Reduksi Kimia

       Proses industri untuk mengekstraksi logam untuk menunjukkan perbedaan yang lebih baik daripada analisa termodinamika. kita dapat membandingkan keadaan yang paling sulit,sedang dan paling mudah untuk mereduksi bijih logam.

Ekstraksi Silikon 
      Silikon merupakan proses tingkatan ekstraksi yang sulit. Silikon dibuat dengan mereduksi kuarsa (quartz) atau sering disebut juga dengan silika ataupun silikon dioksida dengan kokas (C) yang mempunyai kemurnian yang tinggi. Proses reduksi ini dilangsungkan di dalam tungku listrik pada suhu 3000 °C. Reaksi yang terjadi adalah:

SiO2(l) + 2C(s) –––→ Si(l) + 2CO2

Silikon yang diperoleh kemudian didinginkan sehingga diperoleh padatan silikon. Namun silikon yang diperoleh dengan cara ini belum dalam keadaan murni. Agar diperoleh silikon dalam bentuk murni diawali dengan mereaksikan padatan silikon yang diperoleh melalui cara di atas direaksikan dengan gas klorin (Cl2), sesuai reaksi berikut:

Si(s) + Cl2(g) –––→ SiCl4(g)

Gas SiCl4 ini mememiliki titik didih 58 °C. Uap yang terbentuk kemudian dilewatkan melalui sebuah tabung panas berisi gas H2 sehingga terbentuk Si, berikut reaksinya:

SiCl4(g) + 2H2(g) –––→ Si(s) + 4HCl(g)

Padatan Si yang terbentuk berupa batangan yang perlu dimurnikan lebih lanjut denan cara pemurnian zona (zona refining).

Mineral silikon merupakan mineral terbanyak ke dua di alam setelah gas helium. Walau terbilang banyak pengambilan atau pemisahan Silikon murni dari mineralnya cukup sulit. Karenanya Si diekstraksi dari senyawa oksida (silica) atau sulfidanya dengan metode reduksi. berikut tahapan-tahapannya.

1.      SiO2 dipanaskan dengan kokas (karbon) pada suhu ± 3000oC dalam tungku pembakaran maupun tanur listrik. Pereaksi ditambahkan dari atas tungku. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut: SiO2(s) + C(s) --> Si(l) + 2CO(g)

2.      Lelehan Si yang dihasilkan dikeluarkan dari bawah tungku dan akan membentuk padatan. Si yang dihasilkan cukup murni dan dapat digunakan antara lain untuk pembuatan paduan dengan logam lain (alloy) Jika ingin memperoleh silicon dengan kemurnian lebih tinggi, maka dilanjutkan ke tahap3 berikut.

3.      .Silikon dipanaskan dengan gas clorida. Reaksi yang terjadi adalah: Si(s) + 2Cl2(g) --> SiCl4(l)

4.      .Lelehan SiCl4 selanjutnya dimurnikan dengan proses distilasi

5.      .SiCl4 lalu direduksi menjadi Si melalui pemanasan dengan H2 atau Mg. reaksi yang terjadi: SiCl4 + 2H2 --> Si + 4HCl SiCl4 + 2Mg --> Si + 2MgCl2

6.      .Produk reaksi dicuci dengan air panas untuk memperoleh Si

7.      .Si dimurnikan dengan alat zone refining.

 Dalam alat ini, batangan Si dilewatkan secara perlahan melalui alat pemanas. Pada zona pemanasan, batangan Si tersebut akan meleleh. Karena zat pengotor lebih mudah larut dalam lelehan dibanding dalam padatan Si, maka padatan tersebut akan terkumpul di dalam lelehan Si. Daerah lelehan yang tidak murni tersebut akan berpindah sepenjang batangan Si, selama proses berlangsung. Ketika daerah lelehan yang tidak murni telah sampai ke ujung, maka ujung ini akandibiarkan membentuk padatan sebelum dipotong.

Kegunaan Silikon
Silikon sering digunakan untuk membuat serat optik dan dalam operasi plastik digunakan untuk mengisi bagian tubuh pasien dalam bentuksilikone.