своє, неповторне. Це стосується і молд. Наприклад, мама хоче здивувати свою дитину і до дня народження на торт поставити солодкий виріб малюка.

  Силіконові герметик необхідно вимісити з крохмалом до моменту отримання однорідної щільної консистенції. Формуємо кульку. Виріб і руки необхідно змастити вазеліном або кремом для рук. Тепер можна дитячий виріб втиснути в отриману суміш. Після цього залишаємо все застигати на добу.

  Наприклад, для виготовлення молда можна використовувати звичайну черепашку, яку попередньо змащуємо вазеліном. Силіконовий герметик вставляємо в пістолет і вміст видавлюємо на мушлю. Після висихання силікон знімаємо і застосовуємо для виготовлення рукотворних шедеврів. Для використання в кулінарії не рекомендується використовувати саморобні форми, найкраще вони підходять для виготовлення мила. Саморобні молди не можна використовувати тривалий час, оскільки вони стає занадто крихкими.

  Правила, що дозволяють зберегти силіконову форму

  Обов ‘язково після кожного використання промивайте силіконові молди теплою водою з використанням мильного розчину і м’ якої губки. Ні в якому разі для чищення форм не можна використовувати абразивні засоби, щітки, наждак. Зберігати силіконові форми краще в прохолодному місці, без доступу до вогню. Зрозуміти, що форма не придатна до використання, дуже просто: якщо на глині, шоколаді або милі з ‘явилися вкраплення, то це підтвердження того, що молд необхідно замінити.