화합물 사전 -실레인(Silane)

Teledyne hastings 사의 Mass Flow Meter / Controller 를 이용해 가스 유량을 측정할 수 있는

 

가스 화합물의 종류에 대해 알아보는 시간입니다.

 

 

이번 시간에는 원소기호 SiH4 인 실레인에 대해 알아보도록 하겠습니다.

 

 

 

화합물 설명

 

 

실레인은 상온에서 아세트산과 비슷한 격렬한 냄새를 가진 무색의 기체 상태를 유지하는 혼합물로,

 

공기 중에서 자연 발화성을 가졌지만 공기를 차단하고 보존할 경우

 

상온에서도 안정적인 상태를 유지하는 무기화합물 입니다.
 

 

메테인(Methane) 계열인 탄화수소 중, 메테인이 가진 탄소(C)를 규소(Si)로 치환한 물질입니다.

 

그래서 수소화규소의 한 계열을 가리키기도 하고, 실레인류(Silanes)를 지칭하기도 합니다.

 

실레인류 화합물은 규소 수의 따라 n =1 일 경우 모노실레인(Monosilane - SiH4) 으로 불리며,

 

n = 2, 또는 3 등의 화합물은 디실레인(Disilane - Si2H6), 트리실레인(Trisilane - Si3H8)으로 불립니다.

 

 

1857년 독일의 화학자인 하인리히 버프(Johann Heinrich Buff)와 프리드리히 뵐러(Friedrich Wohler)는

 

알루미늄 규화물에 염산을 작용시켜 만들어진 생성물 중에서 실레인을 발견했고

 

그 화합물을 실리콘 탄화수소(Siliciuretted Hydrogen)라고 불렀습니다.

실레인은 공기 중에서 자연발화 하기 때문에 자연 상태에서는 존재하지 않으며,

 

상업적 또는 연구용으로 제조해 사용되고 있습니다.

 

일반적으로는 규화 마그네슘이나 규화 아연, 규화 리튬 등에

 

산을 작용시키면 모노 실레인, 디실레인, 트리실레인 등이 함께 얻어지게 됩니다.

 

 

실레인은 의료 분야를 비롯한 여러 산업 분야에서 사용됩니다.

 

예를 들어 유리 섬유 및 탄소 섬유와 같은 섬유를 특정 재료에 접합시켜

 

복합 재료를 안정화 시키기기 위한 커플링제로 사용되거나,

 

티타늄을 이용한 임플란트의 생체 비활성 층을 결합시키는데에도 사용됩니다.

 

특히 400℃ 이상에서 가열하면 실리콘으로 분해되어

 

반도체 및 태양전지 생산용 실리콘의 원료로 사용되는데, 반도체 산업에서는 1990년대 후반에

 

약 300 톤의 실레인을 사용한 것으로 보고되었습니다.

 

 

공기중에 노출된 실레인은 연소 및 폭발을 유발할 수 있으며,

 

실제로 그로인한 산업 재해가 여러차례 보고되었습니다.

 

실레인이 누출된 후 일정한 공간에 모여있게 되면 연소로 인한 에너지 방출이 더욱 집중되어

 

반응 속도와 연소 속도가 증가해 심각한 피해를 입을 수 있습니다.

 

또한 실레인은 상당한 독성을 가지고 있어 피부와 눈, 호흡기계에 자극을 일으킬 수 있습니다.

 

흡입할 경우 현기증이나 구역질이 발생할 수 있고 질식할 수 도 있습니다.

 

장기간 반복적으로 노출될 경우, 장기 손상으로 인한 폐선유증 등을 유발할 수 있습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

영어 이름 : Silane

 

한글 이름 : 실레인(실란)

 

화학식 : SiH4

 

질량 :  32.12 g/mol

 

밀도 : 1.443 g/L (15℃, 760 Torr 기준)

 

녹는점 : -185℃

 

끓는점 : -112℃

 

 

 

Wetted Material


 

가스 화합물의 종류에 따라 Mass Flow Meter / Controller 의 가스 접촉부 재료가 달라져야 하기 때문에

 

유량 측정을 위한 MFC 를 선택하기 전, 항상 가스 혼합물에 대한 Wetted Material 을 참고해야 합니다.

 

 

 

매우 만족(Excellent)

 

Kalrez

 

 

좋음(Good, Most Conditions) 

 

없음

 

 

좋지 않음(Fair, Limited Life, Restricted Conditions) 

 

없음

 

 

만족스럽지 않음(Unsatisfactory) 

 

없음

 

 

사용 불가(Unserviceability)

 

316 Stainless, Steele, Aluminum, Brass, Constantan, Monel, Sn/Pb, Indium, ChemRaz(505),

 

Nickel, Nylon, Buna-N, Viton, Delrin, TFE, Zytel(Nyl6.6), Polyethylene, Neoprene

 

 

 

 

 

 

 

Teledyne Hastings 사의

 

Mass Flow Meter / Controller 는

 

다양한 종류의 가스 유량 측정이 가능하며,

 

각각의 가스에 맞는 Wetted Material 을 사용하여

 

높은 정확도의 유량 측정이 가능합니다.

 

 

 

 

 

 

가스 혼합물 및 사용 가능한 Wetted Material,

 

그리고 Mass Flow Meter / Controller 에 대한 문의는 아래의 링크를 참고하시기 바랍니다.

 

 

 

 

 

참고

 

위키피디아 : https://en.wikipedia.org/wiki/Silane

                    https://de.wikipedia.org/wiki/Heinrich_Buff

                    https://en.wikipedia.org/wiki/Friedrich_W%C3%B6hler

지식백과 : https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1119406&cid=40942&categoryId=32267                      https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=607181&cid=42420&categoryId=42420

                https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=2297062&cid=42419&categoryId=42419

                https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=2808485&cid=43667&categoryId=43667

 

 

 

 

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