Krom (IV) oksit - Chromium(IV) oxide

Krom (IV) oksit
Krom (IV) oksit
İsimler
IUPAC adı
Krom (IV) oksit, Krom dioksit
Diğer isimler
Crolyn
magtrieve
Tanımlayıcılar
3B modeli ( JSmol )
ChEBI
ChemSpider
ECHA Bilgi Kartı 100.031.470 Bunu Vikiveri'de düzenleyin
RTECS numarası
UNII
  • InChI = 1S / Cr.2O  Kontrol Y
    Anahtar: AYTAKQFHWFYBMA-UHFFFAOYSA-N  Kontrol Y
  • InChI = 1 / Cr.2O / rCrO2 / c2-1-3
    Anahtar: AYTAKQFHWFYBMA-QAVXBIOBAI
  • O = [Cr] = O
Özellikleri
CrO 2
Molar kütle 83.9949 g / mol
Görünüm siyah dörtyüzlü ferromanyetik kristaller
Yoğunluk 4,89 g / cm 3
Erime noktası 375 ° C (707 ° F; 648 K) (ayrışır)
Çözülmez
Yapısı
Rutil (dörtgen), tP6
P4 2 / mnm, No.136
Tehlikeler
Güvenlik Bilgi Formu ICSC 1310
Alevlenme noktası Yanıcı değil
NIOSH (ABD sağlık maruziyet sınırları):
TWA, 1 mg / m 3
REL (Önerilen)
TWA, 0.5 mg / m 3
IDLH (Ani tehlike)
250 mg / m 3
Bağıntılı bileşikler
Vanadyum (IV) oksit
Manganez (IV) oksit
İlişkili
Krom (II) oksit
Krom (II, III) oksit
Krom (III) oksit
Krom trioksit
Aksi belirtilmedikçe, veriler standart hallerinde (25 ° C [77 ° F], 100 kPa) malzemeler için verilmiştir.
☒ N   doğrula  ( nedir    ?) Kontrol Y ☒ N
Bilgi kutusu referansları

Krom dioksit ya da krom (IV) oksit bir bir inorganik bileşik , formül CRO 2 . Siyah sentetik manyetik bir katıdır. Bir zamanlar manyetik bant emülsiyonunda yaygın olarak kullanılıyordu . CD'lerin ve DVD'lerin artan popülaritesiyle, krom (IV) oksit kullanımı azalmıştır. Ancak yine de kurumsal sınıf depolama sistemleri için veri bandı uygulamalarında kullanılmaktadır. Hala birçok oksit ve teyp üreticisi tarafından şimdiye kadar icat edilmiş en iyi manyetik kayıt partiküllerinden biri olarak kabul edilmektedir.

Hazırlık ve temel özellikler

CrO 2 ilk olarak Friedrich Wöhler tarafından kromil klorürün ayrıştırılmasıyla hazırlandı . Asiküler krom dioksit ilk olarak 1956'da EI DuPont'ta kimyager olan Norman L. Cox tarafından 800 K sıcaklıkta ve 200 MPa basınçta su varlığında krom trioksiti ayrıştırarak sentezlendi . Hidrotermal sentez için dengeli denklem :

3 CrO 3 + Cr 2 O 3 → 5 CrO 2 + O 2

Oluşan manyetik kristal uzun, ince cam benzeri bir çubuktur - teyp kaydı için manyetik pigment olarak mükemmeldir. 1960'ların sonlarında bir kayıt ortamı olarak ticarileştirildiğinde, DuPont ona Magtrieve'nin ticari adını verdi .

CrO 2 rutil yapıyı benimser (birçok metal dioksitte olduğu gibi). Bu nedenle, her Cr (IV) merkezi oktahedral koordinasyon geometrisine sahiptir ve her oksit trigonal düzlemseldir.

Kullanımlar

CrO 2 kaset bandı

Kristalin, yüksek zorlayıcılık ve kalıcı mıknatıslanma yoğunlukları sağlayan anizotropi gibi ideal şeklinden türetilen manyetik özellikleri, kısa dalga boyları için olağanüstü kararlılık ve verimlilikle sonuçlandı ve tiz yanıtı olan ses kasetlerinde kullanılan yüksek performanslı ses bandında neredeyse hemen ortaya çıktı. ve tıslama her zaman problemdi Yaygın olarak kullanılan kusurlu bir şekilde oluşturulmuş demir oksit kaplamadan farklı olarak, krom dioksit kristalleri mükemmel şekilde oluşturulmuştur ve ses kayıtlarında daha yüksek sinyal / gürültü oranlarına yol açan manyetik bir kaplamada eşit ve yoğun bir şekilde dağıtılabilir. Bununla birlikte, krom bantlar, ses kaset kayıt cihazlarının , bant parçacıklarını düzgün şekilde mıknatıslamak için demir oksit tarafından kullanılandan daha yüksek bir öngerilim akımı kapasitesi (kabaca% 50 daha fazla) ile donatılmasını gerektiriyordu . Ayrıca , daha düşük gürültü için genişletilmiş yüksek frekanslı yanıtın bir kısmını alıp demir oksit ses bantlarına göre sinyal-gürültü oranında 5–6 dB'lik bir iyileşme sağlayan yeni bir eşitleme (70 μs ) tanıtıldı . Bu önyargı ve EQ ayarları daha sonra 1970'lerin ortalarında TDK , Maxell ve diğerleri tarafından tanıtılan "krom eşdeğeri" kobalt modifiye bantlara taşındı . Daha sonraki araştırmalar, iridyum gibi nadir elementleri kristal matris üzerine katarak veya adsorbe ederek veya eksenel uzunluk-kullanım oranlarını iyileştirerek parçacığın zorlayıcılığını önemli ölçüde artırdı . Ortaya çıkan ürün, potansiyel olarak metalik demir pigmentlerine rakipti, ancak görünüşe göre çok az pazar penetrasyonu elde etti.

Problemler

Üreticiler, oksidi öğütmek için yeni yöntemler geliştirene kadar, kristaller üretim sürecinde kolayca kırılabilir ve bu da aşırı baskıya (yankı) yol açar . Bir kasetteki çıktı bir yıl içinde yaklaşık 1 dB düşebilir  . Düşüş, frekans aralığı boyunca tekdüze olmasına ve gürültü de aynı miktarda düşmesine rağmen, dinamik aralığı koruyarak, seviye ayarlarına duyarlı olan yanlış hizalanmış Dolby gürültü azaltma kod çözücülerini azalttı . Krom kaplama, rakip kaplamalardan daha sertti ve bu, aşırı kafa aşınması suçlamalarına yol açtı. Bant, oksit bazlı bantlardan daha hızlı sert ferrit başlıklar takmasına rağmen, aslında daha yavaş bir hızda daha yumuşak permalloy başlıklar takıyordu ; ve baş aşınması, kalıcı alaşım kafalar için ferrit kafalardan daha fazla bir sorundu. DuPont ile ilgili kafa yıpranma korkusu ve lisans sorunları, kobaltla modifiye edilmiş demir oksit kullanan en popüler Tip II bantlara kıyasla boş tüketici krom bantlarını büyük bir dezavantaj olarak tuttu, ancak krom, müzik endüstrisinin kaset sürümleri için tercih edilen banttı. Yaklaşık 386 K (235 ° F) düşük Curie sıcaklığı nedeniyle, krom bant, tüketici ve endüstriyel pazarlara önceden kaydedilmiş ürün satışları için ses ve video kasetlerinin yüksek hızlı termomanyetik kopyalanmasına olanak sağladı.

Yapımcılar

DuPont ürünü lisanslı Sony Japonya ve içinde BASF bölgesel üretim ve dağıtım için 1970'lerin başında Almanya'da. Japon rakipler, kobalt adsorbe edilmiş (TDK: Avilyn ) ve kobalt ferrit (Maxell: Epitaxial ) "krom eşdeğeri" Tip II ses kasetleri ve bunların yerine çeşitli video bant formatları geliştirdiler. Buna ek olarak, CrO 2 üretiminin, Japon imalatçılarının uygun şekilde imha etmekte büyük zorluk çektikleri toksik yan ürünler vermesi sorunu da vardı. BASF, VHS & S-VHS video kasetlerini, ses kasetlerini ve 3480 veri kartuşlarını bu formülasyona dayandırarak sonunda hem krom dioksit pigment hem de krom bantların en büyük üreticisi haline geldi . Dupont ve BASF ayrıca, muhtemelen saf kromdan daha düşük maliyetlerle daha iyi performans sunmak için yaklaşık% 70 kobaltla modifiye edilmiş demir oksidi% 30 krom oksitle tek bir kaplamada birleştiren krom-kobalt "harmanlanmış" oksit pigmentlerini de piyasaya sürdü. Birçok yüksek dereceli VHS bant da formülasyonlarında çok daha küçük miktarlarda krom kullandı çünkü kafalar üzerindeki temizleme etkileri ile birlikte manyetik özellikleri, kafaları temiz tutmak için VHS banda eklenen alüminyum oksit veya diğer manyetik olmayan malzemelerden daha iyi bir seçim haline getirdi . Dupont, 1990'larda krom dioksit parçacıkları üretimini durdurdu. Artık bir bant üretim bölümüne sahip olmayan BASF'ye ek olarak, Almanya'dan Bayer AG, Japonya'dan Toda Kogyo ve Sakai Chemical da ticari uygulamalar için manyetik parçacıklar üretiyor veya üretebiliyor.

Referanslar

daha fazla okuma