A napelemek félvezetőkből állnak, félvezetőt pedig például szilíciumból lehet készíteni. A szilícium nagy mennyiségben található a természetben SiO2, azaz homok formájában. Gábor ezen az oldalon elmondja, hogyan lehet a homokból tiszta szilíciumot előállítani.

 

Elemi szilícium előállítására a következő reakciót használhatjuk:

SiO2 + 2 Mg = 2 MgO + Si

E reakciót a következő folyamatok kísérik:

2 Mg + Si = Mg2Si

3 Mg + N2 = Mg3N2

A kísérletet virágcserépben hajtjuk végre, melynek alsó nyílását cserépdarabbal befedjük. 4 g finom SiO2- és 6 g Mg-porból keveréket készítünk s azt a virágcserépbe töltjük. Közepébe lyukat fúrunk és ebbe 6-8 cm hosszú magnéziumszalagot szúrunk. A cserepet azbeszthálón vasháromlábra tesszük és a Mg-szalag végét Bunsen-égő lángjával meggyújtjuk. Az égő Mg heves tűztünemény kíséretében megindítja a reakciót. Lehűlés után a terméket porcelánmozsárban jól eldörzsöljük, és nagy főzőpohárba öntjük. 100 cm3 desztillált víz és 100 cm3 tömény HCl elegyével leöntjük. A sav hatására a Mg2Si és Mg3N2 az alábbi egyenletek szerint reagál:

Mg2Si + 4 HCl = SiH4 + 2 MgCl2

Mg3N2 + 8 HCl = 2 NH4Cl + 3 MgCl2

A SiH4 a levegőn azonnal meggyullad és SiO2-dá ég el, miközben fehér füst jelenik meg és kis pukkanásokat hallunk. Visszamarad a barna színű amorf szilícium, melyet szívótölcséren leszívunk, a szűrőn híg sósavval mossuk, majd megszárítjuk.

 

 

Utolsó frissítés dátuma: 2004 október 25.