[酸]]化スズ]は、
[化学式SnO2で表される
スズの
酸化物であり、古くは
酸化第二
スズとも呼ばれていました。
スズは複数の価数を取りうるため、系統的な命名法では
酸化
スズ]と表記されます。自然界では[[錫石という鉱物として産出され、
スズの主要な鉱石鉱物として知られています。無色の粉末状で、
反磁性を示す両性
酸化物です。
[酸]]化スズ]は、ルチル型と呼ばれる
[結晶構造を有しています。この構造は、6配位の錫原子と3配位の
酸素原子が規則正しく配列したものです。
酸素欠乏型のn型半導体としての性質も持ちます。
水和物については、かつて
スズ酸と呼ばれていましたが、現在では粒径によって
水分量が異なる
酸化[[スズ]の微粒子であることが分かっています。
製造と精製
[酸]]化スズ]は天然鉱物から得られますが、金属[[スズを空気中で燃焼させることによっても精製可能です。年間産出量は1万トン程度とされています。工業的には、反射炉を用いて炭素と共に1200~1300℃の高温で加熱することで、金属
スズへと還元されます。
両性酸化物としての性質
[酸]]化スズ]は
[水に溶けず、
錫石も
酸や
アルカリに容易に溶解しませんが、両性
酸化物であるため、
酸や
アルカリと反応します。
水和物は、
水酸化第二
スズ(
水酸化[[スズ])とも呼ばれます。
ハロゲン化
[水]]素酸とは反応し、ヘキサハロ
スズ酸イオン(例:[SnI6]2-)を生成します。例えば、ヨウ化
水素
酸]を長時間還流することで反応が進行します。また、硫
[酸にも溶解し、硫
酸スズ]を生成します。さらに、強塩基にも溶解し、Na2SnO3に代表される
[スズ酸塩を形成します。
酸化
スズ]と[[水
酸化ナトリウム(NaOH)の固溶体を
水に溶かすと、Na2[Sn(OH)6](preparing salt)となり、染料工業などに用いられます。
多様な用途
[酸]]化[[スズ]はその特性から、様々な分野で利用されています。
触媒: 酸化バナジウム(V)と組み合わせて、
芳香族化合物の
酸化反応における触媒として用いられます。この触媒は、カルボン
酸や
酸無
水物の合成に有効です。
顔料・釉薬: 古くから乳白剤や
釉薬の白色
顔料として使用されてきました。特に
土器、衛生陶器、タイルなどの
釉薬に多く用いられ、高い
屈折率により光を反射し、不透明性を与えます。他の金属
酸化物との混合により、黄色、ピンク、灰青色などの様々な色調を再現することも可能です。鉛錫黄という
顔料の発明にも繋がっています。
溶解度は焼成温度や
釉薬の組成に依存し、Na2O、K2O、B2O3によって増加、CaO、BaO、ZnO、Al2O3、PbOによって減少します。
ガラスやホーローの製造にも
顔料として用いられています。
研磨剤: 研磨剤としても用いられ、「putty powder」や「jeweler's putty」と呼ばれ、
ガラス、
宝石、
大理石、
銀などの研磨に用いられます。
酸化鉛との混合物として用いられることも多いです。
[ガラス]]の被膜: 化学気相成長法によって、
ガラス表面に薄い
酸化[[スズ]被膜を形成できます。この被膜は接着層として機能し、高分子保護膜のコーティングに利用されます。また、SbやFをドープした厚い被膜は導電性を持ち、ELデバイスなどに用いられます。
*
ガスセンサー: 一
酸化炭素検出器の検出部や、可燃性ガス検出器にも使用されます。可燃性ガスに接すると電気抵抗が低下する性質を利用しています。CuOなどのドーピングも研究されています。
コバルトや
マンガンをドーピングすることで、高電圧用バリスタとしての利用も可能です。さらに、
鉄や
マンガンの
酸化物をドーピングすることで磁性を制御することもできます。