Classificazione del silicio metallico

Nov 13, 2024 Lasciate un messaggio

La produzione industriale di silicio metallico comporta tipicamente la riduzione della silice con carbonio in un forno elettrico. L'equazione della reazione chimica è la seguente: L'equazione della reazione chimica per questo processo è la seguente:

 

SiO₂ + 2C → Si + 2CO. Il silicio risultante è puro al 97-98% ed è quindi classificato come silicio metallico. Il materiale viene quindi fuso e ricristallizzato e le impurità vengono rimosse con acido per produrre silicio metallico con una purezza del 99,7-99,8%.

 

Il silicio metallico è composto principalmente da silicio e quindi ha proprietà simili al silicio. Il silicio esiste in due forme allotropiche: silicio amorfo e silicio cristallino. Il silicio amorfo è una polvere grigio-nera che è essenzialmente un tipo di microcristallo. La struttura cristallina del silicio ricorda il diamante e presenta proprietà caratteristiche dei semiconduttori. Il punto di fusione del silicio è di 1410 gradi e il punto di ebollizione è di - 2355 gradi. Ha una durezza Mohs pari a 7 ed è fragile. Il silicio amorfo è chimicamente reattivo e può bruciare violentemente in presenza di ossigeno. A temperature elevate, reagisce con non metalli come alogeni, azoto e carbonio, nonché con metalli tra cui magnesio, calcio e ferro, per formare siliciuri. Il silicio amorfo è praticamente insolubile in tutti gli acidi inorganici e organici, compreso l'acido fluoridrico. Tuttavia, è solubile in una miscela di acido nitrico e fluoridrico. Il silicio amorfo può essere sciolto con una soluzione concentrata di idrossido di sodio per rilasciare gas idrogeno. Il silicio cristallino, invece, è relativamente inattivo e non reagisce con l'ossigeno anche ad alte temperature. È insolubile in tutti gli acidi inorganici e organici, ma solubile in una miscela di acido nitrico e fluoridrico e in soluzione concentrata di idrossido di sodio.