Ταξινόμηση μεταλλικού πυριτίου

Η ταξινόμηση του μεταλλικού πυριτίου βασίζεται συνήθως στην περιεκτικότητα των τριών κύριων ακαθαρσιών, του σιδήρου, του αλουμινίου και του ασβεστίου, που περιέχονται στη σύνθεση του μεταλλικού πυριτίου. Σύμφωνα με την περιεκτικότητα σε σίδηρο, αλουμίνιο και ασβέστιο στο μεταλλικό πυρίτιο, μπορεί να χωριστεί σε διαφορετικές ποιότητες όπως 553, 441, 411, 421, 3303, 3305, 2202, 2502, 1501, 1101 κ.λπ.
Στη βιομηχανία, το μέταλλο πυριτίου παράγεται συνήθως με τη μείωση του διοξειδίου του πυριτίου από τον άνθρακα σε έναν ηλεκτρικό κλίβανο. Η εξίσωση της χημικής αντίδρασης είναι: SiO2+2C → Si+2CO. Η καθαρότητα του πυριτίου που παράγεται με αυτόν τον τρόπο είναι 97~98%, το οποίο ονομάζεται μεταλλικό πυρίτιο. Μετά την τήξη και την ανακρυστάλλωση, οι ακαθαρσίες αφαιρούνται με οξύ για να ληφθεί μεταλλικό πυρίτιο με καθαρότητα 99.7-99.8%.
Το κύριο συστατικό του μεταλλικού πυριτίου είναι το πυρίτιο, επομένως έχει παρόμοιες ιδιότητες με το πυρίτιο. Το πυρίτιο έχει δύο αλλότροπα, το άμορφο πυρίτιο και το κρυσταλλικό πυρίτιο. Το άμορφο πυρίτιο είναι μια γκρίζα μαύρη σκόνη, η οποία είναι στην πραγματικότητα ένα μικροκρυσταλλικό υλικό. Το κρυσταλλικό πυρίτιο έχει την κρυσταλλική δομή και τις ημιαγωγικές ιδιότητες του διαμαντιού, με σημείο τήξης 1410 μοίρες, σημείο βρασμού 2355 μοίρες, σκληρότητα Mohs 7 και ευθραυστότητα. Το άμορφο πυρίτιο έχει ενεργές χημικές ιδιότητες και μπορεί να καεί βίαια στο οξυγόνο. Αντιδρά με μη μέταλλα όπως αλογόνα, άζωτο και άνθρακας σε υψηλές θερμοκρασίες και μπορεί επίσης να αντιδράσει με μέταλλα όπως το μαγνήσιο, το ασβέστιο και ο σίδηρος για να σχηματίσει πυριτικά. Το άμορφο πυρίτιο είναι σχεδόν αδιάλυτο σε όλα τα ανόργανα και οργανικά οξέα, συμπεριλαμβανομένου του υδροφθορικού οξέος, αλλά μπορεί να διαλυθεί σε μικτά οξέα νιτρικού οξέος και υδροφθορικού οξέος. Ένα συμπυκνωμένο διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου μπορεί να διαλύσει άμορφο πυρίτιο και να απελευθερώσει αέριο υδρογόνο. Το κρυσταλλικό πυρίτιο είναι σχετικά ανενεργό και δεν συνδυάζεται με το οξυγόνο ακόμη και σε υψηλές θερμοκρασίες. Δεν είναι διαλυτό σε κανένα ανόργανο ή οργανικό οξύ, αλλά μπορεί να διαλυθεί σε μικτά οξέα νιτρικού οξέος και υδροφθορικού οξέος, καθώς και σε πυκνά διαλύματα υδροξειδίου του νατρίου.