四甲基氫氧化銨性質(zhì)、用途與生產(chǎn)工藝
四甲基氫氧化銨(TMAH)是最強(qiáng)的有機(jī)堿，無(wú)色、無(wú)臭。在室溫下其蒸汽壓較低，在135~145℃完全分解氣化，高純品在140℃低溫處理也無(wú)微量殘?jiān)?BR>
四甲基氫氧化銨溶液無(wú)色透明有微氨臭，1（wt）％溶液PH值為12.9，是與苛性堿同等強(qiáng)度的強(qiáng)堿。將四甲基氫氧化銨水溶液在減壓下濃縮可得到5個(gè)結(jié)晶水的吸濕性針狀結(jié)晶（mp，63oC），再繼續(xù)濃縮脫水變成3個(gè)結(jié)晶水的結(jié)晶（mp，63oC），再變成1個(gè)結(jié)晶水的四甲基氫氧化銨，在135～140oC分解為三甲胺和二甲基醚。
四甲基氫氧化銨是一種有機(jī)堿，在工業(yè)科研領(lǐng)域有著極為廣泛的用途。
國(guó)內(nèi)四甲基氫氧化銨主要被用作有機(jī)硅系列產(chǎn)品，如硅油、硅橡膠、硅樹脂等合成中的主要催化劑，雖然用量不大，但對(duì)于產(chǎn)品的收率和質(zhì)量影響很大。
國(guó)外四甲基氫氧化銨主要用于聚酯類聚合物、紡織、塑料制品、食品、皮革、木材加工、電鍍、微生物等。
目前，這種產(chǎn)品進(jìn)入尖端科技領(lǐng)域，如在電路板的印刷和顯微鏡片的制造業(yè)中，可作為集成電路板的清洗劑和半導(dǎo)體微加工技術(shù)中的Si－SiO2界面的各向異性腐蝕劑。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，這種類型的化學(xué)試劑需要量日趨增加，對(duì)四甲基氫氧化銨的質(zhì)量和數(shù)量都提出了更高的要求。
四甲基氫氧化銨的制備方法很多，一般采用氧化銀法，通過(guò)四甲基氯化銨與氧化銀反應(yīng)生成。但該法制備四甲基氫氧化銨的工藝復(fù)雜，原料氧化銀價(jià)格昂貴，而且所得產(chǎn)品含較高的雜質(zhì)離子，如鹵素離子、堿金屬離子等，用于有機(jī)硅單體催化聚合時(shí)，嚴(yán)重影響有機(jī)硅產(chǎn)品特性，更無(wú)法滿足電子領(lǐng)域清洗和腐蝕的要求。
國(guó)外從七十年代開始采用電解法制備四甲基氫氧化銨的新工藝，并逐步取代氧化銀法。用電解法制得的產(chǎn)品質(zhì)量較好，成本低，不僅能滿足有機(jī)硅生產(chǎn)的需要，而且進(jìn)入了電子工業(yè)領(lǐng)域。
1,四甲基氯化銨為原料
其原理是電解槽陽(yáng)極室中的四甲基氯化銨水溶液在電場(chǎng)力的作用下，溶液中的氯離子向陽(yáng)極方向遷移直至在陽(yáng)極上放電而析出氯氣。同時(shí)，由于離子膜的選擇透過(guò)性，氯離子無(wú)法擴(kuò)散透過(guò)離子交換膜，只有四甲銨離子才能選擇透過(guò)而進(jìn)入陰極室，并富集于其中。電解槽陰極室中水分子在陰極上分解為氫氣和氫氧根離子。后者恰好同由陽(yáng)極室遷移來(lái)的四甲銨離子結(jié)合成四甲基氫氧化銨。隨著通電量的增加而四甲基氫氧化銨濃度不斷提高，最終達(dá)到預(yù)期的粗品濃度。
陽(yáng)極電化學(xué)反應(yīng)為：
(CH3)4NCl→(CH3)4N++Clˉ
2Clˉ— 2e→Cl2↑
陰極電化學(xué)反應(yīng)為：
H2O→H+ + OHˉ
(CH3)4N++OHˉ→(CH3)4NOH
2H++2e→H2↑
總反應(yīng)為：
2(CH3)4NCl+2H2O→2(CH3)4NOH+H2↑+Cl2↑
電解法中產(chǎn)生的氫氣放空，生成的氯氣用堿液吸收生成次氯酸鈉，次氯酸鈉是漂白粉的主要原料。因此該方法制備四甲基氫氧化銨方法簡(jiǎn)單、純度高、無(wú)環(huán)境污染。
2,四甲基碳酸氫銨為原料
電解原理與四甲基氯化銨為原料相似，不過(guò)沒(méi)有氯氣產(chǎn)生，陽(yáng)極產(chǎn)生二氧化碳和氧氣?？偡磻?yīng)：(CH3)4NHCO3+H2O(CH3)4NOH+CO2↑+H2↑
化學(xué)性質(zhì)
無(wú)色結(jié)晶（常含三、五等結(jié)晶水），極易吸潮，在空氣中能迅速吸收二氧化碳，130℃時(shí)分解為甲醇和三甲胺，通常使用有10％、25％水（或醇）溶液和含結(jié)晶水化合物。
用途
作硅橡膠、甲基硅油助劑和極譜分析試劑等。 在有機(jī)硅方面，作為二甲基硅油，苯甲基硅油，有機(jī)硅擴(kuò)散泵油，無(wú)溶劑有硅模塑料，有機(jī)硅樹脂硅橡膠等的催化劑。在分析方面，作為極譜試劑，在產(chǎn)品提純方面作為無(wú)灰堿用以沉淀許多金屬元素，在有機(jī)硅片生產(chǎn)中常用作計(jì)算機(jī)硅片面用光亮劑、清洗劑和觸刻劑等。四甲基氫氧化銨作為催化劑，其優(yōu)點(diǎn)是，反應(yīng)完后加熱升溫，可使之分解為氣體而趕走不殘留在產(chǎn)品中。
四甲基氫氧化銨
上下游產(chǎn)品信息
上游原料
下游產(chǎn)品