Išradimas gali būti naudojamas chemijos ir elektronikos pramonėje. Silicio hidridas – monosilanas gaunamas magnio silicidui reaguojant su mineralinėmis rūgštimis. Magnio silicidas gaminamas termiškai sąveikaujant mišiniui, kuriame yra 1 masės masės. dalis išsklaidytų silicio oksido dalelių, iki 10 masės. dalių silicio ir nuo 3,5 iki 4 masės gabalėlių magnio fragmentų, nuolat maišant. Silicio oksido dalelių dydis neviršija 3 mm, o silicio oksido dalelių dydžio ir magnio gabalėlių dydžio santykis yra 1: (10-20). Reaguojančių komponentų sąveika maišymo procese vyksta 550-680°C temperatūros diapazone. Siūlomas išradimas leidžia išplėsti monosilano gamybos žaliavų bazę ir sumažinti gaminio savikainą. 2 atlyginimas skristi.

Išradimas yra susijęs su silicio hidridų, įskaitant didelio grynumo monosilano, skirtų puslaidininkių ir dielektrinių sluoksnių formavimui, gamyba, organinių silicio junginių sinteze ir polikristalinio silicio terminiu nusodinimu (disociacija).

Yra žinomas silicio hidridų (monosilano) gavimo būdas kataliziniu trichlorsilano disproporcingumu (vokiečių patentas Nr. 331165, 10/13/83), kurio esmė yra katalizinis hidrinimas (400-500°C temperatūroje). ) disperguoto silicio ir silicio tetrachlorido pagal reakciją:

Si+2H2+3SiCl4=4SiHCl4

ir vėlesnė šio junginio disociacija pagal reakciją:

4SiHCl4 =SiH4 +3SiCl4

Reikšmingas šio metodo trūkumas yra toksiško chloro, dalyvaujančio visose reakcijose, buvimas, kuris smarkiai riboja (dėl aplinkosaugos priežasčių) šio metodo pramoninį vystymąsi.

Yra žinomas silicio hidridų gamybos be chlorido metodas (pat. Nr. RU 2151099, 2000 m. birželio 20 d., C01B 33/04), kurio techninė esmė slypi šiluminėje (prie t - 450-600). ° C) dispersinio kvarcito sąveika su magniu stechiometriniu santykiu, esant aliuminio druskoms, atominio vandenilio sraute, švytėjimo išlydžio metu. Tačiau visiškas silicio dioksido redukavimas iki gryno silicio magnio terminiu metodu, kai stechiometrinis masės santykis yra SiO 2 ir Mg, yra sudėtingas dėl didelio reakcijos greičio ir didelio šilumos išsiskyrimo (~92 kcal/mol), kai. temperatūra reakcijos zonoje pasiekia aukštesnes nei 3000°C vertes, išgaruojant reakcijos produktams, įvyksta nekontroliuojamas sprogimas. Įvedus inertinį priedą - aliuminio druską, skirtą kompensuoti reakcijos šilumą, sumažėja tiesioginio magnio dalelių kontakto su visomis kvarcito dalelėmis tikimybė, o tai sukelia vietinį sąveikaujančių reagentų nukrypimą nuo stechiometrijos. susidaro magnio silicidas (Mg 2 Si), kurio susidarymo šiluma ~19 kcal/mol. Susidarius šiam junginiui dalis silicio dioksido lieka nesumažėjusi. Taigi visiškai magnio terminis silicio dioksido redukcija pagal žinomame techniniame sprendime pateiktas sąlygas yra labai sudėtinga.

Yra žinomas silicio hidridų gamybos būdas, kurį taiko Japonijos įmonė Komatsu MFG CO LTD ("Monosilane puslaidininkinių medžiagų technologijoje." Apžvalgos informacija, serija "Organoelementų junginiai ir jų taikymas", NIIETKHIM, Chemijos pramonė, 1983). Techninė šio metodo esmė yra ta, kad pirmajame etape magnio silicidas susidaro per reakciją, vykdomą 500–600 °C temperatūroje neutralioje aplinkoje:

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

Antrame etape magnio silicidas reaguoja su mineralinėmis rūgštimis arba druskomis, išskirdamas dujinius silicio hidridus, pavyzdžiui, per rūgšties hidrolizės reakciją:

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

arba magnio silicido acedolizė:

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

Šis metodas technine esme ir pasiektu efektu yra arčiausiai nurodyto techninio sprendimo ir yra priimtas kaip prototipas.

Reikšmingas prototipo trūkumas yra tas, kad norint gauti silicį, atitinkantį jo panaudojimui elektroninėje ar puslaidininkinėje technologijoje taikomas savybes (99,9999 % grynumo), žaliavos naudojamos 98-99 % grynumo silicio pavidalu, t.y. kuriuose yra priemaišų. Taip gerokai sumažėja žaliavos bazė, t.y. neleidžia naudoti kitų nei silicio junginių, pavyzdžiui, kvarcito (SiO 2) arba silicio rūgšties (H 2 SiO 3).

Siūlomo techninio sprendimo tikslas – išplėsti proceso žaliavų tiekimą, sukuriant galimybę dalyvauti reakcijoje gaminti magnio silicidą (Mg 2 Si), silicio dioksidą (SiO 2), plačiai paplitusį gamtoje, silicio dioksidą arba kvarcitą. , taip pat silicio rūgštis (H 2 SiO 3).

Šis techninis rezultatas pasiekiamas į reakciją įvedant magnio silicido gamybą iš silicio turinčių junginių, įskaitant SiO 2 ir H 2 SiO 3 – priedą, kuris yra inertiškas sąveikaujančių komponentų atžvilgiu ir neįtraukia papildomų cheminių elementų. bendra reakcija. Toks priedas prie reakcijos

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

yra disperguotas silicis. Silicio pridėjimas yra būtinas, norint išsklaidyti šios reakcijos metu susidariusią šilumą, neįvedant papildomų cheminių elementų, galinčių įvesti „teršalus“ į galutinį produktą.

Siekiant sumažinti šilumos susidarymą tuo pačiu metu sąveikaujant silicio oksido (silicio rūgšties) dalelėms su magniu, pastarasis į reakciją įvedamas gabalėlių pavidalu, o tai apsaugo nuo visiškos tūrinės reakcijos, sukeliančios sprogimą, nes Redukacijoje dalyvauja tik tos silicio dioksido dalelės, kurios liečiasi su magnio fragmentu. Norint atlikti pilną, tūrinę reakciją, dalelių mišinys turi būti maišomas, kad atnaujintų magnio gabalėlių kontaktus su naujomis, anksčiau nesureagavusiomis silicio oksidų dalelėmis. Maišymas gali būti atliekamas, pavyzdžiui, besisukančiuose arba svyruojančiuose reaktoriuose. Maišymo procesas, kaip ir visas reakcijos procesas, vyksta tol, kol visiškai išnyksta („suvalgo“) magnio gabalėliai.

Reaguojančių komponentų masės turi atitikti santykį:

Iki 10:(3,5÷4,0), nes silicio šiluminė talpa temperatūrų diapazone 0-1000°C lygi 3,58 cal/mol×deg, tada visiškai kompensuoti 92 kcal/mol šiluminę energiją, išsiskiriančią stechiometrinės, magnio-terminės redukcijos reakcijos metu. silicio dioksidas, papildomai įpilama iki 20 molių gryno disperguoto silicio arba iki 10 masės dalių (vieno molio SiO 2 masė yra ~ du kartus didesnė už molio Si). Pridėtų silicio dalelių masė yra balastinė ir nedalyvauja paskutinėje silicio hidridų susidarymo reakcijoje, kai mišinys reaguoja su mineralinėmis rūgštimis ir druskomis. Šis silicis yra technologiškai perdirbta siūlomo silanų gamybos būdo žaliava.

3,5-4 dalių magnio pridėjimas pateisinamas tuo, kad siliciui redukuoti iš jo dioksido reikia 1,5-2 dalių magnio pagal reakciją:

SiO 2 + 2 Mg = 2 MgO + Si,

magnio silicido susidarymui iš redukuoto silicio pagal reakciją Si+2Mg=Mg 2 Si būtina įpilti dar dvi dalis magnio.

Didžiausias silicio dioksido dalelių dydis yra 3 mm, o pastarųjų dydžių ir magnio gabalėlių dydžių santykis:

buvo nustatytas eksperimentiškai, siekiant sumažinti redukcijos reakcijos metu išsiskiriančią šilumą, optimizuoti magnio-terminės reakcijos laiką. Magnio sąveika su didesnėmis nei 3 mm silicio dioksido dalelėmis sukelia vietinį mini sprogimą. Magnio gabalėlių dydis, mažesnis nei dešimt kartų didesnis už silicio dioksido dydį, taip pat sukelia mini sprogimą dėl didelio dalelių sąveikos paviršiaus ir nereikšmingos šilumos sugerties, kad susidarytų magnio silicidas. Daugiau nei dvidešimt kartų padidėjus magnio gabalėlių, palyginti su silicio dioksido dalelėmis, dydis, nepagrįstai pailgėja bendras reakcijos laikas.

Temperatūros diapazonas magnio silicido sintezės reakcijai 550–680°C pateisinamas tuo, kad padidėjus bendrai reaguojančių komponentų masei, palyginti su stechiometriniu santykiu, reikia padidinti kaitinimo intensyvumą, taip pat galimybė pakeisti magnio fragmentų agregatinę būseną prieš lydant. Dėl to sumažėja proceso savikaina, nes sumažėja magnio žaliavų kaina. Magnio liejinių rinkos kaina 80-90 rub./kg, dispersinio magnio (įskaitant magnio drožles) kaina 400-600 rub. kilogramas. Tam tikrame temperatūros intervale magnio gabalėlis išsilydo (t lydymosi temperatūra = 620°C) dėl išorinio šildymo ir šilumos išsiskyrimo ir tolygiai pasiskirsto reakcijos zonoje.

Techninės būklės analizė parodė, kad pretenzijose nurodytas esminių požymių rinkinys nežinomas. Tai leidžia daryti išvadą, kad jis atitinka „naujovės“ kriterijų. Siekiant patikrinti, ar pareikštas išradimas atitinka „išradimo žingsnio“ kriterijų, buvo atlikta papildoma žinomų techninių sprendimų paieška, siekiant nustatyti savybes, kurios sutampa su pareikšto techninio sprendimo savybėmis, kurios skiriasi nuo prototipo. Nustatyta, kad nurodytas techninis sprendimas nėra aiškiai išplaukęs iš technikos. Todėl pareikštas išradimas atitinka „išradimo pakopos“ kriterijų. Išradimo esmė iliustruojama praktinio metodo įgyvendinimo pavyzdžiu.

Praktinio įgyvendinimo pavyzdys

Siūlomas techninis sprendimas buvo specialiai pritaikytas silicio hidridų gamyboje rūgštinės hidrolizės būdu iš silicio ir magnio silicido mišinio druskos rūgštyje:

Silicio ir magnio silicido mišinys anksčiau buvo gautas kalcinuojant šiuos komponentus vandenilio aplinkoje:

Si+SiO 2 +4Mg=2MgO+Mg 2 Si+Si

(ankstesnėje reakcijoje magnio oksido, susidariusio magnio-terminio silicio dioksido redukcijos metu pagal reakciją, tirpimo reakcija neparodyta). Silicio ir silicio dioksido dalelių dydis neviršijo 1 mm, o magnio fragmentų – 2,5 mm. Reakcija buvo vykdoma 650 °C temperatūroje rotacinėje krosnyje su nichromo šildytuvu. Krosnies sukimosi greitis buvo 5 aps./min. Reakcijos įkrovos mėginyje buvo šie komponentai: 2 kg silicio dioksido, 20 kg disperguoto silicio, 8 kg magnio luitų. Kalcinavimo laikas 2 valandos. Reakcijos, atliktos su nurodytais parametrais, rezultatas buvo Mg 2 Si ir Si mišinys, kurio komponentų santykis yra 1:4. Reakcijoje nebuvo aptikta silicio dioksido likučio (likutyje po rūgšties hidrolizės). Nurodytas įgyvendinimo pavyzdys patvirtina nurodyto metodo atitiktį sąlygai „išradimo žingsnis“

1. Silicio hidrido - monosilano gavimo iš magnio silicido, gauto termiškai sąveikaujant dispersiniam siliciui su aktyviuoju magniu inertinėje aplinkoje, po šio junginio sąveikos su mineralinėmis rūgštimis būdas, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad gaminamas magnio silicidas. pagal mišinio šiluminę sąveiką, įskaitant 1 masės val. disperguotų silicio oksido dalelių, iki 10 masės dalių. silicio ir nuo 3,5 iki 4 masės dalių. magnio gabalėliai, nuolat maišant.

2. Būdas pagal 1 punktą, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad silicio oksido dalelių dydis neviršija 3 mm, o silicio oksido dalelių dydžių ir magnio gabalėlių gabalėlių dydžio santykis yra 1: (10-20). ).

3. Būdas pagal 1 punktą, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad reaguojančių komponentų sąveika maišymo proceso metu vykdoma 550-680°C temperatūros intervale.

Panašūs patentai:

Išradimas susijęs su didelio grynumo ir mažų sąnaudų monosilano, tinkamo plonų puslaidininkių ir dielektrinių sluoksnių, taip pat didelio grynumo poli- ir monokristalinio silicio, gavimo būdu įvairioms reikmėms (elektronikai, saulės energijai).

Išradimas yra susijęs su lakiųjų medžiagų mišinių atskyrimo būdais cheminių technologijų procesuose ir gali būti naudojamas atskirti chlorsilanų, hidridų, fluoridų, organinių produktų ir kitų produktų mišinius, siekiant išskirti tikslinį produktą.

Išradimas yra susijęs su didelio grynumo monosilano, tinkamo plonasluoksniams puslaidininkiniams gaminiams, taip pat didelio grynumo poli- ir monokristalinio silicio, skirto įvairioms reikmėms (puslaidininkių technologija, saulės energija), gamybos būdu.

Išradimas yra susijęs su silano gamybos technologija, skirta labai grynam puslaidininkiniam siliciui, naudojamam galios elektronikoje, gaminti, taip pat silicio plokštelėmis, skirtomis itin didelių integrinių grandynų gamybai ir įvairių silicio turinčių sluoksnių ir plėvelių dangų formavimui. mikroelektronika.

Silicio dioksidas– bespalvė kristalinė medžiaga, turinti didelį stiprumą ir kietumą. Formulė SiO2.

Savybės:

• lydymosi temperatūra 1713 – 1728 °C
• sąveikauja su baziniais oksidais ir šarmais (kaitinamas)
• priklauso rūgščių oksidų grupei
• tirpsta vandenilio fluorido rūgštyje
• yra stiklą formuojantis oksidas (linkęs sudaryti peršalusį lydalą – stiklą)
• dielektrinis (nepraleidžia elektros srovės)
• nereaguoja su vandeniu
• patvarus

Taikymas:

• stiklo, betono gaminių, keramikos, silicio ugniai atsparių medžiagų, silicio, gumos ir kt.
• elektronika, radijo elektronika, ultragarsiniai prietaisai
• Amorfinis neakytas silicio dioksidas naudojamas maisto pramonėje (E551), farmacijos ir parafarmacijos pramonėje.
• šviesolaidiniai kabeliai

Silicio dioksido paruošimas

Jums reikės:

• skystas stiklas (natrio silikatas);
• rūgštis (sieros, druskos arba azoto);
• vanduo;
• soda.

Į stiklinę supilkite natrio silikatą ir įpilkite rūgšties.

Pridėjus rūgšties, iš karto pradeda formuotis silicio dioksido nuosėdos. Įpilkite rūgšties, kol susidarys pakankamas silicio dioksido kiekis.

Kitoje stiklinėje atskieskite 5% sodos tirpalą ir supilkite ten susidariusias nuosėdas. Taip atsikratysime likusios rūgšties.
Po to silicio dioksidą reikia keletą kartų nuplauti švariu vandeniu, kad atsikratytų likusios sodos.

Po plovimo nuosėdas filtruokite per popierinį filtrą.

Magnio silicidas– neorganinis dvejetainis magnio ir silicio junginys. Formulė Mg2Si.

Savybės:

• termiškai stabilus
• lydymosi temperatūra 1102 °C
• molinė masė 76,7 g/mol
• tankis 1,988 g/cm3
• hidrolizuojamas vandens
• suyra rūgštyse

Taikymas:

• silano dujų gamyba

Magnio silicido paruošimas

Jums reikės:

• silicio dioksidas;
• magnis (proshkoobrazny).

Skiedinyje sumalkite silicio dioksidą.

Sumaišykite 4 g silicio dioksido ir 6 g magnio. Jei turite juodųjų magnio miltelių, turite juos sumalti grūstuvėje su silicio dioksidu.

Supilkite mišinį į mėgintuvėlį, sumontuotą ant stovo, ir pakaitinkite dujiniu degikliu.
Svarbu! Visi komponentai turi būti gerai išdžiovinti prieš kaitinant! Jei mišinyje yra net nedidelis drėgmės kiekis, reakcijos metu pradės išsiskirti selanas, kuris vėliau užsidegs.

Veikiant aukštai temperatūrai, mėgintuvėlyje pradeda formuotis magnio silicidas (tamsios spalvos medžiaga).

Atskirkite mėgintuvėlio dalis nuo miltelių.

Silanas– piroforinės dujos. Formulė SiH4.

Savybės:

• molinė masė 32,12 g/mol
• dujinė būsena
• bespalvis
• nuodingas
• užsiliepsnoja sąlytyje su oru
• lengvai oksiduojasi
• stabilus neutralioje ir rūgštinėje aplinkoje
• tirpsta benzine, standartinis
• tankis 0,001342 g/cm3
• lydymosi temperatūra – 185 °C
• virimo temperatūra – 112 °C
• skilimo temperatūra 500 °C

Taikymas:

• organinės sintezės reakcijose (vertingų organinių silicio polimerų gamyboje ir kt.)
• mikroelektronika
• gaunamas itin grynas polisilicis
• ryšys tarp organinės matricos ir neorganinio užpildo kompozicinėse dantų medžiagose

Kiti vardai: silanas, silicio vandenilis, silicio hidridas.

Monosilanas yra neorganinis junginys, kurio cheminė formulė yra SiH 4. Bespalvės, labai reaktyvios dujos, degios ore.

Fizinės savybės

Cheminės savybės ir paruošimo būdai

Gavimo būdai:

• Silicio (IV) chlorido ir ličio tetrahidrido aliuminato reakcija.

Cheminės savybės:

• Pradeda irti virš 400°C.

Sandėliavimas

Dujos gali būti laikomos talpyklose su suteptais čiaupais kambario temperatūroje, nesuirdamos kelis mėnesius. Silanas praktiškai netirpsta vakuuminiame lubrikante. Tačiau reikia atkreipti dėmesį į tai, kad silikoniniu tepalu užsandarinti čiaupai ilgai stovint sunkiai atsidaro. Dideli silano kiekiai turi būti laikomi specialiuose plieniniuose balionuose su specialiu vožtuvu; Balionų gamybai tinkama medžiaga yra 40Mn lydinys - 4 plienas.

Naudotos literatūros sąrašas

1. Volkovas, A.I., Žarskis, I.M. Didelė chemijos žinynas / A.I. Volkovas, I. M. Žarskis. - Mn.: Šiuolaikinė mokykla, 2005. - 608 su ISBN 985-6751-04-7.
2. Hoffmanas 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. Neorganinės sintezės vadovas : 6 tomai. T.3. Per. Su. Vokiečių / Red. G. Brouwer. - M.: Mir, 1985. - 392 p., iliustr. [Su. 715-717]

Šiluminės transformacijos Monosilanas yra stabiliausias iš silanų. Jis pradeda pastebimai skaidytis į silicį ir vandenilį esant -380 C temperatūrai. Virš 500 C irimas vyksta labai dideliu greičiu. Reakcijos metu susidaręs vandenilis slopina skilimą; bet reakcija nesiliauja. SiH4 = SiH2 + H2 SiH2 = Si + H2 Esant 300 C ir aukštesnei temperatūrai, silanas iš dalies virsta disilane Ir trisilane .. Monosilanas užsidega ore net esant -180 C. Grynas silanas gali būti maišomas tam tikra dalimi su oru arba deguonimi esant 523 K temperatūrai ir atmosferos slėgiui be sprogimo, jei šie mišiniai yra už viršutinės ir apatinės degumo ribos. Kitomis sąlygomis, ypač esant aukštesniems silanams, įvyksta savaiminis užsidegimas arba sprogimas.

Deginant monosilaną, pagal deguonies kiekį ir temperatūrą gaunami SiO, Si02, silicio rūgšties dariniai. Sąveika su vandeniu Pirmą kartą darbuose ištirta silano sąveika su vandeniu bei vandeniniais rūgščių ir šarmų tirpalais Grynas vanduo kvarciniuose induose skaido ne silaną, o menkiausius šarmo pėdsakus (iš stiklo išgaunamo šarmo). pakanka vandens) pagreitina irimą. Hidrolizė vyksta labai greitai ir pašalina visą su siliciu susijusį vandenilį: SiH4 + 2H20 = Si02 + 4H2 SiH4 + 2NaOH + H20 = Na2Si03 + 4H2 Silano hidrolizę taip pat katalizuoja rūgštys, bet ne taip stipriai kaip šarmai. Drėgmės pėdsakai kartu su pakankamai aktyviais paviršiais (pavyzdžiui, silano talpyklos balionais) beveik visiškai reaguoja su monosilano pertekliumi, sudarydami siloksanus ir vandenilį pagal lygtį: 2SiH4+H20 = (H3Si)20+2H2 Sąveika su halogenais, halogenų dariniais ir kai kuriomis kitomis medžiagomis.

Halogenai su silanu reaguoja labai energingai, sprogstamai. Esant žemai temperatūrai, reakcija gali būti vykdoma kontroliuojamu greičiu. Vandenilio chloridas esant atmosferos slėgiui, kai nėra katalizatorių, nereaguoja su silanu net esant aukštesnei temperatūrai. Esant katalizatoriams, pavyzdžiui, aliuminio chloridui, reakcija vyksta sklandžiai net kambario temperatūroje ir dėl to susidaro chloru pakeisti silanai. SiH4 + HCl = SiH3Cl + H2

SiH4 + 2HC1 = SiH2Cl2 + H2 ir kt. Silanas reaguoja su fosfinu aukštesnėje nei 400 C temperatūroje, sudarydamas SiH2(PH2)2, PH(SiH3)2 ir Si2P, panašius darinius su arsinu. Sąveika su organiniais junginiais.

Silanas nesąveikauja su sočiaisiais angliavandeniliais iki 600 C. Esant 460-510 C temperatūrai ir atmosferos slėgiui, į silaną patenka olefinų, pavyzdžiui, etileno. Pagrindiniai reakcijos produktai yra mono- ir dialkilsilanai. 100 C temperatūroje reakcija vyksta tik esant slėgiui. Įprastomis sąlygomis sąveika stebima apšvitinant ultravioletiniais spinduliais. Dėl šiluminės acetileno reakcijos su silanu susidaro šiek tiek vinilsilano, tačiau pagrindinis reakcijos produktas yra etinildivinilsilanas. Fotocheminės reakcijos metu daugiausia susidaro vinilo silanas.

Šiandien literatūroje aprašyta dešimtys monosilano gamybos būdų. Ne visi jie rado pramonės plėtrą. Apie pramoninius silano gamybos metodus apima: 1. Metalų silicidų skilimą. 2. Silicio halogenidų redukcija metalų hidridais. 3. Trialkoksisilano katalizinė disproporcija. 4. Trichlorsilano katalizinė disproporcija. Metalo silicidų skilimas Norint gauti silaną, vykstant metalų silicidų skilimo reakcijai, tinkamiausia pradinė medžiaga yra magnio silicidas. Šio silano gamybos būdo reakcijos lygtis yra tokia: Mg2Si + 4H20 = SiH4 + 2Mg(OH)2 Bendra silanų išeiga iš silicido, esančio silicide, yra 25-30%. Iš jų, pasak 37% - Sibi; 30% - Si2H6; 15% - Si3H8 ir 10% - Si io; likusieji yra skysti silanai Si5Hi2 ir Si6H14, taip pat kietieji silanai (SiHi, . Magnio silicidui reaguojant su amonio bromidu skystame amoniake, silanų išeiga padidėja iki 70-80% (SiH4 - 97,2% ir Si2H6 - 2,8%) ) : Mg2Si + 4NH4Br = 2MgBr2 + SiH4 + 4NH3 Nurodoma, kad silane yra daugiau nei 20 priemaišų, įskaitant silano homologus su Si8Hi8, lengvieji angliavandeniliai, amoniakas, benzenas, toluenas, vandenilio chloridas. kadangi reakcija vyksta esant įprastoms temperatūroms ir atmosferos slėgiui ir beveik kiekybiškai išeiga, gautas silanas nėra užterštas aukštesniais silanais.

Silicio hidridai, vadinamieji silanai, sudaro homologinę seriją, panašus į daugybę sočiųjų alifatinių angliavandenilių, tačiau pasižymintis polisilano grandinių nestabilumu -Si-Si-. Silanas SiH4 yra stabiliausias pirmasis visos homologinės serijos atstovas; Tik esant raudonam karščiui, jis skyla į silicį ir vandenilį. Disilanas Si2H6 skyla kaitinant virš 3000 į silaną ir kietą polimerą; heksasilanas Si6H14, kuris yra aukščiausias žinomas homologinės serijos narys, lėtai skyla net esant normaliai temperatūrai. Visi silanai turi būdingą kvapą ir yra labai toksiški.

Pagrindinė jų paruošimo schema yra Mg2Si sąveika su druskos rūgštimi. Frakcionuojant gautą mišinį, gaunami atitinkami hidrosilicio dioksidai. Yra ir kitų silanų gamybos būdų. Pavyzdžiui, halosilanų redukavimas ličio hidridu arba ličio aliuminio hidridu, taip pat halosilanų redukavimas vandeniliu, esant AICl3.

SiH 3 CI + H2->SiH4 + HCI. Priešingai nei labai inertiški angliavandeniliai, silanai yra ypač reaktyvūs junginiai. Svarbi savybė, skirianti silanus nuo angliavandenilių, yra Si-H jungties hidrolizės paprastumas esant šarminiams katalizatoriams. Hidrolizė vyksta labai greitai, o šį procesą galima pavaizduoti taip:

SiH4 + 2H2O→SiO2 + 4H2

SiH4 + 2NaOH + H2O → Na2SiO3 + 4H2.

Kataliziškai šarmams veikiant aukštesniuosius silanus, Si-Si ryšys nutrūksta

Н3Si-SiН3 + 6H2О→3SiО2 + 10H2.

Jie reaguoja su laisvais halogenais panašiai kaip angliavandeniliai, nuosekliai keisdami vieną vandenilio atomą po kito į halogeną. Vandenilio halogenidams esant katalizatoriui (AICl3), vyksta panaši, bet ne analogiška angliavandenilių chemijoje reakcija, vandenilis pakeičiamas halogenu.

SiН4 + HCI→H2 + SiН3СI.

Trichlorsilanas SiH3CI turi būti gaunamas tiesioginės sintezės būdu iš Si ir HCI aukštesnėje temperatūroje.

Silanai nereaguoja su koncentruota sieros rūgštimi.

Jo turintys junginiai naudojami metalui apsaugoti.

Monosilane- dvejetainis neorganinis silicio ir vandenilio junginys, kurio formulė SiH4, bespalvės nemalonaus kvapo dujos, savaime užsiliepsnoja ore, reaguoja su vandeniu, toksiška

Silano cheminės savybės – samprata ir rūšys. Kategorijos „Silano cheminės savybės“ klasifikacija ir ypatybės 2017, 2018 m.