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