Was ist Bortrichlorid?

Bortrichlorid (BCL3) ist ein farbloses, giftiges, aber nicht brennbares Gas, das üblicherweise in der Mikrochip-Herstellungsindustrie durch Ionenimplantation verwendet wird, um Silizium in Halbleiterqualität (SGS) zu dotieren. Der SGS beginnt als reiner Isolator und wird durch die Zugabe von Boratomen zum Siliziumsubstrat zu einem p-Typ-Halbleiter. Ein anderer Name für Bortrichlorid in der Herstellung ist Trichlorboran, und es ist ein Schlüsselbestandteil der Gasindustrie in den USA, die 200 auf geschätzte 2002 Millionen US-Dollar (USD) geschätzt wurde, die schnell wächst und den Halbleitermarkt bedient.

Andere industrielle Anwendungen für Bortrichlorid umfassen die Raffination vieler Metalle wie Aluminium, Magnesium und Zink. Es ist auch kompatibel mit bestimmten Kunststoffen wie Polyvinylchlorid (PVC), das in Sanitäranlagen verwendet wird, und Polytetrafluorethylen (PTFE), das bei der Herstellung von antihaftbeschichteten Oberflächen für Kochgeschirr verwendet wird. Die Verbindung wird auch als Chemikalie beim Plasmaätzen von Metallen wie Edelstahl, Kupferlegierungen und Wolfram verwendet.

Zu den aufstrebenden Märkten für die Verbindung gehören die Herstellung von Raketentreibstoff und als Katalysator in der pharmazeutischen Herstellung. Bor selbst hat antibakterielle Eigenschaften, und seit 2006 gilt Bortrichlorid als potenzieller Hauptbestandteil bei der Herstellung von Behandlungen für die Alzheimer-Krankheit. Es wurden Fasern aus Bornitrid-Verbindungen unter Verwendung von Bortrichlorid hergestellt, die zu Verstärkungsgewebe für Flugzeuge verarbeitet werden, wie beispielsweise die strukturellen Trägerkomponenten in dem US-amerikanischen B-1-Bomber-Militärflugzeug. Diese Fasern werden weiterhin an Verbundstrukturen in Hochleistungsautomobilen und Anwendungen zur optischen Datenübertragung angepasst.

Da Bortrichlorid bei Einwirkung von Feuchtigkeit in der Luft oder Kontakt mit Wasser hydrolysiert, birgt es gesundheitliche Risiken, wenn es nicht sorgfältig in Transportbehältern verschlossen wird. Jede Einwirkung von Feuchtigkeit im Behälter führt zu einer Ansammlung von Chlorwasserstoffgas und führt zu einer Explosion und einer Kontamination der Umgebungsluft. Die chemische Verbindung birgt Expositionsrisiken, wenn sie sich mit Feuchtigkeit zu Chlorwasserstoff, einer ätzenden Form von Salzsäure, die für Lunge, Schleimhäute und Haut schädlich ist, verbinden, daher wird sie in flüssiger Form versandt und vorsichtig gehandhabt.

Im Gegensatz dazu hat Bortrichlorid potenzielle gesundheitliche Vorteile. Es wird in der Forschung zur Kernspinresonanzspektroskopie (NMR) eingesetzt, einem Studiengebiet der Strukturbiologie. Dies liegt an der Tatsache, dass BCL3 eine Starter- oder Vorläuferchemikalie ist, die verwendet wird, um elementares Bor zu erzeugen. Eines der beiden natürlich gebildeten Isotope von Bor – Bor-10 – hat die einzigartige Fähigkeit, niederenergetische Neutronen einzufangen. Sowohl Bor-10 als auch Bor-11 sind essentielle Isotope des im NMR-Verfahren verwendeten Elements.