Тетраэтилортосиликат - Tetraethyl orthosilicate

Тетраэтилортосиликат
Тетраэтилортосиликат.svg
Тетраэтилортосиликат 3D.png
Имена
Название ИЮПАК
тетраэтоксисилан
Другие названия
тетраэтилортосиликат; этилсиликат; тетраэтиловый эфир кремниевой кислоты; этилат кремния; TEOS; тетраэтилсиликат
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.000.986 Отредактируйте это в Викиданных
UNII
  • InChI = 1S / C8H20O4Si / c1-5-9-13 (10-6-2,11-7-3) 12-8-4 / h5-8H2,1-4H3  контрольный Y
    Ключ: BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N  контрольный Y
  • InChI = 1 / C8H20O4Si / c1-5-9-13 (10-6-2,11-7-3) 12-8-4 / h5-8H2,1-4H3
    Ключ: BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYAS
  • CCO [Si] (OCC) (OCC) OCC
Характеристики
SiC 8 H 20 O 4
Молярная масса 208,33   г⋅моль -1
Появление Бесцветная жидкость
Запах Острый, алкогольный
Плотность 0,933   г / мл при 20 ° C
Температура плавления -77 ° С (-107 ° F, 196 К)
Точка кипения От 168 до 169 ° C (от 334 до 336 ° F, от 441 до 442 K)
Реагирует с водой, растворим в этаноле и 2-пропаноле.
Давление газа 1   мм рт. Ст.
Опасности
Основные опасности Легковоспламеняющийся, вредный при вдыхании
точка возгорания 45 ° С (113 ° F, 318 К)
Смертельная доза или концентрация (LD, LC):
6270   мг / кг (крыса, перорально)
NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США):
PEL (Допустимо)
TWA 100   частей на миллион (850   мг / м 3 )
REL (рекомендуется)
TWA 10   частей на миллион (85   мг / м 3 )
IDLH (Непосредственная опасность)
700   частей на миллион
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒ N   проверить  ( что есть    ?) контрольный Y ☒ N
Ссылки на инфобоксы

Тетраэтилортосиликат , формально называемый тетраэтоксисиланом и сокращенно TEOS , представляет собой химическое соединение с формулой Si (OC 2 H 5 ) 4 . TEOS - это бесцветная жидкость, разлагающаяся в воде. ТУС представляет собой этиловый эфир из ортокремниевой кислоты , Si (OH) 4 . Это наиболее распространенный алкоголят кремния.

TEOS - тетраэдрическая молекула. Как и многие аналоги, его получает алкоголиз из тетрахлорида кремния :

SiCl 4 + 4 EtOH → Si (OEt) 4 + 4 HCl

где Et представляет собой этильную группу , C 2 H 5 , и, таким образом, EtOH представляет собой этанол .

Приложения

TEOS в основном используется в качестве сшивающего агента в силиконовых полимерах и в качестве предшественника диоксида кремния в полупроводниковой промышленности. TEOS также используется в качестве источника кремнезема для синтеза некоторых цеолитов . Другие области применения включают покрытия для ковров и других предметов. TEOS используется в производстве аэрогеля . В этих приложениях используется реакционная способность связей Si-OR. ТЭОС исторически использовался в качестве добавки к ракетному топливу на спиртовой основе для уменьшения теплового потока к стенке камеры двигателей с регенеративным охлаждением более чем на 50%.

Другие реакции

TEOS легко превращается в диоксид кремния при добавлении воды:

Si (OC 2 H 5 ) 4 + 2 H 2 O → SiO 2 + 4 C 2 H 5 OH

Показано идеализированное уравнение, в действительности произведенный кремнезем гидратирован. Эта реакция гидролиза является примером золь-гель процесса. Побочный продукт - этанол. Реакция протекает через серию реакций конденсации, которые превращают молекулу TEOS в минералоподобное твердое вещество за счет образования связей Si-O-Si. Скорость этого превращения чувствительна к присутствию кислот и оснований, которые служат катализаторами . Процесс Штёбера позволяет получать монодисперсный и мезопористый кремнезем .

При повышенных температурах (> 600 ° C) ТЭОС превращается в диоксид кремния :

Si (OC 2 H 5 ) 4 → SiO 2 + 2 (C 2 H 5 ) 2 O

Летучий побочный продукт - диэтиловый эфир .

Безопасность

TEOS имеет низкую токсичность при проглатывании. В то время как тетраметоксисилан сильно повреждает глаза, поскольку он осаждает диоксид кремния, TEOS намного меньше из-за более низкой скорости гидролиза этоксигрупп.

использованная литература

  1. ^ a b c d e Карманный справочник NIOSH по химической опасности. «# 0282» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  2. ^ a b «Этилсиликат» . Немедленно опасная для жизни или здоровья концентрация (IDLH) . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  3. ^ Булла, DAP; Моримото, Н.И. (1998). «Нанесение толстых слоев оксида кремния TEOS PECVD для интегрированных оптических волноводов». Тонкие твердые пленки . 334 : 60. Bibcode : 1998TSF ... 334 ... 60B . DOI : 10.1016 / S0040-6090 (98) 01117-1 .
  4. ^ Kulprathipanja, Santi (2010) Цеолиты в промышленном разделении и катализе , Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, ISBN   3527629572 .
  5. ^ Рёш, Лутц; Джон, Питер и Рейтмайер, Рудольф «Соединения кремния, органические» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана , Wiley-VCH, Weinheim, 2002. doi : 10.1002 / 14356007.a24_021 .
  6. ^ Кларк, Джон Д. (1972). Зажигание! Неофициальная история жидкого ракетного топлива . Издательство Университета Рутгерса. С. 105–106. ISBN   9780813507255 .
  7. ^ Boday, Дилан Дж .; Верц, Джейсон Т .; Кучинский, Джозеф П. (2015). «Функционализация наночастиц кремнезема для предотвращения коррозии основного металла». В Конге, Эрик SW (ред.). Наноматериалы, полимеры и устройства: функционализация материалов и изготовление устройств . Джон Вили и сыновья . С. 121–140. ISBN   9781118866955 .
  8. ^ Kicklebick, Гвидо (2015). «Наночастицы и композиты». В Леви, Дэвид; Заят, Маркос (ред.). Справочник по золь-гелю: синтез, характеристика и применение . 3 . Джон Вили и сыновья . С. 227–244. ISBN   9783527334865 .
  9. ^ Берг, Джон С. (2009). «Коллоидные системы: феноменология и характеристика». Введение в интерфейсы и коллоиды: мост в нанонауку . Мировое научное издательство . С. 367–368, 452–454. ISBN   9789813100985 .
  10. ^ https://www.mathesongas.com/pdfs/msds/MAT09230.pdf

внешние ссылки