टिन (चतुर्थ) ऑक्साइड

टिन (चतुर्थ) ऑक्साइड, जिसे स्टैनिक ऑक्साइड के रूप में भी जाना जाता है, SnO₂ रासायनिक सूत्र के साथ अकार्बनिक यौगिक है। SnO₂ के खनिज रूप को राँगा पत्थर कहा जाता है, और यह टिन का मुख्य अयस्क है।^[1] कई अन्य नामों से, टिन का यह ऑक्साइड टिन रसायन में एक महत्वपूर्ण सामग्री है। यह रंगहीन, प्रतिचुंबकीय, उभयधर्मी ठोस है।

संरचना

टिन (चतुर्थ) ऑक्साइड फाइबर (ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप)

टिन (चतुर्थ) ऑक्साइड रूटाइल संरचना के साथ क्रिस्टलीकृत होता है। जैसे कि टिन परमाणु छह समन्वयित होते हैं और ऑक्सीजन परमाणु तीन समन्वयित होते हैं।^[1] SnO₂ को सामान्यतः ऑक्सीजन की कमी वाले एन-प्रकार अर्धचालक के रूप में माना जाता है।^[2]

SnO₂ के जलीय रूप स्टैनिक अम्ल के रूप में वर्णित किया गया है। ऐसे पदार्थ SnO₂ के जलयोजित कण प्रतीत होते हैं जहां रचना कण आकार को दर्शाती है।^[3]

तैयारी

टिन (चतुर्थ) ऑक्साइड स्वाभाविक रूप से होता है। टिन धातु को हवा में जलाने से सिंथेटिक टिन (IV) ऑक्साइड का उत्पादन होता है।^[3] जिससे इसका वार्षिक उत्पादन 10 किलोटन की सीमा में है। SnO2 औद्योगिक रूप से 1200-1300 डिग्री सेल्सियस पर एक परावर्तनी भट्टी में कार्बन के साथ धातु में अपचित हो जाता है।^[4]

उभयधर्मिता

चूंकि SnO₂ जल में अघुलनशील है, यह उभयधर्मी है, जो क्षार और अम्ल में घुलनशील है।^[5] स्टैनिक अम्ल हाइड्रेटेड टिन (चतुर्थ) ऑक्साइड, SnO₂ को संदर्भित करता है, जिसे स्टैनिक ऑक्साइड भी कहा जाता है।

टिन ऑक्साइड अम्ल में घुल जाते हैं। हैलोजन अम्ल हेक्साहैलोस्टेनेट्स जैसे [SnI₆]²⁻ देने के लिए SnO₂ पर आक्षेप करता है।^[6] एक रिपोर्ट में कई घंटों तक हाइड्रोडिक अम्ल के पश्चवहन में मनकों की प्रतिक्रिया का वर्णन किया गया है।^[7]

SnO₂ + 6 HI → H₂SnI₆ + 2 H₂O

इसी प्रकार, SnO₂ सल्फेट देने के लिए सल्फ्यूरिक अम्ल में घुल जाता है:^[3]:

SnO₂ + 2 H₂SO₄ → Sn(SO₄)₂ + 2 H₂O

SnO₂ नाममात्र सूत्र Na₂SnO₃ के साथ "बंगयुक्त" देने के लिए शक्तिशाली आधारों में घुल जाता है।^[3] पिघले हुए SnO₂/NaOH को जल में घोलने से Na2[Sn(OH)6], "नमक तैयार करना" प्राप्त होता है, जिसका उपयोग डाई उद्योग में किया जाता है।^[3]

उपयोग

वैनेडियम ऑक्साइड के संयोजन के साथ, यह कार्बोज़ाइलिक अम्ल और अम्ल एनहाइड्राइड्स के संश्लेषण में सुगंधित यौगिकों के ऑक्सीकरण के लिए उत्प्रेरक के रूप में प्रयोग किया जाता है।^[1]

सिरेमिक ग्लेज़

टिन (चतुर्थ) ऑक्साइड लंबे समय से शामक के रूप में और सिरेमिक ग्लेज़ में सफेद रंगीन के रूप में उपयोग किया जाता है। 'द ग्लेज़र्स बुक' - दूसरा संस्करण। ए.बी.सरेल। प्रौद्योगिकी प्रेस लिमिटेड। लंडन। 1935. इससे संभवतया पिगमेंट सीसा-टिन-पीला की खोज हुई है, जिसे यौगिक के रूप में टिन (चतुर्थ) ऑक्साइड का उपयोग करके उत्पादित किया गया था।^[8] मिट्टी के बरतन, सैनिटरीवेयर और ग्लेज़ में टिन (चतुर्थ) ऑक्साइड का उपयोग विशेष रूप से साधारण है। दीवार की टाइलें; लेख टिन ग्लेज़िंग और टिन-चमकीले मिट्टी के बर्तन देखें। टिन ऑक्साइड जले हुए ग्लेज़ के कांच के मैट्रिक्स में निलंबन में रहता है, और, इसकी उच्च अपवर्तक सूचकांक मैट्रिक्स से पर्याप्त रूप से अलग होने के कारण, प्रकाश बिखरा हुआ है, और इसलिए शीशे का आवरण (प्रकाशिकी) बढ़ जाता है। ज्वालन तापमान के साथ विघटन की मात्रा बढ़ जाती है, और इसलिए अपारदर्शिता की सीमा कम हो जाती है। चूंकि अन्य घटकों पर निर्भर करते हुए ग्लेज़ मेल्ट्स में टिन ऑक्साइड की घुलनशीलता सामान्यतः कम होती है। इसकी घुलनशीलता Na₂O, K₂O और B₂O₃ से बढ़ जाती है, और CaO, BaO, ZnO, Al₂O₃ और एक सीमित सीमा तक PbO से कम हो जाती है।.^[9]

SnO₂ का उपयोग चश्मा, एनामेल्स और सिरेमिक ग्लेज़ के निर्माण में वर्णक के रूप में किया गया है। शुद्ध SnO₂ दूधिया सफेद रंग देता है; अन्य धात्विक आक्साइड के साथ मिश्रित होने पर अन्य रंग प्राप्त होते हैं उदा। वैनेडियम ऑक्साइड (V₂O₅) पीला; क्रोमियम ऑक्साइड | (Cr₂O₃) गुलाबी; और एंटीमनी पेंटोक्साइड (Sb₂O₅) धूसर नीला।^[3]

रंजक

टिन के इस ऑक्साइड का उपयोग प्राचीन मिस्र से रंगाई प्रक्रिया में रंगबंधक के रूप में किया जाता रहा है।^[10] कस्टर के नाम से जर्मन ने पहली बार 1533 में लंदन में इसका उपयोग प्रारंभ किया था और अकेले इसके माध्यम से रंग लाल रंग का उत्पादन किया गया था।^[11]

पॉलिशिंग

टिन (चतुर्थ) ऑक्साइड को पॉलिशिंग चूर्ण के रूप में उपयोग किया जा सकता है,^[3] कभी-कभी कांच, गहने, संगमरमर और चांदी को चमकाने के लिए लेड ऑक्साइड के मिश्रण में भी इसका उपयोग किया जा सकता है।^[12] इस प्रयोग के लिए टिन (चतुर्थ) ऑक्साइड को कभी-कभी पुट्टी चूर्ण^[5] या जौहरी की पुट्टी भी कहा जाता है।^[12]

कांच विलेपन

SnO₂ कोटिंग्स को रासायनिक वाष्प जमाव, वाष्प जमाव विधियों का उपयोग करके प्रायुक्त किया जा सकता है जो टिन (चतुर्थ) क्लोराइड (SnCl₄)^[1] या ऑर्गनोटिन ट्राइहैलाइड्स को नियोजित करते हैं,^[13] उदाहरण के लिए वाष्पशील एजेंट के रूप में ब्यूटिलटिन ट्राइक्लोराइड। इस विधि का उपयोग कांच की बोतलों को SnO₂ की पतली (<0.1 माइक्रोन) परत के साथ कांच की बोतलों को कोट करने के लिए किया जाता है जो कांच पर पॉलीइथाइलीन जैसी बाद की सुरक्षात्मक बहुलक कोटिंग का पालन करने में सहायता करता है।^[1]

एसबी या एफ आयनों के साथ अपमिश्रण की गई मोटी परतें विद्युत रूप से संचालित होती हैं और इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंट उपकरणों और फोटोवोल्टिक्स में उपयोग की जाती हैं।^[1]

गैस संवेदन

SnO₂ कार्बन मोनोऑक्साइड अनुवेदक सहित ज्वलनशील गैसों के संवेदक में किया जाता है। इनमें संवेदक क्षेत्र को स्थिर तापमान (कुछ सौ डिग्री सेल्सियस) तक गर्म किया जाता है और ज्वलनशीलता गैस की उपस्थिति में विद्युत प्रतिरोधकता कम हो जाती है।^[14]

कम ग्राफीन ऑक्साइड-SnO₂ कंपोजिट (जैसे इथेनॉल का पता लगाने के लिए) का उपयोग करके कमरे के तापमान गैस संवेदक भी विकसित किए जा रहे हैं^[15]

विभिन्न यौगिकों के साथ अपमिश्रण (अर्धचालक) की जांच की गई है (उदाहरण के लिए कॉपर (II) ऑक्साइड (CuO)^[16] कोबाल्ट और मैंगनीज के साथ अपमिश्रण (अर्धचालक), ऐसी सामग्री देता है जिसका उपयोग उदाहरण के लिए किया जा सकता है। उच्च वोल्टेज वैरिएस्टर^[17] टिन (चतुर्थ) ऑक्साइड को आयरन या मैंगनीज के ऑक्साइड से अपमिश्रण किया जा सकता है।^[18]

संदर्भ

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अग्रिम पठन

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