Izgudrojumu var izmantot ķīmiskajā un elektroniskajā rūpniecībā. Silīcija hidrīds - monosilāns tiek iegūts, magnija silicīdam reaģējot ar minerālskābēm. Magnija silicīda sagatavošanu veic, termiski mijiedarbojoties maisījumam, kas satur 1 masu. daļa izkliedētu silīcija oksīda daļiņu, līdz 10 masas. daļas no silīcija un no 3,5 līdz 4 masām. magnija gabaliņu daļas, nepārtraukti maisot. Silīcija oksīda daļiņu izmērs nepārsniedz 3 mm, un silīcija oksīda daļiņu izmēra un magnija gabaliņu lieluma attiecība ir 1: (10-20). Reaģējošo komponentu mijiedarbība sajaukšanas procesā tiek veikta temperatūras diapazonā no 550-680°C. Piedāvātais izgudrojums dod iespēju paplašināt izejvielu bāzi monosilāna ražošanai un samazināt produkta pašizmaksu. 2 alga f-ly.

Izgudrojums attiecas uz silīcija hidrīdu, tostarp augstas tīrības pakāpes monosilāna ražošanu, kas paredzēti pusvadītāju un dielektrisku slāņu veidošanai, silīcija organisko savienojumu sintēzi un polikristāliskā silīcija termisko nogulsnēšanos (disociāciju).

Ir zināma metode silīcija hidrīdu (monosilāna) iegūšanai, katalītiski disproporējot trihlorsilānu (Vācijas patents Nr. 331165, datēts 10.13.83.), kuras būtība ir katalītiskā hidrogenēšana (400-500°C temperatūrā). ) no disperģētā silīcija un silīcija tetrahlorīda atbilstoši reakcijai:

Si+2H2+3SiCl4=4SiHCl4

un sekojoša šī savienojuma disociācija atbilstoši reakcijai:

4SiHCl4 =SiH4 +3SiCl4

Būtisks šīs metodes trūkums ir toksiskā hlora klātbūtne, kas iesaistīta visās reakcijās, kas krasi ierobežo (vides apsvērumu dēļ) šīs metodes rūpniecisko attīstību.

Ir zināma metode silīcija hidrīdu ražošanai bez hlorīda (Pat. Nr. RU 2151099, 2000. gada 20. jūnijs, C01B 33/04), kuras tehniskā būtība slēpjas termiskajā (pie t - 450-600). ° C) izkliedēta kvarcīta mijiedarbība ar magniju stehiometriskā attiecībā, alumīnija sāļu klātbūtnē, atomu ūdeņraža plūsmā, kvēlspuldzes izlādē. Tomēr pilnīga silīcija dioksīda reducēšana līdz tīram silīcijam ar magnija-termisko metodi ar SiO 2 un Mg stehiometrisko masas attiecību ir sarežģīta augstā reakcijas ātruma un ievērojamās siltuma izdalīšanās dēļ (~92 kcal/mol), pie kuras. temperatūra reakcijas zonā sasniedz vērtības virs 3000°C, reakcijas produktiem iztvaikojot, izraisot nekontrolējamu sprādzienu. Inertas piedevas - alumīnija sāls - ieviešana, kas paredzēta reakcijas siltuma kompensēšanai, samazina magnija daļiņu tieša saskares iespējamību ar visām kvarcīta daļiņām, kas izraisa mijiedarbībā esošo reaģentu lokālu novirzi no stehiometrijas, ar magnija silicīda (Mg 2 Si) veidošanās, kura veidošanās siltums ir ~19 kcal/mol. Šī savienojuma veidošanās rezultātā daļa silīcija dioksīda paliek nesamazināta. Tādējādi pilnīga silīcija dioksīda magnija-termiskā reducēšana atbilstoši zināmajā tehniskajā risinājumā dotajiem nosacījumiem ir ļoti sarežģīta.

Ir zināma metode silīcija hidrīdu ražošanai, ko izmanto Japānas uzņēmums Komatsu MFG CO LTD (“Monosilāns pusvadītāju materiālu tehnoloģijā.” Pārskatu informācija, sērija “Organoelementu savienojumi un to pielietojums”, NIIETKHIM, Chemical Industry, 1983). Šīs metodes tehniskā būtība ir tāda, ka pirmajā posmā magnija silicīds veidojas reakcijā, ko veic 500-600°C temperatūrā neitrālā vidē:

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

Otrajā posmā magnija silicīds reaģē ar minerālskābēm vai sāļiem, izdalot gāzveida silīcija hidrīdus, piemēram, ar skābes hidrolīzes reakciju:

Mg2Si + 2HCl = MgCl2 (L) + SiH4 (G)

vai magnija silicīda acedolīze:

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

Šī metode pēc tehniskās būtības un sasniegtā efekta ir vistuvākā pieprasītajam tehniskajam risinājumam un tiek pieņemta kā prototips.

Būtisks prototipa trūkums ir tāds, ka silīcija iegūšanai, kas atbilst īpašībām, kas piemērojamas tā izmantošanai elektroniskajā vai pusvadītāju tehnoloģijā (99,9999% tīrība), izejvielas tiek izmantotas silīcija veidā ar tīrību 98-99%, t.i. satur piemaisījumus. Tas būtiski samazina izejvielu bāzi, t.i. izslēdz iespēju izmantot savienojumus, kas nav silīcijs, piemēram, kvarcīts (SiO 2) vai silīcijskābe (H 2 SiO 3).

Piedāvātā tehniskā risinājuma mērķis ir paplašināt procesa izejvielu piegādi, radot iespēju piedalīties reakcijā, lai iegūtu magnija silicīdu (Mg 2 Si), dabā plaši izplatītu silīcija dioksīdu (SiO 2), silīcija dioksīdu vai kvarcītu. , kā arī silīcijskābe (H 2 SiO 3).

Šis tehniskais rezultāts tiek sasniegts, reakcijā ieviešot magnija silicīda ražošanu no silīciju saturošiem savienojumiem, tostarp SiO 2 un H 2 SiO 3, piedevu, kas ir inerta attiecībā pret mijiedarbībā esošajām sastāvdaļām un neievada ķīmiskos papildu elementus. kopējā reakcija. Šāda piedeva reakcijai

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

ir izkliedēts silīcijs. Silīcija pievienošana ir nepieciešama, lai izkliedētu šīs reakcijas laikā radušos siltumu, neieviešot papildu ķīmiskos elementus, kas galaproduktā var ievadīt “piesārņotājus”.

Lai samazinātu siltuma veidošanos silīcija oksīda (silīcijskābes) daļiņu vienlaicīgas mijiedarbības laikā ar magniju, pēdējais tiek ievadīts reakcijā gabaliņu veidā, kas novērš pilnīgu tilpuma reakciju, kas izraisa sprādzienu, jo Reducēšanā piedalās tikai tās silīcija dioksīda daļiņas, kas saskaras ar magnija fragmentu. Lai veiktu pilnīgu, tilpuma reakciju, daļiņu maisījums ir jāmaisa, lai atjaunotu magnija gabaliņu kontaktus ar jaunām, iepriekš nereaģētām silīcija oksīdu daļiņām. Sajaukšanu var veikt, piemēram, rotējošos vai oscilējošos reaktoros. Maisīšanas process, kā arī viss reakcijas process kopumā, tiek veikts līdz pilnīgai magnija gabalu fragmentu izzušanai (“apēšanai”).

Reaģējošo komponentu masām jāatbilst attiecībai:

Līdz 10:(3,5÷4,0), jo silīcija siltumietilpība temperatūras diapazonā no 0 līdz 1000°C ir vienāda ar 3,58 cal/mol×deg, pēc tam pilnībā kompensējot siltumenerģiju 92 kcal/mol, kas izdalās stehiometriskās, magnija-termiskās reakcijas reducēšanās laikā. silīcija dioksīds, papildus pievieno līdz 20 moliem tīra disperģēta silīcija vai līdz 10 svara daļām (viena SiO 2 mola masa ir ~ divas reizes lielāka par Si molu). Pievienoto silīcija daļiņu masa ir balasts un nepiedalās galīgajā silīcija hidrīdu veidošanās reakcijā, maisījumam reaģējot ar minerālskābēm un sāļiem. Šis silīcijs ir tehnoloģiski pārstrādāta izejviela piedāvātajā silānu ražošanas metodē.

3,5–4 magnija daļu pievienošana ir pamatota ar to, ka silīcija reducēšanai no tā dioksīda atbilstoši reakcijai ir nepieciešamas 1,5–2 daļas magnija:

SiO2 +2Mg=2MgO+Si,

magnija silicīda veidošanai no reducētā silīcija pēc reakcijas Si+2Mg=Mg 2 Si nepieciešama vēl divu daļu magnija pievienošana.

Maksimālais silīcija dioksīda daļiņu izmērs ir 3 mm, un pēdējo izmēru attiecība pret magnija gabaliņu fragmentu izmēriem:

tika noteikts eksperimentāli, lai samazinātu siltumu, kas izdalās reducēšanas reakcijas laikā, lai optimizētu magnija-termiskās reakcijas laiku. Magnija mijiedarbība ar silīcija dioksīda daļiņām, kas lielākas par 3 mm, izraisa lokālu mini sprādzienu. Magnija gabaliņu, kas ir mazāk nekā desmit reizes lielāki par silīcija dioksīda lielumu, izmērs izraisa arī nelielu sprādzienu, jo liela starpdaļiņu mijiedarbības virsma un nenozīmīga siltuma absorbcija magnija silicīda veidošanās procesā. Vairāk nekā divdesmit reizes palielinot magnija gabaliņu lielumu salīdzinājumā ar silīcija dioksīda daļiņām, tiek nepamatoti palielināts kopējais reakcijas laiks.

Temperatūras diapazons magnija silicīda sintēzes reakcijai 550-680°C ir pamatots ar to, ka reaģējošo komponentu kopējās masas pieaugums salīdzinājumā ar stehiometrisko attiecību rada nepieciešamību palielināt sildīšanas intensitāti, kā arī magnija fragmentu kopstāvokļa maiņas iespējas radīšana pirms kausēšanas. Tas noved pie procesa izmaksu samazināšanās, samazinot magnija izejvielu cenu. Magnija lējumu tirgus cena ir 80-90 rubļi/kg, izkliedētā magnija (ieskaitot magnija skaidas) cena ir 400-600 rubļu. Kilograms. Noteiktā temperatūras diapazonā magnija gabaliņi izkūst (t kušanas = 620°C) ārējās karsēšanas un siltuma izdalīšanās dēļ un vienmērīgi sadalās reakcijas zonā.

Tehnoloģiskā stāvokļa analīze parādīja, ka pretenzijās norādītā būtiskāko pazīmju kopa nav zināma. Tas ļauj secināt, ka tas atbilst “novitātes” kritērijam. Lai pārbaudītu, vai pieteiktais izgudrojums atbilst “izgudrojuma pakāpes” kritērijam, papildus tika veikta zināmo tehnisko risinājumu meklēšana, lai identificētu pazīmes, kas sakrīt ar pieteiktā tehniskā risinājuma pazīmēm, kas atšķiras no prototipa. Konstatēts, ka pieteiktais tehniskais risinājums nepārprotami neizriet no tehnikas līmeņa. Tāpēc pretenzijā minētais izgudrojums atbilst “izgudrojuma pakāpes” kritērijam. Izgudrojuma būtību ilustrē metodes praktiskās realizācijas piemērs.

Praktiskās īstenošanas piemērs

Piedāvātais tehniskais risinājums tika īpaši ieviests silīcija hidrīdu ražošanā ar silīcija un magnija silicīda maisījuma sālsskābē skābes hidrolīzi:

Silīcija un magnija silicīda maisījums iepriekš tika iegūts, kalcinējot šādas sastāvdaļas ūdeņraža vidē:

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

(iepriekšējā reakcijā nav parādīta magnija oksīda šķīšanas reakcija, kas veidojas silīcija dioksīda magnija-termiskās reducēšanas laikā atbilstoši reakcijai). Silīcija un silīcija dioksīda daļiņu izmērs nepārsniedza 1 mm, bet magnija fragmentu izmērs nepārsniedza 2,5 mm. Reakcija tika veikta 650°C temperatūrā rotācijas krāsnī ar nihroma sildītāju. Krāsns griešanās ātrums bija 5 apgr./min. Reakcijas lādiņa paraugs ietvēra šādas sastāvdaļas: silīcija dioksīds 2 kg, disperģēts silīcijs 20 kg, gabals magnija 8 kg. Kalcinēšanas laiks 2 stundas. Ar norādītajiem parametriem veiktās reakcijas rezultātā tika iegūts Mg 2 Si un Si maisījums ar komponentu attiecību 1:4. Reakcijā netika konstatēts silīcija dioksīda atlikums (atlikumā pēc skābes hidrolīzes). Norādītais ieviešanas piemērs apstiprina pieteiktās metodes atbilstību nosacījumam “izgudrojuma solis”

1. Metode silīcija hidrīda - monosilāna iegūšanai no magnija silicīda, ko iegūst, termiski mijiedarbojoties disperģētam silīcijam ar aktīvo magniju inertā vidē, kam seko šī savienojuma mijiedarbība ar minerālskābēm, kas raksturīgs ar to, ka tiek ražots magnija silicīds. ar maisījuma termisko mijiedarbību, ieskaitot 1 masu .h. izkliedētas silīcija oksīda daļiņas, līdz 10 svara daļām. silīcija un no 3,5 līdz 4 svara daļām. magnija gabaliņi, nepārtraukti maisot.

2. Paņēmiens saskaņā ar 1. punktu, kas raksturīgs ar to, ka silīcija oksīda daļiņu izmērs nepārsniedz 3 mm, un silīcija oksīda daļiņu izmēru attiecība pret magnija gabaliņu gabaliņiem ir 1: (10-20). ).

3. Paņēmiens saskaņā ar 1. punktu, kas raksturīgs ar to, ka reaģējošo komponentu mijiedarbība sajaukšanas procesā tiek veikta temperatūras diapazonā no 550-680°C.

Līdzīgi patenti:

Izgudrojums attiecas uz augstas tīrības pakāpes un zemu izmaksu monosilāna ražošanas metodi, kas piemērota plānu pusvadītāju un dielektrisko slāņu, kā arī augstas tīrības poli- un monokristāliskā silīcija iegūšanai dažādiem mērķiem (elektronika, saules enerģija).

Izgudrojums attiecas uz metodēm gaistošo vielu maisījumu atdalīšanai ķīmisko tehnoloģiju procesos, un to var izmantot, lai atdalītu hlorsilānu, hidrīdu, fluorīdu, organisko produktu un citu produktu maisījumus, lai izolētu mērķa produktu.

Izgudrojums attiecas uz augstas tīrības pakāpes monosilāna ražošanas metodi, kas piemērota plānslāņa pusvadītāju izstrādājumu, kā arī augstas tīrības pakāpes poli- un monokristāliskā silīcija iegūšanai dažādiem mērķiem (pusvadītāju tehnoloģija, saules enerģija).

Izgudrojums attiecas uz tehnoloģiju silāna ražošanai ļoti tīra pusvadītāju silīcija ražošanai, ko izmanto spēka elektronikā, kā arī silīcija vafeles īpaši lielu integrālo shēmu ražošanai un dažādu silīciju saturošu slāņu un plēvju pārklājumu veidošanai. mikroelektronika.

Silīcija dioksīds– bezkrāsaina kristāliska viela ar augstu stiprību un cietību. Formula SiO2.

Īpašības:

• kušanas temperatūra 1713 – 1728 °C
• mijiedarbojas ar pamata oksīdiem un sārmiem (karsējot)
• pieder skābo oksīdu grupai
• šķīst fluorūdeņražskābē
• ir stiklu veidojošs oksīds (ar tieksmi veidot pārdzesētu kausējumu - stiklu)
• dielektrisks (nevada elektrisko strāvu)
• nereaģē ar ūdeni
• izturīgs

Pielietojums:

• stikla, betona izstrādājumu, keramikas, silīcija ugunsizturīgo materiālu, silīcija, gumijas u.c.
• elektronika, radioelektronika, ultraskaņas ierīces
• Amorfs neporains silīcija dioksīds tiek izmantots pārtikas rūpniecībā (E551), farmācijas un parafarmaceitiskajā rūpniecībā.
• optisko šķiedru kabeļi

Silīcija dioksīda sagatavošana

Jums būs nepieciešams:

• šķidrais stikls (nātrija silikāts);
• skābe (sērskābe, sālsskābe vai slāpekļskābe);
• ūdens;
• soda.

Ielejiet glāzē nātrija silikātu un pievienojiet skābi.

Pievienojot skābi, nekavējoties sāk veidoties silīcija dioksīda nogulsnes. Pievieno skābi, līdz veidojas pietiekams daudzums silīcija dioksīda.

Citā glāzē atšķaida 5% sodas šķīdumu un ievieto tur iegūtās nogulsnes. Tādā veidā mēs atbrīvosimies no atlikušās skābes.
Pēc tam silīcija dioksīds vairākas reizes jāizskalo ar tīru ūdeni, lai atbrīvotos no atlikušās sodas.

Pēc mazgāšanas nogulsnes filtrē caur papīra filtru.

Magnija silicīds– magnija un silīcija neorganisks binārs savienojums. Formula Mg2Si.

Īpašības:

• termiski stabils
• kušanas temperatūra 1102 °C
• molārā masa 76,7 g/mol
• blīvums 1,988 g/cm3
• hidrolizēts ar ūdeni
• sadalās skābēs

Pielietojums:

• silāna gāzes ražošana

Magnija silicīda sagatavošana

Jums būs nepieciešams:

• silīcija dioksīds;
• magnijs (proshkoobrazny).

Sasmalciniet silīcija dioksīdu javā.

Sajauc 4 g silīcija dioksīda un 6 g magnija. Ja jums ir melns magnija pulveris, tas jāsasmalcina javā ar silīcija dioksīdu.

Ielejiet maisījumu mēģenē, kas uzstādīta uz statīva, un uzsildiet to ar gāzes degli.
Svarīgs! Visām sastāvdaļām pirms karsēšanas jābūt labi izžāvētām! Ja maisījumā ir pat neliels daudzums mitruma, reakcijas laikā sāks izdalīties selāns, kas pēc tam aizdegsies.

Augstas temperatūras ietekmē mēģenē sāk veidoties magnija silicīds (tumšas krāsas viela).

Atdaliet mēģenes daļas no pulvera.

Silāns- pirofora gāze. Formula SiH4.

Īpašības:

• molārā masa 32,12 g/mol
• gāzveida stāvoklis
• bezkrāsains
• indīgs
• aizdegas saskarē ar gaisu
• viegli oksidējams
• stabils neitrālā un skābā vidē
• šķīst benzīnā, standarta
• blīvums 0,001342 g/cm3
• kušanas temperatūra - 185 °C
• viršanas temperatūra – 112 °C
• sadalīšanās temperatūra 500 °C

Pielietojums:

• organiskās sintēzes reakcijās (vērtīgu silīcija organisko polimēru ražošanā utt.)
• mikroelektronika
• iegūstot īpaši tīru polisilīciju
• attiecības starp organisko matricu un neorganisko pildvielu kompozītmateriālos zobārstniecībā

Citi vārdi: silāns, silīcija ūdeņradis, silīcija hidrīds.

Monosilāns ir neorganisks savienojums ar ķīmisko formulu SiH 4. Bezkrāsaina, ļoti reaģējoša gāze, kas uzliesmo gaisā.

Fizikālās īpašības

Ķīmiskās īpašības un sagatavošanas metodes

Iegūšanas metodes:

• Reakcija starp silīcija(IV) hlorīdu un litija tetrahidrīdaluminātu.

Ķīmiskās īpašības:

• Sāk sadalīties virs 400°C.

Uzglabāšana

Gāzi var uzglabāt tvertnēs ar ieeļļotiem krāniem istabas temperatūrā bez sadalīšanās vairākus mēnešus. Silāns praktiski nešķīst vakuuma smērvielā. Taču jāņem vērā, ka ar silikona smērvielu noblīvētus krānus ir grūti atvērt pēc ilgstošas ​​stāvēšanas. Ievērojams daudzums silāna jāuzglabā speciālos tērauda cilindros ar speciālu vārstu; Balonu ražošanai piemērots materiāls ir 40Mn sakausējums - 4 tērauds.

Izmantotās literatūras saraksts

1. Volkovs, A.I., Žarskis, I.M. Lielā ķīmijas uzziņu grāmata / A.I. Volkovs, I.M. Žarskis. - Mn.: Mūsdienu skola, 2005. - 608 ar ISBN 985-6751-04-7.
2. Hofmans V., 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 neorganic synthesis : 6 sējumos. T.3. Per. Ar. Vācu valoda/Red. G. Brouvers. - M.: Mir, 1985. - 392 lpp., ill. [Ar. 715-717]

Termiskās pārvērtības Monosilāns ir stabilākais no silāniem. Tas sāk manāmi sadalīties par silīciju un ūdeņradi pie temperatūras -380 C. Virs 500 C sadalīšanās notiek ļoti lielā ātrumā. Reakcijā iegūtais ūdeņradis kavē sadalīšanos; bet reakcija neapstājas. SiH4 = SiH2 + H2 SiH2 = Si + H2 Temperatūrā 300 C un augstāk silāns daļēji pārvēršas par disilane Un trisilāns .. Monosilans aizdegas gaisā pat pie -180 C. Tīru silānu var sajaukt noteiktā proporcijā ar gaisu vai skābekli 523 K temperatūrā un atmosfēras spiedienā bez eksplozijas, ja šie maisījumi atrodas ārpus augšējās un apakšējās uzliesmošanas robežas. Citos apstākļos, īpaši augstāku silānu klātbūtnē, notiek spontāna aizdegšanās vai eksplozija.

Monosilāna sadegšanas laikā, pamatojoties uz skābekļa daudzumu un temperatūru, tiek iegūti SiO, Si02 un silīcijskābes atvasinājumi. Mijiedarbība ar ūdeni Pirmo reizi darbos pētīta silāna mijiedarbība ar ūdeni un skābju un sārmu ūdens šķīdumiem Tīrs ūdens kvarca traukos nesadala silānu, bet gan mazākās sārmu pēdas (sārmu, kas iegūts no stikla. pietiek ar ūdeni) paātrina sadalīšanos. Hidrolīze notiek ļoti ātri un noved pie visa ar silīciju saistītā ūdeņraža izvadīšanas: SiH4 + 2H20 = Si02 + 4H2 SiH4 + 2NaOH + H20 = Na2Si03 + 4H2 Silāna hidrolīzi arī katalizē skābes, bet ne tik spēcīgi kā sārmi. Mitruma pēdas kombinācijā ar pietiekami aktīvām virsmām (piemēram, silāna uzglabāšanas cilindriem) gandrīz pilnībā reaģē ar monosilāna pārpalikumu, veidojot siloksānus un ūdeņradi saskaņā ar vienādojumu: 2SiH4+H20 = (H3Si)20+2H2 Mijiedarbība ar halogēniem, halogēna atvasinājumiem un dažām citām vielām.

Halogēni reaģē ar silānu ļoti enerģiski, sprādzienbīstami. Zemā temperatūrā reakciju var veikt ar kontrolētu ātrumu. Ūdeņraža hlorīds atmosfēras spiedienā, ja nav katalizatoru, nereaģē ar silānu pat paaugstinātā temperatūrā. Katalizatoru, piemēram, alumīnija hlorīda, klātbūtnē reakcija norit vienmērīgi pat istabas temperatūrā un izraisa hloru aizvietotu silānu veidošanos. SiH4 + HCl = SiH3Cl + H2

SiH4 + 2HC1 = SiH2Cl2 + H2 utt. Silāns reaģē ar fosfīnu temperatūrā virs 400 C, veidojot SiH3PH2 un ar arsīnu ir iegūti nelieli SiH2(PH2)2 un Si2P atvasinājumi. Mijiedarbība ar organiskiem savienojumiem.

Silāns nesadarbojas ar piesātinātajiem ogļūdeņražiem līdz 600 C. Olefīni, piemēram, etilēns, pievienojas silānam 460-510 C temperatūrā un atmosfēras spiedienā. Galvenie reakcijas produkti ir mono- un dialkilsilāni. 100 C temperatūrā reakcija notiek tikai zem spiediena. Normālos apstākļos mijiedarbība tiek novērota, apstarojot ar ultravioleto gaismu. Acetilēna termiskās reakcijas rezultātā ar silānu veidojas nedaudz vinilsilāna, bet galvenais reakcijas produkts ir etinildivinilsilāns. Fotoķīmiskā reakcija galvenokārt rada vinila silānu.

Mūsdienās literatūrā ir aprakstītas desmitiem monosilāna ražošanas metožu. Ne visi no tiem atrada rūpniecisko attīstību. Par rūpnieciskām metodēm silāna ražošanai ietver: 1. metālu silicīdu sadalīšanos. 2. Silīcija halogenīdu reducēšana ar metālu hidrīdiem. 3. Trialkoksisilāna katalītiskā disproporcija. 4. Trihlorsilāna katalītiskā disproporcija. Metālu silicīdu sadalīšanās Lai iegūtu silānu metālu silicīdu sadalīšanās reakcijā, vispiemērotākais izejmateriāls ir magnija silicīds. Reakcijas vienādojums šai silāna iegūšanas metodei ir šāds: Mg2Si + 4H20 = SiH4 + 2Mg(OH)2 Kopējā silānu iznākums silīcīdā ir 25-30%. No tiem, saskaņā ar 37% - Sibi; 30% - Si2H6; 15% - Si3H8 un 10% - Si io; pārējie ir šķidrie silāni Si5Hi2 un Si6H14, kā arī cietie silāni (SiHi, . Magnija silicīdam reaģējot ar amonija bromīdu šķidrā amonjakā, silānu iznākums palielinās līdz 70-80% (SiH4 - 97,2% un Si2H6 - 2,8%) ) : Mg2Si + 4NH4Br = 2MgBr2 + SiH4 + 4NH3 Silānā ir norādīta vairāk nekā 20 piemaisījumu klātbūtne, tostarp silāna homologi ar Si8Hi8, vieglie ogļūdeņraži, amonjaks, benzols, toluols, ūdeņraža hlorīds. tā kā reakcija notiek parastā temperatūrā un atmosfēras spiedienā un ar gandrīz kvantitatīvu iznākumu, iegūtais silāns nav piesārņots ar augstākiem silāniem.

Silīcija hidrīdi, tā sauktie silāni, veido homologu sēriju, līdzīgi vairākiem piesātinātiem alifātiskajiem ogļūdeņražiem, bet to raksturo polisilāna ķēžu nestabilitāte -Si-Si-. Silāns SiH4 ir visstabilākais pirmais pārstāvis no visas homologās sērijas; Tikai sarkanā karstumā tas sadalās silīcijā un ūdeņradī. Disilāns Si2H6 sadalās, karsējot virs 3000, silānā un cietā polimērā; heksasilāns Si6H14, kas ir augstākais zināmais homologās sērijas loceklis, lēnām sadalās pat normālā temperatūrā. Visiem silāniem ir raksturīga smarža un tie ir ļoti toksiski.

Galvenā to sagatavošanas shēma ir Mg2Si mijiedarbība ar sālsskābi. Frakcionējot iegūto maisījumu, iegūst atbilstošos hidrosilīcija dioksīdus. Ir arī citas metodes silānu ražošanai. Piemēram, halosilānu reducēšana ar litija hidrīdu vai litija alumīnija hidrīdu, kā arī halosilānu reducēšana ar ūdeņradi AICl3 klātbūtnē.

SiH 3 CI + H2-> SiH4 + HCl. Atšķirībā no ļoti inertiem ogļūdeņražiem, silāni ir ārkārtīgi reaģējoši savienojumi. Svarīga īpašība, kas atšķir silānus no ogļūdeņražiem, ir Si-H saites hidrolīzes vieglums sārmainu katalizatoru klātbūtnē. Hidrolīze notiek ļoti ātri, un šo procesu var attēlot šādi:

SiH4 + 2H2O→SiO2 + 4H2

SiH4 + 2NaOH + H2O → Na2SiO3 + 4H2.

Sārmu katalītiskās iedarbības laikā uz augstākiem silāniem Si-Si saite pārtrūkst

Н3Si-SiН3 + 6H2О→3SiО2 + 10H2.

Tie reaģē ar brīviem halogēniem līdzīgi kā ogļūdeņraži, secīgi apmainot vienu ūdeņraža atomu pēc otra pret halogēnu. Ar ūdeņraža halogenīdiem katalizatora (AICl3) klātbūtnē notiek līdzīga, bet ne analoga ogļūdeņraža ķīmijā reakcija, ūdeņraža apmaiņa pret halogēnu.

SiН4 + HCI→H2 + SiН3СI.

Trihlorsilāns SiH3CI ir jāiegūst tiešā sintēzē no Si un HCl paaugstinātā temperatūrā.

Silāni nereaģē ar koncentrētu sērskābi.

To saturošie savienojumi tiek izmantoti metāla aizsardzībai.

Monosilāns- binārs neorganisks silīcija un ūdeņraža savienojums ar formulu SiH4, bezkrāsaina gāze ar nepatīkamu smaku, spontāni uzliesmo gaisā, reaģē ar ūdeni, toksiska

Silāna ķīmiskās īpašības - jēdziens un veidi. Kategorijas "Silāna ķīmiskās īpašības" klasifikācija un pazīmes 2017, 2018.