Zinn(IV)-oxid SnO2
Eigenschaften
Zinn(IV)-oxid löst
sich in Wasser nicht. Es gehört zu den Amphoteren und reagiert sowohl
mit Säuren als auch mit Basen: Mit heißer, verdünnter Schwefelsäure
erhält man Zinn(IV)-sulfat Sn(SO4)2,
in der Schmelze mit Natriumhydroxid entsteht Natrium(IV)-stannat Na2SnO3:
SnO2 +
2 H2SO4
Sn(SO4)2
SnO2 +
NaOH Na2SnO3
+ H2O
Durch Glühen mit
Kohlenstoff oder durch Erhitzen im Wasserstoffstrom kann man Zinn(IV)-oxid
leicht zu Zinn reduzieren.
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Herstellung
Beim Blasen von hoch
erhitzter Luft über geschmolzenes Zinn entsteht Zinn(IV)-oxid. Das
Zinn selbst verbrennt bei 1500 °C zu Zinn(IV)-oxid. Eine andere Möglichkeit
wäre das Leiten eines Gemisches von Zinn(IV)-chlorid mit Wasserdampf
durch erhitzte Quarzglasröhren. Hierbei entsteht kristallines Zinn(IV)-oxid.
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Verwendung
Zinn(IV)-oxid ist ein
Poliermittel für Stahl und Glas. Bei der Herstellung von Keramikglasuren
und Milchglas dient es zum Eintrüben. In einer Mischung mit
zinnorganischen Verbindungen lassen sich Glasrisse reparieren. Die chemische
Industrie benötigt es als Trägermaterial für Katalysatoren
oder es wird selbst als Katalysator in organischen Synthesen eingesetzt.
Neuerdings gewinnt Zinn(IV)-oxid
zunehmend an Bedeutung in der Mikroelektronik. In Lichtleitfasern oder
in LCD's wird es zur Herstellung einer transparenten, leitfähigen
Schicht benötigt. Aber auch für die Photovoltaik gibt es einen
interessanten Einsatzbereich: In der Grätzelzelle sind die Elektroden
auf der Innenseite mit Fluor-dotiertem Zinn(IV)-oxid beschichtet. Die Arbeitselektrode
ist außen mit Titandioxid und
einer dünnen Lage mit einem natürlichen Farbstoff beschichtet,
die Gegenelektrode mit einem Katalysator wie Platin.
Die Dicke der Schichten liegen im Nanobereich. Diese sogenannten Farbstoffsolarzellen
benötigen kein Silicium und können elektrischen Strom aus Sonnenenergie
erzeugen. Hierbei erfolgt die Absorption von Licht durch den Blattfarbstoff
Chlorophyll.
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