কিভাবে সিলিকন ধাতু শ্রেণীবদ্ধ করা হয়
"সিলিকন মেটাল" (চীনে ইন্ডাস্ট্রিয়াল সিলিকন নামেও পরিচিত) হল একটি বাণিজ্য নাম যা মাঝামাঝি-1960 দশকে আবির্ভূত হয়। এর উত্থান সেমিকন্ডাক্টর শিল্পের উত্থানের সাথে জড়িত ছিল। সাধারণ আন্তর্জাতিক অনুশীলন হল বাণিজ্যিক সিলিকনকে সিলিকন ধাতু এবং সেমিকন্ডাক্টরের জন্য সিলিকনে ভাগ করা। সিলিকন ধাতু হল এমন একটি পণ্য যা বৈদ্যুতিকভাবে উত্তপ্ত চুল্লিতে গন্ধযুক্ত কোয়ার্টজ এবং কোক থেকে তৈরি হয়, যার প্রধান উপাদান সিলিকনের পরিমাণ প্রায় 98 শতাংশ (99.99 শতাংশ Si সিলিকন ধাতুতেও অন্তর্ভুক্ত) এবং অবশিষ্ট অমেধ্যগুলি হল লোহা, অ্যালুমিনিয়াম, ক্যালসিয়াম, ইত্যাদি সেমিকন্ডাক্টর সিলিকন সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসের জন্য উচ্চ বিশুদ্ধতার সিলিকন ধাতু তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। এটি পলিক্রিস্টালাইন এবং মনোক্রিস্টালাইন আকারে বিক্রি হয়, আগেরটি সস্তা এবং পরবর্তীটি ব্যয়বহুল। এটি ব্যবহারের উপর নির্ভর করে বিভিন্ন স্পেসিফিকেশনে বিভক্ত। পরিসংখ্যান অনুযায়ী, 1985 সালে বিশ্ব প্রায় 500,{5}} টন সিলিকন ধাতু ব্যবহার করেছিল, যার মধ্যে প্রায় 60 শতাংশ অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয় ব্যবহার করা হয়েছিল, 30 শতাংশেরও কম জৈব সিলিকনের জন্য ব্যবহৃত হয়েছিল, প্রায় 3 শতাংশ অর্ধপরিবাহীগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়েছিল , এবং বাকীটি ইস্পাত গলানো এবং নির্ভুল সিরামিক ইত্যাদির জন্য ব্যবহৃত হয়েছিল।
সিলিকন ধাতুর শ্রেণীবিভাগ সাধারণত সিলিকন ধাতব রচনায় থাকা লোহা, অ্যালুমিনিয়াম এবং ক্যালসিয়ামের তিনটি প্রধান অমেধ্যের বিষয়বস্তুর উপর ভিত্তি করে। সিলিকন ধাতুতে লোহা, অ্যালুমিনিয়াম এবং ক্যালসিয়ামের বিষয়বস্তু অনুসারে, সিলিকন ধাতুকে বিভিন্ন গ্রেডে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে যেমন 553, 441, 411, 421, 3303, 3305, 2202, 2502, 1501 এবং 1101।
শিল্পগতভাবে, সিলিকন ধাতু সাধারণত বৈদ্যুতিক চুল্লিতে কার্বন থেকে সিলিকন ডাই অক্সাইড হ্রাস করে উত্পাদিত হয়। রাসায়নিক বিক্রিয়া সমীকরণ: SiO2 plus 2C → Si plus 2CO এইভাবে উৎপন্ন সিলিকন 97-98 শতাংশ বিশুদ্ধ এবং সিলিকন ধাতু বলা হয়। তারপর এটি গলিয়ে পুনরায় ক্রিস্টালাইজ করা হয় এবং 99.7~99.8 শতাংশ বিশুদ্ধতা সহ সিলিকন ধাতু পেতে অ্যাসিড দিয়ে অমেধ্য অপসারণ করা হয়।
সিলিকন ধাতু প্রধানত সিলিকন দ্বারা গঠিত, তাই এটির সিলিকনের অনুরূপ বৈশিষ্ট্য রয়েছে। সিলিকনের দুটি আইসোমার রয়েছে, নিরাকার সিলিকন এবং স্ফটিক সিলিকন। নিরাকার সিলিকন একটি ধূসর-কালো পাউডার এবং আসলে একটি মাইক্রোক্রিস্টাল। স্ফটিক সিলিকনের স্ফটিক গঠন এবং হীরার অর্ধপরিবাহী বৈশিষ্ট্য রয়েছে, যার গলনাঙ্ক 1410 ডিগ্রি, একটি স্ফুটনাঙ্ক 2355 ডিগ্রি, একটি মোহস কঠোরতা 7 এবং একটি ভঙ্গুর প্রকৃতি। নিরাকার সিলিকন রাসায়নিকভাবে সক্রিয় এবং অক্সিজেনে হিংস্রভাবে জ্বলতে পারে। এটি উচ্চ তাপমাত্রায় হ্যালোজেন, নাইট্রোজেন, কার্বন এবং অন্যান্য অ ধাতুর সাথে বিক্রিয়া করে এবং সিলিসাইড তৈরি করতে ম্যাগনেসিয়াম, ক্যালসিয়াম, লোহা এবং অন্যান্য ধাতুর সাথে যোগাযোগ করতে পারে। নিরাকার সিলিকন হাইড্রোফ্লোরিক অ্যাসিড সহ প্রায় সমস্ত অজৈব এবং জৈব অ্যাসিডে অদ্রবণীয়, তবে নাইট্রিক অ্যাসিড এবং হাইড্রোফ্লোরিক অ্যাসিডের মিশ্রণে দ্রবীভূত হতে পারে। ঘনীভূত সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড দ্রবণ নিরাকার সিলিকন দ্রবীভূত করতে পারে এবং হাইড্রোজেন গ্যাস ছেড়ে দিতে পারে। স্ফটিক সিলিকন তুলনামূলকভাবে নিষ্ক্রিয় এবং রাসায়নিকভাবে উচ্চ তাপমাত্রায়ও অক্সিজেনের সাথে একত্রিত হয় না। এটি যেকোনো ধরনের অজৈব এবং জৈব অ্যাসিডেও দ্রবণীয়, কিন্তু নাইট্রিক অ্যাসিড এবং হাইড্রোফ্লোরিক অ্যাসিডের মিশ্রণে পাশাপাশি ঘনীভূত সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড দ্রবণে দ্রবণীয়।
