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四氫化硅,無色氣體,有惡臭味。別名為硅烷、甲硅烷、單硅烷、硅甲烷。四氫化硅為有毒氣體,人體吸入後會造成頭暈、發熱、噁心,昏迷等癥狀。

1物質的理化常數

國標編號 21050
CAS號 7803-62-5
中文名稱 四氫化硅
英文名稱 Silane;Silicon tetyahydride ;Monosilane;Silicon hydride
分子式 SiH4
分子量 32.12 閃 點 <-50℃
熔 點 -185℃ 沸點:-112℃
密 度 相對密度(水=1)0.68(-182℃)
液體密度(-185℃):711kg/m3
氣體密度(0℃,100kPa):1.42kg/m3
比容(21.1℃,101.325kPa):0.7518m/kg
氣液容積比(15℃,100kPa):412L/L
臨界溫度:-3.4℃
臨界壓力:4843kPa
臨界密度:242kg/m3
熔化熱(-186.40℃,<0.1kPa):24.62 kJ/kg
氣化熱(-111.40℃,101.325kPa):342.89kJ/kg
比熱容(氣體,25℃,101.325kPa):Cp=1333.96 J/(kg·K)
蒸氣壓(-168℃):1.33kPa
(-60℃):1040kPa
(-10℃):4150kPa
粘度(101.325kPa,0℃):0.0108mPa·S
表面張力(-111.4℃,101325kPa):15.11mN/m
導熱係數(101.325kPa,0℃):0.01918 w/(m·K)
爆炸界限:0.8%~98%
溶解性 溶於苯、四氯化碳
穩定性:不穩定
火災危險度:大
危險標記 4(易燃氣體) 主要用途 用作固態電器、布漆

2對環境的影響

一、健康危害
侵入途徑:吸入。
健康危害:吸入甲硅烷蒸氣后,引起頭痛、頭暈、發熱、噁心、多汗;嚴重者面色蒼白,脈搏微弱,陷入半昏迷狀態。
二、毒理學資料及環境行為
急性毒性:LC509600ppm,4小時(大鼠吸入)
危險特性:遇明火、高熱極易燃燒。暴露在空氣中能自燃。與氟、氯等能發生劇烈的化學反應。
燃燒(分解)產物:氧化硅、氫氣。

3現場應急監測方法

⒋實驗室監測方法:
氣相色譜測定硅烷[刊,英]/Bogaert R.J.;Rocheleau R.E.BaronB.N.//J.Chromatogr.Sci.-1986,24⑶.-109~112
通過光化學反應產生微粒並結合使用光散射方法測定空氣中的硅烷[刊,英]/Tao H.;Miyazaki A.,Banso K.//Anal.Chem.-1986,58⑹.-1148~1152
⒌環境標準:
美國 車間衛生標準 6.6mg/m3

4應急處理處置方法

一、泄漏應急處理
迅速撤離泄漏污染區人員至上風處,並隔離直至氣體散盡,切斷火源。建議應急處理人員戴自給式呼吸器,穿一般消防防護服。切斷氣源,噴洒霧狀水稀釋,抽排(室內)或強力通風(室外)。如有可能,將殘餘氣或漏出氣用排風機送至水洗塔或與塔相連的通風櫥內。漏氣容器不能再用,且要經過技術處理以清除可能剩下的氣體。
二、防護措施
呼吸系統防護:空氣中濃度超標時,應該佩帶防毒口罩。必要時佩帶自給式呼吸器。
眼睛防護:一般不需要特殊防護,高濃度接觸時可戴安全防護眼鏡。
身體防護:穿工作服。
手防護:一般不需要特殊防護。
其它:工作現場嚴禁吸煙。進入罐或其它高濃度區作業,須有人監護。
三、急救措施
吸入:脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。必要時進行人工呼吸。就醫。
滅火方法:切斷氣源。若不能立即切斷氣源,則不允許熄滅正在燃燒的氣體。噴水冷卻容器,可能的話將容器從火場移至空曠處。二氧化碳。

5化學反應

在室溫下,硅烷是一種易燃的氣體,在空氣中,無需外加火源,硅烷就可以自燃。但是有學者認為,硅烷本身是很穩定的,在自然狀態下,是以聚合物的狀態存在的。在超過420攝氏度的環境下,硅烷會分解成硅和氫。因此硅烷可以被用來提純硅。
硅烷在常溫常壓下為具有惡臭的無色氣體。在室溫下著火,在空氣或鹵素氣體中發生爆炸性燃燒。即使用其它氣體稀釋,如果濃度不夠低.仍能自燃。硅烷在氬氣中含2%、氮氣中含2.5%、氫氣中含1%時,它仍能著火。硅烷濃度在小於1%時不燃,大於3%時自燃,1%~3%時可能燃燒。
SiH4+2O2—→SiO2+2H2O
燃燒產物為粉狀氧化硅和水,火焰溫度較低,在氬氣中含3%硅烷時為500~600℃。常溫下穩定,在300℃開始分解,600℃時分解加速,1000℃時完全分解成硅和氫。
SiH4—→Si+2H2↑
在中性或酸性水中比較穩定,但是在鹼性水溶液中容易分解。
SiH4+2H2O—→SiO2+4H2↑
SiH4+2KOH+H2O—→K2SiO3+4H2↑
硅烷是強還原劑,與重金屬鹵化物激烈反應,與氯、溴發生爆炸性反應,與四氯化碳激烈反應。因此對硅烷不能使用氟里昂滅火劑。硅烷不溶於乙醇、乙醚、苯、氯仿和四氯化硅。不與潤滑油、脂肪反應。對幾乎所有的金屬無腐蝕性。有時,玻璃中的鹼成分也能分解硅烷。溶解在二硫化碳中的硅烷遇到空氣也可發生爆炸。
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