四氯化硅
物理性質
性狀:無色透明發煙液體。易流動,易揮發、具有難聞的窒息性氣味。
密度(g/mL,20℃):1.483
相對蒸汽密度(g/mL,空氣=1):5.86
熔點(oC): -70
5. 閃點(oC):57.6
溶解性:可與苯、乙醚、氯仿、石油醚、四氯化碳、四氯化錫、四氯化鈦、一氯及二氯化硫以任何比例混溶。
作用與用途
1.常溫常壓下穩定
避免光,明火,高溫。本品在濕空氣中由于水解和生成氯化氫而冒煙。在干燥的空氣或氧氣中加熱生成氯氧化硅;與氫(或其他還原劑)作用時生成三氯甲硅烷和其他氯代硅烷;與胺、氨迅速反應生成氮化硅聚合物;還能與醇、酚反應生成硅酸酯類;與有機金屬化合物(如鋅、汞、鈉化合物和格林納試劑)反應生成有機硅烷。當有水存在時,會腐蝕多數金屬;沒有水存在時,對鋼、鐵、普通金屬及合金實際上不起作用。在溫水中放熱,并分解成硅酸和氯化氫。遇醇同樣起激烈的反應。遇空氣中濕氣發煙。在水中易水解而轉變為硅膠。可與苯、乙醚、三氯甲烷等按任意比混合。與醇類作用可生成原硅酸酯,與格氏試劑作用生成氯硅烷。
2.本品有毒,吸入、吞咽或經皮膚吸收而引起中毒。對皮膚,眼睛,黏膜和其他組織有強烈刺激。生及操作過程注意設備密閉,操作人員穿戴防護用具,避免直接接觸。操作場所需通風良好。
性質與穩定性
1.用于制造有機硅化合物,如硅酸酯、有機硅油、高溫絕緣漆、有機硅樹脂、硅橡膠和耐熱墊襯材料。高純度四氯化硅為制造多晶硅、高純二氧化硅和無機硅化合物、石英纖維的材料。軍事工業用于制造煙幕劑。冶金工業用于制造耐腐蝕硅鐵。鑄造工業用作脫模劑。
四氯化硅是生產高純硅的副產物。它不僅是生產光纖預制棒的主要原料,還是無機硅、有機硅、橡膠工業的主要原料,用于電子、航空、精密鑄造等領域。
2.用于制造有機硅化物,如硅酸酯、有機硅油、高溫絕緣涂料、有機硅樹脂、硅橡膠和耐熱墊材料。高純度四氯化硅是制造多晶硅、高純二氧化硅和無機硅化合物、石英纖維的材料。軍事工業中用于制造煙幕劑。冶金工業用于制造耐腐蝕硅鐵。鑄造工業用作脫模劑。
合成方法
1.硅鐵氯化法
先將硅鐵加入氯化爐內,然后加熱至300℃左右,以7.5 m3/h通人氯氣進行反應生成四氯化硅,經冷凝后,得到粗品四氯化硅。將銻粉(為四氯化硅重量的0.05%)加入粗四氯化硅中進行精餾,經回流30 min然后取56~59℃的餾分,制得工業級四氯化硅成品。其
Si+2C12→SiCl4
將工業級四氯化硅進一步精餾并長時間回流,可制得高純四氯化硅。將硅鐵加熱至200℃以上,通氯氣生成四氯化硅,經精餾而得成品。
2.使氯作用于硅、硅合金、硅化物或二氧化硅與還原劑(碳、鎂)的混合物,是合成四氯化硅的常用方法。將硅粉與二氯化鈷(Si∶Co=10∶1)加熱到460℃,使二氯化鈷還原,再用氯在低溫(136℃)下作用即可。
3.采用硅鐵氯化法。先將硅鐵加入氯化爐內,然后加熱至300℃左右,以7.5m3/h通入氯氣進行反應生成四氯化硅,經冷凝后,得到粗品四氯化硅。將銻粉(為四氯化硅質量的0.05%)加入粗四氯化硅中進行精餾,經回流30min,然后取56~59℃的餾分,制得工業級四氯化硅成品。其反應式如下:Si+2C12→SiCl4
將工業級四氯化硅進一步精餾并長時間回流,可制得高純四氯化硅。
貯存方法
應貯存在陰涼、通風、干燥的庫房內。
用玻璃壇包裝,外套木箱,石膏封口。并注明“腐蝕”字樣,每壇25kg。按有毒危險品規定貯運。
毒理學數據
1、急性毒性:大鼠吸入LC50:8000 ppm/4H
小鼠吸入LCLo:15 gm/kg;四氯化硅能刺激上呼吸道。如不慎濺到皮膚上,10 min后可使皮膚壞死。濺入眼睛可使角膜和眼瞼燒傷。
生態學數據
通常對水體是稍微有害的,不要將未稀釋或大量產品接觸地下水,水道或污水系統,未經政府許可勿將材料排入周圍環境。
計算化學數據
1、 疏水參數計算參考值(XlogP):未確定
2、 氫鍵供體數量:0
3、 氫鍵受體數量:0
4、 可旋轉化學鍵數量:0
5、 拓撲分子極性表面積(TPSA):0
6、 重原子數量:5
7、 表面電荷:0
8、 復雜度:19.1
9、 同位素原子數量:0
10、 確定原子立構中心數量:0
11、 不確定原子立構中心數量:0
12、 確定化學鍵立構中心數量:0
13、 不確定化學鍵立構中心數量:0
14、 共價鍵單元數量:1
分子結構數據
1、 摩爾折射率:39.69
2、 摩爾體積(m3/mol):133.6
3、 等張比容(90.2K):333.5
4、 表面張力(dyne/cm):38.7
5、 介電常數:
6、 偶極距(10-24cm3):
7、 極化率:15.73