Karbid křemíku

Karbid křemíku
Karbid křemíku
Karbid křemíku
Obecné
Systematický název Karbid křemíku
Anglický název Silicon carbide
Německý název Siliciumcarbid
Sumární vzorec SiC
Vzhled žlutá, zelená až černá barva
Identifikace
Registrační číslo CAS 409-21-2
PubChem 9863
SMILES [C-]#[Si+]
InChI 1S/CSi/c1-2
Vlastnosti
Molární hmotnost 40,096
Teplota tání 2830 °C
Hustota 3,16 g·cm−3
Index lomu 2,55
Rozpustnost ve vodě nerozpustný
Není-li uvedeno jinak, jsou použity
jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).
Některá data mohou pocházet z datové položky.

Karbid křemíku (SiC) je sloučenina uhlíku a křemíku. Velmi vzácně se vyskytuje i v přírodě jako minerál moissanit. Často se mylně uvádí, že se v této sloučenině vyskytuje čtyřnásobná vazba mezi atomy C a Si. Vazba je díky prostorové struktuře pevné látky tvořené tetraedry jednoduchá – samostatná molekula SiC neexistuje.

Vznik

Karbid křemíku se připravuje reakcí uhlíku s křemíkem nebo oxidem křemičitým, případně reakcí oxidu uhelnatého s křemíkem nebo jeho oxidem:

Si + C → SiC
SiO2 + 3C → SiC + 2CO (při 2 000 °C)
Si + 2CO → SiC + CO2

Vlastnosti a použití

Vyznačuje se velkou tvrdostí (na Mohsově stupnici má hodnotu 9,5), používá se jako brusný materiál, při výrobě žáruvzdorných cihel, jako polovodič a někdy jako lacinější náhražka diamantu. Je ho možno použít také na umělou výrobu křemíku:

SiO2 + 2SiC → 3Si + 2CO

Je znám i pod obchodním označením karborundum.

Při 2 500 °C se rozkládá na plynný křemík a uhlík ve formě grafitu:

SiC(s) → Si(g) + C(s)

Pod vakuem lze takto připravovat i grafenové struktury.[1]

Index lomu je 2,65 až 2,69.

Moissanit

Přírodní moissanit se vyskytuje pouze ve stopových množstvích v některých typech meteoritů a v ložiskách korundu a kimberlitu; přírodní monokrystaly nepřesahují velikost několika milimetrů.[2] Tvoří jemné, bezbarvé krystaly s diamantovým leskem. Syntetický analog a technický produkt podobný strukturou a složením je karborundum.

Přírodní moissanit byl poprvé objeven v roce 1893 v Arizoně Ferdinandem Henrim Moissanem, po kterém byl minerál v roce 1905 pojmenován.[3]

V posledních desetiletích se objevila technologie pro pěstování velkých průhledných syntetických monokrystalů moissanitu, často používaných k imitaci diamantů.[4] Téměř každý karbid křemíku prodávaný na světě, včetně moissanitových šperků, je syntetický.

Odkazy

Reference

  1. ↑ RUAN, Ming; HU, Yike; GUO, Zelei; DONG, Rui; PALMER, James; HANKINSON, John; BERGER, Claire. Epitaxial graphene on silicon carbide: Introduction to structured graphene. S. 1138–1147. MRS Bulletin [online]. 2012-12 [cit. 2021-10-19]. Roč. 37, čís. 12, s. 1138–1147. DOI 10.1557/mrs.2012.231. 
  2. ↑ Silicon carbide. chemeurope.com [online]. [cit. 2022-04-08]. Dostupné online. 
  3. ↑ Learn About Moissanite. keyzarjewelry.com [online]. [cit. 2022-04-08]. Dostupné online. 
  4. ↑ Synthetic Moissanite: A New Diamond Substitute. gia.edu [online]. [cit. 2022-04-08]. Dostupné online. 

Související články

Externí odkazy

Zdroj