Форум Химиков - Энтузиастов. Химия и Химики
http://www.chemistry-chemists.com/forum/

Кремний и Германий: получение, применение, соединения
http://www.chemistry-chemists.com/forum/viewtopic.php?f=1&t=3096
Page 1 of 4

Author:  феерверкер [ 15 Apr 2012 19:25 ]
Post subject:  Кремний и Германий: получение, применение, соединения

. Опыт чувурина – смесь из 9грамм кварцевого песка, 11грамм порошка алюминия и 12грамм серы поджигают в самодельном глиняном тигле, после остывания тигель разбивают и образовавшийся твёрдый комок опускают в соляную кислоту, при этом активно (очень активно) выделяется сероводород, частично водород и силан, на дне стакана останутся кристаллики кремния. Реакцию проводил два раза, кремний действительно получается (первый раз брал толчёный в пыль кварц а во второй, растёртый в пыль песок) но выход очень небольшой (где-то 60% - 70% от массы кремния в кварце) много кремния таким образом не получишь. Тем более что уходит очень много кислоты (сначала 100мл серной (электролит) а после 50мл соляной 12%). Есть какой-нибудь другой способ, я думаю что смесь песка с алюминием тоже будет давать кремний, но в лучших количествах (так как нет серы). Отец в молодости был радиолюбителем, помню, он покупал на радио рынке осколки солнечных элементов и паял из них солнечные панели. Хочу попробовать, несмотря на то что у меня есть нормальные, большие солнечные панели (большую часть времени провожу в загородном доме в калужской области, нет электричества (пока не провели) но солнечных панелей с аккумуляторами АЖМ хватает на всё) интересно лишь посмотреть, возможно ли самому сделать солнечную батарею. У кого-нибудь есть идеи по получению кремния? Заранее спасибо! :) :) :)

Author:  Volodymyr [ 15 Apr 2012 19:38 ]
Post subject:  Re: Кремний. получение, применение и соединения.

Для солнечной батареи нужен кремний очень высокой чистоты, желательно - монокристаллы, разрезанные на пластинки вдоль определенных граней. Это сложно осуществить даже в промышленности.

Author:  Termoyad [ 15 Apr 2012 19:50 ]
Post subject:  Re: Кремний. получение, применение и соединения.

Да, из самостоятельно полученного кремния солнечной панели не сделать.
Получить больше кремния можно, увеличив количество смеси ( как у чувурина ) в 10 раз, + добавить 15-20% оксида кремния сверх теоретического.
Для отмывки на первой стадии можно использовать простую воду, сплав сульфида и оксида ( с примесями силиката ) легко разлагается водой, при этом превращается в мелкий порошок, который легко отмыть от кусков сплава Si-Al. Сероводород можно сжечь, что б не так воняло.
Для отмывки от алюминия можно использовать смесь 40-50% серки ( слегка упаренный электролит ) с хлоридом натрия. Она действует аналогично соляной кислоте.

Еще кремний можно добыть у металлургических заводов, он там иногда валяется приямо под ногами в виде ферросилиция.

Неплохие куски кремния ( кстати, обладающие нужными вам свойствами ) можно извлечь из мощных транзисторов ( Т160 например ).

Author:  феерверкер [ 15 Apr 2012 19:58 ]
Post subject:  Re: Кремний. получение, применение и соединения.

Vladimir wrote:
Для солнечной батареи нужен кремний очень высокой чистоты, желательно - монокристаллы, разрезанные на пластинки вдоль определенных граней. Это сложно осуществить даже в промышленности.

Я слышал про чистоту, но не думал что это так важно, Чувурин пишет – а если вы захотите сделать собственную СОЛНЕЧНУЮ БАТАРЕЮ или починить диод в радиоприёмнике любимой тёщи то без знания следующего эксперимента вам не обойтись – 9 грамм кварцевого песка… Хотя он может написать что угодно.

Author:  Trel [ 15 Apr 2012 20:04 ]
Post subject:  Re: Кремний. получение, применение и соединения.

Стиль Чувурина довольно специфичен, даже не всегда можно понять - где он шутит, а где говорит на полном серьёзе.

Author:  феерверкер [ 15 Apr 2012 20:09 ]
Post subject:  Re: Кремний. получение, применение и соединения.

Да, это так.

Author:  Volodymyr [ 15 Apr 2012 20:43 ]
Post subject:  Re: Кремний. получение, применение и соединения.

Если бы все было так просто (как у Чувурина), большая часть полупроводниковой промышленности была бы не нужна.

Author:  DVP [ 15 Apr 2012 21:26 ]
Post subject:  Re: Кремний. получение, применение и соединения.

феерверкер wrote:
Vladimir wrote:
Для солнечной батареи нужен кремний очень высокой чистоты, желательно - монокристаллы, разрезанные на пластинки вдоль определенных граней. Это сложно осуществить даже в промышленности.

Я слышал про чистоту, но не думал что это так важно, Чувурин пишет – а если вы захотите сделать собственную СОЛНЕЧНУЮ БАТАРЕЮ или починить диод в радиоприёмнике любимой тёщи то без знания следующего эксперимента вам не обойтись – 9 грамм кварцевого песка… Хотя он может написать что угодно.


В промышленности кремний радиотехнической чистоты получают несколько по другому. Получают кремний, методом магний термией, (возможно и алюминотермия), затем реакцией с хлором получают хлорид кремния, который очищают сверхчеткой ректификацией, восстанавливают водородом, затем очистка зонной плавкой, затем выращивают кристаллы методом Чохральского. Диаметр кристаллов доходит до 1 метра. Режут под определенным углом к кристаллической оси, и далее наращивают микросхемы методом эпитаксии. При этом выход годных микросхем достигает 2,5 % (возможно это устаревшая технология, и устаревшие данные но в 70-80 годах именно так делали).. Один из нормативов: в производственном помещении содержание пыли - 4 пылинки с размером не более 1 микрона на 1 л воздуха. На кухне такого не сделать.

Author:  Volodymyr [ 15 Apr 2012 22:01 ]
Post subject:  Re: Кремний. получение, применение и соединения.

DVP wrote:
феерверкер wrote:
Vladimir wrote:
Для солнечной батареи нужен кремний очень высокой чистоты, желательно - монокристаллы, разрезанные на пластинки вдоль определенных граней. Это сложно осуществить даже в промышленности.

Я слышал про чистоту, но не думал что это так важно, Чувурин пишет – а если вы захотите сделать собственную СОЛНЕЧНУЮ БАТАРЕЮ или починить диод в радиоприёмнике любимой тёщи то без знания следующего эксперимента вам не обойтись – 9 грамм кварцевого песка… Хотя он может написать что угодно.


В промышленности кремний радиотехнической чистоты получают несколько по другому. Получают кремний, методом магний термией, (возможно и алюминотермия), затем реакцией с хлором получают хлорид кремния, который очищают сверхчеткой ректификацией, восстанавливают водородом, затем очистка зонной плавкой, затем выращивают кристаллы методом Чохральского. Диаметр кристаллов доходит до 1 метра. Режут под определенным углом к кристаллической оси, и далее наращивают микросхемы методом эпитаксии. При этом выход годных микросхем достигает 2,5 % (возможно это устаревшая технология, и устаревшие данные но в 70-80 годах именно так делали).. Один из нормативов: в производственном помещении содержание пыли - 4 пылинки с размером не более 1 микрона. На кухне такого не сделать.

Кстати, фотографии отходов этого процесса.
http://chemistry-chemists.com/N5_2011/P ... -P6-1.html

Author:  феерверкер [ 16 Apr 2012 19:05 ]
Post subject:  Re: Кремний. получение, применение и соединения.

А можно получить (и как) кремниевую кислоту из кварца – SiO2 + H2O = H2SiO3?

Author:  Volodymyr [ 16 Apr 2012 19:16 ]
Post subject:  Re: Кремний. получение, применение и соединения.

Разве что из аэросила.

Author:  antabu [ 16 Apr 2012 20:13 ]
Post subject:  Re: Кремний. получение, применение и соединения.

феерверкер wrote:
А можно получить (и как) кремниевую кислоту из кварца – SiO2 + H2O = H2SiO3?
Формула условна - кремниевой кислотой называют разные формы гидратированного кремнезёма. А получают через силикат.

Author:  Моня Квасов [ 17 Apr 2012 01:34 ]
Post subject:  Re: Кремний. получение, применение и соединения.

Vladimir wrote:
Кстати, фотографии отходов этого процесса.
http://chemistry-chemists.com/N5_2011/P ... -P6-1.html

А куда девают эти отходы?
Подозреваю, что не продают запросто так, т.е. пришел на фирму химреактивов и купил за наличку кусок кремния из некондиции.

феерверкер wrote:
А можно получить (и как) кремниевую кислоту из кварца – SiO2 + H2O = H2SiO3?

Прямым действием нельзя. Даже из аэросила, но можно гидролизом эфиров ортокремниевой кислоты: тетраэтоксисилана и этилсиликатов. Получается чистый от солей гидратированный кремнезем.

Author:  Volodymyr [ 17 Apr 2012 01:40 ]
Post subject:  Re: Кремний. получение, применение и соединения.

Моня Квасов wrote:
Vladimir wrote:
Кстати, фотографии отходов этого процесса.
http://chemistry-chemists.com/N5_2011/P ... -P6-1.html

А куда девают эти отходы?
Подозреваю, что не продают запросто так, т.е. пришел на фирму химреактивов и купил за наличку кусок кремния из некондиции.

Переплавка. Если загрязнены - повторная очистка ("по полной программе").
Кстати, не очень-то и купите (даже если бы и продавался): цифры не помню, но цены страшно кусаются (что-то порядка 200 долл за кг).

Author:  Моня Квасов [ 17 Apr 2012 02:20 ]
Post subject:  Re: Кремний. получение, применение и соединения.

Это цена за особо чистый или технический?

Author:  Volodymyr [ 17 Apr 2012 03:36 ]
Post subject:  Re: Кремний. получение, применение и соединения.

Полупроводниковый. Для технического это крутой перебор (повторюсь: точной цифры не помню).

Author:  Моня Квасов [ 17 Apr 2012 05:39 ]
Post subject:  Re: Кремний. получение, применение и соединения.

Так я имел виду технический или какая там квалификация чистоты у этого некондиционного отхода производства полупроводниковых материалов.

Author:  феерверкер [ 21 Apr 2012 22:44 ]
Post subject:  Re: Кремний. получение, применение и соединения.

А смесь кварца с алюминием гореть будет :bm: 3SiO2 + 4Al = 2Al2O3 + 3Si реакция пойдет или обязательно серу вводить?

Author:  Volodymyr [ 22 Apr 2012 00:05 ]
Post subject:  Re: Кремний. получение, применение и соединения.

Моня Квасов wrote:
Так я имел виду технический или какая там квалификация чистоты у этого некондиционного отхода производства полупроводниковых материалов.

Начиная от полупроводниковой чистоты (примерно соответствует ОСЧ - если не считать легирующие добавки) и заканчивая смесью кремния с тараканами - потому он и некондиционный продукт.

Author:  олимпиадник [ 23 Sep 2012 00:34 ]
Post subject:  Соли германия и титана

Подскажите пожалуйста как получить соль германия из транзисторного германия?

Page 1 of 4 All times are UTC [ DST ]
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
http://www.phpbb.com/