三氯氫矽

又稱矽氯仿。甲矽烷的三氯代物。為一種易流動的無色液體，密度1.34克/厘米³ ；能溶於苯、氯仿和二硫化碳。

基本介紹

• 中文名：三氯氫矽
• 外文名：Trichlorosilane
• 化學式：SiHCl3
• 熔點：－126.5℃
• 沸點： 33℃
• CAS：10025-78-2

基本信息

別名

矽氯仿、矽仿、三氯矽烷；Trichlorosilane、Silicochloroform．

三氯氫矽

用途

多晶矽、單晶矽原料、外延成長、矽液、矽油、化學氣相澱積、矽酮化合物製造、電子氣。

製法

⑴在高溫下Si和HCl反應

三氯氫矽化學分子結構式

⑵用氫還原四氯化矽（採用含鋁化合物的催化劑）

⑶用氫、矽粉、四氯化矽反應。

性質

分子量：135.43

熔點（101.325kPa）：-134℃；沸點（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：-14℃；自燃點：104.4℃；閃點：-27.8℃；爆炸極限：6.9～70%；毒性級別：3；易燃性級別：4；易爆性級別：2

化學性質

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

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

常溫狀態三氯氫矽

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

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

與氧化性物質接觸時產生爆炸性反應。與乙炔、烴等碳氫化合物反應產生有機氯矽烷：

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

在氫化鋁鋰、氫化硼鋰存在條件下，SiHCl3可被還原為矽烷。容器中的液態SiHCl3當容器受到強烈撞擊時會著火。可溶解於苯、醚等。無水狀態下三氯矽烷對鐵和不鏽鋼不腐蝕，但是在有水分存在時腐蝕大部分金屬。

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

安全防護

液體用玻璃瓶或金屬桶盛裝，容器要存放在室外陰涼乾燥通風良好之處或在易燃液體專用庫內，要與氧化劑、鹼類、酸類隔開，遠離火種、熱源，避光，庫溫不宜超過25℃。可用氨水探漏。

火災時可用二氧化碳、乾石粉、乾砂，禁止用水及泡沫。廢氣可用水或鹼液吸收。

三氯矽烷有水分時腐蝕性極強。可用鐵、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。

危險分析

三氯氫矽生產的火災危險性分析

⒈電解食鹽水的火災危險性

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

⑵如氫氣與氯氣相混，達到爆炸極限範圍，遇光也會發生爆炸。

⒉三氯氫矽合成的火災危險性

SiHCl3的合成是在280℃～300℃的溫度下進行的，已經超過了SiHCl3的自燃溫度175℃，在合成過程中如果SiHCl3發生泄漏，或者空氣進入反應器，極易引起燃燒、爆炸或中毒事故。並且SiHCl3有毒、遇水燃燒，給火災撲救帶來一定的困難。

⒊三氯氫矽貯罐的火災危險性

SiHCl3的貯罐如果發生泄漏，其危險性遠遠大於工藝管道泄漏的危險性，因為其貯量大，一旦發生泄漏，如果不及時堵漏，影響會不斷擴大。貯罐區因為冷卻用水的需要，經常有水存在，泄漏的SiHCl3遇水發生反應，產生有毒的HCl，向四周擴散，給搶險救援工作帶來困難。

防範對策

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。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。

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

食 入：誤服者用清水漱口，給飲牛奶或蛋清，就醫。

防火防爆

在三氯氫矽生產的各個工序中，為防止火災、中毒，要嚴格執行各項消防安全制度，嚴格控制工藝指標，嚴格操作規程。加強對設備管道的維護保養，嚴防跑、冒、滴、漏。具體預防措施如下：

⒈火源管理。在生產中進行檢修時使用的工具應該是不產生火花的工具，嚴禁用鐵器敲打設備或管道，工作人員應穿棉製品工作服。生產和貯罐區禁止明火，生產中動火要嚴格執行有關安全管理制度。

⒉防止跑、冒、滴、漏。生產過程中產生的大都是易燃易爆有毒物質，生產設備、工藝管道和貯罐如果發生泄漏極易釀成火災、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，設備要定期檢修，發現問題及時採取補救措施，修復存在跑、冒、滴、漏的部位。

⒊配置應急工具和消防設施。應該配備一定數量的防毒面具、自給式空氣呼吸器、手套、堵漏工具。應急隊的人員要經常進行演練，熟練掌握各種情況下的堵漏方法和處置措施。貯罐區常備乾砂的量最好不少於一個貯罐的容積，廠內倉庫存放一定的水泥作應急之用。配備一定數量的手提式二氧化碳和乾粉滅火器。

⒋生產工藝中的防火防泄漏措施。

⑴三氯氫矽的合成、除塵和精餾工段。HCl氣體緩衝罐與合成爐之間應設止回閥，防止合成爐的SiHCl3回到緩衝罐。應控制HCl氣體的流量，控制合成爐內的溫度。對設備管道要經常進行維護保養，防止三氯氫矽泄漏。在生產中要保持整個系統的密閉，用99．99%的氮氣進行保護。

⑵三氯氫矽的儲存。三氯氫矽的沸點較低，需在低溫下儲存，三氯氫矽的貯罐設定低溫保護裝置和降溫措施。由於三氯氫矽有潛在的燃燒爆炸危險，所以它的貯罐應與生產裝置要有一定的防火間距，並且要設防火堤，降溫水的排放管道經過防火堤處要設閘閥。貯罐應設靜電接地裝置和避雷裝置。貯罐內的氣相要與氮氣系統相連進行保護，貯罐的氣相與外部連通的平衡管（放空管）應與尾氣回收系統相連，不能直接排空，並應設止回閥和阻火器。貯罐區應設一個備用罐，緊急情況下應將泄漏的貯罐內的物料轉移至備用罐，防止大量泄漏。

泄漏處理

生產和儲存中如果發生三氯氫矽泄漏，應根據泄漏量的大小劃出一定的警戒範圍，禁止無關人員和車輛進入警戒區，切斷警戒區內的所有火源，迅速撤離泄漏污染區內的人員至安全地帶。如果是貯罐發生泄漏，又不能及時排除泄漏，就應該將發生泄漏的貯罐內的三氯氫矽用氮氣壓入備用罐內。如果是生產中的設備和管道發生泄漏，應立即停止生產，並迅速關閉有關閥門切斷物料輸送。泄漏地帶有水源時，套用乾砂土圍成隔離帶，將泄漏的三氯氫矽與水隔離開來。搶險人員進入危險區域時應佩戴自給式呼吸器或防毒面具。應先查明泄漏部位的泄漏狀況。由於貯存三氯氫矽的容器為常壓容器，應針對不同的泄漏部位採取不同的堵漏措施，切斷泄漏源，用砂土、水泥吸收殘留液。