اشرح طريقة تنقية السليكون؟

ينقى بطريقتين:

الأولى: ينقى السليكون بتحويله إلى رباعي كلوريد السليكون ثم يختزل مرة ثانية إلى السليكون بأحد العوامل المختزلة مثل المغنيسيوم وكما يأتي:

حيث من السهل إزالة (Mgcl₂ ) من السليكون وذلك بغسله بالماء الحار حيث يذوب (Mgcl ₂ ) ولا يذوب السليكون.

$\begin{array}{r}\mathrm{Si}+2{\mathrm{Cl}}_2⟶{\mathrm{SiCl}}_4\\ {\mathrm{SiCl}}_4+2\mathrm{Mg}⟶\mathrm{Si}+2{\mathrm{MgCl}}_2\end{array}$

الثانية: طريقة منطقة التكرير: في هذه الطريقة يعمل السليكون على شكل قالب أسطواني ثم يسخن من إحدى نهاياته بوساطة مصدر حراري حلقي متحرك، هذا يؤدي إلى تكوين طبقة خفيفة من السليكون المنصهر، وعند سحب المصدر الحراري إلى الخلف تدريجياً يؤدي إلى تحرك المنصهر إلى الخلف فتنفصل الشوائب عن منصهر السليكون وتبقى في الطرف البعيد عن المصدر الحراري، مما يؤدي في النهاية إلى تركيز الشوائب في النهاية الأخرى من القالب الأسطواني حيث يمكن قطعها والتخلص منها، بينما تكون النهاية الأمامية نقية جداً.

الدرس: 5-3-2 تحضيره

1. حضر السليكون مختبرياً مع كتابة معادلة التفاعل؟

وذلك بتسخين عنصر البوتاسيوم في جو من siF₄ للحصول على السليكون غير المتبلور وفق المعادلة الآتية:

${\mathrm{SiF}}_4+4\mathrm{K} \stackrel{∆}{\to }\mathrm{Si}+4\mathrm{KF}$

بينما يحضر السليكون المتبلور بإذابة السليكون غير المتبلور في منصهر الألمنيوم ثم تبريد المحلول حيث تنفصل بلورات السليكون عن المحلول.

2. حضر السليكون صناعياً مع كتابة معادلة التفاعل؟

ويحضر من اختزال السليكا بدرجات حرارة عالية باستخدام الكربون أو المغنيسيوم كعامل مختزل وفق المعادلة الكيميائية الآتية:

${\mathrm{SiO}}_2+2\mathrm{C}\stackrel{∆}{\to }2\mathrm{CO}\uparrow +\mathrm{Si}$

3. ما فائدة السليكون الصناعي؟ ما استخدامات السليكون الصناعي؟

• يستخدم في صناعة سبائك البرونز والحديد وخاصة في الحديد المطاوع.
• في تحضير السليكونات.

4. اشرح طريقة تنقية السليكون؟

ينقى بطريقتين:

الأولى: ينقى السليكون بتحويله إلى رباعي كلوريد السليكون ثم يختزل مرة ثانية إلى السليكون بأحد العوامل المختزلة مثل المغنيسيوم وكما يأتي:

حيث من السهل إزالة (Mgcl₂) من السليكون وذلك بغسله بالماء الحار حيث يذوب (Mgcl₂) ولا يذوب السليكون.

$\begin{array}{r}\mathrm{Si}+2{\mathrm{Cl}}_2⟶{\mathrm{SiCl}}_4\\ {\mathrm{SiCl}}_4+2\mathrm{Mg}⟶\mathrm{Si}+2{\mathrm{MgCl}}_2\end{array}$

الثانية: طريقة منطقة التكرير: في هذه الطريقة يعمل السليكون على شكل قالب أسطواني ثم يسخن من إحدى نهاياته بوساطة مصدر حراري حلقي متحرك، هذا يؤدي إلى تكوين طبقة خفيفة من السليكون المنصهر، وعند سحب المصدر الحراري إلى الخلف تدريجياً يؤدي إلى تحرك المنصهر إلى الخلف فتنفصل الشوائب عن منصهر السليكون وتبقى في الطرف البعيد عن المصدر الحراري، مما يؤدي في النهاية إلى تركيز الشوائب في النهاية الأخرى من القالب الأسطواني حيث يمكن قطعها والتخلص منها، بينما تكون النهاية الأمامية نقية جداً.