סילן

תרכובת

סילן (נקרא גם סילאן; באנגלית: Silane) או צורן הידריד הוא תרכובת אנאורגנית שנוסחתה SiH4. זהו גז שקוף, דליק בעל ריח דוחה וחריף המזכיר חומצה אצטית. סילן הוא פירופורי - מתלקח ספונטנית באוויר ללא צורך בהצתה חיצונית.

סילן
סילן
סילן
Silane-2D.svg
שם סיסטמטי Silane
שמות נוספים

Monosilane
Silicane
Silicon hydride

Silicon tetrahydride
כתיב כימי H₄Si עריכת הנתון בוויקינתונים
מסה מולרית 32.12 גרם/מול
מראה גז שקוף, מסריח
מספר CAS 7803-62-5
מצב צבירה גז
מסיסות מגיב עם מים
טמפרטורת היתוך 185- °C
-88.15 K
טמפרטורת רתיחה 112- °C
-161.15 K
מקדם שבירה 1.5456
נקודת התלקחות 18 °C
291.15 K
NFPA 704
NFPA 704#סיכון לשריפהNFPA 704#אזהרות מיוחדותNFPA 704#אי יציבות / פעילותNFPA 704#סיכון בריאותיNFPA 704.svg
אודות התמונה
לעריכה בוויקינתונים שמשמש מקור לחלק מהמידע בתבנית OOjs UI icon info big.svg

החומר הוא אנלוג של מתאן CH4 אך בשל האלקטרושליליות הנמוכה של אטום הצורן (1.90 בהשוואה ל-2.55 בפחמן) קוטביות הקשר הפוכה (מטען שלילי חלקי על אטום המימן) בשל הבדל זה סילן נוטה יותר ליצור קומפלקסים עם יונים של מתכות המעבר. בטמפרטורה מעל 420 °C סילן מתפרק לצורן ולמימן ולכן משתמשים בו לייצור צורן נקי בשיטת (Chemical Vapor Deposition (CVD.

ייצורעריכה

בתעשייה מפיקים סילן מצורן בתהליך דו שלבי. בשלב הראשון מגיבים צורן עם חומצת מימן כלורי ב 300°C לקבלת טריכלורוסילן ומימן גזי

תוצר התגובה טריכלורוסילן מורתח בנוכחות זרז במזרז קבלת סילן וצורן ארבע כלוריד, הזרז המקובל הוא אלומיניום כלוריד AlCl3

בשיטה חלופית לייצור סילן בדרגת ניקיון גבוהה המתאימה להכנת צורן לתעשיית המוליכים למחצה חומרי הגלם הם צורן ברמת ניקיון מטלורגית (דרגה נמוכה מזו הנחוצה לתעשיית המוליכים למחצה), מימן וצורן טטרה כלוריד וכוללת סדרת תגובות בהם תוצרי הלוואי ממוחזרים וניקוי בזיקוק. התגובות בתהליך זה:

פירוק תרמי של הסילן שהופק בתהליך זה נותן צורן בדרגת ניקיון גבוהה וגז מימן בתהליך חד שלבי

תהליך תעשייתי נוסף להפקת סילן הוא חיזור של צורן דו-חמצני (SiO2) בתגובה עם אלומיניום ומימן בלחץ גבוה

שימושיםעריכה

לסילן כמה יישומים תעשייתיים ומעבדתיים. משתמשים בסילן להצמדת סיבי זכוכית וסיבי פחמן למטריצות פולימריות לקבלת חומרים מרוכבים. הסילן מצפה את הסיב ומאפשר קישור לפולימר. באופן דומה משתמשים בסילן לקבע ציפוי יציב מבחינה ביולוגית לשתלי טיטניום. יישומים אחרים כוללים ציפויים דוחי מים, ציפוי לבנים וציפויים נוגדי גרפיטי לקירות. משתמשים בסילן לבניית שכבה של צורן פולי קריסטליני על פרוסות סיליקון, בייצור תאים פוטווולטאים משתמשים בסילן לריבוד שבכת צורן אמורפי המסומם במימן (a-Si:H) על זכוכית.

משתמשים בחומר גם כראגנט מחזר בסינתזה אורגנית ואורגנו-מתכתית.

קישורים חיצונייםעריכה

  מדיה וקבצים בנושא סילן בוויקישיתוף