化學(xué)性質(zhì)
氧化錫是一種無(wú)機(jī)物,化學(xué)式SnO2,為白色、淡黃色或淡灰色四方、六方或斜方晶系粉末。熔點(diǎn)1630℃,沸點(diǎn)1800℃。密度6.95 g/mL at 25 °C ,同時(shí)是一種優(yōu)秀的透明導(dǎo)電材料。它是第一個(gè)投入商用的透明導(dǎo)電材料,為了提高其導(dǎo)電性和穩(wěn)定性,常進(jìn)行摻雜使用,如SnO2:Sb、SnO2:F等。
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中文名 氧化錫
外文名 stannic oxide
別名 錫灰
化學(xué)式 SnO?
分子量 150.71
CAS登錄號(hào) 18282-10-5
EINECS登錄號(hào) 242-159-0
熔點(diǎn) 1630 ℃
沸點(diǎn) 1800 ℃
密度 6.95 g/cm3
外觀 白色、淡黃色或淡灰色四方、六方或斜方晶系粉末
危險(xiǎn)性描述 長(zhǎng)期受氧化錫作用的人會(huì)患?jí)m埃沉著癥
質(zhì)量指標(biāo)(Specification)
含量(Purity): 99.60%-99.99%)
物化性質(zhì)(Physical Properties)
化學(xué)成分:SnO2:99.85%;Cu:0.0014%
氧化錫以錫石的形式存在于自然界中。錫石一般為紅褐色,呈微粒狀或塊狀,多分散于花崗巖里,是提煉錫的主要礦石。氧化錫對(duì)空氣和熱都很穩(wěn)定,不溶于水,也難溶于酸或堿溶液,但能溶于熱濃硫酸以及熔融苛性堿和氫氧化鉀,微溶于堿金屬碳酸鹽溶液中。不與一般化學(xué)試劑反應(yīng),不與硝酸作用。與濃HCl共熱慢慢變?yōu)槁然锒芙?。高溫下與氫氣作用被還原為金屬錫。與CO反應(yīng)得金屬錫和CO2,反應(yīng)可逆。制法:由錫在空氣中燃燒,或由四價(jià)可溶性錫鹽與堿作用,也可由金屬錫與濃HNO3作用生成β-錫酸沉淀,再經(jīng)加熱、脫水而得氧化錫。
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圖1 SnO2和其摻雜都具有正方金紅石結(jié)構(gòu)
SnO2同時(shí)是一種優(yōu)秀的透明導(dǎo)電材料。它是第一個(gè)投入商用的透明導(dǎo)電材料,為了提高其導(dǎo)電性和穩(wěn)定性,常進(jìn)行摻雜使用,如SnO2:Sb、SnO2:F等。SnO2和其摻雜都具有正方金紅石結(jié)構(gòu)(tetragonal rutile),如圖1所示。紅色為O,黑色為Sn,SnO2由兩個(gè)Sn和四個(gè)O原子組成,晶格常數(shù)為a=b=0.4737nm,c=0.3186nm,c/a=0.637。O2-=0.140nm,Sn4+=0.071nm。SnO2是n型寬能隙半導(dǎo)體,禁帶寬度為3.5-4.0eV,可見(jiàn)光及紅外透射率為80%,等離子邊位于3.2μm處,折射率>2,消光系數(shù)趨于0.SnO2附著力強(qiáng),與玻璃和陶瓷的結(jié)合力可達(dá)20MPa,莫氏硬度為7—8,化學(xué)穩(wěn)定性好,可經(jīng)受化學(xué)刻蝕。SnO2作為導(dǎo)電膜,其載流子主要來(lái)自晶體缺陷,即O空位和摻雜雜質(zhì)提供的電子。
安全信息
長(zhǎng)期(15~20年)受氧化錫作用的人會(huì)患?jí)m埃沉著癥,即塵肺??諝庵凶畲笕菰S濃度為10 mg/m(換算成金屬錫計(jì))。粉塵多時(shí)使用防毒口罩,并注意保護(hù)皮膚。應(yīng)注意防塵和除塵。
合成方法
氧化錫的制備方法很多,包括固相合成法、液相合成法和氣相合成法三類(lèi),每一類(lèi)又分很多種方法。當(dāng)前常用的方法有溶膠凝膠法,共沉淀法,電化學(xué)沉積法等。
上下游產(chǎn)品信息
表征圖譜
相關(guān)文獻(xiàn)
用途
氧化錫常用于搪瓷和電磁材料,并用于制造乳白玻璃、錫鹽、瓷著色劑、織物媒染劑和增重劑、鋼和玻璃的磨光劑等
氧化錫電極廣泛應(yīng)用于高檔光學(xué)玻璃的熔煉以及電解鋁行業(yè),氧化錫電級(jí)尤其適用于火石類(lèi)玻璃、鋇火石、鋇冕,以及重冕玻璃等的熔煉,且對(duì)玻璃不產(chǎn)生污染。此項(xiàng)成果已通過(guò)河南省科技廳組織的專(zhuān)家鑒定,整體性能指標(biāo)在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先水平,氧化錫電級(jí)主要指標(biāo)已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
SnO2電極性能技術(shù)指標(biāo)
1、體積密度6.38-6.58g/cm3
2、抗彎強(qiáng)度
室 溫 1155kg/cm2
1000℃ 641kg/cm2
1200℃ 166kg/cm2
1400℃ 95kg/cm2
3、電阻率(Ω· cm)
室 溫 93
400℃ 6.1000
600℃ 1.4000
800℃ 0.0200
900℃ 0.0150
1000℃ 0.0098
1100℃ 0.0084
4、抗鈉鈣玻璃侵蝕速率(mm/h)
1000℃ 0.53 x 10-3
1100℃ 0.63 x 10-3
5、熱膨脹率(1200℃ )
0.69%
SnO2是一種重要的半導(dǎo)體傳感器材料,用它制備的氣敏傳感器靈敏度高,被廣泛用于各種可燃?xì)怏w、環(huán)境污染氣體、工業(yè)廢氣以及有害氣體的檢測(cè)和預(yù)報(bào)。以SnO2為基體材料制備的濕敏傳感器,在改善室內(nèi)環(huán)境、精密儀器設(shè)備機(jī)房以及圖書(shū)館、美術(shù)館、博物館等均有應(yīng)用。通過(guò)在SnO2中摻雜一定量的CoO、Co2O3、Cr2O3、Nb2O5、Ta2O5等,可以制成阻值不同的壓敏電阻,在電力系統(tǒng)、電子線路、家用電器等方面都有廣泛的用途。
SnO2由于對(duì)可見(jiàn)光具有良好的通透性,在水溶液中具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性,且具有特定的導(dǎo)電性和反射紅外線輻射的特性,因此在鋰電池、太陽(yáng)能電池、液晶顯示、光電子裝置、透明導(dǎo)電電極、防紅外探測(cè)保護(hù)等領(lǐng)域也被廣泛應(yīng)用。而SnO2納米材料由于具有小尺寸效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng),在光、熱、電、聲、磁等物理特性以及其他宏觀性質(zhì)方面較傳統(tǒng)SnO2而言都會(huì)發(fā)生顯著的變化,所以可以通過(guò)運(yùn)用納米材料來(lái)改善傳感器材料的性能。