Die elektrische Zerstäubung von Silicium in Aceton

Zusammenfassung

Die Bildung kolloider Lösungen durch Hochspannungskurzschlu\funken zwischen kleinen Siliciumstücken in Aceton unter sauerstoffreiem Stickstoff wird untersucht: sowohl die Veränderungen der Siliciumoberflächen durch das kurzzeitige Schmelzen und Verdampfen des Siliciums, als auch die chemischen Eigenschaften der in Lösung befindlichen Kolloide. Das Interesse war nicht, wie bei der Svedbergschen Kolloidzerstäubung, auf die Methode zur Herstellung kolloider Metalle, in diesem Falle kolloiden Siliciums, gerichtet, sondern auf die chemische Umsetzung des Siliciums unter den gegebenen extremen Temperaturbedingungen mit dem Aceton zu kolloiden Siliciumverbindungen.

Durch fraktioniertes Zentrifugieren und Eindampfen der Restlösung ist die kolloide Lösung der Siliciumverbindungen in 3 Anteile zerlegt worden: Ein braunes Pulver, schwarze Flocken und ein dem Silikagel ähnliches Gel. Die 3 Substanzen enthielten alle Si, O, C und H in Form einer anorganischen Si-O-haltigen Komponente und einer ungesättigten Kohlenwasserstoffkomponente. Je grö\er der Anteil der organischen Komponente ist, desto kleiner und löslicher sind die Kolloidteilchen in Aceton. Die Struktur der Gelteilchen ist sehr labil und geht unter Verglimmen in eine stabilere aber nicht kristalline über. Dieser Vorgang findet beim Erwärmen, auch unter vollkommenem Ausschlu\ von Sauerstoff, statt. Das Gel löst sich in Laugen und flockt wieder mit Säuren. Das ganze Verhalten, einschlie\lich der analytischen Befunde, lä\t darauf schlie\en, da\ die hier erhaltene kolloide Lösung, aber auch das Svedbergsche Siliciumsol nicht kolloides elementares Silicium enthalten, sondern Kolloidteilchen, die silikonharzartigen Charakter besitzen.