Szilícium-tetraklorid
| Szilícium-tetraklorid | |
| |
| |
| IUPAC-név | Szilícium-tetraklorid |
| Szabályos név | Tetraklórszilán |
| Más nevek | Szilícium(IV)-klorid |
| Kémiai azonosítók | |
|---|---|
| CAS-szám | 10026-04-7 |
| Kémiai és fizikai tulajdonságok | |
| Kémiai képlet | SiCl4 |
| Moláris tömeg | 169.90 g/mol |
| Megjelenés | színtelen folyadék |
| Sűrűség | 1.483 g/cm³ |
| Olvadáspont | −68.74 °C |
| Forráspont | 57.65 °C |
| Oldhatóság (vízben) | reagál |
| Veszélyek | |
| EU osztályozás | Irritáló |
| NFPA 704 |  0
3
2
|
| R mondatok | R14, R36/37/38 |
| S mondatok | (S2), S7/8, S26 |
| Ha másként nem jelöljük, az adatok az anyag standardállapotára (100 kPa) és 25 °C-os hőmérsékletre vonatkoznak. | |
A szilícium-tetraklorid SiCl4 képletű szervetlen vegyület. Színtelen, illó folyadék, mely levegőn állva füstöl. Nagy tisztaságú szilícium és szilícium-dioxid előállítására használják.
Előállítása szerkesztés
Kiindulási anyagként ferroszilíciumot (vasat és szilíciumot tartalmazó ötvözet) vagy szilícium-karbidot használnak, de akár a szilícium-dioxid és szén keverékét is használják. Általában az ipari előállításban a ferroszilíciumból kiindulva hozzák létre a SiCl4-ot.
Laboratóriumi előállítása egyszerűbb, szilíciumból és klórból direkt úton előállítható.
- Si + 2 Cl2 → SiCl4
Elsőként Jöns Jakob Berzelius állította elő 1823-ban.
Reakciói szerkesztés
Hidrolízis szerkesztés
Hasonlóan sok más klór-szilánokhoz, a szilícium-tetraklorid készségesen reagál vízzel.
- SiCl4 + 2 H2O → SiO2 + 4 HCl
Megjegyzendő, hogy a vegyület széntartalmú analógja csak nehezen vihető hasonló reakcióba. A különbség abból adódik, hogy a szilíciumnak nagyobb az atomsugara, így a szilícium atom könnyebben támadhatóvá válik, másik ok pedig a poláris Si-Cl kötések jelenléte. A hidrolízis a levegő nedvességtartalmának hatására is lejátszódik, hidrogén-klorid aeroszol keletkezése közben.
Metanollal és etanollal reagálva tetrametil-orto-szilikátot illetve tetraetil-orto-szilikátot eredményeznek.
- SiCl4 + 4 ROH → Si(OR)4 + 4 HCl
Poliszilícium kloridok szerkesztés
Magas hőmérsékleten a szilícium-tetraklorid homológjait lehet előállítani.
- Si + 2 SiCl4 → Si3Cl8
Valójában már a klórozási folyamat során is a szilícium-tetraklorid mellett Si2Cl6 is keletkezik. Ezt az többi, hat klór atomot tartalmazó szennyező vegyülettel együtt frakcionált desztillációval eltávolítják.
Más reakciók szerkesztés
A szilícium-tetraklorid klasszikus elektrofil vegyületnek tekinthető. Több olyan szerves vegyületet is elő lehet belőle állítani, amely szilíciumot tartalmaz, ezeket úgy lehet előállítani, hogy a SiCl4-ot Gringard-reagenssel vagy lítiumorganikus vegyületekkel reagáltatjuk.
- 4 RLi + SiCl4 → R4Si + 4 LiCl
Felhasználása szerkesztés
A szilícium-tetrakloridot poliszilícium előállítására használják, ez a szilícium nagyon tiszta változata, mely alig tartalmaz szennyeződéseket, mivel a szilícium-tetraklorid nagyon jól tisztítható frakcionált desztillációval. A poliszilíciumot a félvezetők gyártásában alkalmazzák illetve a napenergia hasznosításával foglalkozó ipari berendezésekben is. Felhasználják még a Siemens-eljárásban is, vagy szilánná alakítva a reaktorokban alkalmazzák. A nagy tisztaságú szilícium-tetrakloridot az optikai szálak gyártására is használják, azonban ez esetben fontos kikötés, hogy semmilyen hidrogént tartalmazó vegyület nem lehet jelen szennyeződésként.
Környezetszennyezés és biztonsági eljárások szerkesztés
Kínában számottevően megnőtt a szilícium-tetraklorid gyártásából származó szennyezés mennyisége, mivel egyre nagyobb mennyiségben gyártják, hiszen a napelemek felépítésében alapvető szerepük van.
Fordítás szerkesztés
Ez a szócikk részben vagy egészben a Silicon tetrachloride című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.