三氯氫硅

又稱硅氯仿。甲硅烷的三氯代物。為一種易流動的無色液體，密度1.34克/厘米3 ；能溶于苯、氯仿和二硫化碳。

別名

硅氯仿、硅仿、三氯硅烷；Trichlorosilane、Silicochloroform．

用途

多晶硅、單晶硅原料、外延成長、硅液、硅油、化學(xué)氣相淀積、硅酮化合物制造、電子氣。

制法

⑴在高溫下Si和HCl反應(yīng)

⑵用氫還原四氯化硅（采用含鋁化合物的催化劑）

⑶用氫、硅粉、四氯化硅反應(yīng)。

性質(zhì)

分子量：135.43

熔點(diǎn)（101.325kPa）：-134℃；沸點(diǎn)（101.325kPa）：31.8℃；液體密度(0℃）：1350kg/m3；相對密度（氣體，空氣=1）：4.7；蒸氣壓(-16.4℃）：13.3kPa；（14.5℃）：53.3kPa；燃點(diǎn)：-14℃；自燃點(diǎn)：104.4℃；閃點(diǎn)：-27.8℃；爆炸極限：1.2~90.5%；毒性級別：3；易燃性級別：4；易爆性級別：2

化學(xué)性質(zhì)

三氯硅烷在常溫常壓下為具有刺激性氯化氫氣味易流動易揮發(fā)的無色透明液體。在空氣中極易燃燒，在-18℃以下也有著火的危險(xiǎn)，遇明火則強(qiáng)烈燃燒，燃燒時發(fā)出紅色火焰和白色煙，生成SiO2．HCl和Cl2：

SiHCl3+O2→SiO2+HCl+Cl2；三氯硅烷的蒸氣能與空氣形成濃度范圍很寬的爆炸性混合氣，受熱時引起猛烈的爆炸。它的熱穩(wěn)定性比二氯硅烷好，在900℃時分解產(chǎn)生氯化物有毒煙霧（HCl），還生成Cl2和Si。

遇潮氣時發(fā)煙，與水激烈反應(yīng)：2SiHCl3+3H2O—→ (HSiO)2O+6HCl

在堿液中分解放出氫氣:SiHCl3+3NaOH+H2O—→Si (OH)4+3NaCl+H2

與氧化性物質(zhì)接觸時產(chǎn)生爆炸性反應(yīng)。與乙炔、烴等碳?xì)浠�合物反�?yīng)產(chǎn)生有機(jī)氯硅烷：

SiHCl3+CH≡CH一→CH2CHSiCl3 、SiHCl3+CH2=CH2—→CH3CH2SiCl3

在氫化鋁鋰、氫化硼鋰存在條件下，SiHCl3可被還原為硅烷。容器中的液態(tài)SiHCl3當(dāng)容器受到強(qiáng)烈撞擊時會著火�？扇芙庥诒�、醚等。無水狀態(tài)下三氯硅烷對鐵和不銹鋼不腐蝕，但是在有水分存在時腐蝕大部分金屬。

在高溫條件下，三氯氫硅能被氫氣還原生成硅 SiHCl3 +H2==1357K=Si +3HCl

安全防護(hù)

液體用玻璃瓶或金屬桶盛裝，容器要存放在室外陰涼干燥通風(fēng)良好之處或在易燃液體專用庫內(nèi)，要與氧化劑、堿類、酸類隔開，遠(yuǎn)離火種、熱源，避光，庫溫不宜超過25℃�？捎冒彼�探漏。

火災(zāi)時可用二氧化碳、干石粉、干砂，禁止用水及泡沫。廢氣可用水或堿液吸收。

三氯硅烷有水分時腐蝕性極強(qiáng)�？捎描F、鎳、銅鎳合金、鎳鋼、低合金鋼，不能用鋁、鋁合金。可以用聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯聚合體、氟橡膠、聚氯乙烯、聚乙烯、玻璃等。

危險(xiǎn)分析

三氯氫硅生產(chǎn)的火災(zāi)危險(xiǎn)性分析

⒈電解食鹽水的火災(zāi)危險(xiǎn)性

⑴電解時有強(qiáng)大的電流通過，如果電氣的絕緣不良極易產(chǎn)生電火花，電解車間經(jīng)常有氫氣泄漏，遇到電火花或其它明火會發(fā)生燃燒或爆炸。

⑵如氫氣與氯氣相混，達(dá)到爆炸極限范圍，遇光也會發(fā)生爆炸。

⒉三氯氫硅合成的火災(zāi)危險(xiǎn)性

SiHCl3的合成是在280℃～300℃的溫度下進(jìn)行的，已經(jīng)超過了SiHCl3的自燃溫度175℃，在合成過程中如果SiHCl3發(fā)生泄漏，或者空氣進(jìn)入反應(yīng)器，極易引起燃燒、爆炸或中毒事故。并且SiHCl3有毒、遇水燃燒，給火災(zāi)撲救帶來一定的困難。

⒊三氯氫硅貯罐的火災(zāi)危險(xiǎn)性

SiHCl3的貯罐如果發(fā)生泄漏，其危險(xiǎn)性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于工藝管道泄漏的危險(xiǎn)性，因?yàn)槠滟A量大，一旦發(fā)生泄漏，如果不及時堵漏，影響會不斷擴(kuò)大。貯罐區(qū)因?yàn)槔鋮s用水的需要，經(jīng)常有水存在，泄漏的SiHCl3遇水發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生有毒的HCl，向四周擴(kuò)散，給搶險(xiǎn)救援工作帶來困難。

防范對策

急救措施

小鼠-吸入LC50：1.5～2mg/L

最高容許濃度：3mg/m3

皮膚接觸：立即脫去被污染的衣著，用流動清水徹底沖洗至少15分鐘，就醫(yī)。眼睛接觸：立即提起眼瞼，用流動清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鐘，就醫(yī)。

吸 入：迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。保持呼吸道暢通，如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進(jìn)行人工呼吸，就醫(yī)。

食 入：誤服者用清水漱口，給飲牛奶或蛋清，就醫(yī)。

防火防爆

在三氯氫硅生產(chǎn)的各個工序中，為防止火災(zāi)、中毒，要嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)消防安全制度，嚴(yán)格控制工藝指標(biāo)，嚴(yán)格操作規(guī)程。加強(qiáng)對設(shè)備管道的維護(hù)保養(yǎng)，嚴(yán)防跑、冒、滴、漏。具體預(yù)防措施如下：

⒈火源管理。在生產(chǎn)中進(jìn)行檢修時使用的工具應(yīng)該是不產(chǎn)生火花的工具，嚴(yán)禁用鐵器敲打設(shè)備或管道，工作人員應(yīng)穿棉制品工作服。生產(chǎn)和貯罐區(qū)禁止明火，生產(chǎn)中動火要嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)安全管理制度。

⒉防止跑、冒、滴、漏。生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大都是易燃易爆有毒物質(zhì)，生產(chǎn)設(shè)備、工藝管道和貯罐如果發(fā)生泄漏極易釀成火災(zāi)、爆炸和中毒事故。因此，日常工作中要做好安全檢查，不留死角，設(shè)備要定期檢修，發(fā)現(xiàn)問題及時采取補(bǔ)救措施，修復(fù)存在跑、冒、滴、漏的部位。

⒊配置應(yīng)急工具和消防設(shè)施。應(yīng)該配備一定數(shù)量的防毒面具、自給式空氣呼吸器、手套、堵漏工具。應(yīng)急隊(duì)的人員要經(jīng)常進(jìn)行演練，熟練掌握各種情況下的堵漏方法和處置措施。貯罐區(qū)常備干砂的量最好不少于一個貯罐的容積，廠內(nèi)倉庫存放一定的水泥作應(yīng)急之用。配備一定數(shù)量的手提式二氧化碳和干粉滅火器。

⒋生產(chǎn)工藝中的防火防泄漏措施。

⑴三氯氫硅的合成、除塵和精餾工段。HCl氣體緩沖罐與合成爐之間應(yīng)設(shè)止回閥，防止合成爐的SiHCl3回到緩沖罐。應(yīng)控制HCl氣體的流量，控制合成爐內(nèi)的溫度。對設(shè)備管道要經(jīng)常進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，防止三氯氫硅泄漏。在生產(chǎn)中要保持整個系統(tǒng)的密閉，用99．99%的氮?dú)膺M(jìn)行保護(hù)。

⑵三氯氫硅的儲存。三氯氫硅的沸點(diǎn)較低，需在低溫下儲存，三氯氫硅的貯罐設(shè)置低溫保護(hù)裝置和降溫措施。由于三氯氫硅有潛在的燃燒爆炸危險(xiǎn)，所以它的貯罐應(yīng)與生產(chǎn)裝置要有一定的防火間距，并且要設(shè)防火堤，降溫水的排放管道經(jīng)過防火堤處要設(shè)閘閥。貯罐應(yīng)設(shè)靜電接地裝置和避雷裝置。貯罐內(nèi)的氣相要與氮?dú)庀到y(tǒng)相連進(jìn)行保護(hù)，貯罐的氣相與外部連通的平衡管（放空管）應(yīng)與尾氣回收系統(tǒng)相連，不能直接排空，并應(yīng)設(shè)止回閥和阻火器。貯罐區(qū)應(yīng)設(shè)一個備用罐，緊急情況下應(yīng)將泄漏的貯罐內(nèi)的物料轉(zhuǎn)移至備用罐，防止大量泄漏。

泄漏處理

生產(chǎn)和儲存中如果發(fā)生三氯氫硅泄漏，應(yīng)根據(jù)泄漏量的大小劃出一定的警戒范圍，禁止無關(guān)人員和車輛進(jìn)入警戒區(qū)，切斷警戒區(qū)內(nèi)的所有火源，迅速撤離泄漏污染區(qū)內(nèi)的人員至安全地帶。如果是貯罐發(fā)生泄漏，又不能及時排除泄漏，就應(yīng)該將發(fā)生泄漏的貯罐內(nèi)的三氯氫硅用氮?dú)鈮喝雮溆霉迌?nèi)。如果是生產(chǎn)中的設(shè)備和管道發(fā)生泄漏，應(yīng)立即停止生產(chǎn)，并迅速關(guān)閉有關(guān)閥門切斷物料輸送。泄漏地帶有水源時，應(yīng)用干砂土圍成隔離帶，將泄漏的三氯氫硅與水隔離開來。搶險(xiǎn)人員進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域時應(yīng)佩戴自給式呼吸器或防毒面具。應(yīng)先查明泄漏部位的泄漏狀況。由于貯存三氯氫硅的容器為常壓容器，應(yīng)針對不同的泄漏部位采取不同的堵漏措施，切斷泄漏源，用砂土、水泥吸收殘留液。