El tetraetilo ortosilicato , formalmente denominado tetraetoxisilano ( TEOS ), silicato de etilo es un compuesto químico orgánico con la fórmula Si( OC2H5 ) 4 . El TEOS es un líquido incoloro. Se degrada en agua. El TEOS es el éster etílico del ácido ortosilícico , Si(OH) 4 . Es el alcóxido de silicio más común.
El TEOS es una molécula tetraédrica. Al igual que muchos de sus análogos, se prepara por alcoholisis del tetracloruro de silicio :
donde Et es el grupo etilo , C2H5 , y por lo tanto EtOH es etanol .
El TEOS se utiliza principalmente como agente de reticulación en polímeros de silicona y como precursor del dióxido de silicio en la industria de semiconductores. [3]
El TEOS también se utiliza como fuente de sílice para la síntesis de algunas zeolitas . [4] Otras aplicaciones incluyen revestimientos para alfombras y otros objetos. El TEOS se utiliza en la producción de aerogel . Estas aplicaciones explotan la reactividad de los enlaces Si-OR. [5] El TEOS se ha utilizado históricamente como aditivo para combustibles para cohetes a base de alcohol para disminuir el flujo de calor a la pared de la cámara de los motores enfriados regenerativamente en más del 50%. [6]
El TEOS se utiliza en la industria de fundición de acero como aglutinante inorgánico y endurecedor para fabricar formas de moldeo de cerámica a base de sílice (véase también silicato de sodio ). [7] [8] [ se necesita una mejor fuente ]
Como aglutinante inorgánico para recubrimientos ( pasivación ) de diferentes materiales como acero, vidrio, latón e incluso madera para hacer que las superficies sean resistentes al agua, al oxígeno y a las altas temperaturas. [7] [8] [ se necesita una mejor fuente ]
Como aditivo para polímeros sólidos para mejorar la adhesividad al vidrio, acero o madera. [7] [8] [ se necesita una mejor fuente ]
Como aglutinante para coronas de dientes de porcelana . [9] [ se necesita una mejor fuente ]
Como precursor de los siloxanos . [9] [ se necesita una mejor fuente ]
TEOS se convierte fácilmente en dióxido de silicio al agregarle agua:
Se muestra una ecuación idealizada, en la realidad la sílice producida está hidratada. Esta reacción de hidrólisis es un ejemplo de un proceso sol-gel . El producto secundario es etanol. La reacción procede a través de una serie de reacciones de condensación que convierten la molécula de TEOS en un sólido similar a un mineral a través de la formación de enlaces Si-O-Si. Las velocidades de esta conversión son sensibles a la presencia de ácidos y bases, los cuales sirven como catalizadores . El proceso de Stöber permite la formación de sílice monodispersa y mesoporosa . [10] [11] [12]
A temperaturas elevadas (>600 °C), el TEOS se convierte en dióxido de silicio :
El coproducto volátil es éter dietílico .
La inhalación de TEOS provoca irritación en los ojos y la nariz, y el contacto de los ojos con el líquido es irritante. Una exposición elevada al TEOS puede provocar edema pulmonar , pero los riesgos se pueden reducir mediante condiciones de humedad atmosférica y presión de vapor. [13] El mecanismo de irritación es similar al del ortosilicato de tetrametilo .