Silicio industriale 3303

Silicio metallicoè un metallo semiconduttore grigio e lucido utilizzato nella produzione di acciaio, celle solari e microchip. Il silicio è il secondo elemento più abbondante nella crosta terrestre (dopo l'ossigeno) e l'ottavo elemento più comune nell'universo. Quasi il 30% del peso della crosta terrestre è da attribuire al silicio.

Gli elementi con numero atomico 14 si trovano naturalmente nei minerali silicati, tra cui silice, feldspato e mica, che sono i componenti principali delle rocce comuni come quarzo e arenaria. Il silicio è un semimetallo (o metalloide) che presenta alcune proprietà dei metalli e dei non metalli.

Come l'acqua, ma a differenza della maggior parte dei metalli, il silicio si restringe quando è liquido e si espande quando si solidifica. Ha un punto di fusione e di ebollizione elevato e forma una struttura cristallina cubica di diamante quando cristallizzato. Fondamentale per il ruolo del silicio come semiconduttore e per le sue applicazioni in elettronica è la struttura atomica dell'elemento, che comprende quattro elettroni di valenza, che consentono al silicio di combinarsi facilmente con altri elementi.

caratteristica

Simbolo atomico: Si

Numero atomico: 14

Categoria dell'elemento: metalloidi

Densità: 2,329 g/cm3

Punto di fusione: 2577 gradi F (1414 gradi)

Punto di ebollizione: 5909 gradi F (3265 gradi)

Durezza Mohs: 7

La maggior parte del silicio raffinato ogni anno (circa l'80%) viene prodotto sotto forma di ferrosilicio, utilizzato nella produzione del ferro e dell'acciaio. A seconda delle esigenze della fonderia, il contenuto di silicio del ferrosilicio può variare dal 15% al ​​90%.

Le leghe di ferro e silicio vengono prodotte mediante fusione di riduzione utilizzando forni ad arco di minerale. Le fonti di carbonio come i minerali ricchi di silice e il carbone da coke (carbone metallurgico) vengono frantumate e caricate nei forni insieme ai rottami di ferro.

A temperature superiori a 1900 gradi (3450 gradi F), il carbonio reagisce con l'ossigeno presente nel minerale per formare monossido di carbonio. Allo stesso tempo, il ferro e il silicio rimanenti si uniscono per formare ferrosilicio fuso, che può essere raccolto picchiettando sul fondo del forno. Una volta raffreddato e indurito, il ferrosilicio può essere trasportato e utilizzato direttamente nella produzione dell'acciaio.

Lo stesso metodo, senza ferro, può essere utilizzato per produrre silicio di grado metallurgico con una purezza superiore al 99%. Il silicio metallurgico viene utilizzato anche nella fusione dell'acciaio e nella produzione di leghe di alluminio e prodotti chimici a base di silano.

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