氯硅烷性质.doc

氯硅烷简介
1、别名·英文名
二氯硅烷;DichIorosilane.
2、用途:
电子气、外延、化学气相淀积。
3、制法:
(1) 硅烷或一氯硅烷在三氯化铝存在下与氯化氢反应。
(2) 在高温下,硅与氢及氯化氢反应,再精馏提纯。
理化性质
分子量: 101、010 熔点: -122、0℃ 沸点(101、325kPa): 8、2℃
液体密度(25℃,101、325kPa):1220kg/m
气体密度(25℃,101、325kPa):4、168kg/m
相对密度(气体,空气=1,25℃,101、325kPa):3、52·
比容(21、1℃,101、325kPa): 0、2391m/kg
气液容积比(15℃,100kPa) 290L/L
临界温度: 176、0℃ 临界压力:4676kPa 临界密度:463kg/m3
气化热(8、4℃,101、325kPa):249、kJ/kg
比热容(25℃,气体):Cp=611、27J/(kg·K) 蒸气压 (-20℃):31、4kPa (0℃): 81、1kPa (20℃):167、2kPa 粘度(气体,20℃,101、325kPa):0、0163mPa·s 表面张力(20℃):11、9mN/m 空气中可燃范围(20℃,101、325kPa): 4、1%～98、8%(体积) 自燃点:100、0℃
二氯硅烷在常温常压下为具有刺激性窒息气味与腐蚀性得无色有毒气体。空气中易燃,100℃以上能自燃,燃烧氧化后生成氯化氢与氧化硅。加热至100℃以上时会自行分解而生成盐酸、氯、氢与不定性硅。施以强烈撞击时也会自行分解。在湿空气中产生腐蚀性烟雾。遇水水解生成盐酸与聚硅氧烷(SiH2O)4。可溶于苯、醚与四氯化碳。与碱、乙醇、丙酮起反应。即使接触小量卤素或其它氧化剂也会发生激烈反应。与三烷基胺、吡啶形成加成化合物。与三氟化锑反应生成氟硅烷。 编辑本段三、毒性 有毒气体范围: >0、25ppm 嗅觉浓度: ～1ppm 刺激性浓度: ～10ppm
最高容许浓度: 0、5ppm(2mg/m) 二氯硅烷得毒作用主要就是由它在湿空气中得水解产物氯化氢引起得。因此,人吸入后激烈刺激呼吸道,引起呛咳、呼吸道发炎、喉痉挛与肺水肿,触到眼睛可引起流泪并导致眼灼伤。接触皮肤可引起化学烧伤。液态二氯硅烷也可引起冷烧伤。 编辑本段四、安全防护 可把二氯硅烷瞧作火源,禁止在任何火灾危险区存放钢瓶或敷设二氯硅烷得管道。气体用钢瓶贮装,钢瓶要存放在阴凉干燥通风得室外或强制通风得室内,要远离氧化剂、火源与热源。设备管道等使用前须脱水与密封。可用氦探漏器、氨或本身得窒息性气味来检漏。所有设备管道要接地。设备或装置暂时不用或延长停产时间时,应把二氯硅烷放出来,充入干燥得惰性气体。
有水分时二氯硅烷呈强酸性,腐蚀性极强。对无水二氯硅烷可用铁、低合金钢、镍钢、铜镍合金、镍、海帕伦、蒙乃尔、银、金、铂、钽。不能用铝、铝合金、铜硅合金、黄铜等。可以用聚四氟乙烯、聚三氟氯化乙烯聚合体、天然橡胶、玻璃、瓷料、石墨等。但就是在二氯硅烷可能燃烧得地方避免使用可燃性材料。 当发生火灾时,首先要关闭气瓶阀,断绝气源。灭火时,如果用水,则产生大量氯化氢,如果用碱性粉末,则产生氢气,因此这两者都不可用。可以用二氧化碳与砂子。 废气可用水或苛性钾等碱液吸收,可以用相应得吸附剂吸附,也可以在严格控制下燃烧。
三氯氢硅(SiHCl3)基本信息
1、别名·英文名
硅氯仿、硅仿、三氯硅烷;Trichlorosilane、Silicochloroform. 三氯氢硅
2、用途
多晶硅、单晶硅原料、外延成长、硅液、硅油、化学气相淀积、硅酮化合物制造电子气。
3、制法
(1) 在高温下Si与HCl反应。
(2) 用氢还原四氯化硅(采用含铝化合物得催化剂)。
(3) 用氢、硅粉、四氯化硅反应。
理化性质
分子量: 135、43 熔点(101、325kPa):-134℃;沸点(101、325kPa):31、8℃;液体密度(0℃):1350kg/m3;相对密度(气体,空气=1): 4、7;蒸气压(-16、4℃):13、3kPa;(14、5℃):53、3kPa;燃点:-27、8℃;自燃点:104、4℃;闪点:-14℃;爆炸极限:6、9～70%;毒性级别:3;易燃性级别:4;
化学性质
三氯硅烷在常温常压下为具有刺激性恶臭易流动易挥发得无色透明液体。在空气中极易燃烧,在-18℃以下也有着火得危险,遇明火则强烈燃烧,燃烧时发出红色火焰与白色烟,生成SiO2、HCl与Cl2: SiHCl3+O2→SiO2+HCl+Cl2;三氯硅烷得蒸气能与空气形成浓度范围很宽得爆炸性混合气,受热时引起猛烈得爆炸。它得热稳定性比二氯硅烷好,在900℃时分解产生氯化物有毒烟雾(HCl),还生成Cl2与Si。
遇潮气时发烟,与水激烈反应:2SiHCl3+3H2O—→ (HSiO)2O+6HCl;
在碱液中分解放出氢气:SiHCl3+3NaOH+H2O—→Si (OH)4+3NaCl+H2;
与氧化性物质接触时产生爆炸性反应。
与乙炔、烃等碳氢化合物反应产生有机氯硅烷:
SiHCl3+CH≡CH一→CH2CHSiCl3 、SiHCl3+CH2=CH2—→CH3CH2SiCl3
在氢化铝锂、氢化硼锂存在条件下,SiHCl3可被还原为硅烷。容器中得液态SiHCl3当容器受到强烈撞击时会着火。可溶解于苯、醚等。无水状态下三氯硅烷对铁与不锈钢不腐蚀,但就是在有水分存在时腐蚀大部分金属。
在高温条件下,三氯氢硅能被氢气还原生成硅 SiHCl3 +H2==高温=Si +3HCl 编辑本段毒性及急救措施 小鼠-吸入LC50:1、5～2mg/L 最高容许浓度:3mg/m3 皮肤接触:立即脱去被污染得衣着,用流动清水彻底冲洗至少15分钟,就医。 眼睛接触:立即提起眼睑,用流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟,就医。 吸 入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道畅通,如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸,就医。 食 入:误服者用清水漱口,给饮牛奶或蛋清,就医。安全防护
液体用玻璃瓶或金属桶盛装,容器要存放在室外阴凉干燥通风良好之处或在易燃液体专用库内,要与氧化剂、碱类、酸类隔开,远离火种、热源,避光,库温不宜超过25℃。可用氨水探漏。 火灾时可用二氧化碳、干石粉、干砂,禁止用水及泡沫。废气可用水或碱液吸收。 三氯硅烷有水分时腐蚀性极强。可用铁、镍、铜镍合金、镍钢、低合金钢,不能用铝、铝合金。可以用聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯聚合体、氟橡胶、聚氯乙烯、聚乙烯、玻璃等。
三氯氢硅生产得火灾危险及对策
一、三氯氢硅生产得火灾危险性分析
1、电解食盐水得火灾危险性
(1)电解时有强大得电流通过,如果电气得绝缘不良极易产生电火花,电解车间经常有氢气泄漏,遇到电火花或其它明火会发生燃烧或爆炸。
(2)如氢气与氯气相混,达到爆炸极限范围,遇光也会发生爆炸。
2、三氯氢硅合成得火灾危险性
SiHCl3得合成就是在280℃～300℃得温度下进行得,已经超过了SiHCl3得自燃温度175℃,在合成过程中如果SiHCl3发生泄漏,或者空气进入反应器,极易引起燃烧、爆炸或中毒事故。并且SiHCl3有毒、遇水燃烧,给火灾扑救带来一定得困难。
3、三氯氢硅贮罐得火灾危险性
SiHCl3得贮罐如果发生泄漏,其危险性远远大于工艺管道泄漏得危险性,因为其贮量大,一旦发生泄漏,如果不及时堵漏,影响会不断扩大。贮罐区因为冷却用水得需要,经常有水存在,泄漏得SiHCl3遇水发生反应,产生有毒得HCl,向四周扩散,给抢险救援工作带来困难、
二、防火防爆对策
在三氯氢硅生产得各个工序中,为防止火灾、中毒,要严格执行各项消防安全制度,严格控制工艺指标,严格操作规程。加强对设备管道得维护保养,严防跑、冒、滴、漏。
具体预防措施如下:
1、火源管理。在生产中进行检修时使用得工具应该就是不产生火花得工具,严禁用铁器敲打设备或管道,工作人员应穿棉制品工作服。生产与贮罐区禁止明火,生产中动火要严格执行有关安全管理制度。
2、防止跑、冒、滴、漏。生产过程中产生得大都就是易燃易爆有毒物质,生产设备、工艺管道与贮罐如果发生泄漏极易酿成火灾、爆炸与中毒事故。因此,日常工作中要做好安全检查,不留死角,设备要定期检修,发现问题及时采取补救措施,修复存在跑、冒、滴、漏得部位。
3、配置应急工具与消防设施。应该配备一定数量得防毒面具、自给式空气呼吸器、手套、堵漏工具。应急队得人员要经常进行演练,熟练掌握各种情况下得堵漏方法与处置措施。贮罐区常备干砂得量最好不少于一个贮罐得容积,厂内仓库存放一定得水泥作应急之用。配备一定数量得手提式二氧化碳与干粉灭火器。 4、生产工艺中得防火防泄漏措施。
(1)三氯氢硅得合成、除尘与精馏工段。HCl气体缓冲罐与合成炉之间应设止回阀,防止合成炉得SiHCl3回到缓冲罐。应控制HCl气体得流量,控制合成炉内得温度。对设备管道要经常进行维护保养,防止三氯氢硅泄漏。在生产中要保持整个系统得密闭,用99.99％得氮气进行保护。
(2)三氯氢硅得储存。三氯氢硅得沸点较低,需在低温下储存,三氯氢硅得贮罐设置低温保护装置与降温措施。由于三氯氢硅有潜在得燃烧爆炸危险,所以它得贮罐应与生产装置要有一定得防火间距,并且要设防火堤,降温水得排放管道经过防火堤处要设闸阀。贮罐应设静电接地装置与避雷装置。贮罐内得气相要与氮气系统相连进行保护,贮罐得气相与外部连通得平衡管(放空管)应与尾气回收系统相连,不能直接排空,并应设止回阀与阻火器。贮罐区应设一个备用罐,紧急情况下应将泄漏得贮罐内得物料转移至备用罐,防止大量泄漏。
三、泄漏处理与火灾扑救
生产与储存中如果发生三氯氢硅泄漏,应根据泄漏量得大小划出一定得警戒范围,禁止无关人员与车辆进入警戒区,切断警戒区内得所有火源,迅速撤离泄漏污染区内得人员至安全地带。如果就是贮罐发生泄漏,又不能及时排除泄漏,就应该将发生泄漏得贮罐内得三氯氢硅用氮气压入备用罐内如果就是生产中得设备与管道发生泄漏,应立即停止生产,并迅速关闭有关阀门切断物料输送。泄漏地带有水源时,应用干砂土围成隔离带,将泄漏得三氯氢硅与水隔离开来。抢险人员进入危险区域时应佩戴自给式呼吸器或防毒面具。应先查明泄漏部位得泄漏状况。由于贮存三氯氢硅得容器为常压容器,应针对不同得泄漏部位采取不同得堵漏措施,切断泄漏源,用砂土、水泥吸收残留液SiCl4物理特性
SiCl4在室温下为无色液体,易挥发,有强烈得刺激性,因在潮湿空气中水解而产生白色酸雾,常用作烟雾剂。 熔点:203、2K 沸点:330、8K 分子量: 169、89 熔点(101、325kPa): -70℃ 沸点(101、325kPa): 57、6℃ 液体密度(0℃): 1524kg/m (20℃): 1480kg/m 气体密度(0℃): 7、58kg/m 相对密度(气体,空气=1): 5、90 临界温度: 233、6℃ 临界压力: 3728、76kPa 临界密度: 530kg/m 气化热: 514、9kJ/kg 比热容(20℃,液体): 79505J/kg·C 蒸气压(-4、0℃): 8、0kPa (5、4℃): 13、3kpa (20℃): 2503kPa折射率(20℃): 10412 编辑本段SiCl4化学特性 单键键能:381 kJ/mol 制备:SiCl4可由Si直接加热氯化或将SiO2与焦炭、氯一起加热来制备:Si+2Cl2 === SiCl4 SiO2+2C+2Cl2 === SiCl4+2CO 潮湿空气中水解反应:SiCl4+3H2O === H2SiO3+4HCl
别名·英文名 四氯化硅、氯化硅;Silicon tetrachloride、Tetrachlorosilane.
用途及使用注意
1. 用途
有机合成、制造烟幕、战场上用刺激性毒气、单晶硅原料、光导纤维、外延、蚀刻、化学气相淀积。
四氯化硅在常温常压下为具有窒息性刺激臭得无色透明有毒液体。能放出有毒蒸气。热稳定。空气中不燃烧,大于400℃时能与空气中得氧反应生成SiO2。在潮湿空气中水解时生成蒸气得固态粒子(XSiO2·YH2O),可发烟。遇水激烈反应生成硅酸与盐酸。同许多金属氧化物反应生成氯化物,与氨作用生成四氨基硅并产生烟雾。与格利雅试剂反应生成有机氯硅烷。与醇类反应生成硅酸酯。具有腐蚀性,能腐蚀铝与黄铜。能与苯、三氯甲烷混溶,能溶于氯仿、醚等有机溶剂。 以SiCl4制取纯硅:SiCl4+2H2==高温==Si+4HCl
2、毒性
大鼠一吸入LC50:8000ppm·4小时 最高容许浓度: 5ppm 在四氯化硅得烟雾中含有其水解产物盐酸。所以四氯化硅得毒作用主要表现在其强烈得刺激性与腐蚀性。它会刺激并腐蚀皮肤、眼睛及呼吸道粘膜,可引起流泪、咳嗽、结膜炎、上呼吸道炎症,气管、支气管及肺得炎症。能腐蚀破坏细胞(参见HCl与CCl4)。
3、安全防护
液体可用玻璃瓶盛装,但必须外加箱皮保护,轻装轻卸严防碰损。雨天不宜运输。容器要存放在阴凉干燥通风良好之处,要防潮,远离火种与热源,要与食品添加剂、碱类物品隔开。 泄漏时,在地面洒上苏打石灰后用大量水冲洗,洗水经稀释后排入废水系统。也可直接用水或苛性钾等碱性溶液冲洗。灭火时可用干砂、干石粉,不可用水。 可以使用碳钢、低合金钢、不锈钢、镍、镍钢、铜镍合金,不能用铝、铝合金与黄铜。可以使用聚四氟乙烯、聚乙烯、聚三氟氯化乙烯聚合体、玻璃,不能用尼龙。