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SiH4 / silano

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SiH4

Nomenclatura sistemática: tetrahidruro de silicio

Nomenclatura tradicional: silano

Tipo de compuesto: hidruro volátil

Si

Silicio

+4

Metaloide

H

Hidrógeno

+1

No metal

Características

El Silano (SiH4) es un gas incoloro, insoluble en agua y puede llegar a ser irritante para diversas partes sensibles del organismo. El silano es estable en ausencia de aire llegando a inflamarse espontáneamente a temperaturas bajas.

Propiedades

Las principales propiedades de la silano (SiH4) son:

• Densidad: 0,7 g/cm3.
• Masa molar: 32,12 g/mol.
• Punto de fusión: -185 °C.
• Punto de ebullición: -112 °C.

Usos

Entre los principales usos en los que se encuentra presente el silano son:

• Electrónica.
• Astronáutica.
• Cerámicas, vidrio, cemento y cal.
• Química: usado como agente reductor para síntesis orgánicas.

Obtención del silano

Existen dos métodos para obtener silano:

• Por reacción de siliciuro de magnesio con ácidos.
• Puede producirse por reducción de silicio con tetrahidroaluminato de litio (III).

El silano o hidruro de silicio (IV), es un compuesto químico cuya fórmula es SiH4

. Es el análogo del metano, pero derivado del silicio. Se presume que a temperatura ambiente el silano es un gas pirofórico —entra en combustión espontáneamente en la presencia de aire sin necesidad de una fuente de ignición—. Sin embargo hay quienes creen que el silano es estable y que la formación natural de silanos más grandes durante su producción es la que causa su piroforicidad. Por encima de los 420 °C el silano se descompone en silicio e hidrógeno y por lo tanto puede ser empleado en la deposición química de vapor de silicio.

De forma más general, un silano es cualquier análogo de los alcanos, pero derivado del silicio. Los silanos consisten en una cadena de átomos de silicio unidos covalentemente a átomos de hidrógeno. La fórmula general de un silano es SinH2n+2. Los silanos tienden a ser menos estables que sus análogos de carbono puesto que el enlace Si—Si es de menor energía que el enlace C—C. El oxígeno descompone los silanos porque el enlace Si—O es muy estable.

Existe una nomenclatura regular para los silanos. Cada nombre de los silanos consiste en la palabra silano precedida por un prefijo numérico (di, tri, tetra, etc.) correspondiente al número de átomos de silicio en la molécula. Así Si2H6 se nombra como disilano, Si3H8 es trisilano, etc. No existe prefijo para uno, SiH4 es simplemente silano. Los silanos también pueden ser llamados como cualquier otro compuesto inorgánico, así el silano es llamado tetrahidruro de silicio. Sin embargo con silanos de mayor tamaño molecular esta nomenclatura se vuelve muy complicada.

Un ciclosilano es un silano en forma de anillo, así como un cicloalcano es un alcano en forma de anillo.

También existen los silanos ramificados y los radicales derivados de los silanos. El radical SiH3–, es llamado sililo; el Si2H5–, es disilanilo; etc. Si hay un trisilano con un grupo sililo unido a átomo de silicio del medio, se obtiene un silil trisilano, de forma paralela a los alcanos.

Los silanos también pueden tener los mismos grupos funcionales que los alcanos, con el grupo -OH formará un silanol, y con un =Si=O será una silicona. En teoría existe un análogo de silicio para cada alcano.

Producción

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A nivel industrial el silano es fabricado a partir de silicio grado metalúrgico en un proceso de dos pasos. En el primero el silicio en polvo reacciona con ácido clorhídrico a una temperatura superior a 300 °C obteniendo triclorosilano HSiCl3 e hidrógeno gaseoso de acuerdo con la siguiente ecuación química:

Si + 3 HCl → HSiCl3 + H2

Posteriormente el triclorosilano se hace ebullir sobre un lecho de resina que posee un catalizador que promueve su disproporcionación a silano y tetracloruro de silicio de acuerdo con la siguiente reacción química:

4 HSiCl3 → SiH4 + 3 SiCl4

Los catalizadores más comunes empleados en esta reacción son los haluros metálicos, particularmente cloruro de aluminio.

Otra reacción posible

El ácido clorhídrico reacciona con el siliciuro de magnesio para producir hidruro de silicio.

Mg2Si+ 4HCl → 2MgCl2 + SiH4

También es utilizado en la odontología como (“primer “) cómo preparador de la cerámicas (fundas) antes de cementarlas en boca con los cementos adecuados, también para preparar algunas cerámicas que se hayan roto y posteriormente reparárlas , y/o también preparar las incrustaciones de cerámica antes de colocarlas

Aplicaciones

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Existen varias aplicaciones médicas e industriales para el silano.

También son muy empleados los silanos organofuncionales conocidos comúnmente como solo silanos.

En la fabricación de los semiconductores, el silano es un gas precursor de silicio para el depósito de láminas y para el depósito químico en fase gaseosa.El silano también se utiliza en la industria del vidrio para el depósito de láminas a base de silicio, sobre todo para la fabricación de los parabrisas atérmicos de los automóviles, los cuales dejan pasar la luz bloqueando por completo la radiación de calor.En medio ambiente

El silano se emplea en la fabricación de silicio destinado a las células de los paneles solares. Existen dos tecnologías: silicio cristalino y láminas delgadas. En el primer método, los lingotes de silicio producidos a partir del silano se cortan en láminas muy finas y, después, se unen para formar una placa. En el segundo método, la célula fotovoltaica se forma gracias a las láminas, principalmente de silicio, depositadas sucesivamente sobre el soporte

Referencias

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Enlaces externos

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dc.descriptionAbstract Halophiles are organisms that grow optimally in the presence of NaCl (≥200mM), while halotolerants can grow in hypersaline conditions, but their optimal growth is in the absence of salt. Both groups are relevant because they can serve as a source of biomolecules such as stable enzymes in high ion strength, biopolymers, and compatible solutes, as well as being useful for biofermentation processes, and some are potential candidates for bioremediation. Most of the halophilic organisms characterized to date are prokaryotes, although some algae and fungi have been described with the potential to grow in hypersaline conditions (NaCl >1.0M). Among the halophile mechanisms observed in fungi we can find increased number of membrane transporters, accumulation of compatible solutes, and thickening of the cell wall. A new mechanism proposed is the differential expression of hydrophobins regarding the salinity of the medium, which has been seen in the extreme halophile Wallemia ichthyophaga (Zajc et al., 2013). In the transcriptomic analysis of the fungus Aspergillus sydowii BHH004, carried out in our laboratory, the differential expression of three hydrophobins, SIH1 and SIH2 were observed in the presence of 2M of NaCl and SIH4 in the condition without salt (Pérez-Llano et al., 2020). Since there are few studies addressing the role of hydrophobins in halophilia, the analysis of hydrophobins at various levels is relevant: in silico, in vitro, and in vivo. Therefore, the objective of this work was to generate tools for the study of SIH1, SIH2, and SIH4 hydrophobins of the halophilic fungus Aspergillus sydowii. The results at the in-silico level by generating three-dimensional models indicate that these proteins have a negative electrostatic charge, that is located on one of their faces, although SIH4 has greater homogeneity of negative charges than the other two. To study hydrophobins in vitro, we have generated the constructions pPICZ::SHI1, pPICZ::SIH2 y pPICZ::SIH4 for further expression in the Pichia pastoris heterologous system and purification, to do biophysical studies of their behavior at different salt concentrations. For in vivo studies, constructions were carried out for the use of the system CRISP/Cas, however, the guide RNAs were not efficiently introduced into the vector, so we generated new oligonucleotides to make the constructions in a traditional way by homologous recombination. To summarize, in silico analyses showed that SIH1, SIH2, and SIH4 hydrophobins are generally acidic proteins. Constructions were generated for the heterologous expression of hydrophobins in Pichia pastoris. The right constructions were not obtained to generate the mutant strains of these proteins. In medium and long-term studies, the mutant strains will be generated through the homologous recombination system, and the hydrophobins will be expressed and purified for their subsequent biophysical analysis.es_MX

Parámetros técnicos

Componente

99.9999%

Unidad

Oxígeno (Ar)

≤0.1

ppmV

Nitrógeno

≤0.1

ppmV

Hidrógeno

≤20

ppmV

Helio

≤10

ppmV

CO+CO2

≤0.1

ppmV

THC

≤0.1

ppmV

Clorosilanos

≤0.1

ppmV

disiloxano

≤0.1

ppmV

disilano

≤0.1

ppmV

Humedad (H2O)

≤0.1

ppmV

El silano es un compuesto de silicio e hidrógeno.Es un término general para una serie de compuestos, incluidos el monosilano (SiH4), el disilano (Si2H6) y algunos compuestos de hidrógeno de silicio de alto nivel.Entre ellos, el monosilano es el más común, a veces denominado silano para abreviar.El silano es un gas incoloro con un repugnante olor a ajo.Soluble en agua, casi insoluble en etanol, éter, benceno, cloroformo, cloroformo de silicio y tetracloruro de silicio.Las propiedades químicas de los silanos son mucho más activas que las de los alcanos y se oxidan fácilmente.La combustión espontánea puede ocurrir cuando está en contacto con el aire.No reacciona con nitrógeno por debajo de 25°C, y no reacciona con compuestos de hidrocarburos a temperatura ambiente.El fuego y la explosión del silano son el resultado de la reacción con el oxígeno.El silano es extremadamente sensible al oxígeno y al aire.El silano con cierta concentración también reaccionará explosivamente con oxígeno a una temperatura de -180°C.El silano se ha convertido en el gas especial más importante utilizado en los procesos de microelectrónica de semiconductores y se utiliza en la preparación de diversas películas microelectrónicas, incluidas películas monocristalinas, microcristalinas, policristalinas, óxido de silicio, nitruro de silicio y siliciuros metálicos.Las aplicaciones microelectrónicas del silano aún se están desarrollando en profundidad: epitaxia a baja temperatura, epitaxia selectiva y epitaxia heteroepitaxial.No solo para dispositivos de silicio y circuitos integrados de silicio, sino también para dispositivos semiconductores compuestos (arseniuro de galio, carburo de silicio, etc.).También tiene aplicaciones en la preparación de materiales de pozos cuánticos de superredes.Se puede decir que el silano se usa en casi todas las líneas de producción de circuitos integrados avanzados en los tiempos modernos.La aplicación del silano como película y recubrimiento que contiene silicio se ha expandido desde la industria microelectrónica tradicional a varios campos, como el acero, la maquinaria, los productos químicos y la óptica.Otra aplicación potencial del silano es la fabricación de piezas de motor de cerámica de alto rendimiento, especialmente el uso de silano para fabricar tecnología de micropolvo de siliciuro (Si3N4, SiC, etc.) ha atraído cada vez más atención.

Solicitud:

①Electrónico:

El silano se aplica a capas de silicio policristalino en obleas de silicio cuando se fabrican semiconductores y selladores.

 

②Solar:

El silano se utiliza en la fabricación de módulos solares fotovoltaicos.

 

③Industriales:

Se utiliza en vidrio verde de ahorro de energía y se aplica al proceso de película delgada de deposición de vapor.

 

Paquete normal:

Producto

Silano SiH4 Líquido

Tamaño del paquete

Cilindro de 47 litros

Y-440L

Peso neto de llenado/cilindro

10 kg

125 kg

CANTIDAD cargada en contenedor de 20′

250 cilindros

8 cilindros

Peso Neto Total

2,5 toneladas

1 tonelada

Peso de tara del cilindro

52 kg

680 kg

Válvula

CGA632/DISS632

Ventaja:

①Más de diez años en el mercado;

②Fabricante certificado ISO;

③Entrega rápida;

④Fuente de materia prima estable;

⑤Sistema de análisis en línea para control de calidad en cada paso;

⑥Alto requisito y proceso meticuloso para manipular el cilindro antes del llenado;

⑦ Pureza: grado electrónico de alta pureza;

⑧Uso: materiales de células solares;hacer polisilicio de alta pureza, óxido de silicio y fibra óptica;fabricación de vidrios de colores.