四氟化硅

含氟无机化合物
[]化硅(Silicon tetrafluoride[8] )又叫氟化硅、[2] 四氟甲硅烷[3],是一种卤化物[9]为无色气体,[4]结构为正四面体,[8]密度为1.66g/cm3(-95℃,固态),[5]熔点为-90.2℃(在1.757×105Pa下)[6]沸点为-86℃,[1]溶于乙醇甲醇等,[6]遇水会发生水解反应,[6]也容易被碱溶液分解。[10]四氟化硅可与碱金属、铝、很多金属氧化物、碱金属氟化物等反应,[6]此外还可与某些有机化合物丙酮、芳香族胺类等)形成加成产物。[11]
自然界中火山爆发时的烟雾中会含有大量的四氟化硅,大量的四氟化硅是工业上生产磷肥的副产物。可由氢氟酸与含硅矿石反应制得,也可由石英与氢氟酸反应,或由萤石粉石英砂混合物浓硫酸作用来制得。在实验室可用氟硅酸氯化钡为原料制得,也可用直接由单质硅和F2制得。[5]
四氟化硅在电子半导体行业中主要作为氮化硅、硅化[tǎn]等的蚀刻剂和高纯石英玻璃的原料,还可用于制备电子级硅烷或硅、太阳能电池、氟硅酸和氟化铝等。此外,四氟化硅还可作为氟化剂催化剂、蒸熏剂、水泥和人造大理石的硬化剂以及用于化学分析、油井钻探、镁合金浇铸等。[12]但四氟化硅具有一定毒性,急性毒性属于中等毒类,[13]人体吸入可能导致咳嗽、灼烧感、呼吸短促以及呼吸困难等,但是症状可能推迟显现。[14]

相关历史

1771年,舍勒硅石(SiO2)与氢氟酸作用,生成一种无色有刺激气味的、在空气中冒烟的气体—四氟化硅。[15]后来,1811年,法国化学家盖·吕萨克泰纳尔也应用二氧化硅与氢氟酸进行反应,先制得四氟化硅,再将四氟化硅与钾蒸汽共热,最早提取到单质硅。[16]