Изготовление кремния из песка

Изготовление кремния из песка

Превратите грязь в материал, необходимый любому компьютеру. И получите фейерверк в подарок!
ИНДУСТРИАЛЬНАЯ ЭКОНОМИКА может когда-нибудь лишиться одного из своих главных ресурсов — нефти. Но высокотехнологичная экономика вряд . ли останется без своего главного ресурса — кремния, незаменимого компонента компьютерного процессора. Его оксида, известного как кварц, повсюду как грязи. В самом деле, почти все сорта песка, глины и камней содержат кварц в той или иной форме, а земная кора в целом более чем на половину состоит из кварца.

В промышленности кварц превращают в чистый кремний, нагревая его коксом (одним из видов угля) в печи. Но есть более простой, хотя и более затратный способ, о котором я узнал от Джейсона Стайнера, учителя естествознания из Англии. Всё, что нужно сделать, — нагреть смесь обычного кварцевого песка и порошка магния в пробирке. Магний забирает у кварца атомы кислорода, оставляя чистый кремний.

Ни одна реакция не совершенна, и в данном случае на дне пробирки получается смесь магния, оксида магния, силицида магния и кремния. К счастью, лучший способ очистить его так же очень занимателен. Я даже сказал своей восьмилетней фанатке Гарри Поттера, что готовлю огненное зелье.

Сперва нужно вылить чашку того, что в хозяйственных магазинах называется соляной кислотой (37% HC1) в пять чашек воды. (И ни в коем случае не наоборот. Старые химики говорят: «Чтоб не сделаться уродом, только кислоту лей в воду». Ведь если лить воду в кислоту, получится взрыв пара.) Затем
нужно высыпать туда содержимое пробирки, и получится чудесная пенящаяся масса пылающих пузырьков и прекрасное грибообразное облако дыма. Это одно из лучших безотказных огненных зелий. (Я могу также изготовить зелье для левитации (с. 176), при этом пришлось объяснить дочери, что, поскольку мы живём в мире маглов, я вправе заставить левитировать лишь маленькие предметы).

С химической точки зрения, когда порошок встречается с кислотой, происходит сразу несколько процессов. Весь оставшийся магниевый порошок взаимодействует с кислотой, и получается водород. Силицид магния взаимодействует с кислотой, образуя газ силан, который сам собой загорается при контакте с воздухом, и получаются небольшие вспышки, поджигающие клубящийся поблизости водород.

Если в воздухе летает немного магниевого порошка, он тоже загорается с яркой вспышкой, выбрасывая клубы белого дыма. Получается сразу три формы огня в одном, а порошок, оставшийся на дне чаши, и будет чистым кремнием. Заклинания бывают лишь в фэнтези, но зелья действительно существуют, и вот одно из них.

Автор

Запись опубликована 17 Апрель 2013 в разделе Технологии