月: 2023年5月

Equipos de Grabado

¿Qué es un Equipo de Grabado?

Equipos de Grabado

Los equipos de grabado se utilizan en el proceso de mordentado, que es un proceso de fabricación de semiconductores y otros productos.

El grabado se refiere a una técnica de procesamiento mediante la cual se corta o disuelve la superficie del objetivo de procesamiento. Los equipos de grabado realizan procesos de grabado en películas finas, etc. formadas en obleas semiconductoras, y son esenciales para la fabricación de dispositivos electrónicos como las CPU.

A medida que los dispositivos electrónicos se han vuelto más sofisticados en los últimos años, el grabado requiere un procesamiento cada vez más fino. El proceso también es cada vez más complejo, y a menudo se utilizan varios sistemas de grabado para fabricar un solo componente electrónico.

Usos del Equipo de Grabado

Los equipos de grabado son esenciales para la fabricación de dispositivos electrónicos. Los usos específicos incluyen.

Circuitos integrados, como las CPU de los PC
Placas de circuitos impresos
Paneles de visualización de cristal líquido
Paneles de visualización de plasma

En su fabricación se utiliza la fotolitografía. La fotolitografía es una técnica para procesar la superficie de un objeto exponiéndolo a la luz de un material fotosensible aplicado sobre él, y el grabado es uno de los procesos de la fotolitografía.

En el proceso de grabado, la película de óxido de la oblea se recubre con resina y se dejan las zonas sin recubrir, mientras que las zonas sin recubrir se despegan. Se crean irregularidades y se forma un patrón.

Principio del Equipo de Grabado

Los equipos de grabado se clasifican en dos tipos: grabado en húmedo y grabado en seco.

1. Grabado Húmedo

Se trata de un proceso que disuelve las películas de óxido utilizando productos químicos ácidos o alcalinos. Se puede procesar un gran número de láminas a la vez y la calidad de la producción es estable.

La solución química es relativamente barata, por lo que puede fabricarse a bajo coste. Sin embargo, como el grabado procede en una dirección, no es posible el procesamiento vertical. El procesamiento de 1 µm es el límite.

2. Grabado en Seco

El grabado en seco es un proceso de grabado que no utiliza productos químicos. El grabado por plasma es el método de grabado en seco más utilizado. Es un método en el que el gas se graba por plasma al vacío con alto voltaje.

Existen dos tipos de métodos de plasmatización, el de acoplamiento dieléctrico y el de microondas, ambos utilizan una fuente de alimentación de alta frecuencia. Este método utiliza el plasma generado para raspar la superficie del objeto, y es más caro que el grabado húmedo. Sin embargo, es posible procesar ranuras finas de 100 nm a 1000 nm.

Otros tipos de grabado por plasma son el grabado iónico por impacto de iones y el grabado gaseoso mediante gases. Ambos requieren equipos de vacío.

Otra Información sobre Equipos de Grabado

1. Mercado y Cuota de Mercado de los Equipos de Grabado

El mercado mundial de la electrónica sigue expandiéndose y la industria de los semiconductores es cada vez más importante para apoyar esta expansión. El mercado mundial de semiconductores está en expansión a pesar de experimentar recesiones como la quiebra de Lehman Brothers.

En los últimos años, el desarrollo de tecnologías para una mayor miniaturización de los soportes de almacenamiento con estructura tridimensional ha sido muy activo. En consecuencia, los equipos de grabado están adquiriendo una importancia cada vez mayor como tecnología básica para las 3D.

El tamaño del mercado de consumo de equipos de grabado fue de 1,389,3 mil millones de yenes japoneses en 2018. La cuota por región de consumo es Corea del Sur (28%), China (19%), Japón (19%), Taiwán (14%) y Estados Unidos (10%). La cuota por nacionalidad de los vendedores también es de EE.UU. (64%) y Japón (32%) en 2018; en 2018, el mercado está oligopolizado por empresas de EE.UU. y Japón.

2. Equipos de Grabado en Seco y el Mercado de NAND 3D

El grabado en seco es una de las tecnologías para la microfabricación, y se venden muchos tipos de equipos en función del material a procesar. Sin embargo, los equipos destinados principalmente a semiconductores y metales, como los de interconexiones de silicio y metal, son los más utilizados. Los equipos de grabado en seco de películas aislantes representan una alta proporción en las plantas normales de semiconductores.

En 2017, el mercado de equipos de grabado en seco tuvo un valor de 10 700 millones de dólares.

El rápido crecimiento del tamaño del mercado de equipos de grabado en seco se debe a la estructura tridimensional de las memorias. A medida que avanza la miniaturización, aumenta el proceso de grabado en seco, lo que lleva al desarrollo de estructuras tridimensionales para la memoria flash.

Para formar las celdas de las memorias flash NAND tridimensionales son necesarios varios procesos. En concreto, el procesamiento de agujeros de canal profundos es difícil y requiere un largo proceso de grabado. En las fábricas de memorias semiconductoras, el número de piezas procesadas por hora es importante. Por ello, la capacidad de procesamiento se garantiza aumentando el número de sistemas de grabado en seco instalados.

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Interruptores de Puerta de Seguridad

投稿者作成者: 管理マスター
投稿日 2023年5月11日
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¿Qué es un Interruptor de Puerta de Seguridad?

Los interruptores de puertas de seguridad son dispositivos de seguridad que se utilizan para comprobar el estado de apertura/cierre de las puertas y cubiertas de las vallas de seguridad.

Muchas máquinas industriales están sometidas a pares y presiones potentes, y si una máquina se pone en marcha mientras una puerta o cubierta está abierta, pueden producirse lesiones personales. Por ello, a menudo se utilizan como mecanismos de enclavamiento, por ejemplo, para impedir que el equipo se ponga en marcha cuando es posible entrar en una valla de seguridad, o para detener el equipo cuando se abre una tobira.

Existen varias normas de seguridad, como la ISO 14119, que garantizan que los productos estándar no pierdan su función como sensores de seguridad en caso de un único fallo. Seleccionar interruptores de seguridad para puertas con marcas de certificación emitidas por organismos de certificación nacionales e internacionales garantiza un nivel de seguridad aún mayor.

Usos de los Interruptores de Seguridad para Puertas

Los interruptores de puerta de seguridad se utilizan para la seguridad o la protección de equipos. Los siguientes son ejemplos de aplicaciones para interruptores de puerta de seguridad

1. Control de Máquinas y Robots

Se utilizan para controlar el arranque y la parada de máquinas y para garantizar la seguridad de robots industriales. Las máquinas industriales que se utilizan a menudo en la producción tienen barreras de seguridad fuera de su rango de movimiento, que en la mayoría de los casos son interruptores de puerta de seguridad. Están diseñados para detener automáticamente la máquina cuando se abre una puerta o una cubierta, evitando así lesiones personales.

2. Aplicaciones de Seguridad

Los interruptores de seguridad también pueden utilizarse para la seguridad de edificios. Los interruptores de seguridad para puertas se instalan en las puertas de entrada y salida de los edificios para impedir la entrada de intrusos activando una alarma si la puerta se abre o se cierra involuntariamente.

3. Equipos Médicos

Los interruptores de seguridad para puertas también se utilizan en equipos médicos para proteger las máquinas y aumentar la seguridad, por ejemplo en laboratorios de resonancia magnética, donde una puerta con un interruptor de seguridad interrumpe el examen cuando se abre o se cierra. Los interruptores de puerta de seguridad desempeñan un papel esencial para garantizar la seguridad de los exámenes de resonancia magnética.

Principio del Interruptor de Puerta de Seguridad

Los interruptores de puerta de seguridad constan de un sensor y un circuito de control, por ejemplo

1. Sensores

Los sensores son los componentes utilizados para detectar si una puerta o cubierta está abierta o cerrada. Tienen forma de microinterruptores, finales de carrera o interruptores magnéticos de láminas. Detectan el estado de apertura o cierre de la puerta y envían una señal al circuito de control.

2. Circuitos de Control

El circuito de control es un circuito eléctrico responsable, por ejemplo, de la parada automática de la máquina. El circuito de control se activa mediante la realimentación del sensor y detiene automáticamente la máquina si se abre la puerta.

A veces se utiliza en combinación con interruptores de parada de emergencia. Los interruptores de parada de emergencia detienen rápidamente la máquina en caso de peligro.

La combinación de interruptores de puerta de seguridad e interruptores de parada de emergencia proporciona una mayor protección para el operario y las personas de su entorno.

Tipos de Interruptores de Seguridad para Puertas

Los interruptores de seguridad para puertas se dividen a grandes rasgos en tipos sin contacto y de bloqueo electromagnético.

1. Tipo Sin Contacto

Los interruptores de puerta sin contacto son interruptores de puerta con un interruptor de láminas interno. Se suministran con un actuador especial y utilizan un imán integrado para detectar la apertura y el cierre. Al no entrar en contacto con la puerta, se caracterizan por tener pocas piezas sujetas a desgaste mecánico.

Mientras que los interruptores reed estándar pueden abrir y cerrar sus contactos utilizando un imán, los interruptores de puerta de seguridad están diseñados para requerir el uso de un actuador dedicado. Esto se hace para evitar que el interruptor de láminas funcione mal.

2. Tipo Cerradura Electromagnética

Los interruptores de puerta de tipo cerradura electromagnética tienen la función de bloquear la puerta con una cerradura electromagnética. Seleccionando un tipo de cerradura electromagnética, es posible evitar la entrada accidental bloqueando la puerta. Generalmente, se proporciona un enclavamiento para detener el equipo si la puerta se abre a la fuerza cuando está bloqueada.

Más Información sobre los Interruptores de Seguridad para Puertas

Dispositivos de Seguridad Similares

Entre los dispositivos de seguridad similares a los interruptores de seguridad para puertas se encuentran las cortinas fotoeléctricas y los escáneres láser. Se trata de dispositivos que detectan intrusiones bloqueando la luz visible e infrarroja.

En los últimos años, las cortinas fotoeléctricas y los escáneres láser se han utilizado cada vez más en la fabricación para ahorrar espacio y adaptarse con flexibilidad a los cambios de disposición.

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oxalate de sodium

Qu’est-ce que l’oxalate de sodium ?

L’oxalate de sodium est un composé inorganique dont la formule chimique est (COONa)2.

Il a un poids moléculaire de 134,0 g/mol, une densité de 2,34 g/cm3, un point de fusion d’environ 250°C à 270°C et un numéro CAS de 62-76-0. À température et pression ambiantes, il se présente sous la forme d’une poudre cristalline incolore ou blanche, inodore. Il est principalement utilisé comme réactif dans les titrages.

L’oxalate de sodium est désigné comme substance nocive en vertu de la loi sur le contrôle des substances toxiques et nocives.

Utilisations de l’oxalate de sodium

L’oxalate de sodium est très pur et stable. Il est donc largement utilisé comme réactif standard dans les laboratoires. Il est particulièrement connu pour son utilisation comme solution de référence dans l’expérience chimique de détermination du peroxyde d’hydrogène par le permanganate de potassium (KMnO4) (titrage redox).

Dans cette réaction, le permanganate de potassium agit comme un agent oxydant pentavalent et l’oxalate de sodium comme un agent réducteur divalent. Ainsi, deux molécules de permanganate de potassium réagissent avec cinq molécules d’oxalate de sodium, produisant du dioxyde de carbone et de l’eau comme sous-produits. Le permanganate de potassium a une couleur rouge-violet, de sorte que le point final du titrage peut être mesuré par la disparition de la couleur, ce qui rend le point final très clair.

Dans cette réaction, les ions manganèse divalents formés par la réduction du permanganate de potassium catalysent l’oxydation de l’oxalate de sodium. Ainsi, la vitesse de réaction est d’autant plus rapide que la réaction est avancée. Il est important de porter la température à environ 60 °C et de bien agiter le mélange. En effet, le point final ne peut être déterminé avec précision que si l’oxalate de sodium réagit avec le permanganate de potassium rapidement après la chute de l’oxalate de sodium.

Les autres utilisations comprennent les auxiliaires de teinture, les auxiliaires de blanchiment, les additifs de bain de placage, le tannage du cuir, les agents réducteurs, les matières premières catalytiques, les matières premières pour les solutions de préparation et la recherche sur les complexes métalliques.

Propriétés de l’oxalate de sodium

L’oxalate de sodium est un solide ionique, ce qui signifie qu’il est légèrement soluble dans l’eau et insoluble dans l’éthanol et d’autres solvants organiques. Comme il s’agit d’un sel de l’acide oxalique, un acide faible, et de l’hydroxyde de sodium, une base forte, les solutions aqueuses d’oxalate de sodium sont faiblement basiques.

Autres informations sur l’oxalate de sodium

1. Processus de fabrication de l’oxalate de sodium

L’oxalate de sodium peut être synthétisé en faisant réagir une molécule d’acide oxalique avec deux molécules d’hydroxyde de sodium. La réaction d’une seule molécule d’acide oxalique et d’une molécule d’hydroxyde de sodium produit également de l’oxyde de sodium.

Les plantes produisent l’acide dans leur corps au cours de l’étape d’oxydation de la photosynthèse de l’acide glyoxalique, il est donc présent dans le corps de la plante. Cependant, comme l’acide hydroxalique lui-même peut être toxique pour les plantes, il a la particularité d’être fixé et retenu dans l’organisme par les ions calcium et sodium, qui sont absorbés en excès. Ces cristaux sont connus pour exister sous différentes formes dans différentes plantes.

On les trouve naturellement dans les plantes et légumes des familles des thadaceae, cataphyllaceae et acacaceae. Les épinards contenant en particulier de grandes quantités de furoate de sodium.

2. Dangers du cyanure de sodium

Cette substance produit du dioxyde de carbone lors de sa décomposition thermique. Lorsque de grandes quantités de dioxyde de carbone sont produites dans une pièce fermée, la concentration en oxygène diminue. Dans cette situation, des symptômes tels que des vertiges et des nausées sont provoqués. Il est donc important d’assurer une bonne ventilation lors du chauffage de grandes quantités d’oxalate de sodium.

De plus, l’acide oxalique hydrolysé est très irritant pour la peau et les yeux. Il convient alors de porter des lunettes de protection, des gants en caoutchouc et des blouses de laboratoire lors de la manipulation. En cas de contact avec la peau, rincez-la immédiatement avec de grandes quantités d’eau.

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Buffer de Reloj

¿Qué es un Búfer de Reloj?

Un búfer de reloj es un circuito integrado utilizado para minimizar la diferencia de retardo entre la llegada de un reloj a varios circuitos lógicos de un sistema de placa de circuito impreso y para hacer coincidir (sincronizar) la temporización.

Cuando se utilizan varios circuitos lógicos, es necesario sincronizarlos. Se necesita una señal para controlar todo el sistema, y la señal periódica de una determinada frecuencia utilizada para este fin es un reloj (como un metrónomo en música).

El conjunto de circuitos que funcionan conjuntamente con el reloj se denomina circuito de sincronización. El reloj se ramifica en el sistema y se propaga a una serie de circuitos lógicos. Sin embargo, si el reloj no está sincronizado, se necesita un búfer de reloj, ya que un mal funcionamiento de los circuitos lógicos puede hacer que todo el sistema no funcione como se desea.

Usos del Búfer del Reloj

Los búferes de reloj se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, como ordenadores personales, sistemas de comunicación y equipos industriales.

Algunas aplicaciones específicas son:

1. Circuitos lógicos digitales (CPU, FPGA, etc.)

2. Convertidores de datos (conversión analógico-digital)

3. Interfaces de alta velocidad (USB, Serial-ATA, PCI-Express, etc.)

4. Conversión de frecuencias en sistemas inalámbricos

A modo de ejemplo, la CPU (Unidad Central de Procesamiento), que es el corazón del funcionamiento de un ordenador personal, utiliza señales de reloj para sincronizar los circuitos (unidad de control, unidad aritmética, registros, interfaz con dispositivos de almacenamiento, interfaz con dispositivos de entrada/salida) para controlar su funcionamiento. La señal de reloj se utiliza para sincronizar los circuitos.

En todas las aplicaciones, una sincronización más precisa de la información y el intercambio de datos entre varios circuitos es esencial para un funcionamiento estable.

Principio del Búfer de Reloj

Los búferes de reloj se clasifican según el tipo de circuito en “búfer sin PLL” o “búfer con PLL”.

La principal diferencia radica en el uso interno o no de un bucle de enganche de fase (PLL). Las características de cada uno son las siguientes.

Buffer sin PLL
La señal de entrada se distribuye sin un PLL, lo que produce una menor degradación del jitter (desenfoque periódico).

Búfer PLL
Retardo extremadamente pequeño entre las señales de entrada y salida.

Dado que el búfer de reloj puede emitir varias señales de reloj, es posible utilizar una fuente de señal de reloj y un búfer de reloj para generar un reloj que pueda ser utilizado por varios grupos de circuitos que funcionen con un reloj de la misma frecuencia.

Esto permite reducir el coste de los componentes y simplificar el diseño de la placa de circuito impreso. Otras características son la conversión de niveles y la facilidad de configuración de algunos productos.

Cómo elegir un Búfer de Reloj

El dispositivo más adecuado para el sistema que se va a diseñar se selecciona tras comprobar los requisitos de la señal de entrada, la frecuencia del reloj de salida, el número de señales, la tensión, el jitter, el skew, el retardo de entrada-salida, la tensión de alimentación del búfer de reloj, las dimensiones exteriores del encapsulado, el número de patillas, el consumo de energía, el coste y otros factores en la hoja de datos del dispositivo.

Lo ideal sería que los relojes distribuidos a cada grupo de circuitos del sistema conmutaran con la misma temporización el 100% del tiempo, pero esto rara vez es posible en la realidad. Sin embargo, es importante seleccionar un dispositivo con excelentes características para evitar fallos en el funcionamiento de los circuitos.

Más Información sobre las Memorias Cíclicas

Uso y Función de los Búferes de Reloj

Para generar un reloj estable que pueda utilizarse en un sistema, se necesita una fuente de señal de reloj y un producto de reloj que lo complemente y lo distribuya adecuadamente a varios grupos de circuitos.

1. Fuente de Señal de Reloj

Como fuentes de señal de reloj se utilizan resonadores y osciladores. Un resonador es un péndulo con una frecuencia específica.

No funcionan de forma independiente y pueden dividirse en las categorías de cerámica, cristal y SAW. Un oscilador es un producto compuesto por un circuito que hace oscilar el péndulo y mantiene la oscilación (circuito oscilador) y un resonador en un envase. Existen osciladores de cristal, SAW, silicio y MEMS.

2. Productos de Relojería

Un tipo de producto de reloj que complementa la fuente de señal de reloj es un búfer de reloj. La señal de salida del oscilador se introduce en el búfer de reloj. La función del búfer de reloj es emitir varias señales de reloj de la misma frecuencia que la señal de entrada.　

Otros productos de reloj que complementan al oscilador son los generadores de reloj (que pueden generar múltiples frecuencias), los limpiadores de fluctuaciones (que mejoran el rendimiento de las fluctuaciones) y los sintetizadores de RF (que emiten altas frecuencias), y el diseñador debe utilizarlos en función de los requisitos del sistema, como las especificaciones y el coste.

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silicate de calcium

Qu’est-ce que le silicate de calcium ?

Le silicate de calcium est un sel de calcium de l’acide silicique.

En raison des différences de composition des éléments constitutifs, il existe plus de 20 composés différents. Les trois types les plus courants sont l’orthosilicate de calcium, le silicate tricalcique et le métasilicate de calcium. Le silicate de calcium est également connu sous le nom de silicate de calcium.

Le silicate de calcium peut être synthétisé en mélangeant des fines d’oxyde de calcium et de dioxyde de silicium (calcaire, terre de diatomées) et en les faisant réagir à des températures élevées. Le silicate de calcium n’est pas nocif pour la santé et est reconnu comme additif alimentaire.

Utilisations du silicate de calcium

Le silicate de calcium est largement utilisé comme matériau de construction en raison de sa légèreté, de sa capacité de rétention de la chaleur, de son isolation thermique, de son incombustibilité et de sa résistance au feu. Il peut également être largement utilisé comme composant d’engrais dans le secteur agricole.

Le silicate de calcium est également utilisé comme additif dans la cuisson des céramiques pour éviter le rétrécissement, la production de gaz et la fissuration. Il peut également être utilisé comme additif pour améliorer la tension, la rigidité et la résistance à la chaleur du caoutchouc et comme additif pour améliorer la durabilité des peintures.

Le silicate de calcium est également utilisé comme additif alimentaire et est parfois ajouté à la levure chimique ou au sel en tant qu’agent anti-agglomérant.

Propriétés du silicate de calcium

Lorsque les silicates de calcium hydratés sont chauffés, l’eau hydratée se déshydrate. La chaleur de vaporisation dégagée lors de la déshydratation a pour effet de ralentir l’augmentation de la température du matériau. En outre, le silicate de calcium possède des propriétés d’incombustibilité et de résistance au feu.

Structure du silicate de calcium

Le silicate de calcium est un type de silicate. Il s’agit d’un terme générique désignant une composition de dioxyde de silicium, d’oxyde de calcium et d’eau, combinés dans des proportions très variées.

Le silicate de calcium possède une microstructure et de nombreux vides à l’intérieur des cristaux. La structure du silicate de calcium est légère et possède des propriétés de rétention et d’isolation thermique.

Autres informations sur le silicate de calcium

Exemples de composition chimique du silicate de calcium

Outre le silicate ortho-calcique (Ca2SiO4), le silicate tricalcique (Ca3SiO5) et le silicate méta-calcique (CaSiO3)n, il existe une grande variété d’autres silicates de calcium de compositions chimiques différentes.

Les exemples incluent 3CaO-SiO2, Ca3SiO5, 2CaO-SiO2, Ca2SiO4, 3CaO-2SiO2, Ca3Si2O7, CaO-SiO2 et CaSiO3.

1. Orthosilicate de calcium
L’orthosilicate de calcium est l’un des principaux composants du clinker de ciment, représentant 10 à 40 % du clinker. Le clinker de ciment, également appelé clinker, est un matériau cimentaire qui a été calciné, partiellement fondu et cuit pour obtenir une forme granuleuse ou grumeleuse durcie.

L’orthosilicate de calcium est connu dans l’industrie du ciment sous le nom de silicate dicalcique (anglais : belite). Sa formule chimique est Ca2SiO4 et son poids moléculaire est de 172,24. Il est composé de SiO4 indépendants dans une structure tétraédrique.

2. Silicate tricalcique
Le silicate tricalcique est également connu sous le nom de pentoxyde tricalcique. Sa formule chimique est Ca3SiO5 et son poids moléculaire est de 228,32. Il contient des SiO4 et des O indépendants tétraédriques dans le solide et est considéré comme un oxyde de silicate.

Le silicate tricalcique est le principal ingrédient, représentant 40 à 70 % du clinker de ciment. Dans l’industrie du ciment, il est appelé silicate tricalcique (anglais : alite).

3. Métasilicate de calcium
La formule moléculaire du métasilicate de calcium est (CaSiO3)n avec un poids moléculaire de 116,16×n. La densité de la phase bêta, stable à température ambiante, est de 2,9 g/cm3.

La phase β est naturellement présente sous forme de wollastonite et la phase α sous forme de pseudowollastonite.

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oxyde d’argent

Qu’est-ce que l’oxyde d’argent ?

L’oxyde d’argent est un composé d’oxygène et d’argent.

L’oxyde d’argent existe sous deux formes : l’oxyde d’argent (I) et le monoxyde d’argent, mais c’est à l’oxyde d’argent (I) que l’on fait généralement référence. L’oxyde d’argent (I) est une poudre brun foncé obtenue en ajoutant une solution diluée d’hydroxyde de sodium à une solution aqueuse concentrée de nitrate d’argent.

Le monoxyde d’argent, quant à lui, est une poudre gris-noir. Il est formé par la réaction de l’argent avec l’ozone (O3) et par la réaction de solutions aqueuses de nitrate d’argent avec le peroxodisulfate (NH4)2S2O8.

Utilisations de l’oxyde d’argent

1. Oxyde d’argent (I)

L’oxyde d’argent (I) est largement utilisé dans des applications telles que les catalyseurs, la stérilisation de l’eau potable, la production de verre coloré et conducteur, le polissage du verre, les agents d’introduction de groupes hydroxy dans la synthèse organique, les agents de déshalogénation et en médecine.

L’oxyde d’argent (I) peut également être utilisé dans les cosmétiques en raison de ses propriétés bactéricides et désodorisantes très élevées.

2. Monoxyde d’argent

Le monoxyde d’argent est utilisé dans des applications telles que les agents oxydants et les réactifs analytiques. Il est également utilisé dans les piles alcalines à l’oxyde d’argent et au zinc, qui sont de petites piles primaires utilisant le zinc comme anode, l’oxyde d’argent comme cathode et une solution alcaline comme électrolyte.

Propriétés de l’oxyde d’argent

L’oxyde d’argent (I) est instable à la chaleur et à la lumière. L’exposition de l’oxyde d’argent (I) à la lumière du soleil ou à la chaleur entraîne sa décomposition en argent et en oxygène. Il commence à se décomposer à environ 160 °C et se décompose rapidement à 250-300 °C, libérant de l’oxygène pour former de l’argent métallique.

Il se décompose complètement en argent solide à 300-340 °C. L’oxyde d’argent (I) est insoluble dans l’éthanol et d’autres liquides. Le monoxyde d’argent est antimagnétique et se décompose en oxygène et en argent à des températures supérieures à 100 °C.

Le monoxyde d’argent est l’un des agents oxydants les plus puissants. Il est insoluble dans l’eau froide, mais soluble dans l’eau ammoniaquée.

Structure de l’oxyde d’argent

1. Oxyde d’argent (I)

La formule chimique de l’oxyde d’argent (I) est Ag2O, avec un poids de 231,74 et une densité de 7,14 g/cm3. Sa structure cristalline est cubique, identique à celle de l’oxyde de cuivre(I).

Les atomes d’argent sont disposés de façon cubique face-centrée et les atomes d’oxygène sont disposés de façon cubique corps-centré. Les deux types de réseau, cubique à faces centrées et cubique à corps centré, s’interpénètrent pour former le réseau de l’oxyde d’argent(I) : quatre atomes d’argent entourent les atomes d’oxygène en forme de tétraèdre et la distance entre les atomes d’argent et d’oxygène (Ag-O) est de 2,043. La distance atomique argent-oxygène (Ag-O) est de 2,043 Å et la distance atomique argent-argent (Ag-Ag) est de 3,336 Å.

2. Monoxyde d’argent

La formule chimique du monoxyde d’argent est AgO, mais il ne s’agit pas d’un oxyde d’argent (II) ; d’après les résultats de la diffraction des rayons X, on pense qu’il s’agit d’un oxyde mixte d’argent (I) et d’argent (III), tel que AgIAgIIIO2.

Le poids de formule du monoxyde d’argent est de 123,9 et sa densité est de 7,48 g/cm3. Le monoxyde d’argent est également appelé peroxyde d’argent, mais il ne contient pas d’ions peroxyde (O22-).

Autres informations sur l’oxyde d’argent

1. Réaction de l’oxyde d’argent (I)

L’oxyde d’argent (I) est légèrement soluble dans l’eau, donnant l’hydrolysat Ag(OH2)2-. Les suspensions d’Ag2O réagissent avec les acides tels que HO2CCF3, HF, HCl, HBr et HI. L’oxyde d’argent (I) peut également réagir avec des solutions de chlorure alcalin pour donner du chlorure d’argent (I) et des hydroxydes alcalins. En outre, l’oxyde d’argent (I) absorbe le dioxyde de carbone à l’état humide.

L’oxyde d’argent (I) est soluble dans les solutions aqueuses contenant de l’ammoniac (NH3) et des ions thiosulfate (S2O32-). En effet, il se dissout en formant des ions complexes tels que l’ion argent diamine (I) ([Ag(NH3)2]+) et l’ion acide bis(thiosulfato)argent(I) ([Ag(S2O3)2]3-), respectivement.

2. Applications de l’oxyde d’argent (I)

L’oxyde d’argent (I) est utilisé comme agent oxydant doux en chimie organique. Il peut notamment être utilisé dans la synthèse d’acides carboxyliques par oxydation d’aldéhydes. Dans cette réaction d’oxydation, il est souvent préparé in situ par des hydroxydes alcalins et du nitrate d’argent.

Comme le monoxyde d’argent, l’oxyde d’argent (I) est également utilisé dans les piles à l’oxyde d’argent. En outre, l’oxyde d’argent (I) peut être utilisé comme alternative à la poudre d’argent en tant que matériau conducteur pour la production de circuits électroniques fins. L’oxyde d’argent (I) est facile à réduire en poudre et peut être transformé en argent conducteur par chauffage.

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oxyde de plomb

Qu’est-ce que l’oxyde de plomb ?

L’oxyde de plomb (anglais : Lead oxide) est un composé inorganique jaune à jaune rougeâtre, inodore et pulvérulent.

Il est composé de plomb et d’oxygène et a pour formule chimique PbO, poids moléculaire 223,20 et numéro d’enregistrement CAS 1317-36-8. Ses alias sont le monoxyde de plomb et l’oxyde de plomb (II). Son point de fusion/congélation est de 888°C et son point d’ébullition ou de première distillation et son intervalle d’ébullition sont de 1 470°C. Il est pratiquement insoluble dans l’eau et l’éthanol et soluble dans les solutions d’acide nitrique, d’acide acétique et d’hydroxyde de sodium.

Structure de l’oxyde de plomb

L’oxyde de plomb a deux types de structure : le type α, qui est rouge, tétragonal et stable à température ambiante, et le type β, qui est jaune, orthorhombique et stable au-dessus de 300°C. La température de transition vers le type β est de 587°C, en fonction de la pression partielle d’oxygène. Le type α est appelé Mitsudasou ou litharge, tandis que le type β est appelé Kin Mitsudasou ou massicot.

Utilisations de l’oxyde de plomb

1. Agent de protection contre les radiations

En raison de ses propriétés de protection contre les rayonnements, l’oxyde de plomb est utilisé dans les vêtements de protection contre les rayonnements et les agents de blocage des rayonnements. Les feuilles de plomb présentent l’inconvénient d’être lourdes, mais comme elles sont peu coûteuses, elles sont depuis longtemps largement utilisées dans les applications médicales faisant appel aux rayons X.

2. Pigments

L’oxyde de plomb est utilisé comme pigment depuis l’époque romaine et est connu sous le nom de masicot depuis le Moyen Âge. En tant qu’oxyde de plomb, également connu sous le nom de pigment “blanc de plomb” ou “tan de plomb”, il est utilisé comme ingrédient dans les pigments inorganiques et les peintures, ainsi que dans les vernis pour le verre et la céramique.

3. Autres utilisations

L’oxyde de plomb est utilisé comme matière première pour les stabilisateurs de chlorure de vinyle, les lubrifiants solides et les accélérateurs de vulcanisation du caoutchouc synthétique. Dans le domaine des matériaux électroniques, il est également utilisé comme plaque d’électrode dans les accumulateurs au plomb, synonymes de batteries.

Autres informations sur l’oxyde de plomb

1. Production d’oxyde de plomb par chauffage du plomb métallique

L’oxyde de plomb peut être obtenu par chauffage du plomb métallique, soit par oxydation répétée du plomb métallique à environ 600°C, soit par transformation en oxyde de plomb fondu à environ 1000°C, soit par pulvérisation de plomb fondu à 900°C ou plus. Dans tous les cas, le refroidissement doit être rapide et inférieur à 300°C, car un refroidissement lent entraîne la formation de tétroxyde de plomb triple (Pb3O4).

2. Production d’oxyde de plomb par traitement alcalin

Pour obtenir l’oxyde de plomb par traitement alcalin, le nitrate de plomb et le carbonate d’ammonium ou le chlorure d’ammonium sont d’abord mélangés dans une solution aqueuse, puis de l’eau ammoniacale est ajoutée ; le carbonate de plomb précipite à un pH égal ou supérieur à 7,1 ; il est filtré et lavé avant d’être chauffé. L’oxyde de plomb de type alpha est obtenu à 400 °C et l’oxyde de plomb de type bêta à 590 °C.

3. Production d’oxyde de plomb par affinage du minerai

L’oxyde de plomb est produit en grandes quantités comme produit intermédiaire dans l’affinage des minerais de plomb en plomb métallique. Le chauffage de la poudre de tétraléadite (PbS) à environ 1 000 °C transforme le sulfure en oxyde.

4. Informations légales

L’oxyde de plomb est classé comme “substance inhibitrice de l’activité de lutte contre l’incendie, décret n° 1-10, substance nécessitant une notification” en vertu de la loi sur les services de lutte contre l’incendie, et comme “substance nocive, classe d’emballage 3” en vertu de la loi sur le contrôle des substances vénéneuses et nocives. En vertu de la loi sur la sécurité et la santé, l’oxyde de plomb est désigné comme “substance dangereuse et toxique devant être étiquetée”, “substance dangereuse et toxique devant être notifiée” et “composé de plomb”, et est également soumis à l’application des “normes d’évaluation de l’environnement de travail”. De plus, l’oxyde de plomb est soumis à une désignation en vertu de la loi PRTR, de la loi sur le contrôle de la pollution de l’eau et de l’ordonnance sur l’exportation.

5. Précautions de manipulation et de stockage

Les précautions de manipulation et de stockage sont les suivantes :

Fermer hermétiquement les récipients et les stocker dans un endroit frais et sombre.
Stocker à l’écart des agents oxydants puissants, du peroxyde d’hydrogène, de la poudre d’aluminium et d’autres substances dangereuses incompatibles.
Utiliser uniquement à l’extérieur ou dans des zones bien ventilées.
Prendre des précautions pour éviter la dispersion de la poussière.
Porter des gants et des lunettes de protection pendant l’utilisation.
Retirer les gants de manière appropriée après utilisation afin d’éviter tout contact cutané avec le produit.
Se laver soigneusement les mains après manipulation.
En cas de contact avec la peau, laver avec du savon et beaucoup d’eau.
En cas de contact avec les yeux, rincer soigneusement à l’eau pendant plusieurs minutes.

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oxyde de fer

Qu’est-ce que l’oxyde de fer ?

L’oxyde de fer est appelé “iron oxide” en anglais. Il s’agit d’un composé de fer et d’oxygène. Il existe trois types d’oxyde de fer.

Le premier est l’oxyde de fer(II), qui est l’oxyde ferreux. Sa formule chimique est “FeO”. Il s’agit d’une base forte qui s’oxyde facilement dans l’air. Son point de fusion est de 1370°C et sa densité de 5,7. Il est soluble dans les acides, mais pas dans l’eau ni dans les alcalis. Il est utilisé dans la fabrication d’émaux, de catalyseurs et de verre thermo-absorbant.

Il y a ensuite l’oxyde de fer(III), qui est l’oxyde ferrique. Sa formule chimique est Fe2O3. Son point de fusion est de 1550 °C et sa densité est d’environ 5,1. Il est largement produit sous forme de minerai de fer rouge, de la couleur de la terre rouge. Au niveau industriel, il est utilisé comme pigment et abrasif pour le verre, les métaux précieux et les diamants sous le nom de Bengalla. Il est couramment utilisé comme matière première pour les bandes magnétiques et les aimants. Les produits de haute pureté sont également utilisés dans les semi-conducteurs.
Enfin, l’oxyde de fer(II) ferrique(III), qui est un tétraoxyde de fer(IV). Sa formule chimique est Fe3O4 (FeIIFeIII2O4). Il a une magnétisation spontanée, un point de fusion de 1538°C et un poids spécifique de 5,16. Il est utilisé pour les pigments et les encres.

Utilisations de l’oxyde de fer

Les principales applications sont les suivantes :

Pigments

Les pigments naturels d’oxyde de fer sont appelés ocre. Dans l’Antiquité, ce pigment était utilisé dans les premières peintures préhistoriques, comme les peintures murales de la grotte de Lascaux, et est principalement composé d’oxyde de fer (III).

Cosmétiques

L’oxyde de fer présente l’avantage d’être non toxique, de résister à l’humidité et de ne pas se décolorer. Les pigments d’oxyde de fer sont produits synthétiquement à partir de la matière première qu’est l’oxyde de fer (II) et sans base d’oxyde de fer (III). Les pigments d’oxyde de fer(II) sont généralement noirs, tandis que les pigments d’oxyde de fer(III) sont rouges ou rouille.

Additifs alimentaires

Utilisé comme colorant pour produire une couleur brune.

Revêtements

Utilisé pour revêtir les outils en acier. Ce traitement empêche la corrosion du métal. Également utilisé dans les revêtements anticorrosion.

Médecine

Utilisé comme agent de contraste dans l’imagerie par résonance magnétique nucléaire.

Supports d’enregistrement

Utilisé dans les supports magnétiques comme matériau magnétique comme dans les bandes audio, les cartes magnétiques et les disques magnétiques.

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oxyde de zinc

Qu’est-ce que l’oxyde de zinc ?

L’oxyde de zinc est un oxyde dont la formule chimique est ZnO.

Il existe à l’état naturel sous forme de minerai de zinc rouge, mais dans des zones limitées. L’oxyde de zinc est souvent appelé “fleur de zinc” ou “blanc de zinc”.

En vertu de la loi sur la santé et la sécurité au travail, il fait partie des substances dangereuses et toxiques qui doivent être étiquetées et notifiées avec leur nom, etc. Il ne relève pas de la loi sur les normes de travail, de la loi sur la promotion du contrôle des substances chimiques (loi PRTR), de la loi sur le contrôle des substances toxiques et délétères ni de la loi sur les services d’incendie.

Utilisations de l’oxyde de zinc

L’oxyde de zinc est utilisé dans les peintures à pigments blancs, les peintures et le verre émulsionné. Il est également utilisé comme additif dans les produits en caoutchouc tels que les pneus pour améliorer la durabilité et la dissipation de la chaleur.

Il est largement utilisé dans les cosmétiques et peut être utilisé comme écran solaire en raison de ses propriétés de réflexion des UV. En raison de ses effets déodorants et réducteurs de sueur, il est utilisé dans les anti-transpirants et les draps de corps. En outre, en raison de ses effets astringents, anti-inflammatoires et antiseptiques, il est également utilisé dans les produits pharmaceutiques et peut être utilisé dans les pommades et les liquides.

L’oxyde de zinc est également utilisé comme catalyseur pour la synthèse du méthanol.

Propriétés de l’oxyde de zinc

À température ambiante, l’oxyde de zinc est une poudre blanche qui ne se décompose pas lorsqu’elle est chauffée ; elle jaunit lorsqu’elle est chauffée à environ 300°C et revient lorsqu’elle est refroidie ; lorsqu’elle est chauffée à 1 atm, la sublimation commence à environ 1 300°C. Cette température est inférieure à la température à laquelle l’oxyde de zinc se décompose. Cette température est inférieure à celle à laquelle l’oxyde de zinc est réduit par le carbone.

L’oxyde de zinc est un véritable semi-conducteur. Il réfléchit la lumière sur une large gamme de longueurs d’onde. Avec de légères additions de métaux de transition, il devient un matériau phosphorescent. Il réfléchit la lumière visible et peut absorber les rayons UV. Il émet une lumière phosphorescente à la lumière du soleil, une lumière verte ou violette par rayonnement anodique et cathodique et une thermoluminescence blanche lorsqu’il est chauffé.

L’oxyde de zinc est un oxyde amphotère. Il se dissout dans l’acide pour former des sels de zinc et dans des solutions aqueuses d’hydroxyde alcalin pour former des zincates. Il est soluble dans le carbonate d’ammonium aqueux et dans l’eau ammoniaquée, formant des sels complexes. Il n’est cependant pas soluble dans l’eau.

Structure de l’oxyde de zinc

L’oxyde de zinc est un composé de zinc et d’oxygène. Le minerai de zinc rouge forme des cristaux dans le système cristallin hexagonal.

L’oxyde de zinc cristallise sous deux formes : la wurtzite hexagonale et la sphalérite cubique. La structure de type wurtzite, qui est la plus stable, est la plus courante. La structure de type sphalérite peut être stabilisée en faisant croître l’oxyde de zinc sur un substrat présentant une structure de réseau cubique. Les deux cristaux sont tétraédriques, une forme commune au Zn(II).

Autres informations sur l’oxyde de zinc

1. Méthodes de synthèse de l’oxyde de zinc

Le minerai de zinc rouge naturel est un minéral rare que l’on ne trouve que dans deux mines aux États-Unis d’Amérique. Les cristaux précipités dans les cheminées d’une usine de zinc en Pologne sont vendus.

L’oxyde de zinc est obtenu par pyrolyse de l’oxalate de zinc, dont la formule chimique est ZnC2O4, à 400°C. Il peut également être produit par pyrolyse du carbonate de zinc basique, qui est ZnCO3-3Zn(OH)2. Il peut également être produit par décomposition thermique du nitrate de zinc et du sulfate de zinc.

Industriellement, l’oxyde de zinc est obtenu en chauffant du zinc métallique, en le vaporisant et en le brûlant avec de l’air.

2. Réaction de l’oxyde de zinc

Lorsque les acides gras libres du sébum réagissent avec l’oxyde de zinc, une petite quantité d’ions zinc est produite. Lorsque l’oxyde de zinc entre en contact avec l’atmosphère terrestre, il absorbe une petite quantité de dioxyde de carbone et d’eau.

Lorsqu’il est brûlé avec de l’oxyde de cobalt, le pigment vert de cobalt peut être produit.

Lorsque l’oxyde de zinc est traité avec de l’acide phosphorique, il forme une substance semblable à du ciment utilisée en dentisterie. L’ingrédient principal est appelé “hopestone” et sa formule chimique est Zn3(PO4)2/4H2O.

3. dangers de l’oxyde de zinc

L’oxyde de zinc n’est pas toxique en soi. Cependant, il peut être dangereux si les fumées d’oxyde de zinc produites lorsque le zinc ou les alliages de zinc sont oxydés à haute température sont inhalées. Cela se produit lorsque des alliages contenant du laiton sont fondus, car le point de fusion du laiton est proche du point d’ébullition du zinc. L’exposition à l’oxyde de zinc en suspension dans l’air peut également se produire lors du soudage de l’acier galvanisé et peut provoquer une chaleur due aux fumées métalliques.

Les formulations combinées d’oxyde de zinc et d’absorbeurs d’UV, telles que celles que l’on trouve dans les écrans solaires, ont été signalées comme toxiques en raison de la photolyse de l’oxyde de zinc avec les absorbeurs d’UV à petites molécules.

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oxyde de manganèse

Qu’est-ce que l’oxyde de manganèse ?

L’oxyde de manganèse est un composé d’oxygène et de manganèse qui peut prendre différents nombres d’oxyde.

Il existe différents types d’oxyde de manganèse, les principaux connus étant MnO, Mn3O4, Mn2O3, MnO2 et Mn2O7. Le MnO avec un faible nombre d’oxydation est un oxyde basique, Mn2O7 avec un nombre d’oxydation élevé est un oxyde acide et MnO2 ainsi que d’autres se situant entre les deux sont des oxydes amphotères.

Le plus important d’entre eux, le dioxyde de manganèse (MnO2), est une poudre brun-noir. Lorsqu’il est chauffé, il dégage de l’oxygène pour produire de l’oxyde de manganèse. Lorsqu’il réagit avec de l’acide chlorhydrique, il génère du chlore pour produire du chlorure de manganèse.

Utilisations de l’oxyde de manganèse

L’oxyde de manganèse est utilisé comme matériau de cathode dans les piles alcalines. Il sert également de matière première pour le manganate de lithium, le matériau de l’électrode positive des batteries lithium-ion.

Il possède également de fortes propriétés oxydantes et est donc souvent utilisé comme agent oxydant dans la production de solvants organiques.

De plus, il sert également de matière première pour la ferrite, un matériau magnétique, pour les feux d’artifice et les allumettes, ainsi que pour la coloration du verre. La ferrite est un matériau magnétique à base d’oxyde de fer que l’on retrouve dans les appareils ménagers tels que les téléviseurs et les ordinateurs.

Propriétés de l’oxyde de manganèse

Les propriétés de l’oxyde de manganèse varient d’un type à l’autre.

1. Oxyde de manganèse (II) (MnO)

L’oxyde de manganèse (II) est un solide de couleur verte. Il a un poids moléculaire de 70,93, un numéro CAS de 1344-43-0 et une densité de 5,43-5,48. Il est insoluble dans l’eau. Il est dangereux et peut causer un dysfonctionnement neurologique.

2. Oxyde de manganèse (Ⅱ,Ⅲ) (Mn3O4)

L’oxyde de manganèse (II,III) est un solide brun. Il a un poids moléculaire de 228,79, un numéro CAS de 1317-35-7, un poids spécifique de 4,856 et un point de fusion de 1705 °C. Il est presque insoluble dans l’eau.

3. Oxyde de manganèse (III) (Mn2O3)

L’oxyde de manganèse (III) est un solide noir. Il a un poids moléculaire de 157,86, un numéro CAS de 1317-34-6, une densité de 4,5 et un point de fusion de 1080 °C. Il est insoluble dans l’eau. Il est dangereux et peut provoquer des troubles neurologiques et respiratoires.

4. Dioxyde de manganèse (Oxyde de manganèse (IV)) (MnO2)

Le dioxyde de manganèse est un solide brun noirâtre. Il a un poids moléculaire de 86,94, le numéro CAS 1313-13-9, une densité de 5,03, un point de fusion de 535 °C et un point d’ébullition de 1962 °C. Il est pratiquement insoluble dans l’eau, mais soluble dans les acides inorganiques. La décomposition du peroxyde d’hydrogène en oxygène et en eau, catalysée par le dioxyde de manganèse, est une réaction bien connue.

5. Autres oxydes de manganèse

Outre l’oxyde de manganèse (VI) (anhydride manganeux) et l’oxyde de manganèse (VII) mentionnés ci-dessus, le manganèse est disponible sous la forme de divers oxydes de valence. Le permanganate de potassium (KMnO4) est un permanganate courant bien connu. Le permanganèse de potassium est un puissant agent oxydant. Il est utilisé pour le traitement de surface des métaux, la purification des acides inorganiques et organiques, la purification de l’eau et le traitement des eaux usées.

Types d’oxyde de manganèse

L’oxyde de manganèse se trouve dans une variété de minéraux.

Hausmannite
Également appelée “minerai de manganèse noir”, elle est tétragonale et a une composition de Mn3O4.
Pyrolusite
Tétragonale, avec une composition de β-MnO2. C’est le plus stable des dioxydes de manganèse.
Ramsdelite
Orthorhombique, de composition γ-MnO2.
Manganite
Isotaxique, composition MnO.
Bixbyite
Isotaxique, composition Mn2O3.
Structure de l’oxyde de manganèse

La structure cristalline du dioxyde de manganèse (MnO2) est connue sous les noms suivants :

Type α (type hollandite)
Type β (type rutile)
Type γ (rutile)
Type δ (type rutile)
Type λ (type spinelle)
Type R (type ramsdellide)
Structure cristalline ortholombique.

Autres informations sur l’oxyde de manganèse

1. Comment le dioxyde de manganèse est-il produit ?

Le minerai de dioxyde de manganèse est broyé, puis réduit en monoxyde de manganèse. Il est ensuite dissous dans de l’acide sulfurique et précipité par électrolyse de la solution de manganèse de haute pureté obtenue au cours du processus de purification. Une autre méthode, autre que l’électrolyse, est la synthèse chimique.

2. Oxyde de manganèse dans le verre

L’ajout d’oxyde de manganèse à la composition du verre lui donne une couleur pourpre. La matière première est principalement le dioxyde de manganèse, qui pénètre dans le verre sous forme de MnO2 ou Mn2O3.