四氯化矽:無色透明液體-中文百科頻道

物性數據

1.性狀：無色或淡黃色發煙液體，有刺激性氣味，易潮解。[1]

2.熔點（℃）：-70[2]

3.沸點（℃）：57.6[3]

4.相對密度（水=1）：1.48[4]

5.相對蒸氣密度（空氣=1）：5.86[5]

6.飽和蒸氣壓（kPa）：55.99（37.8℃）[6]

7.臨界壓力（MPa）：3.59[7]

8.辛醇/水分配系數：1.77[8]

9.溶解性：可混溶于苯、氯仿、石油醚、乙醚等多數有機溶劑。[9]

化學性質

與四氯化碳不同，四氯化矽與水迅速反應生成二氧化矽和氯化氫。該水解速率差異歸咎于矽原子更大的原子半徑、矽原子存在的3d軌道以及Si-Cl鍵較低的鍵能。

SiCl4 + 2H2O → SiO2 + 4HCl

與甲醇或乙醇反應則得到矽酸四甲酯和矽酸四乙酯：

SiCl4 + 4ROH → Si(OR)4 + 4HCl

高溫下與矽發生歸中反應：

Si + SiCl4→ Si2Cl6 + 同系物

制備方法

工業上采用矽鐵氯化法：先将矽鐵加入氯化爐内，然後加熱至300℃左右，以7.5 m3/h通人氯氣進行反應生成四氯化矽，經冷凝後，得到粗品四氯化矽。将銻粉(為四氯化矽重量的0.05%)加入粗四氯化矽中進行精餾，經回流30 min然後取56～59℃的餾分，制得工業級四氯化矽成品。

Si+2C12→SiCl4

将工業級四氯化矽進一步精餾并長時間回流，可制得高純四氯化矽。

研究發現

四氯化矽是1823年由永斯·貝采利烏斯首次發現。随着綠色能源太陽能的大規模開發利用，光伏電池原料多晶矽的用途越來越廣泛，用量也越來越大，近幾年中國多晶矽産業呈現幾何級數發展态勢。特别是今年以來，中國各地有幾十個千噸級多晶矽項目宣布動工或投産，然而，随着中國多晶矽總産量的逐年增多，多晶矽生産的副産物四氯化矽的安全和環保問題日益突出，如何安全處理四氯化矽已成為關系到多晶矽産業能否健康發展的關鍵問題。

主要用途

四氯化矽是生産有機矽、白炭黑和三氯氫矽的原料，根據多晶矽企業的總體設計，副産物四氯化矽都要通過氫化工藝再轉化為多晶矽的主要原料三氯氫矽。如果處理不當，會對環境造成污染。目前，國内大多數多晶矽企業對四氯化矽綜合利用十分重視，千噸級以上項目大多配有四氯化矽氫化裝置以及氯化氫、氫氣回收系統，副産物的回收率也普遍在95%以上。

利用多晶矽工業副産物四氯化矽為原料生産的氣相法白炭黑是一種納米級的高新技術精細專用化學添加劑，廣泛應用于橡膠、塑料、塗料、膠粘劑、密封膠等高分子工業領域。充分利用四氯化矽，能夠降低多晶矽生産成本，達到多晶矽生産節能減排、潔淨環保、循環利用的目的，進一步提高我國多晶矽生産企業的技術水平和市場競争力，從而促進我國多晶矽工業快速健康發展。同時，四氯化矽又能為氣相法白炭黑行業提供大量原料，從而促進我國氣相法白炭黑行業的發展，進而推動我國的太陽能及其他高技術和新材料領域的健康發展。因此，多晶矽副産物的利用成為我國多晶矽行業的節能減排、清潔生産和可持續發展的重要環節。

SiCl4醇解，生産矽酸酯SiCl4 + 4HO-R ----Si(OR)4 + 4HCl；如果醇含有少量的水，則生成聚酯，如果是無水醇類，則生成正矽酸酯，其中正矽酸甲酯和正矽酸乙酯應用比較廣泛，尤其是作為室溫硫化矽橡膠的交聯劑。矽酸乙酯可用于精密鑄造，作為砂型的粘結劑；也可用來對金屬表面滲矽，處理光學玻璃可提高透光度；完全水解後産生的極細氧化矽粉可用于制造熒光粉；還可用于制造耐熱、耐化學品的塗料；用矽酸乙酯蒸氣處理的金屬表面可防腐防水。

安全性

健康危害

侵入途徑：吸入、食入、經皮吸收。

健康危害：對眼睛及上呼吸道有強烈刺激作用。高濃度可引起角膜混濁，呼吸道炎症，甚至肺水腫。皮膚接觸後可引起組織壞死。

毒理學資料及環境行為

急性毒性：LC508000ppm，4小時(大鼠吸入)

危險特性：受熱或遇水分解放熱，放出有毒的腐蝕性煙氣。

燃燒(分解)産物：氯化氫、氧化矽。

洩漏應急處理

疏散洩漏污染區人員至安全區，禁止無關人員進入污染區，建議應急處理人員戴自給式呼吸器，穿化學防護服。不要直接接觸洩漏物，勿使洩漏物與可燃物質(木材、紙、油等)接觸，在确保安全情況下堵漏。噴水霧減慢揮發(或擴散)，但不要對洩漏物或洩漏點直接噴水。将地面灑上蘇打灰，然後用大量水沖洗，經稀釋的洗水放入廢水系統。如果大量洩漏，最好不用水處理，在技術人員指導下清除。