산화 주석(IV)

Tin(IV) oxide
산화 주석(IV)
3D model of tin (IV) oxide, red atom is oxide
Sample of tin (IV) oxide
이름
IUPAC 이름
주석(IV) 산화물
기타 이름
스타닉 산화물, 주석 산화물, 주석 꽃,[1] 카시테라이트
식별자
3D 모델(JSmol)
켐스파이더
ECHA InfoCard 100.038.311 Edit this at Wikidata
EC 번호
  • 242-159-0
펍켐 CID
RTECS 번호
  • XQ4000000
유니
  • InChi=1S/2O.Sn ☒N
    키: XOLBLPGZZBRU-UHFFFAOYSA-N ☒N
  • (O=Sn=O): O=[Sn]=o
특성.
O2Sn
어금질량 150.708 g·190−1
외관 황색 또는 연한 회색 분말[2]
냄새 무취
밀도 6.95 g/cm3(20°C)[3]
6.85 g/cm3(24°C)[4]
녹는점 1,630 °C(2,970 °F, 1,900 K)[3][4]
비등점 1,800–1,900 °C(3,270–3,450 °F, 2,070–2,170 K)
서브라임[3]
불용성[4]
용해성 고온 농축 알칼리,[4] 농축산 용해성
알코올에서[3] 불용성
자기 감수성(magnetic susibility)
 -4.1·10cm−53/192[4]
2.006[5]
구조
루틸레 4각형, tP6[6]
P42/mnm, 136번[6]
4/m 2/m 2/m[6]
a = 4.737 å, c = 3.185 å[6]
α = 90°, β = 90°, γ = 90°
팔면체(Sn4+)
삼각평면(O2−)
열화학
52.6 J/몰·K[4]
49.04 J/몰·K[4][7]
−577.63 kJ/mol[4][7]
−515.8 kJ/mol[4]
위험
NFPA 704(화재 다이아몬드)
치사량 또는 농도(LD, LC):
> 20 g/kg (구강, 구강)[8]
NIOSH(미국 건강 노출 제한):
PEL(허용)
 없는[2]
REL(권장)
 TWA 2mg/m3[2]
IDLH(즉시 위험)
 N.D.[2]
안전 데이터 시트(SDS) ICSC 0954
관련 화합물
산화 주석(II)
달리 명시된 경우를 제외하고, 표준 상태(25°C [77°F], 100 kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공된다.
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Infobox 참조 자료

스타닉 옥사이드라고도 알려진 주석(IV) 옥사드는 SnO라는2 공식을 가진 무기 화합물이다. SnO의2 광물 형태를 카시테라이트(cassiterite)라고 하는데, 이것이 주석 주광석이다.[9] 많은 다른 이름들과 함께, 이 주석 산화물들은 주석 화학에서 중요한 물질이다. 그것은 무색, 반자성, 원형 고형분이다.

구조

주석(IV) 산화 섬유(광학 현미경)

발정 구조를 가진 산화 주석 결정체. 이와 같이 주석 원자는 6좌표, 산소 원자는 3좌표다.[9] SnO는2 보통 산소가 부족한 n형 반도체로 간주된다.[10]

SnO의2 수성 형태는 스타니산으로 묘사되어 왔다. 그러한 물질은 SnO의2 수화 입자로 보이며, 이 입자 크기는 구성 성분이 반영된다.[11]

준비

산화 주석(IV)은 자연적으로 발생한다. 합성 주석 산화물(IV)은 주석 금속을 공기에 태워 만들어진다.[11] 연간 생산량은 10킬로톤이다.[11] SnO는2 1200–1300 °C의 잔향로에 탄소가 있는 금속으로 산업적으로 감소한다.[12]

암포테리즘

SnO는2 물에 용해되지 않지만, 염기와 산에서 용해되는 원형이다.[13] "Stannic acid"는 "Stannic oxide"라고도 불리는 수성 주석(IV) 산화물을2 가리킨다.

주석 산화물들은 산에서 용해된다. 할로겐산은 [SnI2]와 같은 2−헥사할로스타나이트를6 주기 위해 SnO를 공격한다.[14] 한 보고서는 환류 HI에서 샘플이 여러 시간 동안 반응하는 것을 설명한다.[15]

SnO2 + 6 HI → H2SnI6 + 2 H2O

마찬가지로 SnO는2 황산에 용해되어 황산염을 만든다.[11]

SnO2 + 2 H2SO4 → Sn(SO4)2 + 2 H2O

SnO는2 "Stannates"를23 주기 위해 강한 베이스에 용해되며, NaSnO라는 명목 공식을 가지고 있다.[11] 굳어진 SnO2/NaOH 용융을 물에 녹이면 염료 업계에서 사용되는 Na2[Sn(OH)],6 '소금 준비'가 된다.[11]

사용하다

산화 바나듐과 결합하여 카르복실산과 무수산의 합성에 있어 방향성 화합물의 산화를 촉진하는 촉매로 사용된다.[9]

세라믹 글레이즈

산화 주석(IV)은 오랫동안 유증기 및 세라믹 글레이즈에서 흰색 착색제로 사용되어 왔다.'글래저 책' – 제2판 A.B. Searle.Technical Press Limited. 1935년 런던 이것은 아마도 산화 주석(IV)을 화합물로 사용하여 생성된 색소 납-주-노란색을 발견하게 되었을 것이다.[16] 산화 주석의 사용은 토기, 위생용품, 벽 타일용 유약에서 특히 흔하다; 주석유리 및 주석유리 도자기의 기사를 참조하라. 산화 주석은 연마된 유광의 유리 행렬에서 정지 상태를 유지하며, 높은 굴절률과 매트릭스가 충분히 다른 상태에서 빛이 산란되어 유약의 불투명도를 높인다. 용해 정도는 발화 온도에 따라 증가하며, 따라서 불투명도 정도가 감소한다.[17] 다른 성분들에 의존하지만 유약 녹는 주석 산화물 용해도는 일반적으로 낮다. 용해도는 NaO2, KO2, BO가23 증가하며, CaO, BaO, ZnO, AlO가23 감소하며, PbO가 제한적이다.[18]

SnO는2 안경, 에나멜, 세라믹 글레이즈 제조에서 색소로 사용되어 왔다. 순수 SnO는2 우유빛 흰색 색상을 제공하며, 다른 색상은 다른 금속 산화물과 혼합될 때 달성된다. VO25 노란색, CrO23 분홍색, SbO25 회색 파란색.[11]

염료

이 주석 산화물은 고대 이집트 때부터 염색 과정에서 매개체로 이용되어 왔다.[19] 1533년 쿠스터라는 이름의 독일인이 처음으로 런던에 그 용도를 소개했고, 그것만으로 그 곳에서 주홍색을 생산했다.[20]

광택

주석 산화물(IV)은 유리, 보석, 대리석 및 은을 연마하기 위해 납 산화물과의 혼합물에서도 [11]광택 분말로 사용될 수 있다.[1] 이 용도의 주석(IV) 산화물은 때때로 "퍼티 파우더"[13] 또는 "보석의 퍼티"라고 불린다.[1]

유리코팅

SnO2 코팅은 화학 증기 증착, SnCl4[9] 또는 오가노틴 트리클로라이드를[21] 휘발성 물질로 사용하는 증기 증착 기법을 사용하여 적용할 수 있다. 유리병에 얇은 층(<0.1μm)의 SnO로2 코팅하는 기법으로 폴리에틸렌과 같은 후속 보호 폴리머 코팅을 유리에 붙이는 데 도움을 준다.[9]

Sb 또는 F 이온으로 도핑된 두꺼운 층이 전기 전도되어 전기 발광 장치 및 광전기에 사용된다.[9]

가스 감지

SnO는2 일산화탄소 검출기를 포함한 가연성 가스 센서에 사용된다. 이 경우 센서 영역은 일정한 온도(100°C)로 가열되며 가연성 기체가 있으면 전기 저항성이 떨어진다.[22] 상온 가스 센서도 감소된 그래핀 산화물-SnO2 복합 재료(예: 에탄올 검출용)를 사용하여 개발되고 있다.[23]

다양한 화합물을 사용한 도핑이 조사되었다(예: CuO[24]). 코발트와 망간을 이용한 도핑은 고전압 바리스터와 같이 사용할 수 있는 물질을 제공한다.[25] 주석 산화물은 철이나 망간의 산화물과 도핑될 수 있다.[26]

참조

  1. ^ a b c "Material Name: stannic oxide". Museum of Fine Arts, Boston. 2007-02-10. Archived from the original on 2012-11-04. Retrieved 2013-03-29.
  2. ^ a b c d NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. "#0616". National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
  3. ^ a b c d PubChem에서 온 CID 29011
  4. ^ a b c d e f g h i Lide, David R., ed. (2009). CRC Handbook of Chemistry and Physics (90th ed.). Boca Raton, Florida: CRC Press. ISBN 978-1-4200-9084-0.
  5. ^ Pradyot, Patnaik (2003). Handbook of Inorganic Chemicals. The McGraw-Hill Companies, Inc. p. 940. ISBN 0-07-049439-8.
  6. ^ a b c d Baur, W.H. (1956). "Über die Verfeinerung der Kristallstrukturbestimmung einiger Vertreter des Rutiltyps: TiO2, SnO2, GeO2 und MgF2". Acta Crystallographica. 9 (6): 515–520. doi:10.1107/S0365110X56001388.
  7. ^ a b Linstrom의 Stannic oxide, Peter J.; Mallard, William G. (eds.); NIST 화학 웹북, NIST 표준 참조 데이터베이스 번호 69, 국립 표준 기술 연구소, Gaithersburg (MD), http://webbook.nist.gov (2014-07-04)
  8. ^ a b "MSDS of Tin(IV) oxide". https://www.fishersci.ca. Fisher Scientific. Retrieved 2014-07-04. {{cite web}}: 외부 링크 위치 website= (도움말)
  9. ^ a b c d e f Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1984). Chemistry of the Elements. Oxford: Pergamon Press. pp. 447–48. ISBN 978-0-08-022057-4.
  10. ^ 솔리드 스테이트 화학: 소개 레즐리 스마트, 일레인 A. 무어(2005) CRC 프레스 ISBN 0-7487-7516-1
  11. ^ a b c d e f g h Holleman, Arnold Frederik; Wiberg, Egon (2001), Wiberg, Nils (ed.), Inorganic Chemistry, translated by Eagleson, Mary; Brewer, William, San Diego/Berlin: Academic Press/De Gruyter, ISBN 0-12-352651-5
  12. ^ 주석: 무기 화학, J L 와델, 무기 화학 백과사전 ed R. 브루스 킹, 존 와일리 & 손, (1995) ISBN 0-471-93620-0
  13. ^ a b 무기물 & 이론 화학, F. 셔우드 테일러, 하인만, 제6판(1942)
  14. ^ P.G. 해리슨 블랙키 (1989년)
  15. ^ Earle R. Caley (1932). "The Action Of Hydriodic Acid On Stannic Oxide". J. Am. Chem. Soc. 54 (8): 3240–3243. doi:10.1021/ja01347a028.
  16. ^ 헤르만 쿤, 1967년, 파르베 und Lich 73: 938-949, "Beli-Zinn-Gelb und Seine Verwendung in Der Malrei"
  17. ^ '도자산업에 관한 논문' E.버리 4판. 스콧, 그린우드 & 아들 1926년 런던
  18. ^ '세라믹 글레이즈' 제3판. C.W.파르멜리 & C.G.하만, 1973년 매사추세츠 보스턴 캐너즈 북스
  19. ^ 토마스 에드워드 소프 경 화학의 역사 (1909) 1권 11-12.
  20. ^ Thomas Mortimer, A General Dictionary of Commerce, Trade and Manufacturers (1810) "Dying or Coloring"
  21. ^ US 4130673, 라킨, 윌리엄 A, "부틸틴 트리클로라이드를 사용한 유리창에 산화 주석 적용 프로세스"는 M&T 화학사에 배정된 1978-12-19호를 발행했다.
  22. ^ Joseph Watson The stannic oxide 반도체 가스 센서 The Electronic Handbook 3d Edition; Sensors Nanoscience Biomical Engineering and Instruments ed R.C Dorf CRC Press Taylor and Francis ISBN 0-8493-7346-8
  23. ^ 자야웨라, M.T.V.P., 데 실바, R.C.L., 코테고다, I.R.M., 로사, S.R.D. 2015. SnO2/Graphene 복합 필름의 합성, 특성화 및 에탄올 증기 감지 성능 스리랑카 물리학 저널 15페이지.1-10. DOI: http://doi.org/10.4038/sljp.v15i0.6345
  24. ^ Wang, Chun-Ming; Wang, Jin-Feng; Su, Wen-Bin (2006). "Microstructural Morphology and Electrical Properties of Copper- and Niobium-Doped Tin (IV) oxide Polycrystalline Varistors". Journal of the American Ceramic Society. 89 (8): 2502–2508. doi:10.1111/j.1551-2916.2006.01076.x.[1]
  25. ^ Dibb A.; Cilense M; Bueno P.R; Maniette Y.; Varela J.A.; Longo E. (2006). "Evaluation of Rare Earth Oxides doping SnO2.(Co0.25,Mn0.75)O-based Varistor System". Materials Research. 9 (3): 339–343. doi:10.1590/S1516-14392006000300015.
  26. ^ A. Punnoose; J. Hays; A. Thurber; M. H. Engelhard; R. K. Kukkadapu; C. Wang; V. Shutthanandan & S. Thevuthasan (2005). "Development of high-temperature ferromagnetism in SnO2 and paramagnetism in SnO by Fe doping". Phys. Rev. B. 72 (8): 054402. doi:10.1103/PhysRevB.72.054402.

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