Klasifikacija metalnog silicija

Nov 13, 2024 Ostavite poruku

Industrijska proizvodnja metalnog silicija obično uključuje redukciju silicija ugljikom u električnoj peći. Jednadžba kemijske reakcije je sljedeća: Jednadžba kemijske reakcije za ovaj proces je sljedeća:

 

SiO₂ + 2C → Si + 2CO. Dobiveni silicij ima čistoću 97-98% i stoga je klasificiran kao metalni silicij. Materijal se zatim rastali i rekristalizira, a nečistoće se uklone kiselinom kako bi se dobio metalni silicij čistoće 99.7-99.8%.

 

Metalni silicij sastoji se uglavnom od silicija i stoga ima slična svojstva siliciju. Silicij postoji u dva alotropska oblika: amorfni silicij i kristalni silicij. Amorfni silicij je sivo-crni prah, koji je u biti vrsta mikrokristala. Kristalna struktura silicija nalikuje dijamantu i pokazuje svojstva karakteristična za poluvodiče. Silicij ima talište od 1410 stupnjeva i vrelište od 2355 stupnjeva. Tvrdoća po Mohsu je 7 i krt je. Amorfni silicij je kemijski reaktivan i može burno gorjeti u prisutnosti kisika. Na povišenim temperaturama reagira s nemetalima kao što su halogeni, dušik i ugljik, kao i s metalima, uključujući magnezij, kalcij i željezo, stvarajući silicide. Amorfni silicij praktički je netopljiv u svim anorganskim i organskim kiselinama, uključujući fluorovodičnu kiselinu. Međutim, topiv je u mješavini dušične i fluorovodične kiseline. Amorfni silicij može se otopiti koncentriranom otopinom natrijevog hidroksida uz oslobađanje plinovitog vodika. Kristalni silicij je, s druge strane, relativno neaktivan i ne reagira s kisikom čak ni pri visokim temperaturama. Netopljiv je u svim anorganskim i organskim kiselinama, ali je topiv u smjesi dušične i fluorovodične kiseline i u koncentriranoj otopini natrijevog hidroksida.