ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Получение кремния
Кремний – самый распространённый элемент неживой природы. Он входит в состав большинства
минералов горных пород земной коры.
В природе кремний в свободном состоянии не встречается, а встречается только в виде соединений.
Одно из широко распространённых соединений кремния – оксид кремния SiO
2
.
В лабораториях свободный кремний получают путём восстановления оксида кремния при высокой
температуре. Но так как оксид кремния устойчив, то применяют такие активные металлы-
восстановители, как магний и алюминий:
SiO
2
+ Al → Si + AL
2
O
3
SiO
2
+ Mg → MgO + Si.
В современной промышленности кремний получают, восстанавливая оксид кремния углеродом, в
электрических печах. Этот метод разработали ещё в XIX веке: SiO
2
+ C → Si + CO↑. Кремний,
получаемый этим методом, содержит 95…98 % кремния и от 2 до 5 % примесей. Это кремний
технической чистоты. Наличие примесей объясняется активностью кремния в условиях реакции.
Кремний технической чистоты получают также из смеси оксида кремния, угля и железной руды.
Восстановление осуществляют при высокой температуре (в доменных или электрических печах). Этим
способом получают кремний в виде сплава с железом (ферросилиций), который содержит от 10 до 90 %
кремния и от 2 до 5 % железа.
Чистый кремний получают путём восстановления соединений кремния с галогенами при высоких
температурах. Бекетов Н.Н. разработал метод восстановления очень чистого SiCl
4
(тетрахлорида
кремния) парами цинка Zn при температуре около 1000 °С:
SiCl
4
+ Zn → Si + ZnCl
2
.
Реакция осуществляется в кварцевых трубках. Кремний получают в виде кристаллов. Кристаллы
обрабатывают химически чистой соляной кислотой НСl. Этот метод получения кремния имеет
практическое значение и в настоящее время. С помощью этого метода получают очень чистый кремний
для радиопромышленности.
Особенно чистый кремний (кремний особой чистоты) получают путём разложения соединений
кремния с водородом на элементы. Кремневодород (силан) SiH
4
при нагревании мало устойчив и
разлагается на кремний и водород. Реакция разложения осуществляется в кварцевых трубках при
высокой температуре. Пары силана SiH
4
пропускают через кварцевые трубки при температуре 800 °С и
выше. В результате реакции образуется кремний особой чистоты.
В современной технике кремний особой чистоты имеет важное значение как материал для
радиопромышленности. Первое требование к этому материалу – девять девяток чистоты – 99,9999999
%. Наличие примесей не должно превышать 10
–5
…10
–6
. Но кремний особой чистоты можно получить,
имея очень чистый исходный материал. Поэтому каждый исходный материал специально обрабатывают
с применением самых современных методов.
Задание
Просмотрите еще раз текст и свой план и заполните схему текста.
Пол
у
чения к
р
емния
Лабо
р
ато
р
ный метод ?
?
Чистый
кремний
?
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- …
- следующая ›
- последняя »
