錫和錫的化合物

1、【中文名稱】錫酸鈉【英文名稱】sodiumstannate錫酸鈉【結(jié)構(gòu)或分子式】Na2SnO3-3H2O【分子量】266.73【CAS號】12209-98-2【性狀】白色至淺褐色晶體【溶解情況】溶于水，不溶于乙醇、丙酮。【用途】可用作紡織品的防火劑、增重劑和媒染劑，也可用于制玻璃、陶瓷，堿性鍍錫和鍍酮錫合金、鋅錫合金等?！局苽浠騺碓础坑慑a與氫氧化鈉、硝酸鈉灼燒共熔，或由錫與富酸鈉溶液共沸而制得?！酒渌考訜嶂?40c時失去結(jié)晶水。在空氣中易吸收水分和二氧化碳而分解為氫氧化錫和碳酸鈉，因而水溶液呈堿性。化學(xué)性質(zhì)無色六角板狀結(jié)晶或白色粉末。溶于水，不溶于醇和丙酮。加熱至140C時失去結(jié)晶水而成無水

2、物。在空氣中吸收二氧化碳而成碳酸鈉和氫氧化錫。熔點(diǎn)140°C近年來，世界上用于生產(chǎn)無機(jī)錫化合物的金屬錫，年耗量在8000噸以上。用途廣泛，需求量逐漸增大。據(jù)統(tǒng)計，1980年世界上各種無機(jī)錫化合物的年消耗量約1.355萬噸，1986年增加到1.6萬噸，至90年代消耗量已達(dá)2.5萬噸，廣泛用于錫及合金電鍍、陶瓷釉及顏料、催化劑、玻璃等工業(yè)生產(chǎn)（詳見表1-18）。主要有錫的氧化物、錫的氯化物、錫的硫化物、錫酸鹽等。（1）錫的氧化物1）氧化亞錫（SnO）氧化亞錫是一種穩(wěn)定的具有高度金屬光澤的蘭黑的結(jié)晶物。主要用作還原劑，？還用于電鍍工業(yè)、玻璃工業(yè)及某些亞錫鹽的制造，一般是將它作為制造其它錫化

3、合物的中間物料使用；在制造Au/Sn和Cu/Sn紅寶石玻璃的玻璃工業(yè)中也少不了它的作用。據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，近年來隨著國際經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，對SnO的需求逐步增大。目前國內(nèi)外的SnO年耗量為400噸，市場前景是樂觀的。2）二氧化錫（SnO2）二氧化錫是一種特殊的多種用途的產(chǎn)品，其制造方法有火法（氣化法）和濕法二種。主要用于錫鹽的制造；電子、陶瓷工業(yè)；有機(jī)聚合物的阻燃劑；大理石等磨光劑；織物媒染劑和增重劑等。其用途舉例如下：l陶瓷釉和顏料二氧化錫在陶瓷釉中作遮光劑使用。當(dāng)其含量為48%時，具有極好的最純光澤、流動性和遮光性。由于錫的成本高，因此只限于工藝美術(shù)品和需要最高反射率、顏色、最大強(qiáng)度和抗磨性的

4、工業(yè)陶瓷。以錫銳氧化物和錫銘氧化物為基質(zhì)的藍(lán)灰色顏料應(yīng)用最廣泛。l玻璃工業(yè)二氧化錫是一種很有前途的電熱材料。在玻璃制造業(yè)中主要用作電熔煉中的供熱電極。其優(yōu)點(diǎn)主要是導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性好，對熔融玻璃有極強(qiáng)的抗腐蝕能力，不使玻璃著色，安裝的電極可隨爐子加熱和冷卻而不影響電極壽命。同時，二氧化錫還有作增竭、熱電偶保護(hù)管等數(shù)十種用途。此外，二氧化錫還可用于制造光度弱的玻璃板、熒光燈、示波管、防凍玻璃。涂有SnO2薄膜的玻璃有明顯的抗碎作用，并可降低熱輻射。l催化劑二氧化錫在催化劑領(lǐng)域的應(yīng)用愈來愈廣泛。在燒類氧化中，二氧化錫具有深度氧化的催化活性。在一系列多元氧化物體系的多相催化劑中，二氧化錫是重要組分之一。

5、常與其配位的有鈕、睇、鋁、磷等。強(qiáng)SnO2V2O5可使苯甲醛氧化成安息香酸；在由乙醛氧化制取乙酸的反應(yīng)中，SnO2與CuO組合效果甚佳；在由唾咻氧化制取菸酸時，不用催化劑轉(zhuǎn)化率只有14%,但使用SnO2-Sn（VO3）4作催化劑時，轉(zhuǎn)化率可提高到75%,新發(fā)展的錫鉗催化劑和錫銖催化劑，可提高石油化工一系列重要反應(yīng)的催化活性，如脫氫反應(yīng)、脫氫環(huán)化反應(yīng)、裂變反應(yīng)以及碳?xì)浠衔锏漠悩?gòu)化反應(yīng)。作為催化劑使用的二氧化錫，其活性的高低與其比表面的大小關(guān)系密切。比表面越大，活性越高。l電子工業(yè)二氧化錫在電子陶瓷工業(yè)上有廣泛的用途。主要用作電磁流量計用的陶瓷電極材料，其特性是可耐各種濃度強(qiáng)酸的浸蝕，常溫導(dǎo)電性

6、能好。用此陶瓷代替現(xiàn)行的白金電極，要節(jié)省大量白金，降低成本99%。此外，還可用作太陽能電池電極?？傊鳛橐环N重要的工業(yè)原料，隨著科技的不斷發(fā)展，SnO2的用途、用量有不斷擴(kuò)大之勢。目前，僅作為玻璃基質(zhì)涂層SnO2電極、聚氯乙烯穩(wěn)定劑、阻燃劑等用途，國外SnO2的年消耗概量為3500噸。3）偏錫酸（H2SnO3）偏錫酸及酸法二氧化錫屬于同一類錫無機(jī)化工產(chǎn)品，具有廣泛的工業(yè)用途。主要用作陶瓷和搪瓷的釉料和著色劑；電子工業(yè)用于制造能鑒別有毒氣體并報警的氣體傳感器；玻璃和陶瓷工業(yè)用于基片鍍膜以增加強(qiáng)度，依膜層厚度的不同具有不同性能；有機(jī)化工用作聚合物的阻燃劑；大理石和花崗巖生產(chǎn)用作拋光研磨介質(zhì)；水合

7、二氧化錫粉末在離子交換方面用于從錯中分離錢；此外，化學(xué)工業(yè)在某些氧化反應(yīng)中作為催化劑和貴金屬催化的活化接受體。目前，偏錫酸的國內(nèi)主要用戶主要分布在華中，華南及東部沿海一帶，國外用戶主要為日本等國。根據(jù)近期市場調(diào)查表明，國內(nèi)偏錫酸及酸法二氧化錫需求量為2600噸/年，其中僅廣東地區(qū)年消耗1000多噸；國外市場據(jù)不完全統(tǒng)計，年消耗偏錫酸及酸法二氧化錫6500噸。4）納米二氧化錫（SnO2）隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，高技術(shù)含量的納米二氧化錫用途逐漸顯現(xiàn)。目前其主要用途為：納米二氧化錫氣敏材料、白色或淺色導(dǎo)電材料、納米復(fù)合光催化材料，并已經(jīng)顯示出現(xiàn)實的市場和潛在的巨大市場。以納米SnO2為基本原料，添加少量

8、其他材料而制成的氣體傳感器，具有比表面積大、相對氣體阻抗變化大的優(yōu)點(diǎn)，因而可以滿足氣體傳感器靈敏度高、使用溫度低、檢測范圍大的要求，能廣泛應(yīng)用于天燃?xì)?、煤氣、石油、化工等部門，及時準(zhǔn)確地對易燃、易爆及有毒氣體進(jìn)行監(jiān)測預(yù)報和自動控制。以納米TiO2為核表面包覆Sb2O3-SnO2的粒子制成導(dǎo)電材料及抗靜電材料，具有很好的分散性及白度，在獲得滿意的色澤的同時，又可得到優(yōu)秀的表面導(dǎo)電性，并且不受濕度及溫度的影響，具有穩(wěn)定的導(dǎo)電性能，可用于抗靜電涂料（抗靜電地板、抗靜電墻面等卜抗靜電塑料及橡膠、抗靜電纖維（織物、地毯等卜其它靜電記錄紙、調(diào)色劑等。與二氧化鈦等材料復(fù)合用于環(huán)保產(chǎn)業(yè)的納米TiO2/SnO2

9、復(fù)合光催化材料，具有凈化空氣和自清潔、抗菌功能，可用于各類建筑物表面涂裝材料中，不但能凈化空氣，還能節(jié)省大量清潔費(fèi)用和勞力；用于抗菌熒光燈、抗菌建材、抗菌涂料和抗菌陶瓷衛(wèi)生設(shè)施等領(lǐng)域，為醫(yī)院、賓館、家庭提供理想的抗菌除臭新材料。（2）錫的氯化物1）氯化亞錫（SnCl22H2O及SnCl2）氯化亞錫是與電鍍有關(guān)的、用量最大的錫化學(xué)制品之一，有無水氯化亞錫（SnCl2）與結(jié)晶氯化亞錫（SnCl22H2O）兩種，用途基本一致。其中無水氯化亞錫具有純度高、更穩(wěn)定且易保存，附加值高等優(yōu)點(diǎn)。除用于電鍍外，氯化亞錫主要用于制造染料中間體的還原劑；用于制鏡中的鍍水銀的敏化處理，形成的銀膜亮度好，使水銀與制品結(jié)

10、合牢固；超高壓潤滑油的組分；漂白劑；電鍍工業(yè)用于機(jī)械零件的鍍錫、鍍銅錫；在ABS（屬新型高分子材料，由丙稀晴（A）、丁二烯（B）、苯乙烯（S）等原料聚合而成）塑料電鍍時用于敏化處理，使鍍層不易脫落；還用于醫(yī)藥品的合成，作有機(jī)合成催化劑；丁基橡膠制品硫化時的硫化劑；染色時的媒染劑和印花拔染工藝中的防染劑；香料工業(yè)的穩(wěn)定劑；食品還原劑、抗氧化劑；在玻璃工業(yè)中作制取SnO2薄膜的先質(zhì)；毛織品的阻燃劑；放射性藥物掃描檢查劑；陶瓷釉料和顏料，紫外線螢光磷活化劑。此外，氯化亞錫可以取代硫酸用作醋酸酯（化學(xué)、食品工業(yè)重要原料）合成的催化劑，具有酯化時間短，選擇性好、酯化率高等特點(diǎn)。其中無水氯化亞錫的催化性能

11、優(yōu)于二水氯化亞錫。據(jù)了解，國內(nèi)結(jié)晶二氯化錫年耗量約為400500噸，國際市場年耗量約3000噸。從目前的生產(chǎn)來看，國內(nèi)廠家大多產(chǎn)量小，我國每年還要從韓國、日本等進(jìn)口一部分。無水氯化亞錫國內(nèi)外年耗量大致為3000余噸。2）四氯化錫（SnCl4、SnCl4?5H2O）四氯化錫分為無水四氯化錫和結(jié)晶四氯化錫兩種，它們是極有價值并具有相當(dāng)市場生命力的無機(jī)錫化工產(chǎn)品。從性狀和用途來看，無水氯化亞錫和結(jié)晶四氯化錫是兩個獨(dú)立的產(chǎn)品。其性狀各有差異，無水四氯化錫是一種無色發(fā)煙液體，呈堿性，溶于水并放出大量的熱，其稀溶液因水解而產(chǎn)生沉淀；結(jié)晶四氯化錫是含有5個水的白色或淺黃色的晶體，有鹽酸氣體，具有吸濕性，易溶

12、于水，其水溶液也各有不同。它們的用途也各有不同。無水四氯化錫廣泛用于合成有機(jī)錫的原料、某些有機(jī)物陽離子聚合物催化劑、曬圖紙和感光紙等。而結(jié)晶四氯化錫一個重要用途是用作合成無機(jī)錫化合物系列的初始原料，同時廣泛用于電子工業(yè)、媒染劑、分析試劑等，此外，結(jié)晶四氯化錫還有許多其它應(yīng)用，只是用量較小，如制造品紅、色淀染料、陶瓷顏料、加重絲織物以及穩(wěn)定衛(wèi)生香皂中的香味等；在絲綢料的染色中作為一種媒染劑。另外還有一項新用途就是用于玻璃容器的表面處理，以增強(qiáng)玻璃容器的強(qiáng)度，改善其耐磨性能。這種方法廣泛用于生產(chǎn)玻璃瓶和玻璃容器以及家用玻璃器皿等。從生產(chǎn)過程來看，無水四氯化錫是結(jié)晶四氯化錫的中間體。據(jù)調(diào)研的資料顯示

13、，四氯化錫的國內(nèi)外耗量在3300噸以上。（3）錫的硫化物1）硫酸亞錫（SnSO4）硫酸亞錫光亮鍍錫是六十年代初發(fā)展起來的。主要用于金屬表面光亮電鍍，金屬材料電鍍、著色以及印染工業(yè)中紡織物的媒染劑等。不僅可以節(jié)省昂貴的黃金，而且解決了外引線焊接性能差的難題，可滿足電子整機(jī)裝聯(lián)技術(shù)的重大變革的需要。隨著電子行業(yè)的迅猛發(fā)展，目前對硫酸亞錫的需求量日增；另一方面，由于建筑業(yè)及裝璜業(yè)的異軍突起，對鋁型材的需求量猛增，而茶色鋁型材的電鍍工藝需要SnSO4（23kgSnSO4/tAl）作光亮劑。至今據(jù)不完全統(tǒng)計，其耗量已達(dá)數(shù)千噸，市場前景更是看好。2）二硫化錫（SnS2）結(jié)晶二硫化錫為黃色透明有光澤的鱗狀或

14、片狀結(jié)晶。無定形二硫化錫為黃色，不溶于水或稀酸。結(jié)晶二硫化錫具有光輝燦爛的顏色，目前在工業(yè)上主要作為一種著色劑使用，目前,最新的應(yīng)用是作為顏料及半導(dǎo)體使用。用作著色劑常用來處理木板、水泥板等。此外，古文物的裝飾用黃銅彩色也用硫化錫。最新的研究表明，以鱗片狀的SnS2為原料，可取代現(xiàn)在廣泛使用的金粉漆（銅粉）用于城建、廣告、印刷、裝潢、美術(shù)、紡織、服裝等領(lǐng)域，以克服金粉漆易氧化、耐候性、耐酸堿性和耐熱性差等缺點(diǎn)。（4）錫的氟化物氟硼酸亞錫（Sn（BF4）2）氟硼酸亞錫用于鍍錫和鍍錫一鉛的酸性電鍍。與硫酸亞錫相比，氟硼酸亞錫電鍍液在有適合的添加劑時，具有較好的均鍍能力及覆蓋能力，電鍍速度相對較高，

15、可廣泛用于帶材和線材液（例如電鍍銅線）的連續(xù)電鍍，年耗量在1300噸左右。該工藝的缺點(diǎn)是氟硼酸亞錫嚴(yán)重污染環(huán)境，腐蝕性強(qiáng)且廢水較難處理。（5）錫酸鹽1）錫酸鈉（Na2SnO3）錫酸鈉是應(yīng)用較早的錫化工產(chǎn)品，最重要的用途是用于電鍍工業(yè)堿性鍍錫及其合金（例如錫一鋅、錫一鎘、錫一銅和錫一鋁合金）。此外，還用于紡織工業(yè)用作防火劑、增重劑；染料工業(yè)用作媒染劑；也用于玻璃、陶瓷等工業(yè)。在電鍍工業(yè)中，其性能穩(wěn)定可靠，易于操作并能獲得高質(zhì)量鍍層，且對鋼無腐蝕；此外，能在經(jīng)過適當(dāng)處理的基體表面鍍上平滑但無光澤的鍍層，且不需要加入添加劑。該鍍層經(jīng)過“流動熔化”處理可變得光亮。在紡織工業(yè)中，經(jīng)其處理后的棉織物具有較

16、好的阻燃性能。錫酸鈉也用于浸沒鍍錫，可在汽車鋁合金活塞等零件上形成光潔鍍層。另外，錫酸鈉還用于制造在相當(dāng)大的溫度范圍內(nèi)具有均勻介電常數(shù)的陶瓷電容器的基體、顏料和催化劑。2）錫酸鉀（K2SnO3）錫酸鉀的使用同錫酸鈉相似，主要用于電鍍工業(yè)中堿性鍍錫及其合金。其優(yōu)點(diǎn)是不需要添加劑，而且鍍液具有較高的溶解速度和高超的均鍍能力，鍍層均勻，且堅固，特別適合于裝配式物品的電鍍、汽車汽缸活塞的鍍錫及其他電鍍。從80年代起，錫酸鈉及錫酸鉀的市場一直看好。目前國內(nèi)錫酸鈉、錫酸鉀的國內(nèi)年銷售量在600800噸，同時國內(nèi)每年還從馬來西亞、日本、英國進(jìn)口一定數(shù)量的錫酸鈉及錫酸鉀。據(jù)化工部有關(guān)部門統(tǒng)計，錫酸鈉全球年消耗

17、量在2100噸以上，錫酸鉀年消耗量1600噸。3）錫酸鋅（ZnSnO3）、羥基錫酸鋅（Zn2SnO4）錫酸鋅和羥基錫酸鋅在大多數(shù)聚合物中具有極其良好的阻燃消煙性能，特別是在抑制煙霧的毒性方面有著上佳的表現(xiàn)。有利于保護(hù)環(huán)境，是很好的安全環(huán)保型錫基阻燃添加劑，且對基質(zhì)材料不發(fā)生退色作用，能保持較好的物理性能。主要是作為鹵代聚合物配方中的三氧化二睇的替代物，用于陶瓷電容器、電解體的配料和作為新型錫基無毒阻燃添加劑應(yīng)用于有機(jī)聚合物的生產(chǎn)上。其優(yōu)點(diǎn)如下：無毒、安全、容易操作；具有阻燃作用和煙霧抑制作用；添加劑量少，性能好；與鹵素和填充劑有良好的協(xié)同效果；顏料適配性無限制；應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。研究證明錫酸鋅這種

18、新型阻燃劑，其阻燃效果是最優(yōu)異的。隨著國家現(xiàn)代化建筑及工業(yè)的迅速發(fā)展，由于錫酸鋅在阻燃及消煙方面的優(yōu)越性能以及無毒的性質(zhì)發(fā)必將使其在國內(nèi)外的需求量與日俱增。預(yù)計錫酸鋅、羥基錫酸鋅等幾種同效產(chǎn)品在90年代末期可使錫的實際消費(fèi)量增長到達(dá)35004000噸。據(jù)專家預(yù)測至2002年錫酸鋅的市場容量約為7000噸。錫酸鋅在世界范圍內(nèi)發(fā)展很快，根據(jù)市場調(diào)查（歐洲阻燃劑化工市場Frost&Sullivan1997）結(jié)果表明，近年來錫酸鋅/羥基錫酸鋅在歐洲市場消耗量已超過1500噸/年，并以每年10%以上的速度增長。據(jù)分析和預(yù)測，錫基阻燃劑在世界其它地區(qū)也同歐洲市場一樣將會有一個顯著的增長，特別是美國和日本。美國年消耗三氧化二睇阻燃劑2.12.5萬噸。若按三分之二的三氧化二睇逐步被錫基阻燃劑代替（其阻燃效率為三氧化二睇的2倍）測算，在美國市場錫基阻燃齊J市場容量大約是8000噸/年。按此計算，日本市場錫基阻燃劑市場容量大約是3000噸/年，其它國家的市場容量大約是5000噸/年。我國目前用于阻燃添加劑的三氧化二睇大約是6000噸/年，按三分之一的用量被錫基阻燃添加劑所代替，國內(nèi)市場近期也有近1000噸/年的容量，隨著國家對環(huán)保的日益重視，安全環(huán)保型阻燃劑的需求量