酸化スズ(IV)のソースを表示

{{chembox
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| ImageFile = SnO2-polyhedral.png
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| ImageName = 酸化スズ(IV)の三次元モデル。赤い原子が酸素。
| ImageFile1 = SnO2powder.jpg
| ImageName1 = 酸化スズ(IV)
| IUPACName = 酸化スズ(IV)
| OtherNames = 酸化第二スズ、二酸化スズ、flowers of tin<ref name=mfa />、[[錫石]]
|Section1={{Chembox Identifiers
| CASNo_Ref = {{cascite|correct|CAS}}
| CASNo = 18282-10-5
| CASNo2_Ref = {{cascite|changed|??}}
| CASNo2 = 13472-47-4
| CASNo2_Comment = (水和物)
| EC_number = 242-159-0
| PubChem = 29011
| StdInChI_Ref = {{stdinchicite|changed|chemspider}}
| StdInChI = 1S/2O.Sn
| StdInChI_Comment = (O=Sn=O)
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| StdInChIKey = XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N
| RTECS = XQ4000000
| SMILES = O=[Sn]=O
| SMILES_Comment = (O=Sn=O)
| ChemSpiderID_Ref = {{chemspidercite|changed|chemspider}}
| ChemSpiderID = 26988
  }}
|Section2={{Chembox Properties
| Formula = SnO<sub>2</sub>
| Appearance = 白色から明るい灰色の粉末<ref name=PGCH>{{PGCH|0616}}</ref>
| Odor = 無臭
| Density = 6.95 g/cm<sup>3</sup> (20&nbsp;℃)<ref name=pubchem>{{PubChemLink|29011}}</ref><br> 6.85 g/cm<sup>3</sup> (24&nbsp;℃)<ref name=crc />
| MeltingPtC = 1630
| MeltingPt_ref = <ref name=pubchem /><ref name=crc>{{CRC90}}</ref>
|沸点CL=1800
|沸点CH=1900
| BoilingPt_notes =昇華<ref name=pubchem />
| Solubility = 不溶<ref name=crc />
| SolubleOther = 熱濃[[アルカリ]]<ref name=crc />、濃い[[酸]]に可溶<br>[[アルコール]]に不溶<ref name=pubchem />
| RefractIndex = 2.006<ref name=pphoic>{{cite book|last = Pradyot|first = Patnaik|year = 2003|title = Handbook of Inorganic Chemicals|publisher = The McGraw-Hill Companies, Inc.|isbn = 0-07-049439-8|page = 940}}</ref>
| MagSus = −4.1·10<sup>−5</sup> cm<sup>3</sup>/mol<ref name=crc />
  }}
|Section3={{Chembox Structure
| CrystalStruct = [[ルチル|ルチル型]] [[正方晶]], [[ピアソン記号|tP6]]<ref name=iucruber>{{cite journal|title = Über die Verfeinerung der Kristallstrukturbestimmung einiger Vertreter des Rutiltyps: TiO<sub>2</sub>, SnO<sub>2</sub>, GeO<sub>2</sub> und MgF<sub>2</sub>|first = W.H.|last = Baur|doi = 10.1107/S0365110X56001388|journal = Acta Crystallographica|volume = 9|issue = 6|year = 1956|pages = 515–520}}</ref>
| SpaceGroup = P4<sub>2</sub>/mnm, No. 136<ref name=iucruber />
| PointGroup = 4/m 2/m 2/m<ref name=iucruber />
| Coordination = 八面体型 (Sn<sup>4+</sup>)<br>平面正三角形型 (O<sup>2−</sup>)
| LattConst_a = 4.737
|LattConst_c = 3.185<ref name=iucruber />
| LattConst_alpha = 90
  }}
|Section4={{Chembox Thermochemistry
| DeltaHf = −577.63 kJ/mol<ref name=crc /><ref name=nist>{{nist|name=Stannic oxide|id=C18282105|accessdate=2014-07-04|mask=FFFF|units=SI}}</ref>
| Entropy = 49.04 J/mol·K<ref name=crc /><ref name=nist />
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  }}
|Section7={{Chembox Hazards
| ExternalSDS = {{ICSC-small|0954}}
| NFPA-H = 1
| NFPA-F = 0
| NFPA-R = 0
| NFPA_ref = <ref name=fca/>
| LD50 = > 20 g/kg (ラット、経口)<ref name=fca>{{cite web|url = https://www.fishersci.ca/viewmsds.do?catNo=AC223681000|title = MSDS of Tin(IV) oxide|website = https://www.fishersci.ca|accessdate = 2014-07-04|publisher = Fisher Scientific}}</ref>
| IDLH = N.D.<ref name=PGCH/>
| PEL = none<ref name=PGCH/>
| REL = TWA 2 mg/m<sup>3</sup> <ref name=PGCH/> 
  }}
|Section8={{Chembox Related
| OtherFunction = [[酸化スズ(II)]]
| OtherFunction_label = [[酸化]] [[スズ]]
  }}
}}
'''酸化スズ(IV)'''（さんかスズ よん、{{lang-en-short|tin(IV) oxide}}）、または'''二酸化スズ'''（にさんかスズ、{{lang-en-short|tin dioxide}}）（古くは'''酸化第二スズ'''とも）は、化学式'''SnO<sub>2</sub>'''で表される[[スズ]]の[[酸化物]]である。スズは複数の価数を持つ金属なので、酸化スズ(IV)とし、系統的な命名法では二酸化スズとはしない。

酸化スズ(IV)の鉱物は[[錫石]]といい、スズの[[鉱石鉱物]]である<ref name="Greenwood">{{Greenwood&Earnshaw1st|pages=447–48}}</ref>。多くの別名があり、スズの化学における最も重要な原料である。外観は無色の粉末。[[反磁性]]をもつ。[[両性酸化物]]である。

== 構造 ==
[[File:Diossido di stagno 7.jpg|thumb|left|200px|酸化スズ(IV)の細い結晶の[[光学顕微鏡]]像]]

6配位のスズ原子、3配位の酸素原子からなる[[ルチル]]型の結晶構造を持つ<ref name = "Greenwood"/>。酸化スズ(IV)は酸素が欠乏した[[n型半導体]]とされている<ref>Solid State Chemistry: An Introduction Lesley Smart, Elaine A. Moore (2005) CRC Press ISBN 0-7487-7516-1</ref>。水和物は古くはスズ酸ともいったが、粒径によって異なる水分量をもつ酸化スズ(IV)の微粒子であることが明らかになっている<ref name = "Wiberg&Holleman">{{Holleman&Wiberg}}</ref>。

== 合成 ==
酸化スズ(IV)は天然に産出するが、金属スズへの還元ののち、空気中で燃焼させることで精製される<ref name = "Wiberg&Holleman"/>。年間産出量は10[[キロトン|kt]]の範囲である<ref name = "Wiberg&Holleman"/>。酸化スズ(IV)は工業的には[[反射炉]]中で炭素とともに1200-1300℃に熱することで金属スズに還元される<ref>''Tin: Inorganic chemistry'',J L Wardell, Encyclopedia of Inorganic Chemistry ed R. Bruce King, John Wiley & Son Ltd., (1995) ISBN 0-471-93620-0</ref>。

== 両性酸化物 ==
酸化スズ(IV)は水に溶けず、また[[錫石]]も酸やアルカリに溶解しないが、[[両性酸化物]]である<ref name = "Sherwood">''Inorganic & Theoretical chemistry'', F. Sherwood Taylor, Heineman, 6th Edition (1942)</ref>。

酸化スズ(IV)の水和物をスズ酸といい、水酸化第二スズ（[[水酸化スズ(IV)]]）ともいう。

ハロゲン化水素酸は酸化スズ(IV)と反応して<chem>[SnI6]^{2-}</chem>などのヘキサハロスズ酸イオンになる<ref>Donaldson & Grimes in Chemistry of tin ed. P.G. Harrison Blackie (1989)</ref>。[[ヨウ化水素酸|HI]]を何時間も還流させることで反応させたという報告がある<ref>{{cite journal| title = The Action Of Hydriodic Acid On Stannic Oxide
| author = Earle R. Caley|journal = J. Am. Chem. Soc.|year = 1932| volume =54
| issue = 8| pages = 3240–3243|doi = 10.1021/ja01347a028}}</ref>。
: <chem>SnO2\ + 6HI -> H2SnI6\ + 2H2O</chem>
同様に、酸化スズ(IV)は硫酸にも溶けて硫酸スズ(IV)を与える<ref name = "Wiberg&Holleman"/>。
: <chem>SnO2\ + 2H2SO4 -> Sn(SO4)2\ + 2H2O</chem>

酸化スズ(IV)は強塩基に溶けて[[スズ酸ナトリウム|Na<sub>2</sub>SnO<sub>3</sub>]]に代表されるスズ酸塩となる<ref name = "Wiberg&Holleman"/>。酸化スズ(IV)と[[水酸化ナトリウム|NaOH]]の固溶体を水に溶かすとNa<sub>2</sub>[Sn(OH)<sub>6</sub>]<sub>2</sub>(preparing salt)となり、染料工業に用いられる<ref name = "Wiberg&Holleman"/>。

== 用途 ==
[[酸化バナジウム(V)]]と組み合わせて、[[芳香族化合物]]の[[酸化]]による[[カルボン酸]]および[[酸無水物]]の合成において触媒として用いられる<ref name="Greenwood"/>。

=== 釉薬 ===
{{main|錫釉}}
酸化スズ(IV)は古くから乳白剤および[[釉薬]]の白色顔料として用いられてきた<ref>’The Glazer’s Book’ – 2nd edition. ''A.B.Searle.The Technical Press Limited.'' London. 1935.</ref>。おそらくこのことが酸化スズ(IV)を含む顔料[[鉛錫黄]]([[:en:Lead-tin-yellow]])の発明につながった<ref name="Kühn1967">Hermann Kühn, 1967, "Blei-Zinn-Gelb und seine Verwendung in der Malerei", ''Farbe und Lack'' '''73''': 938-949</ref>。酸化スズ(IV)は特に[[土器]]、衛生陶器、タイル壁の釉薬として頻繁に用いられる（[[:en:Tin_glaze]]、[[:en:Tin-glazed_pottery]]を参照）。

酸化スズ(IV)は焼成した釉薬のガラス母体中で懸濁粒子の状態を保っている。[[屈折率]]が高く、その母体との差が十分大きいため、光を反射し、不透明度を増している。焼成温度が高くなるに従って溶解度が上昇し、このため透明度は低下する<ref>’A Treatise On Ceramic Industries.’ E.Bourry. Fourth edition. Scott, Greenwood & son. London. 1926.</ref>。

他の成分にもよるが、酸化スズ(IV)の釉薬融成物への溶解度は低い。[[酸化ナトリウム|Na<sub>2</sub>O]]、[[酸化カリウム|K<sub>2</sub>O]]、[[酸化ホウ素|B<sub>2</sub>O<sub>3</sub>]]によって溶解度が増し、[[酸化カルシウム|CaO]]、[[酸化バリウム|BaO]]、[[酸化亜鉛|ZnO]]、[[酸化アルミニウム|Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>]]、および限られた量の[[酸化鉛(II)|PbO]]によって溶解度が減少する<ref>’Ceramic Glazes’ Third edition. C.W.Parmelee & C.G.Harman. ''Cahners Books'', Boston, Massachusetts. 1973.</ref>。

酸化スズ(IV)は[[ガラス]]、[[琺瑯]]、[[釉薬]]の製造において[[顔料]]として用いられてきた。純粋な酸化スズ(IV)は乳白色であり、他の金属の酸化物と混合することでその他の色を再現できる。[[酸化バナジウム(V)|V<sub>2</sub>O<sub>5</sub>]]：黄色、[[酸化クロム(III)|Cr<sub>2</sub>O<sub>3</sub>]]：ピンク、[[酸化アンチモン(V)|Sb<sub>2</sub>O<sub>5</sub>]]：灰青色<ref name = "Wiberg&Holleman"/>。

=== 研磨剤 ===
酸化スズ(IV)は[[研磨剤]]として用いられ<ref name = "Wiberg&Holleman"/>、しばしば[[酸化鉛]]との混合物として、[[ガラス]]、[[宝石]]、[[大理石]]、[[銀]]などの表面に用いられる<ref name=mfa>{{cite web
| title = Material Name: stannic oxide
| work =
| publisher = [[Museum of Fine Arts, Boston]]
| date = 2007-02-10
| url = http://cameo.mfa.org/browse/record.asp?subkey=8907
| format =
| doi =
| accessdate = 2013-03-29 }}</ref>。この用途における酸化スズ(IV)は"putty powder"<ref name = "Sherwood"/>または"jeweler's putty"<ref name=mfa/>と呼ばれる。

=== ガラスの被膜 ===
[[塩化スズ(IV)]]<ref name = "Greenwood"/>やC<sub>4</sub>H<sub>9</sub>SnCl<sub>3</sub>([[:en:Butyltin trichloride]])などのトリハロ有機スズ<ref>{{Cite patent|US|4130673}}</ref>を揮発性物質とする[[化学気相成長]]により、酸化スズ(IV)被膜を構成できる。この技術は、ガラス瓶を0.1μm以下の薄い酸化スズ(IV)被膜で覆い、これを接着層として[[ポリエチレン]]などの高分子保護膜を上からコーティングする場合に用いられる<ref name="Greenwood"/>。

[[アンチモン|Sbイオン]]や[[フッ素|Fイオン]]をドーピングしたより厚い被膜は、導電性を持ち、[[無機エレクトロルミネッセンス|EL]]デバイスに用いられる<ref name="Greenwood"/>。

=== ガスセンサー ===
酸化スズ(IV)ワイヤーはしばしば[[一酸化炭素検出器]]の検出部に用いられる。

酸化スズ(IV)は可燃性ガス検出器に用いられる。検出部が一定の温度（200-300{{℃}}）に熱せられて可燃性のガスに接すると電気抵抗が低下する<ref>Joseph Watson The stannic oxide semiconductor gas sensor in The Electrical engineering Handbook 3d Edition; Sensors Nanoscience Biomedical Engineering and Instruments ed R.C Dorf CRC Press Taylor and Francis ISBN 0-8493-7346-8</ref>。[[酸化銅(II)|CuO]]など様々な化合物をドーピングする試みもある<ref>
{{cite journal|author1=Wang, Chun-Ming|author2=Wang, Jin-Feng|author3=Su, Wen-Bin|year=2006|title=Microstructural Morphology and Electrical Properties of Copper- and Niobium-Doped Tin (IV) oxide Polycrystalline Varistors|journal=Journal of the American Ceramic Society|volume=89|issue=8|pages=2502–2508|doi=10.1111/j.1551-2916.2006.01076.x}}[http://www.scielo.br/pdf/mr/v9n3/31795.pdf]</ref>。

[[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_(電子部品)|バリスタ]]に用いることができる<ref>
{{cite journal
| title = Evaluation of Rare Earth Oxides doping SnO<sub>2</sub>.(Co<sub>0.25</sub>,Mn<sub>0.75</sub>)O-based Varistor System 
|author1=Dibb A. |author2=Cilense M |author3=Bueno P.R |author4=Maniette Y. |author5=Varela J.A. |author6=Longo E. | journal = Materials Research 
| year = 2006
| volume =9
| issue = 3
| pages = 339–343
| doi =10.1590/S1516-14392006000300015 
}}</ref>。

酸化スズ(IV)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できる<ref>
{{cite journal
| title = Development of high-temperature ferromagnetism in SnO2 and paramagnetism in SnO by Fe doping
|author1=A. Punnoose |author2=J. Hays |author3=A. Thurber |author4=M. H. Engelhard |author5=R. K. Kukkadapu |author6=C. Wang |author7=V. Shutthanandan |author8=S. Thevuthasan  |last-author-amp=yes | journal = Phys. Rev. B
| year = 2005
| volume = 72
| issue = 8
| pages = 054402
| doi = 10.1103/PhysRevB.72.054402
}}</ref>。

== 脚注 ==
{{reflist}}

== 参考文献 ==
*{{cite web |title=How Pilkington Energy Advantage™ Low-E Glass Works |date=18 July 2005 |publisher=Pilkington Group Limited |url=http://www.pilkington.com/resources/howpilkingtonenergyadvantageworks.pdf |accessdate=2012-12-02}} Technical discussion of how SnO<sub>2</sub>:F is used in [[:en:low-emissivity]] (low-E) windows. The report includes reflectance and transmittance spectra.
*{{cite web|title=NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards - Tin(IV) oxide (as Sn) | date= 4 April 2011|publisher=Centers for Disease Control and Prevention|url=http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0616.html|accessdate=2013-11-05}} Information on chemical safety and exposure limits

== 外部リンク ==
*[https://chori-mukifine.com/yunnan-tin-group/ 雲錫集団(中国) › 蝶理株式会社 無機ファイン部ホームページ (chori-mukifine.com)]
{{スズの化合物}}

{{DEFAULTSORT:さんかすすよん}}
[[Category:酸化物]]
[[Category:スズの化合物]]
[[Category:半導体材料]]