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| 名前 | |
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| IUPAC名
テトラエチルオルトケイ酸
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| その他の名前
テトラエトキシシラン; テトラエチルシリケート; ケイ酸テトラエチルエステル; シリコン(IV)エトキシド; TEOS; テトラエチルシリケート(オルト)
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| 識別子 | |
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3Dモデル（JSmol）
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| ケムスパイダー |
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| ECHA 情報カード | 100.000.986 |
パブケム CID
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| ユニ |
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CompTox ダッシュボード ( EPA )
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| プロパティ | |
| ＳｉＣ８Ｈ２０Ｏ４ | |
| モル質量 | 208.33 g⋅mol −1 |
| 外観 | 無色の液体 |
| 臭い | 鋭い、アルコールのような[1] |
| 密度 | 20℃で 0.933 g/mL |
| 融点 | −77 °C (−107 °F; 196 K) |
| 沸点 | 168～169 °C (334～336 °F; 441～442 K) |
| 水と反応し、エタノールおよび2-プロパノールに可溶 | |
| 蒸気圧 | 1mmHg [ 1] |
| 危険 | |
| 労働安全衛生（OHS/OSH）： | |
主な危険
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可燃性、吸入すると有害 |
| 引火点 | 45 °C (113 °F; 318 K) |
| 致死量または濃度（LD、LC）： | |
LD 50 (平均投与量)
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6270 mg/kg（ラット、経口）[2] |
LC Lo (公表最低額)
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| NIOSH（米国健康暴露限界）： | |
PEL (許可)
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TWA 100 ppm（850 mg/m 3）[1] |
REL (推奨)
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TWA 10 ppm（85 mg/m 3）[1] |
IDLH（差し迫った危険）
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700ppm [1 ] |
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。
 確認する （何ですか ？）
 インフォボックス参照
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テトラエチルオルトシリケート（正式名称は テトラエトキシシラン（TEOS））、エチルシリケートは、化学式Si(OC 2 H 5 ) 4の有機化合物です。TEOS は無色の液体です。水中で分解します。TEOS はオルトケイ酸（Si(OH) 4 ）のエチルエステルです。最も一般的なシリコン アルコキシドです。
TEOS は四面体分子です。多くの類似物と同様に、四塩化ケイ素のアルコール分解によって生成されます。
- SiCl 4 + 4 EtOH → Si(OEt) 4 + 4 HCl
ここで、Etはエチル基、C 2 H 5であり、したがってEtOHはエタノールです。
アプリケーション
TEOSは主にシリコーンポリマーの架橋剤として、また半導体産業では二酸化ケイ素の前駆体として使用されています。 [3]
TEOSは、いくつかのゼオライトの合成のためのシリカ源としても使用されています。[4]他の用途には、カーペットやその他の物体のコーティングがあります。TEOSはエアロゲルの製造に使用されます。これらの用途では、Si-OR結合の反応性を活用しています。[5] TEOSは歴史的に、アルコールベースのロケット燃料への添加剤として使用され、再生冷却エンジンのチャンバー壁への熱流を50％以上削減しました。[6]
TEOSは、シリカベースのセラミック成形型を作るための無機バインダーおよび補強剤として、鉄鋼鋳造業界で使用されています（ケイ酸ナトリウムも参照）。[7] [8] [より良い情報源が必要]
鋼、ガラス、真鍮、さらには木材などのさまざまな材料のコーティング（不動態化）用の無機バインダーとして、表面を耐水性、耐酸素性、耐高温性にするために使用されます。[7] [8] [より良い情報源が必要]
ガラス、鋼鉄、木材への接着性を高めるための固体ポリマーへの添加剤として。[7] [8] [より良い情報源が必要]
磁器製の歯冠の結合剤として。[9] [より良い情報源が必要]
シロキサンの前駆体として。[9] [より良い情報源が必要]
その他の反応
TEOS は水を加えると 容易に二酸化ケイ素に変換されます。
- Si(OC 2 H 5 ) 4 + 2 H 2 O → SiO 2 + 4 C 2 H 5 OH
理想的な式が示されているが、実際には生成されたシリカは水和している。この加水分解反応はゾルゲル法の一例である。副産物はエタノールである。反応は一連の縮合反応を経て進行し、TEOS分子をSi-O-Si結合の形成によって鉱物のような固体に変換する。この変換の速度は酸と塩基の存在に敏感であり、どちらも触媒として機能する。シュトーバー法では単分散シリカとメソポーラスシリカを形成することができる。[10] [11] [12]
高温（>600℃）では、TEOSは二酸化ケイ素に変換されます。
- Si(OC 2 H 5 ) 4 → SiO 2 + 2 (C 2 H 5 ) 2 O
揮発性の副産物はジエチルエーテルです。
安全性
TEOSを吸入すると目や鼻に刺激が生じ、液体が目に入ると刺激性がある。TEOSに大量に曝露すると肺水腫を引き起こす可能性があるが、大気の湿度や蒸気圧の条件によって危険性を軽減できる。[13]刺激のメカニズムはテトラメチルオルトケイ酸の場合と同様である。
参考文献
- ^ abcde NIOSH 化学物質の危険性に関するポケットガイド。「#0282」。国立労働安全衛生研究所(NIOSH)。
- ^ ab 「エチルシリケート」。生命または健康に直ちに危険となる濃度（IDLH）。国立労働安全衛生研究所（NIOSH）。
- ^ Bulla, DAP; Morimoto, NI (1998). 「集積光導波路アプリケーションのための厚いTEOS PECVDシリコン酸化物層の堆積」. Thin Solid Films . 334 ( 1– 2): 60– 64. Bibcode :1998TSF...334...60B. doi :10.1016/S0040-6090(98)01117-1.
- ^ Kulprathipanja, Santi (2010) 「工業用分離および触媒におけるゼオライト」、Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA、ISBN 3527629572。
- ^ ロッシュ、ルッツ; John、Peter、および Reitmeier、Rudolf の「シリコン化合物、有機」、ウルマン工業化学百科事典、Wiley-VCH、ワインハイム、2002 年。doi : 10.1002/14356007.a24_021。
- ^ クラーク、ジョン・D. (1972)。点火！液体ロケット推進剤の非公式な歴史。ラトガース大学出版局。pp. 105– 106。ISBN 9780813507255。
- ^ abc "Связующее Этилсиликат-40, каталог" [エチルシリケート 40 バインダー]. www.himprom.com。 ПАО Химпром. 2022 年 6 月 16 日。2022-06-16に取得。
- ^ abc "Связующее Этилсиликат-32, каталог" [エチルシリケート 32 バインダー]. www.himprom.com。 ПАО Химпром. 2022 年 6 月 16 日。2022-06-16に取得。
- ^ ab "Тетраэтоксисилан, каталог" [テトラエトキシシラン、カタログ]. www.himprom.com。 ПАО Химпром. 2022 年 6 月 16 日。2022-06-16に取得。
- ^ Boday, Dylan J.; Wertz, Jason T.; Kuczynski, Joseph P. (2015). 「シリカナノ粒子の機能化による下地金属の腐食防止」。Kong, Eric SW (編)。『ナノマテリアル、ポリマー、デバイス: 材料の機能化とデバイス製造』。John Wiley & Sons。pp. 121– 140。ISBN 9781118866955。
- ^ Kicklebick, Guido (2015). 「ナノ粒子と複合材料」。Levy, David、Zayat, Marcos (編)。ゾルゲルハンドブック: 合成、特性評価、応用。第3巻。John Wiley & Sons。pp. 227– 244。ISBN 9783527334865。
- ^ Berg, John C. (2009). 「コロイド系: 現象論と特性評価」界面とコロイド入門: ナノサイエンスへの架け橋. World Scientific Publishing . pp. 367– 368, 452– 454. ISBN 9789813100985。
- ^ PubChem. 「エチルケイ酸」. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov . 2024年5月15日閲覧。
外部リンク
- NIST 標準参照データベース 69、2005 年 6 月リリース: NIST 化学 WebBook
- CDC – NIOSH 化学物質の危険性に関するポケットガイド