Chlorid křemičitý

Chlorid křemičitý (CAS 10026-04-7) je bezesporu látkou, bez které si moderní svět jen těžko dokážeme představit. Bez této sloučeniny by nebyl možný rozvoj moderních technologií a rozsáhlá informatizace. Přestože se konečné použití produktů na bázi SiCl ₄ liší, zajištění nepřetržitých dodávek této suroviny, která je meziproduktem v mnoha odvětvích hospodářství, je zásadní pro zajištění celosvětového rozvoje.

Chemické a fyzikální vlastnosti chloridu křemičitého

SiCl ₄ je chemický vzorec chloridu křemičitého. Jde o látku vyznačující se řadou vlastností, které jsou mimořádně důležité pro průmyslové využití této suroviny.

• Tekutý chlorid křemičitý je nehořlavá, vysoce těkavá kapalina s nízkým bodem varu 57 stupňů Celsia;
• při teplotách pod 650 stupňů Celsia nedochází k samovolnému vznícení látky. Není výbušný a neoxiduje;
• Hustota chloridu křemičitého (IV) je 48 g/cm3, což znamená, že je větší než hustota vody. Při práci s touto látkou je důležité mít na paměti, že prudce reaguje s vodou a je žíravá a toxická. Proto je třeba dbát zvláštní opatrnosti;
• Při kontaktu s vodou nebo vlhkým vzduchem se rozkládá s vysokým uvolňováním tepla za vzniku kyseliny křemičité a kyseliny chlorovodíkové;
• Způsobuje korozi kovů ve vlhkém prostředí;
• Velmi dobře se mísí s mnoha organickými rozpouštědly, např. toluenem, benzenem, chloroformem, tetrachlormethanem, petroletherem a kyselinou chlorovodíkovou.

Jaký je rozdíl mezi technickým chloridem křemičitým a 6N chloridem křemičitým ?

Chlorid křemičitý, často nazývaný tetrachlorsilan, nabízený společností PCC Group, je dostupný ve dvou variantách: jako technický chlorid křemičitý a 6N chlorid křemičitý. jaké jsou mezi nimi rozdíly?

Technický chlorid křemičitý

Činidla s technickou čistotou jsou ta, která obsahují 90–99 %účinné látky. Mají velký význam pro průmysl. Distributoři technického chloridu křemičitého nabízejí produkt, který je kontaminován malým množstvím volného chlóru. Obvykle jeho množství v konečném produktu nepřesahuje 0,2 %. Lze jej s úspěchem použít jako surovinu nebo meziprodukt při výrobě metalurgického křemíku, oxidu křemičitého nebo jiných látek na bázi křemíku.

Chlorid křemičitý 6N

Surovina, která se na rozdíl od technického SiCl ₄ vyznačuje unikátní čistotou 99,9999 %. Ultra čistý chlorid křemičitý (IV) se získává rektifikací technického chloridu křemičitého. Výrobci deklarující čistotu až 99,9999 %poskytují vynikající surovinu pro výrobu špičkových skleněných vláken pro vedení signálu a vysokorychlostní přenos dat. 6N chlorid křemičitý je zvláště vhodný pro výrobu optických vláken, kde je požadována nízká úroveň útlumu. Je také široce používán v elektronice jako surovina pro výrobu ultračistého polysilikonu, který se pak používá při výrobě křemíkových plátků.

Situace na trhu surovin

Podle Future Market Insights (FMI) se odhaduje, že celosvětový prodej chloridu křemičitého v následujících letech poroste. Během období 2022–2027 se zvýší o 4,5 %. Očekává se, že trh do konce prognózovaného období dosáhne hodnoty přes 2,846 milionu USD. FMI zveřejnila novou studii s názvem „Trh chloridu křemičitého a derivátů: Globální průmyslová analýza 2012–2021 a hodnocení příležitostí 2022–2027“. Podle této zprávy bude poptávka a cena této suroviny pravděpodobně tažena rostoucí poptávkou po výrobě chemických meziproduktů. Vysoce čistý chlorid křemičitý (IV) je hlavní surovinou používanou při výrobě předlisků optických kabelů, které jsou základem v současnosti populárních optických vláken. V poslední době, podpořený rozvojem technologií 4G, 5G, LTE, FFTx a loT, celosvětově výrazně vzrostla poptávka po optických kabelech. Čína, USA a Japonsko představují asi 80 %celkové výroby předlisků optických kabelů a pokud jde o spotřebu, Čína v roce 2021 představovala téměř 58 %všech předlisků optických vláken. Neustále rostoucí poptávka po optických kabelech povede ke zvýšení poptávky po předliscích optických kabelů, což zase bude řídit trh s chloridem křemičitým během prognózovaného období. Stále častější používání SiCl ₄ v Číně lze přičíst lukrativnímu růstu solárního průmyslu v tomto regionu. Očekává se, že zaměření na solární energii v nadcházejících letech zvýší poptávku po chloridu křemičitém. Navíc efekt sněhové koule v polovodičovém průmyslu a rostoucí pokroky v oblasti průmyslových barev a nátěrů tento efekt jen posílí. Cenu chloridu křemičitého ovlivňují faktory, jako je vysoká poptávka po chytrých telefonech a dalších přenosných multimediálních zařízeních, vývoj pokročilých komunikačních zařízení, rostoucí využívání optických vláken v leteckém, ropném a plynárenském průmyslu a spouštění služeb 5G. Rozvoj a rostoucí význam této suroviny závisí na integraci nejnovějších výrobních technologií s dynamickými investicemi v celosvětovém měřítku.

Ve kterých průmyslových odvětvích najdeme tetrachlorsilan ?

Chlorid křemičitý (IV) je široce používán v mnoha průmyslových odvětvích. Jeho různé aplikace zahrnují výrobu mnoha materiálů na bázi oxidu křemičitého s vysokou přidanou hodnotou, jako je pěnový oxid křemičitý, optická vlákna a ethylsilikát. Mezi další použití patří následující oblasti:

• SiCl ₄ jako vedlejší produkt při zpracování metalurgického křemíku se používá k získání polykřemíku. Na každou tunu polysilikonu jsou potřeba 3-4 tuny tetrachlorsilanu . Výrobci polysilikonu dále zpracovávají odpad chloridu křemičitého a po zpracování jej znovu používají. To šetří náklady na energii a suroviny, ale vyžaduje to nákladnou sadu strojů, které odpad zpracovávají.
• Velké množství tetrachlorsilanu vyrobeného po celém světě se používá k výrobě vysoce kvalitního pyrogenního oxidu křemičitého.
• Produkt je také prekurzorem při výrobě esterů orthosilikátových kyselin, včetně tetraethoxysilanu (TEOS) a tetramethoxysilanu (TMOS).
• Čistý křemík získaný z chloridu křemičitého se používá při výrobě polovodičů a také křemíkových anod.

Chlorid křemičitý se používá pouze za přísně kontrolovaných laboratorních a průmyslových podmínek, kde musí být vytvořena a dodržována specifická bezpečnostní pravidla. Výroba a použití SiCl ₄ nepředstavuje žádné významné riziko pro člověka ani životní prostředí, pokud jsou dodržovány pokyny obsažené v bezpečnostním listu, jakož i platné zákonné požadavky.

Chlorid křemičitý při výrobě optických vláken

Technologie optických vláken jsou každým rokem stále populárnější. Málokdo z nás si uvědomuje, že internet, který používáme každý den, je zdrojem obrovského znečištění životního prostředí. Díky optickým vláknům je možné výrazně zvýšit rozsah přenosu dat oproti tradičním technikám. Vyřazením řady zařízení také omezíme tvorbu odpadu, šetříme energii a snižujeme emise skleníkových plynů. Jednou z nejdůležitějších složek při výrobě optických vláken je vysoce čistý chlorid křemičitý , obvykle 6N. Nově byla zařazena do portfolia PCC Group. Jeho kvalita má významný vliv na konečný produkt. Odhaduje se, že asi 85 %optických vláken se vyrábí z dovážených surovin. Čištění této sloučeniny s chemickým vzorcem SiCl ₄ není snadný úkol. Mnoho zemí vyvinulo metody pro účinné odstranění nečistot, jako jsou kovové ionty. Stejné metody ale nejsou účinné, pokud se chceme zbavit vodíkových nečistot. Optická vlákna se skládají převážně z prvku křemíku, i když se často přidává řada dalších látek. V zastaralé kelímkové metodě byl použit vysoce čištěný práškový oxid křemičitý. Dnes je primárním zdrojem křemíku kapalný chlorid křemičitý. Vylučuje se metodou v plynné fázi, v plynném proudu čistého kyslíku. Jiné chemikálie, jako je chlorid germanitý (GeCl ₄ ) a oxychlorid fosforečný (POCl ₃ ), lze použít k výrobě vláken jádra a vnějších povlaků nebo plášťů s optickými vlastnostmi specifickými pro funkci. Výroba optických vláken jedinečné kvality vyžaduje, aby každá fáze výroby byla prováděna na nejvyšší úrovni. Důležité je zajistit kvalitní suroviny a polotovary. Proto bychom si měli vybírat výrobce a distributory, kteří toto mohou zaručit. Kontrola kvality jakéhokoli výrobního procesu optických vláken začíná u dodavatelů chemikálií používaných jako suroviny pro tyče substrátu, chemické reaktanty a povlaky vláken. Dodavatelé speciálních chemikálií poskytují podrobné chemické analýzy složek, které jsou neustále monitorovány počítačovými analyzátory připojenými k procesním nádobám.

Výrobce chloridu křemičitého (IV) ve skupině PCC

PCC Rokita SA je jednou z největších chemických společností v Polsku a také ve střední a východní Evropě. Její činnost zahrnuje výrobu chloralkálií, polyetherpolyolů, polyalkylenglykolů a derivátů fosforu. PCC Rokita SA jako distributor a dodavatel ultračistého chloridu křemičitého garantuje produkty s velmi vysokou účinností a nízkými emisemi CO ₂ . Uhlíková stopa výrobní technologie je minimalizována, což přispívá k ochraně životního prostředí.