Tetraethoxysilan
| Tetraethoxysilan | |
|---|---|
 Strukturní vzorec | |
 Kuličkový model | |
| Obecné | |
| Systematický název | tetraethoxysilan |
| Ostatní názvy | tetraethylorthosilikát TEOS |
| Sumární vzorec | SiC8H20O4 |
| Vzhled | bezbarvá kapalina |
| Identifikace | |
| Registrační číslo CAS | 78-10-4 |
| PubChem | 6517 |
| SMILES | CCO[Si](OCC)(OCC)OCC |
| InChI | InChI=1S/C8H20O4Si/c1-5-9-13(10-6-2,11-7-3)12-8-4/h5-8H2,1-4H3 |
| Vlastnosti | |
| Molární hmotnost | 208,33 g/mol |
| Teplota tání | −77 °C |
| Teplota varu | 168–169 °C |
| Hustota | 0,933 5 g/cm3 (20 °C) |
| Rozpustnost ve vodě | hydrolyzuje |
Některá data mohou pocházet z datové položky. | |
Tetraethoxysilan (tetraethyl orthosilikát, TEOS) je chemická sloučenina se vzorcem Si(OCH2CH3)4, ethylester kyseliny orthokřemičité. Jde o bezbarvou, hygroskopickou kapalinu.
Příprava
[editovat | editovat zdroj]Lze jej připravit reakcí chloridu křemičitého s ethanolem:
- SiCl4 + EtOH → Si(OEt)4 + 4 HCl
Ve větším měřítku se ale využívá reakce křemíku s ethanolem, kdy nedochází ke vzniku chlorovodíku.[1][2][3]
Využití
[editovat | editovat zdroj]TEOS se využívá jako zdroj křemíku a síťovací činidlo při přípravě silikonových polymerů[4][5] a jako prekurzor oxidu křemičitého pro polovodičový průmysl.[6]
Využívá se také při syntéze zeolitů a pro tvorbu povrchových ochranných vrstev např. na kobercích. Důležitou aplikací je i tvorba aerogelů z oxidu křemičitého.[7]
Reakce
[editovat | editovat zdroj]TEOS lze snadno transformovat na oxid křemičitý pomocí kyselé nebo bazické hydrolýzy:[8]
- Si(OC2H5)4 + 2 H2O → SiO2 + 4 C2H5OH
Uvedená rovnice je zjednodušená, reakce vede ke vzniku hydratovaného gelu na bázi SiO2. Jde o příklad hydrolytické sol-gelové reakce. V průběhu reakce dochází k hydrolýze vazeb Si-O-C za uvolnění ethanolu a vzniku -OH skupin. Ty následně kondenzují, čímž vzniká polymerní produkt tvořený 3D sítí vazeb Si-O-Si.[9]
Modifikací podmínek hydrolýzy, tzv. Stöberovým procesem, lze připravit nanočástice SiO2 s přesně definovanými rozměry.[10]
Bezpečnost
[editovat | editovat zdroj]Vdechování TEOSu způsobuje podráždění očí a nosu a při kontaktu kapaliny s očima dochází k jejich podráždění. Vysoká expozice TEOSu může vést až k plicnímu edému, ale riziko snižuje atmosférická vlhkost. Mechanismus podráždění je podobný jako u tetramethoxysilanu.[11]
Odkazy
[editovat | editovat zdroj]Reference
[editovat | editovat zdroj]V tomto článku byl použit překlad textu z článku Tetraethyl orthosilicate na anglické Wikipedii.
- ↑ Continuous production of chlorine-free tetra alkoxysilane. Původci vynálezu: Uwe Dr DITTRICH, Frank Dr STEDING, Reinhard MUELLER. DE. Patentový spis DE19804731C1. 1999-04-08. Dostupné: <online> [cit. 2025-09-13].
- ↑ NGUYEN, Thuy T. H.; FUKAYA, Norihisa; CHOI, Seong Jib. Impact of the Water Removal Method on Tetraethyl Orthosilicate Direct Synthesis: Experiment and Process Assessment. Industrial & Engineering Chemistry Research. 2019-10-30, roč. 58, čís. 43, s. 19997–20002. Dostupné online [cit. 2025-09-13]. ISSN 0888-5885. doi:10.1021/acs.iecr.9b02887.
- ↑ ETYLE SILICATE MANUFACTURE METHOD. KR. Patentový spis KR20150097319A. 2015-08-26. Dostupné: <online> [cit. 2025-09-13].
- ↑ SAGAR, Sadia; ALTURKI, Abdulaziz; FARHAN, Muhammad. Synergistic influence of tetraethyl orthosilicate crosslinker on mixed matrix hydrogels. Applied Nanoscience. 2022-10, roč. 12, čís. 10, s. 2923–2932. Dostupné online [cit. 2025-09-13]. ISSN 2190-5509. doi:10.1007/s13204-022-02606-3. (anglicky)
- ↑ BHATTACHARJEE, Rahul; NEGI, Arvind; BHATTACHARYA, Basudha. Nanotheranostics to target antibiotic-resistant bacteria: Strategies and applications. OpenNano. 2023-05, roč. 11, s. 100138. Dostupné online [cit. 2025-09-13]. doi:10.1016/j.onano.2023.100138. (anglicky)
- ↑ BULLA, D.A.P; MORIMOTO, N.I. Deposition of thick TEOS PECVD silicon oxide layers for integrated optical waveguide applications. Thin Solid Films. 1998-12, roč. 334, čís. 1–2, s. 60–64. Dostupné online [cit. 2025-09-13]. doi:10.1016/S0040-6090(98)01117-1. (anglicky)
- ↑ TAMON, Hajime; KITAMURA, Taketo; OKAZAKI, Morio. Preparation of Silica Aerogel from TEOS. Journal of Colloid and Interface Science. 1998-01, roč. 197, čís. 2, s. 353–359. Dostupné online [cit. 2025-09-13]. doi:10.1006/jcis.1997.5269. (anglicky)
- ↑ SATO, Yohei; SUGIMOTO, Asahi; IWASHINA, Tatsuya. Hydrolysis and condensation behavior of tetraethoxysilane, hexaethoxydisiloxane, and octaethoxytrisiloxane. Journal of Sol-Gel Science and Technology. 2023-11, roč. 108, čís. 2, s. 377–391. Dostupné online [cit. 2025-09-13]. ISSN 0928-0707. doi:10.1007/s10971-023-06159-x. (anglicky)
- ↑ KAUR, Harpreet; CHAUDHARY, Shilpi; KAUR, Harsharan. Hydrolysis and Condensation of Tetraethyl Orthosilicate at the Air–Aqueous Interface: Implications for Silica Nanoparticle Formation. ACS Applied Nano Materials. 2022-01-28, roč. 5, čís. 1, s. 411–422. Dostupné online [cit. 2025-09-13]. ISSN 2574-0970. doi:10.1021/acsanm.1c03250. (anglicky)
- ↑ GHIMIRE, Pramila P.; JARONIEC, Mietek. Renaissance of Stöber method for synthesis of colloidal particles: New developments and opportunities. Journal of Colloid and Interface Science. 2021-02, roč. 584, s. 838–865. Dostupné online [cit. 2025-09-13]. doi:10.1016/j.jcis.2020.10.014. (anglicky)
- ↑ Safety Data Sheet - Tetraethyl orthosilicate [online]. [cit. 2025-09-13]. Dostupné online.
Externí odkazy
[editovat | editovat zdroj]
Obrázky, zvuky či videa k tématu tetraethoxysilan na Wikimedia Commons
