El Silicio: De la arena a los chips, un proceso fascinante

El silicio, el segundo elemento más abundante en la corteza terrestre después del oxígeno, es fundamental para la industria electrónica y tecnológica.

Contenido
  1. ¿Cómo se obtiene este elemento químico?
    1. 1. Obtención a partir de la sílice:
    2. 2. Obtención a partir de silicatos:
    3. 3. Purificación del silicio:
  2. Formas de obtener silicio:
  3. En resumen:

¿Cómo se obtiene este elemento químico?

Su obtención se lleva a cabo a partir de diversos procesos, cada uno con sus ventajas e inconvenientes.

1. Obtención a partir de la sílice:

  • Reducción con carbono: El método más común para obtener silicio puro es mediante la reducción de la sílice (SiO2) con carbono (coque) en un horno de arco eléctrico a altas temperaturas (aproximadamente 1800 °C). La reacción química que se produce es:

SiO2 + 2C → Si + 2CO

  • Reducción con magnesio: Este método, menos utilizado, emplea magnesio como agente reductor en un proceso similar al anterior. La reacción química es:

SiO2 + 2Mg → Si + 2MgO

2. Obtención a partir de silicatos:

  • Fusión con carbonato de sodio: La sílice presente en los silicatos se puede separar mediante fusión con carbonato de sodio (Na2CO3) a altas temperaturas. El silicio se obtiene posteriormente por reducción con carbono.
  • Proceso de Bayer: Este método se utiliza para obtener aluminio a partir de la bauxita, pero también produce silicio como subproducto.

3. Purificación del silicio:

El silicio obtenido por los métodos mencionados anteriormente contiene impurezas que deben eliminarse para obtener un material de alta calidad.

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La técnica más utilizada para la purificación del silicio es el proceso de zonificación, que consiste en fundir el silicio y hacerlo crecer lentamente en un cristal, arrastrando las impurezas a una zona específica del mismo.

Formas de obtener silicio:

  • Silicio metalúrgico: Se obtiene por reducción con carbono y tiene una pureza del 98-99%. Se utiliza principalmente en la producción de aleaciones.
  • Silicio policristalino: Se obtiene por solidificación del silicio fundido y tiene una pureza del 99,9%. Se utiliza en la fabricación de células solares y obleas para la industria electrónica.
  • Silicio monocristalino: Se obtiene por el proceso de zonificación y tiene una pureza superior al 99,999%. Se utiliza en la fabricación de circuitos integrados y dispositivos electrónicos de alta potencia.

En resumen:

  • El silicio se obtiene principalmente a partir de la sílice mediante reducción con carbono o magnesio.
  • Existen diferentes métodos para purificar el silicio y obtenerlo en diferentes formas con distintos niveles de pureza.
  • El silicio es un material fundamental para la industria electrónica y tecnológica.

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MayckBernales

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