در این مقاله تصمیم گرفتیم تا درباره ویژگی ها و کاربردهای متنوع اکسید قلع صحبت کنیم. اکسید قلع با فرمول شیمیایی SnO2 در دسته ترکیبات غیر آلی قرار گرفته و از عناصر قلع و اکسیژن به وجود آمده است. مهم ترین کاربرد اکسید قلع، ایجاد ظاهری مات در شیشه است. این ماده در دو نوع اکسید قلع IV و اکسید قلع II وجود دارد که نوع اول کاربرد نسبتا بیشتری در صنعت دارد. این ماده در دسته اکسید رسانای شفاف یا TCO قرار دارد که اساس عملکرد سنسورها، دستگاه های الکترونیکی و الکترودهای شفاف را تشکیل می دهند. 

نوع اکسید قلع IV که با نام اکسید استانیک شناخته می شود، دارای خواص دیامغناطیسی و آمفوتریک است.

اکسید قلع چیست؟

ظاهر اکسید قلع به صورت ماده ای پودری شکل با بلورهای سفید رنگ است که در آب حل نمی شود. اما قابل حل در اسید کلریدریک و اسید سولفوریک غلیظ است. بیشترین استفاده از اکسید قلع در لعاب و رنگ های سرامیکی، کاتالیزور در بتونه و پرداخت فولاد و شیشه می باشد. 

انواع اکسید قلع

قلع دو نوع اکسید تشکیل می دهد:

۱٫مونوکسید قلع

۲٫دی اکسید قلع

خواص مونوکسید قلع 

•اکسید قلع (II) به شکل جامد کریستالی 

•به رنگ آبی مایل به سیاه 

•نقطه ذوب: ۱۹۷۶ ℉ 

•چگالی: ۶٫۴۵ گرم بر سانتی متر مکعب

•اکسید قلع (II) در آب محلول نیست.

خواص دی اکسید قلع

•اکسید قلع (IV) به شکل جامد 

•رنگ اکسید قلع (IV) بی رنگ است.

•نقطه ذوب: ۲۹۶۶ ℉ 

•چگالی: ۶٫۹۵ گرم بر سانتی متر مکعب

•اکسید قلع (IV) در آب محلول نیست.

تهیه اکسید قلع  (II)  

حرارت دادن هیدرات اکسید قلع (II)، SnO x H2O (x1)، که هنگام واکنش نمک قلع (II) با هیدروکسید قلیایی مانند NaOH تشکیل می‌شود، SnO آبی مایل به سیاه تولید می‌کند.

رسوب حاصل از اثر آمونیاک آبی بر روی نمک قلع (II) را می توان به آرامی گرم کرد تا SnO متمایل به زرشکی و متمایل به رنگ تولید کند.

در آزمایشگاه، SnO را می توان به عنوان یک ماده خالص با حرارت دادن اگزالات قلع (II) (اگزالات قلع) در غیاب هوا یا در محیط CO2 ساخت.

از این فرآیند می توان برای ساخت اکسید آهن و اکسید منگنز نیز استفاده کرد.

SnC2O4·۲H2O → SnO + CO2 + CO + 2 H2O

هنگامی که اکسید قلع (II) در هوا با شعله سبز مات می سوزد، SnO2 تشکیل می شود.

۲ SnO + O2 → ۲ SnO2

هنگامی که در یک محیط بی اثر گرم می شود، عدم تناسب رخ می دهد، و در نتیجه

تشکیل فلز Sn و Sn3O4، که سپس واکنش نشان می دهد و فلز SnO2 و Sn را تشکیل می دهد.

۴SnO → Sn3O4 + Sn; Sn3O4 → ۲SnO2 + Sn

تهیه اکسید قلع (IV )

هنگامی که اکسید قلع با اکسیژن واکنش می دهد، اکسید قلمی به عنوان یک محصول تشکیل می شود. این واکنش یک واکنش اکسیداسیون است. در این واکنش، حالت اکسیداسیون قلع از ۲+ به ۴+ تغییر می کند.

۲SnO + O2 → ۲SnO2

اکسید قلع (II) هنگامی که در یک اتمسفر بی اثر گرم می شود، یک واکنش عدم تناسب ایجاد می کند.

۴SnO → Sn3O4 + Sn

در واکنش فوق، Sn3O4 تشکیل شده بیشتر با فلز SnO و Sn واکنش می دهد تا SnO2 و Sn را به عنوان محصول نهایی تولید کند.

Sn3O4 → SnO2 + Sn.

کاربردهای اکسید قلع چیست؟

وجود نقص جای اکسیژن و ظرفیت متغیر، دو ویژگی مهم اکسید قلع هستند که آن را برای کاربردهای متخلف آماده می کنند. کاربردهایی مانند تبدیل انرژی خورشیدی، الکترودهای رسانای شفاف، الکتروکاتالیز و پوشش های ضد استاتیکی.

ویژگی های اسیدی و ردوکس مواد حاوی اکسی قلع می توانند به خوبی در تجزیه و تحلیل کمک کنند. وجود گونه های آنیون و کاتیون در اکسید قلع، تعامل آن را با سایر اکسیدها اصلاح می کند. 

دو نوع مختلف از اکسید قلع که در بالا به آن ها اشاره کردیم، از نظر تکنیکی در کاربردهای مختلف های آن ها مانند مواد داخل باتری، کاتالیز و تولید اکسیدهای رسانای شفاف اهمیت بالایی دارند. در واقع ساختار الکترونیکی آن ها است که باعث ایجاد خصوصیات مختلف و کاربردهای گوناگون آن می شود.

به طور کلی در ذوب لعاب میزان حلالیت SnO2 کم است اما می توان به کمک ترکیباتی مثل B2O3، K2O و Na2O مقدار آن را افزایش داد. این حلالیت در حضور BaO، CaO، ZnO و Al2O3 کم می شود.

تولید شیشه مات :

اگر اکسید قلع را با تکنیک های خاصی و مقدار مشخصی بر روی شیشه بکشیم، می تواند وارد شیشه شود و به دلیل واکنش هایی که با ترکیبات آن رخ می دهد، رنگ شیشه از حالت شفاف به مات تغییر می کند. در نهایت شیشه به دست آمده که به شیشه شیری معروف است، در طراحی های مختلف منازل مسکونی، تجاری و اداری مورد استفاده قرار می گیرد. این ویژگی اکسید قلع باعث شده تا از آن در لعاب سفید روی سفال نیز کاربرد داشته باشد. 

پرداخت سنگ هایی مانند گرانیت و مرمر :

سنگ های معدنی مانند گرانیت، کوارتز و مرمر را می توان با کمک SnO2 صیقل داد. عملکرد این ماده روی سنگ به گونه ای است که باعث درخشش سطح سنگ می شود. به طور مثال اگر قصد دارید کف مرمری منزل خود را صیقل دهید، می توانید اکسید قلع را روی یک پارچه مرطوب بریزید و با مالش آن روی سنگ به درخشش بی نظیری برسید. 

سنسور گاز :

سنسور گازهای قابل اشتعال از اکسید قلع برای ردیابی استفاده می کنند. در صورت آتش سوزی، سنسور تا چند صد درجه می تواند گرم شود اما مقاومت الکتریکی آن کم می شود. 

لعاب های سرامیک :

از این ماده برای سفید رنگ کردن و مایع سازی لعاب استفاده می کنند. از گذشته تا کنون اکسید قلع IV کاربرد فراوانی در لعاب کاشی، ظروف و وسایل بهداشتی داشته است. 

سخن نهایی

جهت سفارش اکسید قلع با قیمت و کیفیت مناسب با شماره های فرسان شیمی تماس حاصل فرمایید.