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Óxido estânico em póé uma substância inorgânica com a fórmula química SnO2, CAS 18282-10-5. É um pó branco, amarelo claro ou cinza claro com sistema de cristal tetragonal, hexagonal ou romboédrico. Ponto de fusão 1630 graus, ponto de ebulição 1800 graus. Densidade de 6,95 g/mL a 25 graus C, é também um excelente material condutor transparente. É o primeiro material condutor transparente a ser colocado em uso comercial. Para melhorar sua condutividade e estabilidade, dopagem é frequentemente utilizada, como SnO2: Sb, SnO2: F, etc. É um importante material de sensor semicondutor e os sensores de gás preparados com ele possuem alta sensibilidade. Eles são amplamente utilizados para a detecção e previsão de vários gases combustíveis, poluentes ambientais, gases residuais industriais e gases nocivos. Sensores de umidade preparados usando SnO2 como material de matriz têm aplicações na melhoria de ambientes internos, salas de instrumentos e equipamentos de precisão, bem como bibliotecas, galerias de arte, museus e outros locais. Ao dopar uma certa quantidade de CoO, Co2O3, Cr2O3, Nb2O5, Ta2O5, etc. em SnO2, podem ser feitos varistores com diferentes valores de resistência, que são usados em sistemas de energia, circuitos eletrônicos, eletrodomésticos e outros campos.

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Fórmula Química |
O2Sn |
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Massa Exata |
152 |
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Peso molecular |
151 |
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m/z |
152 (100.0%), 150 (74.3%), 148 (44.6%), 151 (26.4%), 149 (23.6%), 156 (17.8%), 154 (14.2%), 144 (3.0%), 146 (2.0%), 147 (1.0%) |
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Análise Elementar |
Ó, 21,23; Sn, 78,77 |
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Óxido estânico em pó(SnO ₂), um importante composto inorgânico, desempenha um papel indispensável na indústria eletrônica devido às suas propriedades físicas e químicas únicas. Sua excelente estabilidade elétrica, óptica e química o torna a escolha ideal para vários dispositivos e materiais eletrônicos.
Sensor de gás
A aplicação na área de sensores de gás é particularmente notável. Um sensor de gás é um dispositivo capaz de detectar componentes ou concentrações específicas de gases no ar, amplamente utilizado em monitoramento ambiental, segurança industrial, saúde médica e outras áreas. Por ser um material sensível para sensores de gases, possui alta sensibilidade e seletividade para múltiplos gases, sendo, portanto, amplamente utilizado na preparação de diversos tipos de sensores de gases.
1. Sensor de gás combustível
Objetivo: Detectar gases combustíveis no ar, como metano, hidrogênio, monóxido de carbono, etc., para evitar acidentes de incêndio e explosão.
Exemplo: Em minas de carvão, plantas petroquímicas, postos de gasolina e outros locais, utilizando seus sensores de gases de base para monitorar a concentração de gases combustíveis no ar em tempo real para garantir a segurança da produção.
2. Sensor de gás de poluição ambiental
Objetivo: Detectar poluentes ambientais no ar, como dióxido de nitrogênio, dióxido de enxofre, ozônio, etc., avaliar a qualidade do ar e fornecer suporte de dados para a proteção ambiental.
Exemplo: Em estações de monitoramento ambiental urbano, cruzamentos de tráfego e outros locais, sensores de gás são usados para monitorar a concentração de poluentes ambientais no ar, fornecendo uma base para o governo formular políticas ambientais.
3. Sensores de gases residuais industriais
Objetivo: Detectar componentes nocivos em gases residuais industriais, como amônia e sulfeto de hidrogênio, para garantir que as emissões industriais atendam aos padrões ambientais.
Exemplo: Em instalações industriais, como fábricas de produtos químicos, siderurgias, fábricas de papel, etc., os seus sensores de gás de base são utilizados para monitorizar a concentração de componentes nocivos nos gases residuais industriais e para detetar e lidar atempadamente com emissões excessivas.
4. Sensores de gases nocivos
Objetivo: Detectar gases nocivos no ar, como cloro e fosgênio, e prevenir acidentes químicos e incidentes de envenenamento.
Exemplo: Em fábricas de produtos químicos, laboratórios e outros locais, utilizando seus sensores de gás para monitorar a concentração de gases nocivos no ar em tempo real para garantir a segurança do pessoal.
Filme condutor transparente
É um excelente material condutor transparente com alta transparência e boa condutividade. Esta característica o torna a escolha ideal para a fabricação de filmes condutores transparentes. Filmes condutores transparentes têm uma ampla gama de aplicações em áreas como telas sensíveis ao toque, telas de cristal líquido (LCDs) e células solares.
1. Tela sensível ao toque
Finalidade: Como camada condutora para telas sensíveis ao toque, permite operações de toque.
Exemplo: Filmes condutores transparentes são amplamente utilizados na camada condutora de telas sensíveis ao toque capacitivas em dispositivos eletrônicos como smartphones e tablets, permitindo aos usuários realizar facilmente operações como deslizar e clicar.
2. Tela de cristal líquido (LCD)
Uso: Como material de eletrodo para LCD, permite a exibição de imagens.
Exemplo: Em telas de cristal líquido, filmes condutores transparentes são usados como materiais de eletrodo para exibir imagens, controlando as mudanças de tensão nos eletrodos. Essa tecnologia é amplamente utilizada em dispositivos eletrônicos, como televisores, monitores de computador e telefones celulares.
3. Células solares
Uso: Como material de eletrodo para células solares, melhora a eficiência de conversão fotoelétrica da bateria.
Exemplo: Nas células solares, filmes condutores transparentes são usados como materiais de eletrodo, e sua alta transparência e condutividade permitem que a luz solar seja absorvida e convertida de forma mais eficaz em energia elétrica. Esta tecnologia tem sido amplamente aplicada na área de geração de energia fotovoltaica, trazendo importantes contribuições para o desenvolvimento de energias renováveis.
Bateria de íon de lítio
Óxido estânico em pótem alta capacidade de armazenamento de lítio e boa estabilidade de ciclagem e, portanto, é amplamente utilizado na área de baterias de íons de lítio. As baterias de íon de lítio são atualmente uma das tecnologias de bateria mais utilizadas, com vantagens como alta densidade de energia, ciclo de vida longo e ausência de poluição. Eles são amplamente utilizados em áreas como dispositivos eletrônicos móveis e veículos de novas energias.
2. Dióxido de estanho de ponto quântico
Uso: Como um novo tipo de material de eletrodo positivo para baterias de íon-de lítio, ele fornece maior capacitância e densidade de energia, melhora o ciclo de vida e o desempenho de segurança da bateria.
Exemplo: O dióxido de estanho de pontos quânticos é um nanomaterial com uma estrutura única e propriedades optoeletrônicas controláveis. Ao controlar fatores como tamanho, formato e estrutura do invólucro dos pontos quânticos, o desempenho eletroquímico das baterias de íon-de lítio pode ser melhorado. Por exemplo, controlando o tamanho dos pontos quânticos para reduzir a taxa de expansão e a mudança de volume dos materiais, o ciclo de vida das baterias de íon-de lítio pode ser melhorado. Além disso, o dióxido de estanho de pontos quânticos pode reduzir a fuga térmica e os curtos-circuitos internos nas baterias, melhorando seu desempenho de segurança. Essa tecnologia fornece uma nova direção para o desenvolvimento de baterias de íons de lítio.
1. Material do eletrodo negativo
Uso: Como material de eletrodo negativo para baterias de íons de lítio, fornece alta densidade de energia e ciclo de vida longo.
Exemplo: em baterias de íon-de lítio, ele é usado como material de eletrodo negativo para conseguir carregar e descarregar a bateria por meio de processos de inserção e remoção de lítio. Essa tecnologia é amplamente utilizada em dispositivos eletrônicos como smartphones, laptops e veículos elétricos, fornecendo suporte energético confiável para seu funcionamento.
Sensor de umidade
Também possui excelente sensibilidade à umidade e, portanto, é usado para preparar sensores de umidade. Um sensor de umidade é um dispositivo que pode detectar mudanças na umidade do ar e é amplamente utilizado em áreas como agricultura, processamento de alimentos e instrumentos e equipamentos de precisão.
1. Campo agrícola
Objectivo: Monitorizar a humidade do solo em terras agrícolas e orientar os trabalhos de irrigação e fertilização.
Exemplo: Em terras agrícolas, usando seu sensor sensível à umidade para monitorar a umidade do solo em tempo real, orientando o trabalho de irrigação com base em dados de umidade, melhorando a eficiência da utilização dos recursos hídricos e promovendo o crescimento das culturas.
2. Campo de processamento de alimentos
Objetivo: Monitorar as alterações de umidade durante o processo de produção de alimentos, garantindo a qualidade e segurança dos alimentos.
Exemplo: No processo de processamento de alimentos, utilizando seu sensor de umidade de base para monitorar em tempo real as mudanças de umidade no ambiente de produção, detectar e lidar em tempo hábil com problemas de alta ou baixa umidade, além de garantir a qualidade e segurança dos alimentos.
3. Campo de instrumentos e equipamentos de precisão
Objetivo: Monitorar mudanças de umidade em salas de equipamentos de instrumentos de precisão e evitar que os equipamentos sejam danificados pela umidade.
Exemplo: Na sala de equipamentos de instrumentos de precisão, sensores de umidade à base de dióxido de estanho são usados para monitorar as mudanças de umidade na sala em tempo real, detectar e lidar com problemas de alta umidade em tempo hábil, evitar que o equipamento seja danificado pela umidade e garantir a operação normal do equipamento.
Varistor
Ao dopar uma certa quantidade de outros óxidos (como CoO, Co2O3, Cr2O3, Nb2O5, Ta2O5, etc.), podem ser feitos varistores com diferentes valores de resistência. Varistores são dispositivos de resistência com características não lineares de volt-ampere, amplamente utilizados em sistemas de energia, circuitos eletrônicos, eletrodomésticos e outros campos.
1. Sistema de energia
Objetivo: Proteger equipamentos elétricos do sistema de potência contra danos causados por sobretensão e sobrecorrente.
Exemplo: No sistema de energia, o estanhoÓxido estânico em póvaristores baseados são usados como dispositivos de proteção contra sobretensão. Quando a tensão no sistema de potência excede o valor definido, a resistência dos varistores diminuirá rapidamente, absorvendo e convertendo a sobretensão em energia térmica a ser liberada, protegendo assim os equipamentos elétricos contra danos.
2. Circuitos eletrônicos
Objetivo: Proteger componentes em circuitos eletrônicos contra danos causados por sobretensão e tensão transitória.
Exemplo: Em circuitos eletrônicos, varistores à base de dióxido de estanho são usados como dispositivos de proteção contra surtos de tensão. Quando a tensão no circuito eletrônico aumenta repentinamente, os varistores absorvem e consomem rapidamente o excesso de energia, protegendo assim os componentes do circuito contra danos.
3. Eletrodomésticos
Finalidade: Proteger eletrodomésticos contra interferências externas, como raios e eletricidade estática.
Exemplo: Em eletrodomésticos, varistores à base de dióxido de estanho são usados como dispositivos de proteção contra raios. Quando o eletrodoméstico estiver sujeito a interferências externas, como raios ou eletricidade estática, o varistor absorverá e consumirá rapidamente a energia da interferência, protegendo assim o eletrodoméstico contra danos.
Outras aplicações
Além das principais aplicações citadas acima, existem também outras aplicações na indústria eletrônica.
1. Produção de componentes eletrônicos
Uso: Como matéria-prima ou material auxiliar para componentes eletrônicos, melhora o desempenho e a estabilidade dos componentes.
Exemplo: No processo de produção de componentes eletrônicos, utilizá-los como matéria-prima ou material auxiliar pode produzir componentes eletrônicos com excelente desempenho, como capacitores, resistores, etc. Esses componentes são amplamente utilizados em diversos dispositivos eletrônicos e têm feito contribuições importantes para o desenvolvimento da indústria eletrônica.
2. Pigmentos de esmalte
Uso: Como uma das matérias-primas para pigmentos de esmalte, fornece cores e padrões ricos para produtos de esmalte.
Exemplo: No processo produtivo de produtos esmaltados, utilizá-lo como uma das matérias-primas para coloração pode-se preparar produtos esmaltados com diversas cores e padrões. Esses produtos não são apenas bonitos e elegantes, mas também possuem excelente resistência à corrosão e resistência a altas temperaturas, e são amplamente utilizados em áreas como utensílios de cozinha e louças sanitárias.

3. Materiais fotocatalíticos
Uso: Como uma das matérias-primas para materiais fotocatalíticos, é utilizado para degradar poluentes orgânicos, purificar o ar e corpos d'água, etc.
Exemplo: No processo de degradação fotocatalítica de poluentes orgânicos, o dióxido de estanho é utilizado como uma das matérias-primas para materiais fotocatalíticos. Ele pode gerar pares de elétrons e buracos gerados por foto absorvendo a luz solar e, em seguida, sofrer reações redox com poluentes orgânicos para degradá-los em substâncias inofensivas. Esta tecnologia fornece novas formas e métodos para proteção ambiental e controle da poluição.
4. Materiais luminescentes de pontos quânticos
Uso: como uma das matérias-primas para materiais luminescentes de pontos quânticos, é usado para preparar dispositivos e telas luminescentes de alto-desempenho.
Exemplo: No processo de preparação de dispositivos luminescentes de pontos quânticos, usá-lo como uma das matérias-primas para materiais luminescentes de pontos quânticos pode otimizar o desempenho luminescente ajustando parâmetros como o tamanho e a forma dos pontos quânticos. Essa tecnologia fornece novas ideias e métodos para a preparação de dispositivos e monitores emissores de luz-de alto desempenho.


O óxido de estanho existe na natureza na forma de cassiterita. O minério de estanho é geralmente de cor marrom avermelhada, na forma de partículas ou blocos, e está principalmente disperso em granito. É o principal minério para extração de estanho. O óxido de estanho é estável ao ar e ao calor, insolúvel em água e difícil de dissolver em soluções ácidas ou alcalinas, mas solúvel em ácido sulfúrico concentrado a quente, soda cáustica fundida e hidróxido de potássio, e ligeiramente solúvel em soluções de carbonato de metal alcalino. Não reage com reagentes químicos gerais, não reage com ácido nítrico. Dissolve-se lentamente em cloreto por co-aquecimento com HCl concentrado. Em altas temperaturas, é reduzido a estanho metálico ao reagir com gás hidrogênio. O estanho metálico e o CO2 são obtidos pela reação com o CO, e a reação é reversível. Método: O óxido de estanho é obtido pela queima do estanho no ar, ou pela reação de sais de estanho solúveis tetravalentes com álcalis, ou pela reação do estanho metálico com HNO3 concentrado para formar - precipitado de ácido estânico, que é então aquecido e desidratado.
Óxido estânico em póis also an excellent transparent conductive material. It is the first transparent conductive material to be put into commercial use. In order to improve its conductivity and stability, doping is often used, such as SnO2: Sb, SnO2: F, etc. SnO2 and its doping both have a tetragonal rutile structure, as shown in Figure 1. Red represents O, black represents Sn, SnO2 is composed of two Sn atoms and four O atoms, with a lattice constant of a=b=0.4737nm, c=0.3186nm,c/a=0.637. O2-=0.140nm,Sn4+=0.071nm. SnO2 is an n-type wide bandgap semiconductor with a bandgap of 3.5-4.0 eV, visible and infrared transmittance of 80%, plasma edge located at 3.2 μ m, refractive index>2, coeficiente de extinção tendendo a 0. SnO2 tem forte adesão e pode aderir a vidro e cerâmica de até 20 MPa. Sua dureza Mohs é de 7 a 8, possui boa estabilidade química e pode suportar ataque químico. Como filme condutor, os portadores de carga do SnO2 provêm principalmente de defeitos cristalinos, nomeadamente vagas de O e elétrons fornecidos por impurezas dopantes.

O estanho (Sn) é um dos primeiros metais usados pelos humanos. Já em 3.000 aC, a Mesopotâmia e os antigos egípcios dominavam a tecnologia de fundição do estanho, usada principalmente para fazer bronze (liga de cobre e estanho). No entanto, o estanho existe principalmente na forma de cassiterita (SnO ₂) na natureza, de modo que os antigos artesãos inevitavelmente entraram em contato com o óxido de estanho durante o processo de fundição. No século XVII, com o desenvolvimento da química moderna, os cientistas começaram a estudar sistematicamente os óxidos de estanho:
Robert Boyle (1660) mencionou em "The Doubtful Chemist" que o estanho forma um pó branco (ou seja, SnO ₂) quando aquecido ao ar.
Carl Wilhelm Scheele (1770): Foi provado experimentalmente que o aquecimento do estanho em ácido nítrico pode produzir um precipitado branco, conhecido como óxido de estanho.
Joseph Louis Gay Lussac (início do século 19): Estudou ainda mais a proporção estequiométrica de SnO ₂ e confirmou sua fórmula molecular como SnO ₂.
Ren é Just Haü y (1801): Primeira descrição sistemática da estrutura cristalina da cassiterita, descobrindo que ela pertence ao sistema cristalino tetragonal.
Friedrich Mohs (década de 1820) classificou a dureza da cassiterita como 6-7 na escala de Mohs, o que se tornou uma importante referência mineralógica.
Após a Revolução Industrial no século 19, a demanda por estanho aumentou e o método de preparação do SnO ₂ foi gradualmente padronizado:
Direct oxidation method: Tin metal is oxidized at high temperatures (>1000 graus C) para formar pó de SnO ₂.
Método químico úmido: sais de estanho (como SnCl ₄) reagem com álcali para formar Sn (OH) ₄, que é então calcinado para obter SnO ₂.
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