 |
Den här artikeln behöver källhänvisningar för att kunna verifieras. (2013-05) Åtgärda genom att lägga till pålitliga källor (gärna som fotnoter). Uppgifter utan källhänvisning kan ifrågasättas och tas bort utan att det behöver diskuteras på diskussionssidan. |
Tetrametylammoniumhydroxid (TMAH eller TMAOH) är ett kvartärt (fyrställigt) ammoniumsalt med molekylformeln N(CH3)4+ OH− och är en av de enklaste medlemmarna i denna klass av organiska föreningar. Substansen förekommer i en (relativt) stabil fast form känd som pentahydrat.
| Tetrametylammoniumhydroxid | |
 | |
| Systematiskt namn | tetrametylazaniumhydroxid |
|---|---|
| Övriga namn | tetrametylammoniumhydroxid; N,N,N,-trimetylmetanaminiumhydroxid |
| SMILES | C[N+](C)(C)C.[OH-] |
| Egenskaper | |
| Densitet | ~ 1,015 (20–25 % vattenlösning) g/cm³ |
| Löslighet (vatten) | Hög |
| Smältpunkt | 67 °C (pentahydrat) |
| Kokpunkt | (Bryts ner före) |
| SI-enheter & STP används om ej annat angivits | |
Kommersiellt återfinns TMAH oftast i koncentrerade lösningar i vatten eller metanol. Dess fasta form och dess lösningar är färglösa eller gulaktiga när föroreningar förekommer. Även om TMAH är nästintill luktlös i sin rena form, så har lösningen ofta en stark fiskliknande lukt, härstammande från trimetylamin som är en vanlig förorening. TMAH har flera olika industriella och forskningsrelaterade tillämpningsområden.
Kemi redigera
Det är viktigt att notera att anhydrotiskt TMAH aldrig har kunnat isoleras. Den enda relativt stabila form i vilken substansen existerar är som pentahydrat, N(CH3)4OH·5H2O, och denna förening har givits CAS-nummer 10424-65-4. En trihydrat, C4H13NO·3H2O, har också rapporterats och har givits CAS-nummer 10424-66-5. TMAH är vanligast förekommande som vattenlösning i koncentrationer från ~2 till 25 % och mer sällan som löst i metanol. Dessa lösningar identifieras med CAS-nummer 75-59-2.
Framställning redigera
En av de tidigast rapporterade framställningarna av TMAH inom vetenskaplig litteratur är den av Walker och Johnston[1], som skapade föreningen genom att blanda tetrametylammoniumklorid och kaliumhydroxid i torr metanol, vari TMAH är lösligt till skillnad från kaliumklorid:
- NMe4+Cl− + KOH → NMe4+OH− + KCl
Artikeln ger också anvisningar för isolering av TMAH i dess form som pentahydrat och noterar existensen av en trihydrat. Författarna betonar affiniteten som TMAH uppvisar ambient luftfuktighet och för koldioxid. Författarna rapporterade en smältpunkt kring 62–63 °C för pentahydraten och en löslighet i vatten runt 220 g/100 ml vid 15 °C.
Egenskaper redigera
TMAH är en väldigt stark bas.[2]
Anisotrop våtetsning redigera
TMAH tillhör familjen för kvartära ammoniumhydroxidlösningar och används vanligen för att utföra etsning av kisel inom halvledarindustrin. Typiska etsningstemperaturer sträcker sig mellan 70 och 90 °C, medan vanligen använda koncentrationer går från 5 till 25 viktprocent TMAH i vatten. Etsningshastigheten av kisel (100) tenderar att öka med temperaturen och minska med ökande TMAH-koncentration. Substratets ytjämnhet efter etsning ökar med TMAH-koncentrationen och följaktligen kan jämna ytor uppnås med 20-procentiga TMAH-lösningar. Etsningshastigheter sträcker sig vanligen mellan 0,1 och 1 mikrometer per minut.
Källor redigera
- ^ J. Walker and J. Johnston (1905). "Tetramethylammonium hydroxide." J. Chem. Soc., Trans. 87 955-961.
- ^ R. Stewart and J. P. O'Donnell (1964). "Strongly basic systems: III.The H_ function for various solvent systems." Can. J. Chem. 42 1681-1693. http://www.nrcresearchpress.com/doi/pdf/10.1139/v64-251