Siliciumcarbide

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Siliciumcarbide
Structuurformule en molecuulmodel
Siliciumcarbid.jpg
Algemeen
Molecuulformule
     (uitleg)
SiC
Andere namen carborundum
Molmassa 40,097 g/mol
CAS-nummer 409-21-2
Beschrijving zwartgroen geurloos poeder of granulaat
Waarschuwingen en veiligheidsmaatregelen
P-zinnen S26, S37/39
Carcinogeen nee (granulaire vorm), ja (whiskers, vezels)
Hygroscopisch? nee
EG-Index-nummer 206-991-8,
Fysische eigenschappen
Aggregatietoestand vast
Kleur zwartgroen
Dichtheid 3,22 g/cm³
Smeltpunt 2700 °C
Dampdruk 0 Pa
Oplosbaarheid in water 0 g/L
Onoplosbaar in water
Waar mogelijk zijn SI-eenheden gebruikt. Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal  Portaalicoon   Scheikunde

Siliciumcarbide (SiC), ook bekend als carborundum, is een zeer hard materiaal dat veel wordt gebruikt voor slijpen en polijsten, in de vorm van slijpstenen, polijst- en slijppoeders en als bekleding van schuurpapier, en tegenwoordig ook voor de pantsering van pantservoertuigen. De verbinding is ontdekt door Edward Goodrich Acheson die er op 28 februari 1893 een patent op verkreeg.

Productie[bewerken]

Granulair siliciumcarbide wordt op commerciële schaal geproduceerd door een reactie bij zeer hoge temperatuur. Hoogwaardig silica zand en koolstof (meestal petroleumcokes) worden hiervoor in de juiste verhouding tot reactiemateriaal gemengd. Van dit mengsel wordt een hoop materiaal gebouwd. Midden in deze hoop materiaal bevindt zich een kern van grafiet die dient als stroomgeleider. De grafietkern wordt aangesloten op een transformator en onder spanning gezet. Als gevolg van de weerstand loopt in de kern van de hoop materiaal (oven) de temperatuur op tot circa 2700 graden Celsius. Bij deze temperatuur loopt de reactie SiO2 (zand) + 3C (cokes) levert SiC + 2CO (koolmonoxide); kortom[1]:

SiO2 + 3 C → SiC + 2 CO

Verschijning[bewerken]

Eenkristal van moissaniet (grootte ongeveer 1 mm)

Natuurlijk siliciumcarbide, moissaniet, komt slechts in zeer kleine hoeveelheden voor, in afzettingen van korund en kimberliet en daarnaast in bepaalde soorten meteorieten. Het eerste natuurlijke moissaniet werd gevonden in de meteoriet van Canyon Diablo in Arizona door Ferdinand Henri Moissan, naar wie het materiaal in 1905 werd genoemd.

Moissaniet is op Aarde zeldzaam maar elders in de ruimte niet. Zo komt het veel voor in het stof rond koolstofrijke sterren.

Toxicologie en veiligheid[bewerken]

Een duidelijk onderscheid moet worden gemaakt tussen granulair siliciumcarbide en vezelvormig siliciumcarbide, wat voor specifieke doeleinden op nano schaal wordt geproduceerd. Aangetoond is dat granulair siliciumcarbide toxisch inert is. Granulair siliciumcarbide, zoals dat in Nederland wordt geproduceerd, is niet als gevaarlijke stof of preparaat geclassificeerd volgens de EG-Richtlijn 67/548/EEG of Richtlijn 1999/45/EG of Verordening (EG) nr. 1272/2008.

In een op 7 december 2012 gepubliceerd rapport stelt de Nederlandse Gezondheidsraad dat siliciumcarbide in vezelvorm (vezels, ‘whiskers’) kanker kan veroorzaken en geclassificeerd moet worden als ‘kankerverwekkend voor de mens’ (in categorie 1A), volgens het classificatiesysteem van de Gezondheidsraad. De gegevens over de granulaire vorm van siliciumcarbide zijn onvoldoende om de carcinogene eigenschappen hiervan te kunnen classificeren (categorie 3). Reden is dat de commissie zich zorgen maakt over de vraag of het commerciële granulaire siliciumcarbide voldoende vrij is van vezelvormig siliciumcarbide.

Bronnen, noten en/of referenties
  1. Voor een nadere beschrijving van het productieproces en de toepassingen wordt verwezen naar het "best reference" document anorganische bulkchemie: http://legsys.infomil.nl/legsys/bref/LVICvastenoverig.pdf., par. 7.9, pagina 759.

Externe links