工业经济体有一天可能会耗尽其最重要的自然资源之一——石油，但至少高科技经济体在硅的供应方面是安全的，硅是每台计算机处理器中的关键成分。它的氧化物形式，被称为二氧化硅或石英，非常普遍。事实上，它就是泥土：几乎所有类型的沙子、粘土和岩石都以某种形式含有二氧化硅，而地壳的整体一半以上是由二氧化硅组成的。
- 部门：思维火花
- 元素：硅
- 项目：提纯
- 时间：4小时
- 价格 $40
- 难度： 初学者 | | | | | 大师 （编者注：4/5）
在工业上，二氧化硅通过在熔炉中与焦炭（煤炭的一种形式，不是饮料）加热来转化为纯硅。但有一种更简单，虽然成本效益较低的方法，这是我从英格兰的一位科学老师杰森·斯坦纳那里学到的。你只需要在试管中加热常见的硅砂和镁粉的混合物。镁会将二氧化硅中的氧原子夺走，留下元素硅。
没有完美的反应，在这种情况下，试管底部会留下镁、氧化镁、硅化镁和硅的混合物。幸运的是，最好的提纯方法也是最有趣的。我告诉了我8岁的哈利·波特迷，我准备了一个火焰药水。
注意！ 西奥多·格雷是一名接受过实验室安全规程培训的科学家。请勿在家中尝试此实验。有关格雷的科学研究的更多信息，请 访问他的网站。
首先，将任何五金店出售的盐酸（37% HCl）倒入水中，比例为1份盐酸兑5份水。（不要反过来。老化学家的说法“做你该做的，将酸加入水中”是为了防止你被蒸汽爆炸伤害，如果将水倒入酸中，可能会发生爆炸。）然后将试管里的东西倒进去，你就会得到一团美妙的冒泡的火焰，以及一朵可爱的蘑菇状烟云。这是最棒的不会失败的火焰药水之一。（我也可以做漂浮药水，尽管我不得不向我女儿解释，因为我们住在麻瓜区，我只能漂浮非常小的物体。）
从化学上讲，粉末接触酸后会发生几件事。任何残留的镁粉都会与酸反应生成氢气。硅化镁与酸反应生成硅烷气体，硅烷气体接触空气会自燃，发出噼啪声点燃附近的氢气。
如果空气中仍然漂浮着一些镁粉，它也会着火，产生明亮的闪光和一团白烟。你一次就能得到三种火焰，然后掉落到碗底的粉末就是纯净的元素硅。咒语是虚构的，但药水是真实的，这是一个很棒的药水。
本文已更新。它最初刊登在2005年10月的《趣味科学》杂志上。
