ซิลิคอนเตตระคลอไรด์

ซิลิคอนเตตระคลอไรด์ (CAS 10026-04-7) ไม่ต้องสงสัยเลยว่าเป็นสารที่ไม่มีซึ่งเป็นเรื่องยากที่จะจินตนาการถึงโลกสมัยใหม่ การพัฒนาเทคโนโลยีสมัยใหม่และการใช้คอมพิวเตอร์อย่างกว้างขวางคงเป็นไปไม่ได้หากไม่มีสารนี้ แม้ว่าผลิตภัณฑ์ที่ใช้ SiCl ₄ ขั้น สุดท้ายจะแตกต่างกันไป แต่การสร้างความมั่นใจว่าการจัดหาวัตถุดิบนี้อย่างต่อเนื่องซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ขั้นกลางในหลายภาคส่วนของเศรษฐกิจนั้นเป็นพื้นฐานในการรับประกันการพัฒนาระดับโลก

คุณสมบัติทางเคมีและฟิสิกส์ของซิลิกอนเตตระคลอไรด์

SiCl ₄ เป็นสูตรทางเคมีของซิลิกอนเตตระคลอไรด์ เป็นสารที่มีคุณสมบัติหลายประการที่มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการใช้วัตถุดิบในอุตสาหกรรมนี้

• เตตระคลอไรด์ซิลิกอนเหลว เป็นของเหลวที่ไม่ติดไฟและมีความผันผวนสูง โดยมีจุดเดือดต่ำ 57 องศาเซลเซียส;
• ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 650 องศาเซลเซียส สารจะไม่ติดไฟได้เองตามธรรมชาติ ไม่ระเบิดและไม่เกิดออกซิไดซ์
• ความหนาแน่นของซิลิคอน (IV) คลอไรด์ คือ 48 g/cm3 ซึ่งหมายความว่ามากกว่า ความหนาแน่น ของน้ำ เมื่อทำงานกับสารนี้ โปรดจำไว้ว่าจะทำปฏิกิริยารุนแรงกับน้ำ กัดกร่อนและเป็นพิษ ดังนั้นควรใช้ความระมัดระวังเป็นพิเศษ
• เมื่อสัมผัสกับน้ำหรืออากาศชื้น จะสลายตัวด้วยความร้อนสูงทำให้เกิดกรดซิลิซิกและกรดไฮโดรคลอริก
• ทำให้เกิดการกัดกร่อนของโลหะในสภาพแวดล้อมที่ชื้น
• ผสมได้ดีกับตัวทำละลายอินทรีย์หลายชนิด เช่น โทลูอีน เบนซิน คลอโรฟอร์ม คาร์บอนเตตระคลอไรด์ ปิโตรเลียมอีเทอร์ และกรดไฮโดรคลอริก

ความแตกต่างระหว่าง เทคนิคซิลิกอนเตตระคลอไรด์ และ ซิลิกอนเตตระคลอไรด์ 6N คืออะไร?

ซิลิคอนเตตระคลอไรด์หรือที่มักเรียกว่าเตตระคลอโรซิเลน ซึ่งนำเสนอโดยกลุ่ม PCC มีให้เลือกสองแบบ: เป็นซิลิกอนเตตระคลอไรด์ทางเทคนิคและซิลิกอนเตตระคลอไรด์ 6N อะไรคือความแตกต่างระหว่างพวกเขา?

ซิลิกอนเตตระคลอไรด์ทางเทคนิค

รีเอเจนต์ที่มีความบริสุทธิ์ทางเทคนิคคือรีเอเจนต์ที่มี 90–99%ของสารออกฤทธิ์ พวกเขามีความสำคัญสูงสำหรับอุตสาหกรรม ผู้จัดจำหน่ายซิลิคอนเตตระคลอไรด์เกรดทางเทคนิคเสนอผลิตภัณฑ์ที่ปนเปื้อนคลอรีนอิสระในปริมาณเล็กน้อย โดยปกติปริมาณในผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายจะไม่เกิน 0.2%สามารถใช้เป็นวัตถุดิบหรือผลิตภัณฑ์ขั้นกลางในการผลิตซิลิคอนโลหะ ซิลิกา หรือสารที่มีซิลิกอนอื่นๆ ได้สำเร็จ

ซิลิคอนเตตระคลอไรด์ 6N

วัตถุดิบซึ่งแตกต่างจาก SiCl ₄ ทางเทคนิค มีความบริสุทธิ์เฉพาะตัวถึง 99.9999%คลอไรด์ซิลิคอนบริสุทธิ์พิเศษ (IV) ได้มาจากการแก้ไขซิลิกอนเตตระคลอไรด์ทางเทคนิค ผู้ผลิตที่ประกาศความบริสุทธิ์สูงถึง 99.9999%เป็นวัตถุดิบที่ยอดเยี่ยมสำหรับการผลิตเส้นใยแก้วคุณภาพสูงสำหรับการนำสัญญาณและการถ่ายโอนข้อมูลด้วยความเร็วสูง ซิลิกอนเตตระคลอไรด์ 6N เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตเส้นใยนำแสงที่ต้องการระดับการลดทอนต่ำ นอกจากนี้ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เป็นวัตถุดิบสำหรับการผลิตโพลีซิลิคอนบริสุทธิ์พิเศษ ซึ่งจากนั้นใช้ในการผลิตเวเฟอร์ซิลิคอน

สถานการณ์ตลาดวัตถุดิบ

จากข้อมูลของ Future Market Insights (FMI) ยอดขายซิลิกอนเตตระคลอไรด์ทั่วโลกคาดว่าจะเติบโตในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า จะเพิ่มขึ้น 4.5%ในช่วงปี 2565-2570 คาดว่าตลาดจะมีมูลค่ามากกว่า 2.846 ล้านเหรียญสหรัฐภายในสิ้นระยะเวลาคาดการณ์ FMI ได้ตีพิมพ์ผลการศึกษาใหม่เรื่อง “Silicon Tetrachloride & Derivatives Market: Global Industry Analysis 2012–2021 and Opportunity Assessment 2022–2027” ตามรายงานนี้ ความต้องการและราคาของวัตถุดิบนี้มีแนวโน้มที่จะได้รับแรงผลักดันจากความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์เคมีขั้นกลาง ซิลิคอนคลอไรด์ที่มีความบริสุทธิ์สูง (IV) เป็นวัตถุดิบหลักที่ใช้ในการผลิตพรีฟอร์มสายเคเบิลออปติกซึ่งเป็นพื้นฐานของเส้นใยแก้วนำแสงที่ได้รับความนิยมในปัจจุบัน เมื่อเร็วๆ นี้ ซึ่งได้รับการสนับสนุนจากการพัฒนาเทคโนโลยี 4G, 5G, LTE, FFTx และ loT ทำให้ความต้องการสายเคเบิลออปติคัลเพิ่มขึ้นอย่างมากทั่วโลก ประเทศจีน สหรัฐอเมริกา และญี่ปุ่นมีสัดส่วนการผลิตประมาณ 80%ของการผลิตสายเคเบิลออปติคัลทั้งหมด และในแง่ของการบริโภค จีนมีสัดส่วนเกือบ 58%ของพรีฟอร์มไฟเบอร์ออปติกทั้งหมดในปี 2564 ความต้องการสายเคเบิลออปติกที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องจะนำไปสู่ เพื่อเพิ่มความต้องการพรีฟอร์มสายเคเบิลออปติก ซึ่งจะผลักดันตลาดซิลิกอนเตตระคลอไรด์ในช่วงระยะเวลาคาดการณ์ การใช้ SiCl ₄ ที่เพิ่มมากขึ้นในประเทศจีนสามารถนำมาประกอบกับการเติบโตที่ร่ำรวยของอุตสาหกรรมพลังงานแสงอาทิตย์ในภูมิภาคนั้น การมุ่งเน้นที่พลังงานแสงอาทิตย์จะช่วยเพิ่มความต้องการซิลิคอนคลอไรด์ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า นอกจากนี้ ผลกระทบของก้อนหิมะของอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์และความก้าวหน้าที่เพิ่มขึ้นในด้านสีและสารเคลือบอุตสาหกรรมจะยิ่งทำให้ผลกระทบนี้แข็งแกร่งขึ้นเท่านั้น ราคาของซิลิกอนเตตระคลอไรด์ได้รับอิทธิพลจากปัจจัยต่างๆ เช่น ความต้องการสมาร์ทโฟนและอุปกรณ์มัลติมีเดียแบบพกพาอื่นๆ ที่มีความต้องการสูง การพัฒนาอุปกรณ์สื่อสารขั้นสูง การใช้ใยแก้วนำแสงที่เพิ่มขึ้นในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ น้ำมันและก๊าซ และการเปิดตัวบริการ 5G การพัฒนาและความสำคัญที่เพิ่มขึ้นของวัตถุดิบนี้ขึ้นอยู่กับการรวมเทคโนโลยีการผลิตล่าสุดเข้ากับการลงทุนแบบไดนามิกในระดับโลก

ในอุตสาหกรรมใดบ้างที่เราสามารถหา เตตราคลอโรซิเลน ?

ซิลิคอน (IV) คลอไรด์ ใช้กันอย่างแพร่หลายในหลายอุตสาหกรรม การใช้งานที่หลากหลายรวมถึงการผลิตวัสดุที่มีซิลิกาเป็นหลักโดยมีมูลค่าเพิ่มสูง เช่น โฟมซิลิกา เส้นใยนำแสง และเอทิลซิลิเกต การใช้งานอื่น ๆ รวมถึงพื้นที่ต่อไปนี้:

• SiCl ₄ เป็นผลพลอยได้จากการประมวลผลของซิลิคอนเกรดทางโลหะที่ใช้เพื่อให้ได้โพลีซิลิคอน ต้องใช้ เตตระคลอ โรซิเลน 3-4 ตันต่อโพลีซิลิคอนทุกๆ ตัน ผู้ผลิตโพลีซิลิคอนจะแปรรูปของเสีย ซิลิกอนเตตระคลอไรด์ เพิ่มเติมและนำกลับมาใช้ใหม่หลังการแปรรูป ซึ่งช่วยประหยัดพลังงานและต้นทุนวัตถุดิบ แต่ต้องใช้เครื่องจักรราคาแพงเพื่อจัดการกับของเสีย
• เตตระคลอ โรซิเลนจำนวนมากที่ผลิตทั่วโลกใช้ในการผลิตซิลิกาฟูมคุณภาพสูง
• ผลิตภัณฑ์นี้ยังเป็นสารตั้งต้นในการผลิตเอสเทอร์ของกรดออร์โธซิลิเกต ได้แก่ tetraethoxysilane (TEOS) และ tetramethoxysilane (TMOS)
• ซิลิกอนบริสุทธิ์ที่ได้จากซิลิกอนคลอไรด์ใช้ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์และซิลิกอนแอโนด

ซิลิคอนเตตระคลอไรด์ ใช้เฉพาะในห้องปฏิบัติการและสภาวะอุตสาหกรรมที่มีการควบคุมสูงเท่านั้น ซึ่งต้องมีการสร้างและปฏิบัติตามกฎความปลอดภัยเฉพาะ การผลิตและการใช้ SiCl ₄ ไม่ก่อให้เกิดความเสี่ยงอย่างมีนัยสำคัญต่อมนุษย์หรือสิ่งแวดล้อม หากปฏิบัติตามคำแนะนำในเอกสารข้อมูลความปลอดภัย ตลอดจนข้อกำหนดทางกฎหมายที่บังคับใช้

ซิลิคอนเตตระคลอไรด์ในการผลิตเส้นใยแก้วนำแสง

เทคโนโลยีไฟเบอร์ออปติกกำลังเป็นที่นิยมมากขึ้นทุกปี มีพวกเราเพียงไม่กี่คนที่ตระหนักว่าอินเทอร์เน็ตซึ่งเราใช้ทุกวันเป็นสาเหตุของมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมอย่างมหาศาล ต้องขอบคุณไฟเบอร์ออปติก จึงสามารถเพิ่มช่วงการรับส่งข้อมูลได้อย่างมากเมื่อเทียบกับเทคนิคแบบเดิม นอกจากนี้เรายังจำกัดการสร้างของเสีย ประหยัดพลังงาน และลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกด้วยการกำจัดอุปกรณ์จำนวนหนึ่ง ส่วนผสมที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งในการผลิตเส้นใยนำแสงคือ ซิลิกอนเตตระคลอไรด์ ที่มีความบริสุทธิ์สูง ซึ่งปกติคือ 6N เพิ่งรวมอยู่ในพอร์ตโฟลิโอของกลุ่ม PCC คุณภาพมีผลกระทบอย่างมากต่อผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย คาดว่าประมาณ 85%ของเส้นใยแก้วนำแสงผลิตจากวัตถุดิบนำเข้า การทำให้สารประกอบนี้บริสุทธิ์ด้วย สูตรทางเคมี SiCl ₄ ไม่ใช่เรื่องง่าย หลายประเทศได้พัฒนาวิธีการกำจัดสิ่งเจือปน เช่น ไอออนของโลหะอย่างมีประสิทธิภาพ แต่วิธีการเดียวกันนี้ไม่ได้ผลหากเราต้องการกำจัดสิ่งสกปรกไฮโดรเจน เส้นใยแก้วนำแสงประกอบด้วยองค์ประกอบซิลิกอนเป็นส่วนใหญ่ แม้ว่าจะมีการเติมสารอื่นๆ อีกเป็นจำนวนมากก็ตาม ในวิธีการทดลองที่ล้าสมัย ใช้ซิลิกาผงที่มีความบริสุทธิ์สูง ทุกวันนี้ เตตระคลอไรด์ซิลิกอนเหลว เป็นแหล่งสำคัญของซิลิกอน มันถูกสะสมในวิธีเฟสของแก๊ส ในกระแสก๊าซของออกซิเจนบริสุทธิ์ สารเคมีอื่นๆ เช่น เจอร์เมเนียมเตตระคลอไรด์ (GeCl ₄ ) และฟอสฟอรัสออกซีคลอไรด์ (POCl ₃ ) สามารถใช้ในการผลิตเส้นใยแกนกลางและสารเคลือบด้านนอก หรือหุ้มด้วยคุณสมบัติทางแสงเฉพาะฟังก์ชัน การผลิตเส้นใยแก้วนำแสงที่มีคุณภาพเฉพาะตัวต้องมีการผลิตทุกขั้นตอนในระดับสูงสุด การจัดหาวัตถุดิบคุณภาพสูงและผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปเป็นสิ่งสำคัญ ดังนั้นเราควรเลือกผู้ผลิตและผู้จัดจำหน่ายที่สามารถรับประกันสิ่งนี้ได้ การควบคุมคุณภาพของกระบวนการผลิตไฟเบอร์ออปติกเริ่มต้นด้วยซัพพลายเออร์ของสารเคมีที่ใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับแท่งวัสดุพิมพ์ สารตั้งต้นเคมี และสารเคลือบไฟเบอร์ ซัพพลายเออร์ของสารเคมีชนิดพิเศษให้การวิเคราะห์ทางเคมีโดยละเอียดของส่วนประกอบ ซึ่งได้รับการตรวจสอบอย่างต่อเนื่องโดยเครื่องวิเคราะห์ทางคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกับภาชนะในกระบวนการ

ผู้ผลิตซิลิคอน (IV) คลอไรด์ในกลุ่ม PCC

PCC Rokita SA เป็นหนึ่งในบริษัทเคมีภัณฑ์ที่ใหญ่ที่สุดในโปแลนด์ รวมถึงยุโรปกลางและยุโรปตะวันออก กิจกรรมของบริษัทรวมถึงการผลิตคลอโรอัลคาไล โพลิอีเทอร์โพลิออล พอลิอัลคิลีนไกลคอลและอนุพันธ์ของฟอสฟอรัส PCC Rokita SA ในฐานะผู้จัดจำหน่ายและซัพพลายเออร์ของ เตตระคลอไรด์ซิลิกอนบริสุทธิ์พิเศษ รับประกันผลิตภัณฑ์ที่มีประสิทธิภาพสูงมากและปล่อย CO ₂ ต่ำ รอยเท้าคาร์บอนของเทคโนโลยีการผลิตลดลง ซึ่งช่วยปกป้องสิ่งแวดล้อม