四氯化硅

四氯化硅又称氯化硅，是合成有机硅高分子化合物和生产高纯硅的重要原料。常温下为无色透明、低粘度液体。有可燃性和窒息性。化学式SiCl4。相对分子质量 169.89。相对密度1.483。熔点-68.8℃。沸点57.57℃。折射率1.412。气体密度 (g/l)7.59。临界温度233℃。临界压力0.375MPa。溶于苯、二硫化碳、乙醚、氯仿、石油醚、四氯化碳、四氯化钛、四氯化锡。因本品硅氯键有很强的极性，与亲核试剂可发生激烈反应，并放出氯化氢气体。例如，与水接触就剧烈反应，放出大量热，水解生成硅酸，放出氯化氢而产生烟雾，在军事上用作烟幕剂；与氨反应生成硅烷基胺；与乙醇或苯酚反应生成硅酸酯；在高温(1000℃) 下四氯化硅可被氢气还原，产生元素硅；与金属氢化物，如氢化锂、氢化钠、氢化铝锂及硼氢化物等还原剂反应，可生成硅烷；与格氏试剂反应，也以生成四烃基硅烷或部分烃基硅烷；在高温下也能与氧反应，但在低温下对氧是稳定的。本品有毒!腐蚀皮肤，对眼及黏膜有强刺激性。大鼠吸入LD50800×10-6/4h。

四氯化硅制备硅酸四甲酯，硅酸四乙酯，硅酸四叔丁酯，硅酸四异丙酯的化学反应。
以上信息由Chemicalbook的晓楠编辑整理。硅为一种半金属元素，为元素周期表ⅣA族元素，元素符号Si，相对原子质量28.0855，呈灰色金属光泽。人类对单质硅的认识始于18世纪初。1811年盖·吕萨克(Gay-Lussac)和斯拉德(Thenard)使四氯化硅通过炽热的钾得到了纯度低的非晶单质硅。1823年瑞典化学家贝采利乌斯(J.J.Berzelius)重复上述试验也制得了非晶单质硅，他将所制得的非晶单质硅反复洗涤，结果得到纯的硅粉。
硅有无定形和晶体两种同素异形体，晶态硅具有明显的金属光泽，呈灰色，具有金刚石品格，硬而脆，熔点为1410℃，沸点为2355℃，相对密度为2.32～2.34。加热能同卤素、氮、碳等非金属作用。硅与硅、硅与碳、氧、氢、卤素只能形成单键，不能形成双键或三键。亦不能形成多于六个硅原子的硅键。硅能形成硅烷 (与氢结合)、硅酮烷 (与氧结合) 及具有工业价值的硅酮化合物. 硅也能同某些金属如镁、钙、铁、铂等作用，生成硅化物。
硅是构成矿物与岩石的主要元素。它在自然界无游离状态，皆存在于化合物中，主要是二氧化硅 (硅石)和共所衍生的硅酸盐，如花岗岩是由石英、长石、云母混合组成的，石英即是二氧化硅的一种形式，长石和云母是硅酸盐。
硅是一种重要的半导体材料，掺微量杂质的硅单晶可用来制造大功率晶体管、整流器和太阳能电池等。除二氧化硅外，硅的其他重要化合物有四氯化硅、碳化硅 (也称金刚砂) 及各种硅氧烷产品。四氯化硅可用于制造高分散性硅胶，这是一种超微细的无水二氧化硅，具有增粘性、触变性、流动性、增强性等优点，可用于涂料、印刷油墨、漆、合成树脂、橡胶、医药、润滑脂、蜡及饲料等方面；也用作军事用烟雾毒气；也是制造硅酸乙酯(用作防锈涂料的展色剂、砂型粘合剂、耐火涂膜材料) 的原料；制造半导体材料高纯度特殊气体；高纯度的本品可用于特种玻璃及光导纤维等。硅酸乙酯结合剂是一种耐火材料结合剂，分子式为Si(OC2H5)4，它是由四氯化硅与乙醇反应生成的化合物，再经水解而制得的水溶液。硅酸乙酯本身没有结合能力，若用硅酸乙酯作耐火材料的结合剂，必须经过水解处理方可使用。硅酸乙酯的水解液中含有起结合作用的醇性硅溶胶。这种结合剂具有如下特点：(1)结合剂组成中不含有害杂质，在使用过程中不生成低熔点物质；(2)具有可控制的施工性能。
制备硅酸乙酯的主要原料是四氯化硅，而四氯化硅是由硅铁与氯气反应生成的，工艺流程较为简单，即将硅铁加热至200℃以上，然后通入氯气即可生成四氯化硅，再经精馏便制得成品，其反应如下：Si(硅铁中Si)+2Cl2-→SiCl4。
由四氯化硅与乙醇反应制备硅酸乙酯的反应式如下：SiCl4+4C2H5OH→Si(OC2H5)4+4HCl。
此反应如果采用的乙醇为无水的，其产物为正硅酸乙酯；如果采用的乙醇为含水工业乙醇，并在酸性或碱性催化剂存在条件下，则所得到的产物为正硅酸乙酯和聚硅酸乙酯的混合物，这是因为乙醇中水的存在会引起硅酸乙酯水解和聚合作用，其反应如下：

然后根据反应产物中各组分沸点的差异进行蒸馏，以排除料液中的氯化氢气体，并蒸馏出过量的乙醇，最后经过冷却、脱色和过滤即得到产品。
参考材料：中国冶金百科全书总编辑委员会《耐火材料》卷编辑委员会,冶金工业出版社。四氯化硅能刺激上呼吸道。如不慎溅到皮肤上，10 min后可使皮肤坏死。溅入眼睛可使角膜和眼睑烧伤。在生产操作时，要穿工作服、戴防毒面具和乳胶手套等劳保用品。防止吸入本品和皮肤接触。生产设备要密闭，以免四氯化硅气体逸出。车间要通风良好。无色透明发烟液体。具有难闻的窒息性气味。 可与苯、乙醚、氯仿、石油醚、四氯化碳、四氯化锡、四氯化钛、一氯及二氯化硫以任何比例混溶。用于制取有机硅、硅酸酸酯、有机硅油、高温绝缘、硅树脂、硅橡胶等。还用来吸收水分，制造战争用烟幕剂等。用于合成有机硅化合物、无机硅化合物及制取纯硅等 用于制备有机硅化合物及战争用烟幕

四氯化硅可用于制造有机硅化合物，如硅酸酯、有机硅油、高温绝缘漆、有机硅树脂、硅橡胶和耐热垫衬材料。高纯度四氯化硅为制造多晶硅、高纯二氧化硅和无机硅化合物、石英纤维的材料。军事工业用于制造烟幕剂。冶金工业用于制造耐腐蚀硅铁。铸造工业用作脱模剂。

将硅铁加热至200℃以上，通氯气生成四氯化硅，经精馏而得成品。硅铁氯化法先将硅铁加入氯化炉内，然后加热至300℃左右，以7.5 m³/h通人氯气进行反应生成四氯化硅，经冷凝后，得到粗品四氯化硅。将锑粉(为四氯化硅重量的0.05%)加入粗四氯化硅中进行精馏，经回流30 min然后取56～59℃的馏分，制得工业级四氯化硅成品。其
Si+2C12→SiCl4
将工业级四氯化硅进一步精馏并长时间回流，可制得高纯四氯化硅。腐蚀物品中毒吸入- 大鼠 LC50:8000 PPM/24小时; 吸入- 小鼠 LCL0:15000 毫克/立方米皮肤- 兔子 500 毫克/ 24小时 重度; 眼- 兔子 20 毫克/ 24小时 中度受热、遇水发热冒烟, 放出有毒氯化氢气体; 受热产生有毒氯化物烟雾库房通风低温干燥; 与碱类、食品添加剂分开存放干砂、干石粉; 禁止用水