Jelaskan Proses Pembuatan/Ekstraksi Silikon dan Fosfor!
Dalam artikel ini kamu akan menemukan penjelasan tentang proses pembuatan atau ekstraksi silikon dan fosfor dari bijihnya.
Pembuatan Silikon
Silikon memiliki banyak kegunaan dalam kehidupan kita, salah satunya sebagai semokonduktor. Silikon sebagai semokonduktor banyak digunakan dalam industri elektronik.
Silikon yang digunakan dalam bidang ini harus benar-benar murni. Untuk membuat dan memurnikan silokon, berikut tahapan yang dilakukan.
Tahap pertama dalam pembuatan silikon adalah memanaskan silikon dioksida dengan karbon pada suhu lebih dari 2000 degC.
Dari hasil pemanasan tersebut, dihasilkan silikon mentah cair yang memiliki titik leleh 1400 degC.
Agar silikon yang dihasilkan lebih murni lagi, silikon mentah dipanaskan pada suhu 300 degC dengan gas HCl.
Si(s) + 3HCl ⇒ SiHCl3 + H2
Proses diatas menghasilkan triklorosilane, SiHCl3 yang bisa didestilasi beberapa kali untuk mencapai kemurnian yang diinginkan.
Kemudian, reaksi pembentukan triklorosilane diatas dapat dibalik untuk menghasilkan Si murni pada suhu 1000 degC.
Silikon juga digunakan dalam pembuatan sel solar.
Untuk keperluan tersebut, dibutuhkan Si yang ultra murni yang diproduksi melalui proses zone refining.
Prosesnya dimulai dari memanaskan batang silikon yang dilewatkan pada kawat pemanas sehingga silikonnya meleleh.
Ketika sedikit demi sedikit batang silikon digerakkan ke bagian bawah, silikon cairan akan mulai mengeras kembali.
Zat-zat pengotor akan berdifusi saat proses pemadatan ini ke silikon cair yang berada di atasnya.
Saat seluruh batang silikon telah dilewatkan pada kawat pemanas, zat-zat pengotor akan terkumpul di bagian atas batang dan dapat dihilangkan.
Proses pemanasan batang silikon ini diulang terus sampai mendapatkan kemurnian yang diinginkan.
Pembuatan Fosfor
Fosfor adalah unsur yang sangat reaktif. Oleh karena itu, proses ekstraksinya menggunakan metode yang cukup berbahaya.
Sumber utama fosfor adalah kalsium fosfat Ca3(PO4)2 yang disebut juga batu fosfat.
Mengekstrak fosfor dari kalsium fosfat butuh energi yang besar. Oleh karena itu, di negara yang listriknya mahal dan terbatas, ekstraksi fosfat tidak bisa dilakukan.
Biasanya, batu fosfat dibawa ke negara yang biaya listriknya lebih murah dan tersedia secara melimpah.
Proses pengubahan kalsium fosfat menjadi fosfor dilakukan di dalam furnace berukuran raksasa yang memiliki sekitar 60 ton elektroda karbon.
Furnace akan diisi bahan berikut.
- Kalsium fosfat
- Pasir
- Karbon
- Dan menggunakan energi listrik sebesar 5000 V.
Pada pemanasan suhu 1500 degC, kalsium fosfat bereaksi dengan karbon monoksida menghasilkan kalsium oksida, karbon dioksida dan gas tetrafosfor (P4).
2Ca3(PO4)2 + 10 CO ⇒ 6CaO + 10CO2 + P4(g)
Gas P4 yang terbentuk kemudian disedot dan diinginkan menggunakan air (disemprot). Fosfor cair akan mengendap dibagian bawah wadah dan dikumpulkan untuk dikeringkan.
Furnace berukuran besar tersebut dapat menghasilkan 5 ton P4 setiap jamnya.
Sekian artikel tentang proses pembuatan silikon dan fosfor. Semoga bermanfaat.
Posting Komentar untuk "Jelaskan Proses Pembuatan/Ekstraksi Silikon dan Fosfor!"