Classificatie van metallisch silicium

Nov 13, 2024 Laat een bericht achter

De industriële productie van siliciummetaal omvat doorgaans de reductie van silica met koolstof in een elektrische oven. De chemische reactievergelijking is als volgt: De chemische reactievergelijking voor dit proces is als volgt:

 

SiO₂ + 2C → Si + 2CO. Het resulterende silicium is 97-98% zuiver en wordt daarom geclassificeerd als metallisch silicium. Het materiaal wordt vervolgens gesmolten en herkristalliseerd, en onzuiverheden worden verwijderd met zuur om siliciummetaal te produceren met een zuiverheid van 99,7-99,8%.

 

Siliciummetaal bestaat voornamelijk uit silicium en heeft daarom eigenschappen die vergelijkbaar zijn met silicium. Silicium bestaat in twee allotrope vormen: amorf silicium en kristallijn silicium. Amorf silicium is een grijs-zwart poeder dat in wezen een soort microkristal is. De kristallijne structuur van silicium lijkt op diamant en vertoont eigenschappen die kenmerkend zijn voor halfgeleiders. Het smeltpunt van silicium is 1410 graden en het kookpunt is - 2355 graden. Het heeft een Mohs-hardheid van 7 en is bros. Amorf silicium is chemisch reactief en kan hevig branden in aanwezigheid van zuurstof. Bij verhoogde temperaturen reageert het met niet-metalen zoals halogenen, stikstof en koolstof, maar ook met metalen zoals magnesium, calcium en ijzer, om siliciden te vormen. Amorf silicium is vrijwel onoplosbaar in alle anorganische en organische zuren, inclusief fluorwaterstofzuur. Het is echter oplosbaar in een mengsel van salpeterzuur en fluorwaterstofzuur. Amorf silicium kan worden opgelost met een geconcentreerde oplossing van natriumhydroxide, waarbij waterstofgas vrijkomt. Kristallijn silicium daarentegen is relatief inactief en reageert zelfs bij hoge temperaturen niet met zuurstof. Het is onoplosbaar in alle anorganische en organische zuren, maar oplosbaar in een mengsel van salpeterzuur en fluorwaterstofzuur en in een geconcentreerde natriumhydroxideoplossing.