Vanadiinidioksidi

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
Vanadiinidioksidi

Vanadium(IV)-oxide-3D-polyhedra.png

Tunnisteet
CAS-numero 12036-21-4
Ominaisuudet
Molekyylikaava VO2
Moolimassa 82,94 g/mol
Ulkomuoto Musta, jauhemainen kiinteä aine
Sulamispiste 1967°C
Tiheys 4,571 g/cm3

Vanadiinidioksidi (VO2) on yksi vanadiinin oksideista. Yhdisteessä vanadiinin hapetusluku on +IV. Muita vanadiinin oksideita ovat divanadiinitrioksidi (V2O3) ja divanadiinipentoksidi (V2O5).

Rakenne[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Huoneenlämpötilassa vanadiinidioksidi on rakenteeltaan samankaltainen kuin rutiilimineraali. Se on kuitenkin hieman vääristynyt niin, että vanadiiniatomit ovat lähempänä toisiaan kuin titaaniatomit rutiilissa. Rakenteessa vanadiiatomien välillä on sidoksia.[1]. Vanadiinidioksidin rakenne kuitenkin muuttuu 68°C lämpötilassa. Vanadiiniatomien valiset sidokset katkeavat[1] ja materiaalin ominaisuudet muuttuvat. Vanadiinidioksidi on alle 68°C lämpötilassa puolijohde ja muuttuu kuumennettaessa johteeksi, jolloin sen resistiivisyys pienenee yhteen miljoonasosaan alkuperäisestä.[2] [3]

Valmistus, ominaisuudet ja käyttö[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Tähtimäisiä vanadiinidioksidinanopartikkeleita

Kun divanadiinipentoksidia kuumennetaan suhteellisen heikkojen pelkistimien kuten hiilimonoksidin, rikkidioksidin tai oksaalihapon kanssa, muodostuu vanadiinidioksidia.[1] Yhdistettä voidaan valmistaa myös vanadiinioksitrikloridista, vanadyyliasetyyliasetonaatista tai vanadiinitri-isobutoksidista.[2]

Korkeissa lämpötiloissa vedyn, hiilen tai hiilidioksidin kanssa vanadiinidioksidi muodostaa muita vanadiinin oksideita, joiden yleinen kaava on V2O2n-1. Yhdiste liukenee happoihin muodostaen vanadyyliyhdisteitä ja emäksiin muodostaen vanadaatti-ioneita.[1]

Vanadiinidioksidista voidaan valmistaa hyvä johde lämmittämällä sitä tai kohdistamalla siihen vahva magneettikenttä. Tätä ominaisuutta voidaan hyödyntää elektroniikassa muun muassa erilaisissa kytkimissä ja antureissa. Elektroniikan sovellutuksissa yhdisteestä tehdään ohut kalvo laserstäeiden avulla. [3]

Vanadiinidioksidia ja 1,9% volframia käytetään valmistettaessa lämpösäteilyn läpipääsyä sääteleviä ikkunoita. Kun huoneenlämpötila on alle 29°C ikkuna päästää läpi suurimman osan infrapunasäteilystä. lämpötilan noustessa tämän yli vanadiinidioksidi-ikkuna heijastaa osan säteilystä takaisin. Ikkunan haittapuolena on sen kellanvihreä väri. [4]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. a b c d Egon Wiberg, Nils Wiberg, Arnold Frederick Holleman: Inorganic chemistry, s. 1351. Academic Press, 2001. ISBN 978-0-12-352651-9. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 26.8.2009). (englanniksi)
  2. a b Claes G. Granqvist: Handbook of inorganic electrochromic materials, s. 285. Elsevier, 1995. ISBN 978-0444899309. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 26.8.2009). (englanniksi)
  3. a b Jyrki Remes et al.: Nanofotoniikkaa pintaplasmonein Prosessori.fi. Viitattu 26.8.2009.
  4. Intelligent Window Coatings that Allow Light In but Keep Heat Out AZoMaterials. Viitattu 26.8.2009. (englanniksi)
Tämä kemiaan liittyvä artikkeli on tynkä. Voit auttaa Wikipediaa laajentamalla artikkelia.