¿Qué es el Titanato de Estroncio?
El titanato de estroncio es un óxido compuesto de estroncio y titanio.
También se conoce como trióxido de titanio (IV) y estroncio. El Titanato de estroncio es una piedra artificial, pero un mineral natural con una composición química similar es la tauzonita. El titanato de estroncio se consideró en su día un sustituto del diamante.
Aunque su dureza Mohs de 6 es inferior a la de los diamantes (dureza Mohs 10), se valoraba por su brillantez (brillo), que es 4,3 veces superior a la de los diamantes, y por su fuego (aspecto de la luz dispersa en el espectro de colores).
Usos del Titanato de Estroncio
1. Principales Aplicaciones Actuales
El titanato de estroncio es un material muy utilizado como sustrato para películas delgadas ferroeléctricas y superconductoras, debido a su estructura típica de perovskita. En la investigación aplicada, ocupa una posición importante como sustrato para dispositivos Josephson y SQUIDs (dispositivos superconductores de interferencia cuántica).
También se utiliza como material para condensadores cerámicos, aprovechando sus excelentes propiedades dieléctricas y termoeléctricas, y para varistores, sensores y elementos termoeléctricos, ya que puede convertirse fácilmente en semiconductor con aditivos como el niobio.
2. Aplicaciones Futuras
En los últimos años, el titanato de estroncio es uno de los materiales de interés como fotocatalizador productor de hidrógeno. Debido a su gran estabilidad bajo irradiación de luz y a su fuerte poder de fotorreducción, se está investigando como fotocatalizador para la producción de hidrógeno utilizando únicamente luz solar.
También se está desarrollando activamente como nuevo sustrato con propiedades metálicas, a pesar de ser un óxido de tipo perovskita de alto grado, debido a su potencial para aplicaciones nuevas y sin precedentes.
Propiedades del Titanato de Estroncio
1. Propriedades Físicas
El Titanato de estroncio es un sólido blanco cuya fórmula química es SrTiO3. Tiene un peso molecular de 183,5 y está registrado con el nº CAS 12060-59-2. Su punto de fusión es de aproximadamente 1.900 °C, su densidad es de 5,1 g/cm3 y no se dispone de datos sobre inflamabilidad o propiedades comburentes.
El sistema cristalino es cúbico, la constante de red es a = 0,3905 nm y se cultiva por el método Bernoulli. La constante dieléctrica es de 310 (27°C,1MHz) y el coeficiente de expansión térmica es de 11,1×10-6/°C (temperatura ambiente a 1.000°C). La temperatura de transición de fase es de 110 K y el índice de refracción es de 2,407 (a 589 nm).
2. Propiedades Químicas
Insoluble en agua y en la mayoría de los disolventes, estable a temperatura ambiente sellado. Los agentes oxidantes fuertes y los ácidos fuertes se especifican como sustancias peligrosas entremezcladas y debe evitarse su contacto durante el uso.
A temperatura ambiente, es un cristal cúbico incoloro con una estructura de tipo perovskita, pero por debajo de 110 K es tetragonal. Cuando se calienta a altas temperaturas, pierde parte de su oxígeno, se vuelve negro y se vuelve conductor de la electricidad, y muestra propiedades piezoeléctricas a bajas temperaturas.
Más Información sobre Titanato de Estroncio
1. Seguridad
Material no peligroso sin efectos conocidos sobre la salud humana, pero debe usarse equipo de protección personal adecuado para evitar la exposición de los trabajadores. En caso de contacto con la piel o los ojos, lavar inmediatamente con agua corriente y buscar atención médica si persiste el dolor.
Al trabajar, hágalo en áreas con ventilación local por extracción o en áreas bien ventiladas y tome medidas para evitar el contacto directo con la sustancia y la inhalación de vapores y polvo. Por el momento no se han identificado riesgos medioambientales acuosos, toxicidad para los peces, acumulación o efectos en el suelo. Cuando se elimine, el producto debe ser tratado por un contratista especializado.
2. Separación de Bandas
La separación de bandas se refiere a la región en la estructura de bandas de un cristal donde no pueden existir electrones (banda prohibida). Los conductores típicos sin banda prohibida son los materiales metálicos como el hierro, el cobre, la plata, el oro y el aluminio.
El titanato de estroncio es un aislante de transición indirecta con una banda prohibida de 3,2 eV. A temperatura ambiente, no muestra fluorescencia cuando se excita con luz ultravioleta, pero cuando se excita a bajas temperaturas, los electrones y los huecos forman un estado autounido y emiten luz a 500 nm debido a su acoplamiento.