Kalay oksidin oksijen ve diğer kimyasal türlerle etkileşime girme yeteneği, onu kataliz gibi belirli kimyasal reaksiyonlarda veya diğer kalay bazlı bileşiklerin üretiminde bir öncü olarak değerli bir bileşen haline getirir.
Kimyasal olarak kalay (II) oksit olarak da bilinen ve yaygın olarak SnO formülü ile temsil edilen kalay oksit, mavi-siyah veya kahverengimsi bir toz olarak görünen ve çeşitli endüstriyel işlemlerde önemli bir ara madde olarak hizmet eden inorganik bir bileşiktir.
Kalay oksit, kalayın +2 oksidasyon durumunda olduğu benzersiz kimyasal yapısı ile karakterize edilir ve onu, kalayın +4 oksidasyon durumu sergilediği kalay(IV) oksit (SnO₂) gibi diğer kalay oksitlerden ayırır.
CAS Numarası: 21651-19-4
Moleküler Formül: OSn
Molekül Ağırlığı: 134.71
EINECS Numarası: 244-499-5
Eş anlamlılar: Kalay (II) oksit, Kalay monoksit, Kalay oksit (SnO), JB2MV9I3LS, KALAY (2+) OKSİT, KALAY OKSİT [MI], DTXSID2066723, KALAY OKSİT [WHO-DD], stannanon, Kalay (II) Oksit, KALAY PROTOKSİT, KALAY MONOKSIT, Kalay (II) oksit siyahı, DTXCID901508860, 244-499-5, ec 244-499-5, einecs 244-499-5, kalay oksit, kalay oksit (SN2O2), ? (2)-KALAY (2+) OKSİDANDİD, SnO; Kalay oksit (SnO); kalay(ii); Kalay (II) oksit (Assn); Tinoksit (Sn2O2); Tinoksit (Sno); Tavşanda üretilen Anti-SKIL, C-Terminal antikoru; SKİL
Kalay oksit, Sno formülüne sahip bir bileşiktir.
Kalay oksit, kalayın oksidasyon durumu +2 olan kalay ve oksijenden oluşur.
Kararlı mavi-siyah form ve yarı kararlı kırmızı form olmak üzere iki form vardır.
Oksidasyon durumundaki bu farklılık nedeniyle, kalay oksit, yarı iletken davranışı ve spesifik reaktivite modelleri dahil olmak üzere farklı fiziksel ve kimyasal özellikler sergiler.
Kalay oksit, benzersiz özellikleri nedeniyle çeşitli teknolojik alanlarda pratik uygulamalar bulur.
Kalay oksit, istenen renk ve opaklık özelliklerini veren bir pigment veya opaklaştırıcı olarak işlev gördüğü seramik ve cam üretiminde yaygın olarak kullanılır.
Ek olarak, yarı iletken özellikleri nedeniyle, kalayın +2 oksidasyon durumundaki davranışının yük taşınmasını ve reaktivitesini etkilediği gaz sensörlerinde, fotokatalizörlerde ve elektronik cihazlarda kullanım için incelenmiştir.
Mavimsi-siyah toz; tetragonal kristaller; yoğunluk 6.45 g/cm3; 1.080 ° C'de ayrışır; suda çözünmez; asitlerde çözünerek Sn oluşturur2+ ve bazda kalay iyonu oluşturmak için Sn(OH)3–.
Kahverengimsi-siyah toz veya siyah ila mavi-siyah kristal katıdır.
Mavi-siyah SnO, bir kalay (II) tuzu NaOH gibi bir alkali hidroksit ile reaksiyona girdiğinde çökelen kalay (II) oksit hidratın, SnO·xH2O'nun (x < 1) ısıtılmasıyla üretilebilir.
Yarı kararlı, kırmızı SnO, sulu amonyağın bir kalay (II) tuzu üzerindeki etkisiyle üretilen çökeltinin nazikçe ısıtılmasıyla hazırlanabilir.
SnO, hava yokluğunda veya bir CO2 atmosferi altında kalay (II) oksalatın (kalay oksalat) kontrollü ısıtılmasıyla laboratuvarda saf bir madde olarak hazırlanabilir.
Bu yöntem aynı zamanda demir oksit ve manganez oksit üretimine de uygulanır.
SnC2O4·2H2O → SnO + CO2 + CO + 2 H2O
Kalay(II) oksit, SnO2 oluşturmak için havada loş yeşil bir alevle yanar: 2 SnO + O2 → 2 SnO2
İnert bir atmosferde ısıtıldığında, başlangıçta Sn metali ve Sn3O4 veren orantısızlık meydana gelir, bu da SnO2 ve Sn metali vermek üzere daha fazla reaksiyona girer: 4SnO → Sn3O4 + Sn, Sn3O4 → 2SnO2 + Sn
SnO amfoteriktir, güçlü asitte kalay (II) tuzları vermek üzere ve güçlü bazda Sn (OH) 3- içeren stannitler vermek üzere çözülür.
Kalay oksit, iyonik kompleksler Sn(OH2)32+ ve Sn(OH)(OH2)2+ vermek için güçlü asit çözeltilerinde ve Sn3(OH)42+ vermek için daha az asit çözeltilerinde çözülebilir.
Susuz stannitlerin, örneğin K2Sn2O3, K2SnO2'nin de bilindiğine dikkat edilir.
SnO bir indirgeyici ajandır ve "bakır yakut cam" olarak adlandırılan imalatta bakırı (I) metalik kümelere indirgediği düşünülmektedir.
Fiziksel özellikler açısından, Kalay oksit, yaklaşık 1080 °C'lik nispeten yüksek bir erime noktasına ve 6.95 g/cm³ civarında bir yoğunluğa sahiptir, bu da tipik olarak PbO tipi kristal sistemi altında sınıflandırılan kararlı kristal yapısını yansıtır.
Bu kristal yapı, stabilitesine katkıda bulunur ve elektronik ve optik özelliklerini etkiler, bu da onu yarı iletken malzemeler gerektiren belirli uygulamalarda kullanışlı hale getirir.
Kalay oksit suda ve alkolde çözünmez, ancak asidik çözeltilerde çözünürlük gösterir, bu da kimyasal reaktivitesi ve sentez veya endüstriyel işlemlerde potansiyel kullanımı ile ilgilidir.
Kimyasal formülü SnO olan kalay oksit, büyük ölçüde ara oksidasyon durumu ve +2 değerlik durumunda kalay varlığından kaynaklanan benzersiz özellikler nedeniyle hem temel araştırmalarda hem de pratik endüstriyel uygulamalarda çok önemli bir rol oynayan önemli bir kalay bazlı bileşiktir.
Kalay (IV) oksitten farklı olarak, kalay oksit, yarı iletken davranışı ve yüzey kimyası inceleyen malzeme bilimcileri ve kimyagerler için özellikle ilginç kılan farklı elektronik ve yapısal özellikler sergiler.
Nispeten düşük bant aralığı ve belirli koşullar altında elektriği iletme yeteneği, onu optoelektronik cihazlar, sensörler ve kataliz için aday bir malzeme haline getirir.
Erime noktası: 1080 °C
Yoğunluk: 6,95 g/cm3
depolama sıcaklığı: RT'de saklayın.
çözünürlük: H2O, etanolde çözünmez; asit çözeltilerinde çözünür
Form: Toz
Renk: Mavi-siyah
Özgül Ağırlık: 6.95
Suda Çözünürlük: Suda ve alkolde çözünmez.
Hidrolitik Duyarlılık: 4: nötr koşullar altında su ile reaksiyon yok
Kristal Yapısı: PbO tipi
Kristal Sistemi: Kare
Fiyat: 14,8787
Uzay grubu: P4/nmm
Kalay Oksit, kokusuz yoğun, siyah kristal bir tozdur ve suda çözünmez.
Kalay oksidin dikkat çekici özelliklerinden biri, belirli çevresel koşullar altında kalayın +2 ve +4 oksidasyon durumları arasında geçiş yaparak redoks dönüşümlerine maruz kalma yeteneğidir, bu da katalitik döngülerde ve oksijen, karbon monoksit veya uçucu organik bileşikler gibi gazları tespit etmek için oksidasyon durumlarındaki değişikliklere dayanan kimyasal sensörlerde yararlıdır.
Bu redoks esnekliği, çevresel izleme, endüstriyel proses kontrolü ve enerji dönüştürme teknolojilerindeki uygulama potansiyelini artırır.
Kalay oksit, işlevsel uygulamalarına ek olarak, renk ve opaklık gibi optik özellikleri değiştirmek için kullanıldığı özel seramik ve cam ürünlerin üretiminde de önemli bir hammadde görevi görür.
Üreticiler, kalay oksit ekleyerek, kendine özgü mavi-siyah renk tonuna sahip cam üretebilir veya seramik kaplamaların dayanıklılığını ve kimyasal direncini artırabilir.
Kalay oksit genellikle çeşitli kimyasal sentezlerde indirgeyici bir ajan olarak kullanılır, diğer metal oksitlerin dönüşümünü kolaylaştırır veya organik dönüşümlerde kullanılan kalay bazlı katalizörlerin öncüsü olarak işlev görür.
Güvenlik açısından bakıldığında, ince tozlar soluma riskleri oluşturabileceğinden ve kimyasal reaktivitesi, özellikle neme veya güçlü oksitleyici maddelere maruz kalma gibi istenmeyen reaksiyonları önlemek için uygun saklama koşulları gerektirdiğinden, kalay oksit endüstriyel ortamlarda dikkatli bir şekilde kullanılmalıdır.
Maruziyeti en aza indirmek ve güvenli kullanımı sağlamak için bu malzemeyle çalışırken uygun kişisel koruyucu ekipman ve havalandırma önerilir.
Özetle, kalay oksit, iyi tanımlanmış bir yapıya ve onu çeşitli endüstriyel ve teknolojik uygulamalarda değerli kılan bir dizi fiziksel ve kimyasal özelliğe sahip çok yönlü bir kalay bileşiğidir.
Kalay (II) oksit olarak kalay oksit benzersiz konumu, ona diğer kalay oksitlerden farklı özellikler kazandırarak seramik, elektronik ve katalizde kullanılmasını sağlarken, aynı zamanda toz formu ve kimyasal aktivitesi nedeniyle dikkatli kullanım gerektirir.
Karakteristik bir kokuya sahip kalay oksit siyah kristaller.
Kalay oksit suda çözünmez, ancak asitlerde ve alkalilerde çözünür ve amonyum klorürde az çözünür.
Kalay oksit asitler ve/veya alkalilerle uyumsuzdur.
Kalay oksit bir indirgeyici ajandır.
300 ° C'de kalay (IV) okside yavaş oksidasyon nedeniyle havada kararsız olan bu oksidasyon akkor halinde ilerler.
Güçlü oksitleyici maddelerle uyumsuz, asitlerle ve güçlü bazlarla reaksiyona girer.
Siyah, α-SnO, dört koordinat kare piramidal kalay atomu içeren tetragonal PbO katman yapısını benimser.
Bu form doğada nadir bulunan mineral romarchite olarak bulunur.
Asimetri genellikle basitçe sterik olarak aktif bir yalnız çifte atfedilir; bununla birlikte, elektron yoğunluğu hesaplamaları, asimetrinin Sn(5s) ve O(2p) orbitallerinin bir antibonding etkileşiminden kaynaklandığını göstermektedir.
Yalnız çiftin elektronik yapısı ve kimyası, malzemenin özelliklerinin çoğunu belirler.
Kalay oksit Kullanım Alanları:
Kalay oksit, görünür ışığı emme ve su veya hava arıtma sistemlerindeki organik kirleticilerin bozunması gibi kimyasal reaksiyonları tetikleyebilen elektron deliği çifti oluşumunu teşvik etme kabiliyeti nedeniyle umut verici bir fotokatalizör malzeme olarak aktif olarak araştırılmaktadır.
Bu fotokatalitik özellik, yalnızca çevresel iyileştirme çabalarını desteklemekle kalmaz, aynı zamanda daha temiz endüstriyel süreçler ve atık yönetimi çözümleri sağlayarak sürdürülebilir ve yeşil teknolojilere yönelik küresel baskıyla da uyumludur.
Kalay oksit bir indirgeyici ajandır; ve diğer kalay (II) tuzlarının hazırlanmasında da kullanılır, yumuşak aşındırıcı macun tozu yapmak için kullanılır.
Kalay oksit, indirgeyici ajan, yumuşak aşındırıcı olarak ve kalay tuzlarının hazırlanmasında kullanılır.
Bakır yakut cam imalatında ve UV ışığı ile aydınlatmada kullanılır.
Ortaya çıkan bu teknolojik kullanımlara ek olarak, kalay oksit, oksidasyon ve korozyonu önlemek için metal yüzeylerde koruyucu bir kaplama olarak kullanıldığı geleneksel metalurjide hayati bir rol oynar.
Kalay oksidin alt tabakalar üzerinde kararlı, yapışkan tabakalar oluşturma yeteneği, çeşitli elektronik cihazlardaki elektrik kontaklarının ve konektörlerinin kullanım ömrünü uzatmada ve iletkenliğini korumada faydalı olmasını sağlar.
Bu özellik, metal bileşenlerin neme, ısıya veya kimyasal maddelere maruz kaldığı zorlu çalışma ortamlarında özellikle önemlidir.
Kalay oksidin baskın kullanımı, diğer, tipik olarak iki değerlikli, kalay bileşiklerinin veya tuzlarının imalatında bir öncüdür.
Kalay oksit ayrıca bir indirgeyici ajan olarak ve yakut camın oluşturulmasında da kullanılabilir.
Kalay oksit, bir esterleştirme katalizörü olarak küçük bir kullanıma sahiptir.
Kalay oksit, benzersiz kimyasal ve fiziksel özellikleri nedeniyle çeşitli endüstriyel sektörlerde yaygın olarak kullanılmaktadır ve bu da onu özel seramik ve cam ürünlerin imalatında değerli bir bileşen haline getirmektedir.
Seramik endüstrisinde, sırlara ve seramik gövdelere belirgin bir mavi-siyah renk vermek için genellikle bir pigment veya opaklaştırıcı olarak eklenir ve bitmiş ürünlerin hem estetik çekiciliğini hem de işlevsel niteliklerini geliştirir.
Kalay oksit cam ve seramiğin optik özelliklerini değiştirme yeteneği, onu dekoratif cam eşyaların ve kontrollü opaklık ve rengin istendiği belirli özel cam türlerinin üretiminde de gerekli kılar.
Kalay oksit, seramik ve cam yapımındaki rolüne ek olarak, çeşitli kimyasal sentezlerde kritik bir öncü ve indirgeyici ajan olarak hizmet eder.
Kalay oksit, polimerizasyon, hidrojenasyon ve oksidasyon işlemleri gibi organik kimya reaksiyonlarında çok önemli bir rol oynayan kalay bazlı katalizörler de dahil olmak üzere diğer kalay bileşiklerini üretmek için sıklıkla kullanılır.
Kalay oksit redoks aktif yapısı, bu reaksiyonları verimli bir şekilde kolaylaştırmasına izin vererek, oksidasyon durumlarının hassas kontrolünü gerektiren üretim süreçlerinde vazgeçilmez hale getirir.
Ayrıca, kalay oksit, özellikle yarı iletken özellikleri nedeniyle, elektronik ve malzeme bilimi alanında giderek daha fazla çalışılmakta ve kullanılmaktadır.
Kalay oksit, farklı kimyasal türlere maruz kaldığında elektriksel iletkenlikteki değişikliklerden yararlanarak çevresel kirleticileri veya tehlikeli gazları tespit eden gaz sensörlerinin geliştirilmesinde kullanılır.
Bu sensörler, hava kalitesi ve toksik gaz seviyeleri hakkında gerçek zamanlı veriler sağlayarak çevresel izleme, endüstriyel güvenlik ve halk sağlığı uygulamaları için çok önemlidir.
Gelişmekte olan teknolojilerde, kalay oksit, fotovoltaik hücreler ve fotokatalizörler için bir malzeme olarak araştırılmaktadır ve burada ışığı emme ve yük transferini kolaylaştırma yeteneği, enerji dönüşüm verimliliklerini artırmak için kullanılabilir.
Araştırmacılar, bu etkileri geliştirmek için nano boyutlu SnO parçacıklarını ve ince filmleri araştırıyorlar ve kirletici bozunması için daha verimli güneş pilleri ve çevre dostu katalizörler geliştirmeyi amaçlıyorlar.
Son olarak, metalurji ve elektronik endüstrilerinde, kalay oksit, lehimleme malzemeleri ve kaplamalarında bir bileşen olarak kullanılır ve gelişmiş elektrik iletkenliğine ve korozyon direncine katkıda bulunur.
Bu malzemelerdeki kalay oksit varlığı, elektronik cihazların bütünlüğünün ve uzun ömürlülüğünün korunmasına yardımcı olarak çeşitli çalışma koşullarında güvenilir performans sağlar.
Kalay oksidin faydası, geleneksel uygulamaların ötesine uzanır ve benzersiz kimyasal bileşiminin ve kristal yapısının çeşitli fonksiyonel malzemelerde gelişmiş performansa katkıda bulunduğu ileri malzeme bilimi ve nanoteknolojideki potansiyeli ile giderek daha fazla tanınmaktadır.
Örneğin, gaz algılama teknolojisi alanında, kalay oksit bazlı sensörler, karbon monoksit, hidrojen veya uçucu organik bileşikler gibi gazlara maruz kaldıklarında elektrik direncindeki değişiklikleri algılayarak çalışır ve bu da onları çevre güvenliği izleme ve endüstriyel proses kontrolü için paha biçilmez hale getirir.
Bu sensörler, bileşiğin yarı iletken özelliklerinden ve farklı gaz molekülleriyle seçici olarak etkileşime girme yeteneğinden yararlanarak, karmaşık ortamlarda gerçek zamanlı algılama için kritik olan yüksek hassasiyet ve hızlı tepki süreleri sağlar.
Kalay oksidin Güvenlik Profili:
Kalay oksit, birçok endüstriyel ve teknolojik uygulamada yararlı olsa da, güvenli kullanımı sağlamak ve insan sağlığı ve çevre üzerindeki riskleri en aza indirmek için dikkatli bir şekilde yönetilmesi gereken çeşitli potansiyel tehlikeler oluşturur.
Kalay oksit ile ilgili birincil endişelerden biri, kolayca havaya karışabilen ve soluma riskleri oluşturabilen ince bir toz olarak fiziksel formudur.
Kalay oksit tozunun uzun süre veya tekrar tekrar solunması solunum yolu tahrişine, öksürüğe ve nefes almada zorluğa neden olabilir ve bazı durumlarda, maruz kalma seviyeleri uygun ventilasyon ve kişisel koruyucu ekipman ile yeterince kontrol edilmezse daha ciddi akciğer rahatsızlıklarına yol açabilir.
Solunum risklerine ek olarak, kalay oksit tozu veya parçacıkları ile cilt ve göz teması tahrişe, kızarıklığa veya rahatsızlığa neden olabilir.
Tipik olarak oldukça aşındırıcı bir madde olarak sınıflandırılmasa da, tozun aşındırıcı doğası mukoza zarlarını ve cilt yüzeylerini mekanik olarak tahriş edebilir.
Bu nedenle, doğrudan teması ve kazara yutmayı önlemek için bu malzeme ile çalışırken uygun koruyucu eldivenler, koruyucu gözlükler ve toz maskeleri kullanılması önerilir.
Kimyasal tehlike açısından bakıldığında, kalay oksit orta derecede reaktiftir ve havaya veya neme maruz kaldığında oksidasyona uğrayabilir, bu da kimyasal yapısını değiştirebilir ve potansiyel olarak tehlikeli yan ürünler oluşturabilir.
Bu reaktivite, bozulmayı önlemek ve malzeme stabilitesini korumak için kuru koşullar altında hava geçirmez kaplarda dikkatli bir şekilde saklanmasını gerektirir.
Ayrıca, kalay oksit, güçlü asitler veya oksitleyici maddelerle reaksiyona girebilir, muhtemelen toksik dumanlar veya ısı açığa çıkarabilir, bu da onu uyumsuz maddelerden uzak tutmanın ve yalnızca kontrollü ortamlarda kullanmanın önemini vurgular.