Procés de Acheson
El procés de Acheson va ser inventat per Edward Goodrich Acheson per a sintetisar carbur de silici (SiC) i grafit.
Processe
[editar | editar còdic]El procés consistix en calfar una mescla de diòxit de silici (SiO2), en forma de sílice o arena de cuarzo,[1] i carbono, en la seua forma elemental com coque en pols, en un recipient de ferro.
En el forn, el diòxit de silici, que a voltes també conté atres aditius, es fon al voltant d'una vareta de grafit, que servix com a núcleu. Es passa una corrent elèctrica a través del grafit, que calfa la mescla a 1700-2500 °C.[1] El resultat de la reacció carbotérmica és una capa de carbur de silici (especialment en les seues fases alfa i beta) forma al voltant de la barra i l'emissió de monòxit de carbono (CO). Hi ha quatre reaccions químiques en la producció de carbur de silici:[2]
- C + SiO2 → SiO + CO
- SiO2 + CO → SiO + CO2
- C + CO2 → 2CO
- SiO + 2C → SiC + CO
Este procés general és altament endotèrmic, en una reacció neta de:[1]
- SiO2 + 3C + 625.1 kJ → &x3B1;-SiC + 2 CO
Descobriment
[editar | editar còdic]En 1890, Acheson va intentar sintetisar diamants, pero va terminar creant cristals blaus de carbur de silici que va cridar carborundo.[3] Va descobrir que el silici es vaporizaba quan es sobrecalentaba, deixant grafit. També va descobrir que en començar en carbono en lloc de carbur de silici, el grafit es produïa solament quan hi havia una impurea, com la sílice, que produiria primer un carbur. Ell va patentar el procés de fer grafit en 1896. Despuix de descobrir este procés, Acheson va desenrollar un forn elèctric eficient basat en calfament resistivo, el disseny del qual és la base de la majoria de la fabricació de carbur de silici en l'actualitat.[4]
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ 1,0 1,1 1,2 «The Art of Silicon Carbide». www.sic.saint-gobain.com. Archivat des d'el original, el 22 de setembre de 2015. Consultat el 22 d'octubre de 2015.
- ↑ Weimer, A.W. (1997). Carbide, Nitride and Boride Materials Synthesis and Processing, London: Chapman & Hall, pp. 115–122. ISBN 0-412-54060-6.
- ↑ Mary Bellis. «Edward Goodrich Acheson – Carborundum». Inventors.about.com. Archivat des d'el original, el 12 de juliol de 2012. Consultat el 22 d'agost de 2013.
- ↑ Thompson, M. de Kay (1911). Applied Electrochemistry, The MacMillan Company, pp. 220–224.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Proceso de Acheson» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.