Trichlorosilane
Le trichlorosilane est un composé chimique contenant du silicium, de l'hydrogène et du chlore. À des températures élevées, il se décompose pour produire du silicium. Le trichlorosilane purifié est la principale source de silicium ultra-pur dans l'industrie des semi-conducteurs. Dans l'eau, il se décompose rapidement pour produire un polymère de silicone tout en donnant de l'acide chlorhydrique. En raison de sa réactivité et une grande disponibilité, il est fréquemment utilisé dans la synthèse de composés contenant du silicium organique.
| Trichlorosilane | |||
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| Identification | |||
|---|---|---|---|
| Nom UICPA | trichlorosilane | ||
| No CAS | |||
| No ECHA | 100.030.026 | ||
| No CE | 233-042-5 | ||
| No RTECS | VV5950000 | ||
| PubChem | 24811 | ||
| SMILES | |||
| InChI | |||
| Apparence | liquide incolore à l'odeur âcre, aigre[1] | ||
| Propriétés chimiques | |||
| Formule | SiHCl3 | ||
| Masse molaire[2] | 135,452 ± 0,006 g/mol H 0,74 %, Cl 78,52 %, Si 20,73 %, |
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| Propriétés physiques | |||
| T° fusion | −134 °C[1] | ||
| T° ébullition | 32-34 °C[3] - [1] | ||
| Solubilité | décomp. dans l'eau | ||
| T° d'auto-inflammation | 195 °C[1] | ||
| Point d’éclair | −51 °C[3] −20 °C[1] |
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| Limites d’explosivité dans l’air | min 6,9 vol. % soit 385 g·m-3[1] | ||
| Pression de vapeur saturante | 9,75 psi à 20 °C[3] 660 mbar à 20 °C[1] 951 mbar à 30 °C[1] |
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| Précautions | |||
| SGH[3] - [1] | |||
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| Transport[1] | |||
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| Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire. | |||
Production
Industriellement, le trichlorosilane est produit en soufflant du chlorure d'hydrogène sur un lit de poudre de silicium à 300 °C. Les deux composés réagissent pour former du trichlorosilane et de l'hydrogène suivant l'équation chimique :
- Si + 3 HCl → HSiCl3 + H2.
Un réacteur bien conçu peut atteindre un rendement de 80-90 % de trichlorosilane. Les sous-produits principaux sont le tétrachlorure de silicium (SiCl4), hexachlorodisilane (Si2Cl6) et le dichlorosilane (H2SiCl2), desquels le trichlorosilane peut être séparé par distillation.
Le processus inverse est utilisé pour la production de silicium plus pur.
Notes et références
- Entrée « Trichlorosilane » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 19 mars 2012 (JavaScript nécessaire)
- Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
- Fiche Sigma-Aldrich du composé Trichlorosilane, consultée le 19 mars 2012.