A találmány alkalmazható a vegyiparban és az elektronikai iparban. A szilícium-hidridet - monoszilánt a magnézium-szilicid ásványi savakkal való reagáltatásával állítják elő. A magnézium-szilicid előállítását 1 tömeg%-ot tartalmazó keverék termikus kölcsönhatásával végezzük. diszpergált szilícium-oxid-részecskék egy része, legfeljebb 10 tömeg% rész szilícium és 3,5-4 tömeg% magnéziumdarabkák részeit, folyamatos keverés közben. A szilícium-oxid részecskemérete nem haladja meg a 3 mm-t, és a szilícium-oxid részecskék méretének és a magnézium darabos töredékeinek méretének aránya 1: (10-20). A keverési folyamat során a reagáló komponensek kölcsönhatása 550-680°C hőmérséklet-tartományban megy végbe. A javasolt találmány lehetővé teszi a monoszilán előállításához szükséges nyersanyagbázis bővítését és a termék költségének csökkentését. 2 fizetés légy.

A találmány félvezető- és dielektromos rétegek kialakítására szánt szilícium-hidridek, köztük nagy tisztaságú monoszilán előállítására, szerves szilíciumvegyületek szintézisére és polikristályos szilícium termikus leválasztására (disszociációjára) vonatkozik.

Ismert eljárás szilícium-hidridek (monosilán) előállítására triklór-szilán katalitikus diszproporcionálásával (331165 számú német szabadalom, 10.13.83), melynek lényege a katalitikus hidrogénezés (400-500°C hőmérsékleten). ) diszpergált szilícium és szilícium-tetraklorid a reakció szerint:

Si+2H2+3SiCl4=4SiHCl4

és ennek a vegyületnek az ezt követő disszociációja a reakció szerint:

4SiHCl 4 =SiH 4 + 3SiCl 4

Ennek a módszernek jelentős hátránya a minden reakcióban részt vevő mérgező klór jelenléte, ami (környezetvédelmi okokból) élesen korlátozza ennek a módszernek az ipari fejlesztését.

A szilícium-hidridek kloridmentes előállítására ismert módszer (RU 2151099, 2000. június 20-i szabadalom, C01B 33/04), amelynek műszaki lényege a termikus (t - 450-600 ° C) diszpergált kvarcit kölcsönhatása magnéziummal sztöchiometrikus arányban, alumíniumsók jelenlétében, atomos hidrogénáramban, izzító kisülésben. Azonban a szilícium-dioxid teljes redukciója tiszta szilíciummá magnézium-termikus módszerrel, SiO 2 és Mg sztöchiometrikus tömegarány mellett nehézkes a nagy reakciósebesség és a jelentős hőleadás (~92 kcal/mol) miatt, amelynél a reakciózónában a hőmérséklet eléri a 3000°C feletti értéket, a reakciótermékek elpárolgása miatt, ami ellenőrizhetetlen robbanáshoz vezet. A reakcióhő kompenzálására szolgáló inert adalék - alumíniumsó - bevezetése a magnéziumrészecskék és az összes kvarcitrészecskék közötti közvetlen érintkezés valószínűségének csökkenéséhez vezet, ami a kölcsönható reagensek sztöchiometriától való helyi eltérését okozza. magnézium-szilicid (Mg 2 Si) képződése, melynek képződéshője ~19 kcal/mol. Ennek a vegyületnek a képződése azt eredményezi, hogy a szilícium-dioxid egy része redukálatlanul marad. Így a szilícium-dioxid teljes magnézium-termikus redukciója az ismert műszaki megoldásban megadott feltételek szerint nagyon nehéz.

Ismert módszer a szilícium-hidridek előállítására, amelyet a japán Komatsu MFG CO LTD cég alkalmaz ("Monosilane a félvezető anyagok technológiájában." Áttekintési információk, "Szerveselem-vegyületek és alkalmazásuk" sorozat, NIIETKHIM, Chemical Industry, 1983). Ennek a módszernek a technikai lényege, hogy az első lépésben 500-600°C hőmérsékleten, semleges környezetben magnézium-szilicid képződik:

Si+2Mg=Mg 2 Si+19 kcal/mol

A második szakaszban a magnézium-szilicid reakcióba lép ásványi savakkal vagy sókkal, és gáz halmazállapotú szilícium-hidrideket szabadít fel, például savas hidrolízis reakcióval:

Mg 2 Si + 2HCl = MgCl 2 (L) + SiH 4 (G)

vagy magnézium-szilicid acetolízise:

Mg 2 Si (T) + 4NH 4 Cl (T) = 2 MgCl 2 (T) + SiH 4 (G) + 6NH 3 (G)

Ez a módszer áll a legközelebb az igényelt műszaki megoldáshoz műszaki lényegét és elért hatását tekintve, és prototípusként alkalmazzák.

Jelentős hátránya a prototípusnak, hogy az elektronikus vagy félvezető technológiában való felhasználásánál alkalmazható tulajdonságoknak megfelelő (99,9999%-os tisztaságú) szilícium előállításához a nyersanyagokat 98-99%-os tisztaságú szilícium formájában használják fel, azaz. szennyeződéseket tartalmaz. Ez jelentősen csökkenti az alapanyag bázist, pl. kizárja a szilíciumtól eltérő vegyületek, például kvarcit (SiO 2) vagy kovasav (H 2 SiO 3) alkalmazásának lehetőségét.

A javasolt műszaki megoldás célja az eljárás nyersanyag-ellátásának bővítése azáltal, hogy lehetőséget teremt a reakcióban való részvételre a természetben elterjedt magnézium-szilicid (Mg 2 Si), szilícium-dioxid (SiO 2), szilícium-dioxid vagy kvarcit előállítására. , valamint kovasav (H 2 SiO 3).

Ezt a technikai eredményt úgy érik el, hogy a reakcióba bevezetik a magnézium-szilicid előállítását szilíciumtartalmú vegyületekből, köztük SiO 2 és H 2 SiO 3 -ból, amely adalékanyag a kölcsönhatásba lépő komponensekkel szemben közömbös, és nem visz be további kémiai elemeket a általános reakció. Ilyen adalék a reakcióhoz

SiO 2 +2Mg=2MgO+Si+92 kcal/mol

diszpergált szilícium. A szilícium hozzáadása szükséges a reakció során keletkező hő elvezetéséhez anélkül, hogy további kémiai elemek kerülnének be a végtermékbe.

A szilícium-oxid (kovasav) részecskék és magnézium egyidejű kölcsönhatása során fellépő hőképződés csökkentése érdekében az utóbbit csomók formájában vezetik be a reakcióba, ami megakadályozza a teljes térfogati reakciót, amely robbanáshoz vezet. Csak azok a szilícium-dioxid részecskék vesznek részt a redukcióban, amelyek érintkezésbe kerülnek a magnézium-fragmenssel. A teljes, térfogati reakció végrehajtásához a részecskék keverékét keverni kell, hogy a magnézium-csomó-fragmensek új, korábban el nem reagált szilícium-oxid-részecskékkel érintkezzenek. A keverést végezhetjük például forgó vagy oszcilláló reaktorokban. A keverési folyamatot, valamint a teljes reakciófolyamatot a magnéziumdarabkák teljes eltűnéséig ("evésé") végezzük.

A reagáló komponensek tömegének meg kell felelnie a következő aránynak:

Akár 10:(3,5÷4,0), mert a szilícium hőkapacitása a 0-1000°C hőmérséklet-tartományban 3,58 cal/mol×deg, majd a szilícium redukciójának sztöchiometrikus, magnézium-termikus reakciója során felszabaduló 92 kcal/mol hőenergiát teljes mértékben kompenzálja. szilícium-dioxid, további legfeljebb 20 mól tiszta diszpergált szilícium vagy legfeljebb 10 tömegrész (egy mól SiO 2 tömege körülbelül kétszer akkora, mint egy mól Si). A hozzáadott szilícium részecskék tömege ballaszt, és nem vesz részt a szilícium-hidridek keletkezésének végső reakciójában, amikor a keverék ásványi savakkal és sókkal reagál. Ez a szilícium a szilánok előállítására javasolt módszer technológiailag újrahasznosított alapanyaga.

3,5-4 rész magnézium hozzáadását az indokolja, hogy 1,5-2 rész magnézium szükséges ahhoz, hogy a szilícium dioxidjából a reakció szerint redukálódjon:

SiO 2 +2Mg=2MgO+Si,

további két rész magnézium hozzáadása szükséges ahhoz, hogy a Si+2Mg=Mg 2 Si reakció szerint redukált szilíciumból magnézium-szilicid képződjön.

A szilícium-dioxid részecskék maximális mérete 3 mm, ez utóbbiak méretének aránya a magnéziumdarabkák méretével:

A redukciós reakció során felszabaduló hő minimalizálása érdekében kísérletileg határoztuk meg, hogy optimalizáljuk a magnézium-termikus reakció idejét. A magnézium és a 3 mm-nél nagyobb szilícium-dioxid részecskék közötti kölcsönhatás helyi minirobbanáshoz vezet. A szilícium-dioxid méreténél tízszer kisebb magnéziumdarabkák mérete szintén minirobbanáshoz vezet a részecskék közötti kölcsönhatás nagy felülete és a magnézium-szilicid képződése szempontjából jelentéktelen hőelnyelés miatt. A magnéziumdarabkák méretének több mint húszszoros növekedése a szilícium-dioxid-részecskékhez képest a teljes reakcióidő indokolatlan növekedéséhez vezet.

A magnézium-szilicid szintézis reakció 550-680°C hőmérsékleti tartományát az indokolja, hogy a reagáló komponensek össztömegének a sztöchiometrikus arányhoz viszonyított növekedése szükségessé teszi a hevítési intenzitás növelését, valamint a a magnézium-fragmensek aggregált állapotának megváltoztatásának lehetőségének megteremtése az olvadás előtt. Ez az eljárás költségének csökkenéséhez vezet a magnézium-alapanyagok árának csökkentésével. A magnéziumöntvények piaci ára 80-90 rubel/kg, a diszpergált magnézium ára (magnéziumforgáccsal együtt) 400-600 rubel. kg. Adott hőmérséklet-tartományban a magnézium csomósodása (t olvadék = 620°C) külső melegítés és hőleadás hatására megolvad, és egyenletesen oszlik el a reakciózónában.

A technika állásának elemzése azt mutatta, hogy az igénypontokban meghatározott lényeges jellemzők igényelt halmaza nem ismert. Ez arra enged következtetni, hogy megfelel az „újdonság” kritériumának. Annak ellenőrzésére, hogy az igényelt találmány megfelel-e a „feltalálói lépés” kritériumának, további keresést végeztünk az ismert műszaki megoldások után, hogy azonosítsuk azokat a jellemzőket, amelyek egybeesnek az igényelt műszaki megoldás azon jellemzőivel, amelyek megkülönböztethetők a prototípustól. Megállapítást nyert, hogy az igényelt műszaki megoldás nem következik kifejezetten a technika állásából. Ezért az igényelt találmány megfelel a „feltalálói lépés” kritériumának. A találmány lényegét az eljárás gyakorlati megvalósításának egy példája szemlélteti.

Példa a gyakorlati megvalósításra

A javasolt műszaki megoldást kifejezetten szilícium-hidridek előállítására valósították meg szilícium-magnézium-szilicid keverék sósavban történő savas hidrolízisével:

Szilícium és magnézium-szilicid keverékét korábban a következő komponensek hidrogénes környezetben történő kalcinálásával állították elő:

Si+SiO2+4Mg=2MgO+Mg2Si+Si

(az előző reakcióban a szilícium-dioxid magnézium-termikus redukciója során keletkező magnézium-oxid oldódási reakciója a reakció szerint nem látható). A szilícium és a szilícium-dioxid szemcsemérete nem haladta meg az 1 mm-t, a magnéziumdarabok mérete pedig nem haladta meg a 2,5 mm-t. A reakciót 650 °C hőmérsékleten nikróm melegítővel ellátott forgókemencében hajtjuk végre. A kemence fordulatszáma 5 ford./perc volt. A reakciótöltet minta a következő összetevőket tartalmazta: 2 kg szilícium-dioxid, 20 kg diszpergált szilícium, 8 kg magnézium csomó. Kalcinálási idő 2 óra. A megadott paraméterekkel végrehajtott reakció eredményeként Mg 2 Si és Si 1:4 komponensarányú keverékét kaptuk. A reakcióban (a savas hidrolízis utáni maradékban) nem volt kimutatható maradék szilícium-dioxid. A megadott megvalósítási példa megerősíti, hogy az igényelt módszer megfelel a „találói lépés” feltételnek.

1. Eljárás szilícium-hidrid - monoszilán előállítására magnézium-szilicidből, amelyet diszpergált szilícium és aktív magnézium termikus kölcsönhatásával nyernek inert környezetben, majd ennek a vegyületnek az ásványi savakkal való kölcsönhatásával, azzal jellemezve, hogy magnézium-szilicid előállítását hajtják végre. keverék termikus kölcsönhatásával, beleértve az 1 tömeg%-ot. diszpergált szilícium-oxid részecskék, legfeljebb 10 tömegrész. szilícium és 3,5-4 tömegrész. magnéziumdarabkák, folyamatos keverés közben.

2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szilícium-oxid-részecskék mérete nem haladja meg a 3 mm-t, és a szilícium-oxid-részecskék méretének aránya a magnéziumdarabkák méretéhez viszonyítva 1: (10-20). ).

3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a keverési folyamat során a reagáló komponensek kölcsönhatását 550-680 °C hőmérséklet-tartományban hajtjuk végre.

Hasonló szabadalmak:

A találmány tárgya eljárás nagy tisztaságú és alacsony költségű monoszilán előállítására, amely alkalmas vékony félvezető és dielektromos rétegek, valamint nagy tisztaságú poli- és monokristályos szilícium előállítására különféle célokra (elektronika, napenergia).

A találmány illékony anyagok keverékeinek kémiai technológiai eljárásokban történő elválasztására szolgáló eljárásokra vonatkozik, és felhasználható klórszilánok, hidridek, fluoridok, szerves termékek és más termékek keverékeinek elválasztására a céltermék izolálására.

A találmány tárgya eljárás nagy tisztaságú monoszilán előállítására, amely alkalmas vékonyréteg-félvezető termékek, valamint nagy tisztaságú poli- és monokristályos szilícium előállítására különféle célokra (félvezető technológia, napenergia).

A találmány szilán előállítására szolgáló technológiára vonatkozik nagy tisztaságú félvezető szilícium előállítására, amelyet az erősáramú elektronikában használnak, valamint szilícium lapkákra ultranagy integrált áramkörök előállítására, valamint különféle szilíciumtartalmú rétegek és filmbevonatok előállítására. mikroelektronika.

Szilícium-dioxid– nagy szilárdságú és keménységű színtelen kristályos anyag. SiO2 képlet.

Tulajdonságok:

• Olvadáspont: 1713-1728 °C
• kölcsönhatásba lép bázikus oxidokkal és lúgokkal (hevítéskor)
• a savas oxidok csoportjába tartozik
• hidrogén-fluoridban oldódik
• üvegképző oxid (hajlamos túlhűtött olvadék képződésére – üveg)
• dielektromos (nem vezet elektromos áramot)
• vízzel nem lép reakcióba
• tartós

Alkalmazás:

• üveg, betontermékek, kerámiák, kovás tűzálló anyagok, szilícium, gumi stb. gyártása.
• elektronika, rádióelektronika, ultrahangos készülékek
• Az amorf, nem porózus szilícium-dioxidot az élelmiszeriparban (E551), a gyógyszeriparban és a gyógyszeriparban használják.
• optikai kábelek

Szilícium-dioxid előállítása

Szükséged lesz:

• folyékony üveg (nátrium-szilikát);
• sav (kénsav, sósav vagy salétromsav);
• víz;
• szóda.

Öntsön nátrium-szilikátot egy pohárba, és adjon hozzá savat.

Savat adva azonnal szilícium-dioxid csapadék kezd képződni. Addig adjunk hozzá savat, amíg megfelelő mennyiségű szilícium-dioxid képződik.

Egy másik pohárban hígítsunk fel 5%-os szódaoldatot, és helyezzük oda a keletkezett csapadékot. Így megszabadulunk a maradék savtól.
Ezt követően a szilícium-dioxidot többször le kell öblíteni tiszta vízzel, hogy megszabaduljon a maradék szódatól.

Mosás után szűrjük át az üledéket papírszűrőn.

Magnézium szilicid– magnézium és szilícium szervetlen bináris vegyülete. Formula Mg2Si.

Tulajdonságok:

• termikusan stabil
• olvadáspont: 1102 °C
• moláris tömeg 76,7 g/mol
• sűrűsége 1,988 g/cm3
• vízzel hidrolizálva
• savakban bomlik le

Alkalmazás:

• szilángáz előállítása

Magnézium-szilicid előállítása

Szükséged lesz:

• szilícium-dioxid;
• magnézium (proshkoobrazny).

A szilícium-dioxidot mozsárban őröljük.

Keverjen össze 4 g szilícium-dioxidot és 6 g magnéziumot. Ha fekete magnéziumporral rendelkezik, szilícium-dioxiddal kell mozsárban őrölni.

A keveréket állványra szerelt kémcsőbe öntjük és gázégővel felmelegítjük.
Fontos! Minden alkatrészt jól meg kell szárítani melegítés előtt! Ha csak kis mennyiségű nedvesség is jelen van a keverékben, a reakció során szelán szabadul fel, amely ezt követően meggyullad.

Magas hőmérséklet hatására magnézium-szilicid (sötét színű anyag) kezd képződni a kémcsőben.

Válassza le a kémcső részeit a portól.

Silan– piroforos gáz. SiH4 képlet.

Tulajdonságok:

• moláris tömege 32,12 g/mol
• gáz halmazállapotú
• színtelen
• mérgező
• levegővel érintkezve meggyullad
• könnyen oxidálható
• semleges és savas környezetben stabil
• benzinben oldódik, standard
• sűrűsége 0,001342 g/cm3
• olvadáspont - 185 °C
• forráspont - 112 °C
• bomlási hőmérséklet 500 °C

Alkalmazás:

• szerves szintézis reakciókban (értékes szerves szilícium polimerek előállítása stb.)
• mikroelektronika
• ultratiszta poliszilícium előállítása
• A szerves mátrix és a szervetlen töltőanyag kapcsolata kompozit fogászati ​​anyagokban

Más nevek: szilán, szilícium-hidrogén, szilícium-hidrid.

A monoszilán egy szervetlen vegyület, amelynek kémiai képlete SiH 4. Színtelen, erősen reakcióképes gáz, amely levegőn gyúlékony.

Fizikai tulajdonságok

Kémiai tulajdonságok és előállítási módok

Megszerzésének módjai:

• Szilícium(IV)-klorid és lítium-tetrahidrid-aluminát reakciója.

Kémiai tulajdonságok:

• 400 felett bomlásnak indul°C.

Tárolás

A gáz olajozott csapokkal ellátott tartályokban szobahőmérsékleten bomlás nélkül több hónapig tárolható. A szilán vákuum-kenőanyagban gyakorlatilag nem oldódik. Figyelembe kell azonban venni, hogy a szilikonzsírral lezárt csapok hosszan tartó állás után nehezen nyithatók. Jelentős mennyiségű szilánt speciális szeleppel ellátott, speciális acélhengerekben kell tárolni; A hengerek gyártására alkalmas anyag 40Mn ötvözet - 4 acél.

Felhasznált irodalom jegyzéke

1. Volkov, A. I., Zharsky, I. M. Nagy kémiai kézikönyv / A.I. Volkov, I. M. Zharsky. - Mn.: Modern Iskola, 2005. - 608 ISBN 985-6751-04-7.
2. Hoffman W., Rüdorf W., Haas A., Schenk P. W., Huber F., Schmeisser M., Baudler M., Becher H.-J., Dönges E., Schmidbaur H., Ehrlich P., Seifert H. I. Guide to inorganic synthesis : 6 kötetben. T.3. Per. Val vel. német/szerk. G. Brouwer. - M.: Mir, 1985. - 392 p., ill. [Val vel. 715-717]

Termikus átalakulások A szilánok közül a monoszilán a legstabilabb. -380 C-on kezd észrevehetően szilíciumra és hidrogénre bomlani. 500 C felett a bomlás nagyon nagy sebességgel megy végbe. A reakció során keletkező hidrogén gátolja a bomlást; de a reakció nem áll le. SiH4 = SiH2 + H2 SiH2 = Si + H2 300 C feletti hőmérsékleten a szilán részben átalakul disilane És trisilán .. A monoszilán levegőben már -180 C-on is meggyullad. A tiszta szilán 523 K hőmérsékleten és légköri nyomáson adott arányban levegővel vagy oxigénnel keverhető robbanás nélkül, ha ezek a keverékek a felső és alsó gyulladási határon kívül esnek. Más körülmények között, különösen magasabb szilánok jelenlétében, spontán égés vagy robbanás lép fel.

A monoszilán égetése során az oxigén mennyisége és a hőmérséklet alapján SiO, Si02 és kovasav származékok keletkeznek. Kölcsönhatás vízzel Először vizsgálták a szilán kölcsönhatását vízzel, valamint savak és lúgok vizes oldataival A kvarc edényekben lévő tiszta víz nem bontja le a szilánt, de a legcsekélyebb lúgnyomokat (az üvegből kivont lúgot). víz elegendő) felgyorsítja a bomlást. Hidrolízis nagyon gyorsan megy végbe, és a szilíciummal kapcsolatos összes hidrogén eltávolításához vezet: SiH4 + 2H20 = Si02 + 4H2 SiH4 + 2NaOH + H20 = Na2Si03 + 4H2 A szilán hidrolízisét savak is katalizálják, de nem olyan erőteljesen, mint lúgok. A nedvesség nyomai kellően aktív felületekkel (például szilántároló hengerekkel) kombinálva szinte teljesen reakcióba lépnek a feleslegben lévő monoszilánnal, sziloxánokat és hidrogént képezve a következő egyenlet szerint: 2SiH4+H20 = (H3Si)20+2H2 Kölcsönhatás halogénekkel, halogénszármazékokkal és néhány más anyaggal.

A halogének nagyon erőteljesen, robbanásszerűen reagálnak a szilánnal. Alacsony hőmérsékleten a reakciót szabályozott sebességgel hajthatjuk végre. A hidrogén-klorid atmoszférikus nyomáson katalizátor hiányában még magasabb hőmérsékleten sem reagál a szilánnal. Katalizátorok, például alumínium-klorid jelenlétében a reakció még szobahőmérsékleten is gördülékenyen megy végbe, és klórral szubsztituált szilánok képződéséhez vezet. SiH4 + HCl = SiH3Cl + H2

SiH4 + 2HC1 = SiH2Cl2 + H2 stb. A szilán reakcióba lép a foszfinnal 400 C feletti hőmérsékleten SiH3PH2-t képezve, és kis mennyiségű SiH2(PH2)2, PH(SiH3)2 és Si2P származékot kaptak az arzinnal. Kölcsönhatás szerves vegyületekkel.

A szilán 600 C-ig nem lép kölcsönhatásba telített szénhidrogénekkel. Olefinek, például etilén, 460-510 C-on és atmoszférikus nyomáson adódnak a szilánhoz. A fő reakciótermékek a mono- és dialkil-szilánok. 100 C-on a reakció csak nyomás alatt megy végbe. Normál körülmények között a kölcsönhatás ultraibolya fénnyel történő besugárzáskor figyelhető meg. Az acetilén és a szilán termikus reakciója eredményeként némi vinil-szilán keletkezik, de a reakció fő terméke az etinil-divinil-szilán. A fotokémiai reakció során főként vinil-szilán keletkezik.

Napjainkban a monoszilán előállítására szolgáló módszerek tucatjait ismertetik a szakirodalom. Nem mindegyik talált ipari fejlődést. A szilán előállításának ipari módszereiről ide tartozik: 1. Fém-szilicidek lebontása. 2. Szilícium-halogenidek redukciója fém-hidridekkel. 3. A trialkoxi-szilán katalitikus diszproporcionálása. 4. A triklór-szilán katalitikus diszproporcionálása. Fém-szilicidek lebontása Fém-szilicidek lebontási reakciójával szilán előállításához a legmegfelelőbb kiindulási anyag a magnézium-szilicid. A szilán előállítási módszerének reakcióegyenlete a következő: Mg2Si + 4H20 = SiH4 + 2Mg(OH)2 A szilánok összes kitermelése a szilíciumra vonatkoztatva 25-30%. Ebből 37% szerint - Sibi; 30% - Si2H6; 15% - Si3H8 és 10% - Si io; a többi folyékony szilán Si5Hi2 és Si6H14, valamint szilárd szilánok (SiHi, . Amikor a magnézium-szilicid ammónium-bromiddal reagál folyékony ammóniában, a szilánok hozama 70-80%-ra nő (SiH4 - 97,2% és Si2H6 - 2,8%). : Mg2Si + 4NH4Br = 2MgBr2 + SiH4 + 4NH3 A szilánban több mint 20 szennyező anyag jelenléte jelezhető, beleértve a szilán homológjait a Si8Hi8-hoz, az ammóniát, a benzolt, a toluolt és a hidrogén-kloridot. mivel a reakció szokásos hőmérsékleten és atmoszférikus nyomáson és csaknem kvantitatív hozammal megy végbe, a kapott szilán nem szennyeződik magasabb szilánokkal.

A szilícium-hidridek, az úgynevezett szilánok homológ sorozatot alkotnak, hasonlóan számos telített alifás szénhidrogénhez, de a poliszilán láncok -Si-Si- instabilitása jellemzi. A szilán SiH4 a teljes homológ sorozat legstabilabb első képviselője; Csak vörös hő hatására bomlik szilíciumra és hidrogénre. A Disilane Si2H6 3000 °C fölé melegítve szilánra és szilárd polimerre bomlik; A Si6H14 hexasilán, amely a homológ sorozat legmagasabb ismert tagja, még normál hőmérsékleten is lassan bomlik. Minden szilán jellegzetes szagú és erősen mérgező.

Előállításuk fő sémája a Mg2Si és a sósav kölcsönhatása. A kapott keverék frakcionálásával a megfelelő hidroszilícium-dioxidot kapjuk. Vannak más módszerek is a szilánok előállítására. Például haloszilánok redukciója lítium-hidriddel vagy lítium-alumínium-hidriddel, valamint haloszilánok redukciója hidrogénnel AICl3 jelenlétében

SiH 3 CI + H2->SiH4 + HCI. A nagyon inert szénhidrogénekkel ellentétben a szilánok rendkívül reakcióképes vegyületek. A szilánokat a szénhidrogénektől megkülönböztető fontos tulajdonság a Si-H kötés könnyű hidrolízise lúgos katalizátorok jelenlétében. A hidrolízis nagyon gyorsan megy végbe, és ez a folyamat a következőképpen ábrázolható:

SiH4 + 2H2O→SiO2 + 4H2

SiH4 + 2NaOH + H2O → Na2SiO3 + 4H2.

A lúgnak a magasabb rendű szilánokra gyakorolt ​​katalitikus hatása során a Si-Si kötés megszakad

Н3Si-SiН3 + 6H2О→3SiО2 + 10H2.

A szabad halogénekkel a szénhidrogénekhez hasonlóan reagálnak, egymás után cserélik ki egyik hidrogénatomot a halogénre. Hidrogén-halogenidekkel katalizátor (AICl3) jelenlétében hasonló, de a szénhidrogén-kémiában nem analóg reakció megy végbe, a hidrogén halogénre cserélődik.

SiН4 + HCI→H2 + SiН3СI.

A triklór-szilán SiH3CI-t szilíciumból és sósavból emelt hőmérsékleten történő közvetlen szintézissel kell előállítani.

A szilánok nem lépnek reakcióba tömény kénsavval.

Az ezt tartalmazó vegyületeket a fém védelmére használják.

Monosilane- szilícium és hidrogén bináris szervetlen vegyülete, képlete SiH4, színtelen, kellemetlen szagú gáz, levegőn spontán meggyullad, vízzel reagál, mérgező

A szilán kémiai tulajdonságai - fogalma és típusai. A "Szilán kémiai tulajdonságai" kategória osztályozása és jellemzői 2017, 2018.