Тетраэтилортосиликат , формально называемый тетраэтоксисиланом ( ТЭОС ), этилсиликат представляет собой органическое химическое соединение с формулой Si(OC 2 H 5 ) 4 . ТЭОС представляет собой бесцветную жидкость. Он разлагается в воде. ТЭОС представляет собой этиловый эфир ортокремниевой кислоты Si(OH) 4 . Это наиболее распространенный алкоксид кремния.
ТЭОС представляет собой тетраэдрическую молекулу. Как и многие его аналоги, его получают алкоголизом тетрахлорида кремния :
где Et – этильная группа , C 2 H 5 и, таким образом, EtOH – это этанол .
ТЭОС в основном используется в качестве сшивающего агента в силиконовых полимерах и в качестве предшественника диоксида кремния в полупроводниковой промышленности. [3]
ТЭОС также используется в качестве источника кремнезема для синтеза некоторых цеолитов . [4] Другие области применения включают покрытия для ковров и других предметов. ТЭОС используется при производстве аэрогеля . В этих приложениях используется реакционная способность связей Si-OR. [5] ТЭОС исторически использовался в качестве добавки к ракетному топливу на основе спирта для уменьшения теплового потока к стенке камеры двигателей с регенеративным охлаждением более чем на 50%. [6]
ТЭОС используется в сталелитейной промышленности в качестве неорганического связующего и элемента жесткости для изготовления керамических форм на основе диоксида кремния (см. также силикат натрия ). [7] [8] [ нужен лучший источник ]
В качестве неорганического связующего для покрытий ( пассивации ) различных материалов, таких как сталь, стекло, латунь и даже дерево, чтобы сделать поверхности устойчивыми к воде, кислороду и высоким температурам. [7] [8] [ нужен лучший источник ]
В качестве добавки к твердым полимерам для повышения адгезии к стеклу, стали или дереву. [7] [8] [ нужен лучший источник ]
В качестве связующего для фарфоровых коронок зубов . [9] [ нужен лучший источник ]
Как предшественник силоксанов . [9] [ нужен лучший источник ]
ТЭОС легко превращается в диоксид кремния при добавлении воды:
Показано идеализированное уравнение, в действительности полученный кремнезем является гидратированным. Эта реакция гидролиза является примером золь-гель процесса. Побочный продукт — этанол. Реакция протекает через серию реакций конденсации, которые превращают молекулу ТЭОС в минералоподобное твердое вещество посредством образования связей Si-O-Si. Скорость этого превращения зависит от присутствия кислот и оснований, которые служат катализаторами . Процесс Штёбера позволяет получать монодисперсный и мезопористый кремнезем . [10] [11] [12]
При повышенных температурах (>600 °C) ТЭОС превращается в диоксид кремния :
Летучим побочным продуктом является диэтиловый эфир .
Вдыхание ТЭОС вызывает раздражение глаз и носа, а попадание жидкости в глаза вызывает раздражение. Высокое воздействие TEOS может привести к отеку легких , но опасность можно уменьшить за счет влажности воздуха и давления паров. [13] Механизм раздражения аналогичен механизму тетраметилортосиликата .