Химия и Химики № 1 2012. Получение силицида магния. Образование и самовоспламенение силана

Реакция магния и аэросила

В предыдущих частях статьи описано получение силицида магния из порошка магния и мелкорастертого песка. В практикуме Рипана и Четяну вместо песка рекомендуют использовать прокаленный кизельгур.

Вполне логично предположить, что для получения силицида магния можно использовать и другую форму диоксида кремния - аэросил. Аэросил - очень мелкодисперсный порошок аморфного диоксида кремния (размер частиц примерно от 5 до 40 нм), который получают реакцией тетрахлорида кремния и водяных паров. Аэросил имеет высокую удельную поверхность (сотни м² на 1 г) и применяется как наполнитель каучуков, для приготовления мазей, красок, лаков, смазок и в качестве стабилизатора суспензий.

Высокая удельная поверхность аэросила должна облегчить его реакцию с магнием, однако, насыпная плотность аэросила низкая (несколько десятков грамм на литр): в порошке много воздуха, благодаря чему аэросил очень легкий.

Последнее обстоятельство весьма неблагоприятно для получения силицида магния. Можно ожидать, что смесь магния и аэросила при поджигании вспыхнет. При этом значительная часть магния (и силицида магния) просто сгорит. Не следует также забывать, что аэросил способен сорбировать водяные пары. Эта вода также будет активно реагировать с магнием.

Учитывая такой прогноз, мы не стали проводить реакцию в пробирке. Смесь порошков магния и аэросила (4 моля магния на 1 моль диоксида кремния) просто насыпали в металлическую крышку из-под кофе и положили на нее горящий кусочек магния. Произошла яркая вспышка, которая напоминала вспышку смеси магния и перманганата [1].

После реакции смесь была бело-серой, что указывает на переход значительной части магния в оксид, поэтому мы даже не пытались использовать ее для получения силана.

____________________________________
¹ Разумеется, в случае аэросила вспышка была слабее.

Смотреть Видео (4 Мб, .avi )