四氯化硅水解(四氯化硅水解的方程式)

四氯化硅水解化学方程式

SiCl4＋2H2O＝SiO2＋4HClSiCl4+4H2O=H4SiO4+4HCl

四氯化硅水解四氯化碳不易水解

具体解释需要原子结构知识，你学了吗？

没学的话就当作常识，下面的就看着玩吧

SiCl4水解的过程是：

1，一个水分子和SiCl4结合（O的孤对电子占据Si的d轨道）形成一个中间体

2，一个Cl和水上的一个H脱离

3，如此类推，直至到全部的Cl都脱离

这个过程要求Si上有3d空轨道，由于C没有d空轨道（因为没有2d），所以就不能接受氧上的孤对电子，就不能进行水解。

NCl3、OCl2等的水解是水中的H进攻（其余的过程与上面类似）四氯化碳分子具有正四面体结构，c原子以sp3杂化轨道成键，因此它是一种非极性分子。研究表明，ccl4在高温下与水反应才可以反应。区别肯定在Si与C的不同，这在高中不要求。

由于C是第二周期元素，电子排布是1s22s22p2，最外层是L层，即只有2s、2p共4个轨道，所以配位数最多是4，所以CCl4是很稳定的，不水解。

Si是第三周期元素，电子排布是1s22s22p63s23p2，最外层是M层，实际上有3s、3p，还有3d轨道，所以它的配位数可以超过4，同时由于它的3d轨道是空的，可以接受外面的电子对，从而引发反应，所以SiCl4就容易水解，就是因为中心Si接受了H2O中的OH-提供的电子对，而引发的反应，产物是H4SiO4和HCl。

▲光通讯用石英产业链示意图

1、石英材料在光通讯领域中的应用

（1）光纤预制棒

光纤预制棒是制造石英系列光纤的核心原材料，而石英材料是光纤预制棒的关键原料。预制棒是利用化工原料（石英为主）以复杂的工艺制成；中间环节是利用预制棒进行拉丝制成光纤；产业链的下游是将光纤、化工材料和金属线缆加工成不同种类的光缆。

▲光纤预制棒的制备过程

芯棒的制造决定了光纤的传输性能，外包层决定了光纤的制造成本和质量。作为光纤预制棒的核心材料，芯棒和外包层对材料纯度的要求非常高。

芯棒制备：主要制造工艺有管内沉积法和管外沉积法。管内沉积法包括改进管内化学气相沉积法（MVCD）和等离子体管内化学气相沉积法（PCVD）；管外法沉积法包括气相轴向沉积法（VAD）、管外气相沉积法（OVD）。管内法芯层质量好，管外法沉积速率快、成本低。

外包层制备：外包层的技术主要有套管法和全合成法。套管法包括小尺寸套管法（RIT）和大尺寸套管法(RIT)；而全合成法又称火焰水解法（SOOT），同样使用了气相轴向沉积法（VAD）和管外气相沉积法（OVD）。套管法设备简单但是依赖进口套管，全合成法设备成本较高但原材料国产化率高生产成本低。

（2）辅材

光通讯领域中，石英还被广泛应用于各种辅助材料：靶棒、尾棒、烧结管等。石英可被用于光纤预制棒生产支撑材料、光纤拉丝用支撑材料等。这包括MCVD、PCVD工艺中的头管、尾管，OVD、VAD工艺中使用的靶棒、石英烧结管，预制棒拉丝过程使用的把持棒、把手管、石英罩等。由于一些金属杂质和含羟基杂质对光纤衰耗的影响很大，所以光纤对石英纯度要求较高；其中OVD法就需要一根靶棒，当使用高纯石英作为靶棒时，只需要沉积包层玻璃，在OVD工艺中靶棒边旋转边来回移动，进行逐层沉积便可以形成多孔玻璃体。

2、网络提速加剧光纤光缆建设，带动石英材料需求

（1）全球市场

通信市场研究机构Absolute Markets Insights数据，2017年全球光纤光缆需求量4.89亿芯公里，市场规模约110.7亿美元。

▲2011-2017全球光纤需求量

随着互联网、宽带建设在全球范围内的不断开展，新的通信工程在一些新兴市场如印度、中东和非洲展开；而通信发达国家如北美、西欧和日本等国大量推进FTTx工程；中国、巴西、俄罗斯等地域广阔地区大力扶持网络建设，这三方面因素致使全球的光纤市场需求保持稳定高速增长。

根据未来各主要国家行业政策情况，Absolute Markets Insights预计，到2021年全球光纤电缆市场规模将达到138.70亿美元，期间年复合增率约为5.8%。

（2）国内市场

根据电缆网数据，2017年我国光纤光缆需求量约占全球份额的57%。2011-2017年中国光纤光缆行业产量从0.95亿芯公里上升至2.75亿芯公里，年复合增长率高达19%，产量和销量基本相当。

▲2011-2017中国光纤需求量

随着网络技术进步、提速降费政策推动、运营商竞争加剧，多因素加速国内家庭宽带接入速率以及流量快速提升。我们预计2018年国内主要需求结构为FTTH和无线网建设拉动。中国产业信息研究院数预计，FTTH渗透率即将见顶，4G基站建设已经进入尾声的情况，判断2018年将成为国内FTTH建设需求释放的顶点。除了FTTH以外，无线网的4G加上5G的需求虽然增速高，但是只占国内光纤光缆的需求约30%，难以抵消FTTH增速下降幅度。因此，我们预计国内光纤光缆的整体增速将有所下滑。

▲2017年底国内FTTH渗透率（%）接近需求释放顶点

3、预计2020年，全球光通讯用石英市场规模将达63亿元！

2015年开始中国商务部对来自日本、美国的进口光纤预制棒征收反倾销税，其中日本公司10%，美国公司40%。随着进口光棒价格有所提升，以及下游运营商对高速光网络的建设需求持续提升，国内光纤光缆厂商积极扩充光纤预制棒产能，国产预制棒的自给率逐年稳定抬升。2016年中国光纤预制棒产能已经成为全球第一，达到6677吨，比第二、第三的美国和日本的总和还多，预制棒自给率已经达到80%。国内主要光纤预制棒生产企业包括长飞光纤、亨通光电、中天科技、烽火通讯、富通集团和通鼎互联等。

▲国内主要厂商光纤预制棒生产工艺

据统计数据显示，3万芯公里光纤大约需要消耗光纤预制棒1吨，且光棒价格经过2016-2017年价格提升后下游产能扩充导致近2年光纤预制棒回到一个稳定的盈利水平，售价也基本保持稳定，售价与15年涨价前水平接近，考虑到光纤预制棒进入稳定发展期，我们假设2018-2020年价格基本持平。2015年全球光通讯相关石英市场规模为38亿元，而2015-2017全球光纤需求量从3.52亿芯公里增加到4.89亿芯公里，增加38.92%，则预计2017年全球光纤光缆用石英规模53亿元。

按照Absolute Markets Insights预计2018-2021年全球光纤需求量复合增速5.8%，则算得「2018-2020年全球光纤用石英需求为56、59、63亿元」。

但是，目前芯棒多采用四氯化硅水解合成法，全部依赖进口；套管约90%来自进口，而国产光纤用石英产品多集中在低端辅材上。目前国内少数企业如菲利华和石英股份，已具备生产光纤预制棒外包层管套能力，可满足国内小部分市场对石英光纤套管的需求。