Tin (Sn) , et kemisk element, der hører til carbonfamilien, gruppe 14 (IVa) i det periodiske system. Det er et blødt, sølvfarvet hvidt metal med en blålig farvetone, kendt af de gamle i bronze, en legering med kobber. Tin bruges i vid udstrækning til belægning af ståldåser, der bruges som madbeholdere, i metaller, der anvendes til lejer og i lodde.
Encyclopædia Britannica, Inc.
Tinens oprindelse går tabt i antikken. Bronze, som er kobber-tinlegeringer, blev brugt af mennesker i forhistorien længe før rent tinmetal i sig selv blev isoleret. Bronze var almindelige i det tidlige Mesopotamien, Indus-dalen, Egypten, Kreta, Israel og Peru. Meget af tin, der blev brugt af de tidlige middelhavsfolk, kom tilsyneladende fra Scilly Isles og Cornwall på de britiske øer, hvor tinminedrift dateres til mindst 300-200bce. Tinminer fungerede i begge Endnu og Aztec-domæner i Syd- og Mellemamerika før den spanske erobring. Symbolet Sn for tin er en forkortelse af det latinske ord for tin, stannum .
| Atom nummer | halvtreds |
|---|---|
| atomvægt | 118,69 |
| smeltepunkt | 231,97 ° C (449,54 ° F) |
| kogepunkt | 2.270 ° C (4.100 ° F) |
| massefylde | |
| hvid | 7.28 |
| grå | 5,75 gram / cm3 |
| oxidationstilstande | +2, +4 |
| elektronkonfiguration | [Kr]4 d 105 s to5 s to |
Elementet er til stede i de vulkanske klipper af jordskorpen i en udstrækning på ca. 0,001 procent, hvilket er sjældent, men ikke sjældent; dens overflod er af samme størrelsesorden som sådanne teknisk nyttige elementer som cobalt, nikkel, kobber, cerium og bly, og det er i det væsentlige lig med overfloden af kvælstof . I kosmos er der 1,33 atomer af tin pr. 1 × 106atomer af silicium, en overflod, der stort set er lig med niob, ruthenium, neodym eller platin. Kosmisk er tin et produkt af neutronabsorption . Dens rigdom i stabile isotoper er bemærkelsesværdig.
hvilken opfindelse gjorde det muligt at bygge og bruge skyskrabere
Tin forekommer i korn af det oprindelige metal, men hovedsagelig som stannoxid, SnOto, i mineral cassiterite, det eneste tinmineral af kommerciel betydning. Metallet opnås fra cassiterit ved reduktion (fjernelse af ilt) med kul eller koks i smelteovne. Ingen kendte aflejringer er kendt. De vigtigste kilder er alluviale aflejringer med i gennemsnit ca. 0,01 procent tin. De ældste tinminer var dem i Cornwall, som blev arbejdet mindst så tidligt som fønikiske tider, men som ikke længere har stor betydning, og Spanien. Lodeaflejringer, der indeholder op til 4 procent, findes i Bolivia og Cornwall. Kina førte verden i tinproduktion i det tidlige 21. århundrede og tegnede sig for næsten halvdelen af al produktion; Indonesien, Peru og Bolivia var også de største producenter. Der er udtænkt adskillige processer til genvinding af metallet fra skrot eller tinbelagte genstande. (For en fuld behandling af tinminedrift, raffinering og nyttiggørelse, se tinbehandling.)
Tin er ikke-toksisk, duktilt, formbar og tilpasset til alle former for koldbearbejdning, såsom rulning, centrifugering og ekstrudering. Farven på ren tin bevares under eksponering, fordi en tynd, usynlig, beskyttende film af stannoxid dannes spontant ved reaktion med luftens ilt. Det lave smeltepunkt for tin og dets faste vedhæftning til rene overflader af jern, stål, kobber og kobberlegeringer lette dets anvendelse som et oxidationsbestandigt belægningsmateriale. Tin findes i to forskellige former eller allotroper: den velkendte form, hvid (eller beta) tin og grå (eller alfa) tin, som er pulveragtig og af ringe brug. Den grå form skifter til den hvide over 13,2 ° C (55,8 ° F), hurtigt ved temperaturer over 100 ° C (212 ° F); den omvendte transformation, kaldet tin skadedyr, forekommer ved lave temperaturer og hæmmer brugen af metallet alvorligt i meget kolde områder. Denne ændring er kun hurtig under -50 ° C (-58 ° F), medmindre katalyseret af grå tin eller tin i +4 oxidationstilstand, men forhindres af små mængder antimon, vismut, kobber, bly, sølv eller guld normalt til stede i kommercielle kvaliteter af tin.
Hvid tin har en kropscentreret tetragonal krystalstruktur og grå tin har en ansigtscentreret kubisk struktur. Når den er bøjet, skaber tin et uhyggeligt, knitrende gråd, da dets krystaller knuser hinanden. Tin angribes af stærke syrer og baser, men næsten neutrale opløsninger påvirker det ikke mærkbart. Klor, brom og jod reagerer med tin, men fluor reagerer kun langsomt med det ved stuetemperatur. Forholdet mellem de allotropiske modifikationer af tin kan repræsenteres som transformationer fra en krystaltype til en anden ved specifikke temperaturer:
(De dobbelte pile betyder, at transformationen sker i begge retninger, når tin opvarmes, eller når den afkøles.)
Tin findes i to oxidationstilstande, +4 og +2. Elementær tin oxideres let til den dipositive ion i sur opløsning, men denne Sn2+ion omdannes til Sn4+ion af mange milde oxidationsmidler, herunder elementært ilt. Oxidation under alkaliske forhold giver normalt tetrapositive (Sn4+) stat. I et alkalisk medium, dipositiv tin (Sn2+) uforholdsmæssigt let over for tetrapositiv tin og det frie element.
Tin har 10 stabile isotoper, der forekommer i følgende procentdele i naturlig tin: tin-112, 0,97; tin-114, 0,65; tin-115, 0,36; tin-116, 14,53; tin-117, 7,68; tin-118, 24,22; tin-119, 8,58; tin-120, 32,59; tin-122, 4,63; og tin-124, 5,79.
Tinbelægning af jern beskytter sidstnævnte mod korrosion; tinrør og ventiler opretholder renhed i vand og drikkevarer; smeltet tin er basen til (float) produktion af pladeglas. Fordi ren tin er relativt svag, anvendes den ikke til strukturelle anvendelser, medmindre den er legeret med andre metaller i sådanne materialer som bronze, tin, bærende metaller, type metaller, blybaserede sælgere, klokkemetal, babbittmetal og støbt legeringer med lav temperatur . Tinoxid , hvor tin er i +4 oxidationstilstand, er nyttig til fremstilling af keramiske legemer uigennemsigtig , som et mildt slibemiddel og som et vægtningsmiddel til stoffer. Tinfluorid og tinpyrofosfat, hvor tin er i +2-oxidationstilstand, anvendes i tandplejemidler. Økologisk tin forbindelser fungerer som stabilisatorer i visse plastmaterialer og som træbeskyttelsesmidler. En krystallinsk legering med niob er en superleder ved temperaturer så høje som 18 TIL (-427 ° F) og bevarer denne egenskab i meget stærke magnetfelter.
Elementærtin er tilsyneladende ikke-toksisk, og mængder af tin op til 300 dele pr. Million, opløst af fødevarer pakket i tinbelagte beholdere og køkkenredskaber, er ikke skadelige. Organiske tinforbindelser, der almindeligvis anvendes som biocider og fungicider, er imidlertid giftige for mennesker.
Tin danner to serier af forbindelser: stannøs, hvor tin er i +2-oxidationstilstand, og stannic, hvor den er i +4-tilstand. Nogle af de mere kommercielt vigtige tin-forbindelser er tin-chlorid, SnClto, brugt i dåse galvanisering og som et reduktionsmiddel ved fremstillingen af polymerer og farvestoffer; tin-oxid, SnO, anvendt til fremstilling af tinsalte til kemiske reagenser og til udpladning; og tinfluorid, SnFto, en aktiv ingrediens i tandpastaer. Stanniske forbindelser af betydning indbefatter stannicchlorid, SnCl4, almindeligt anvendt som stabilisator for parfume og som udgangsmateriale til andre tinsalte; og stannoxid, SnOto, en nyttig katalysator i visse industrielle processer og et poleringspulver til stål.
Tin kan danne en binding med carbon, som i de mere end 500 kendte organotinforbindelser. Organotin-stabilisatorer bruges til at forhindre ændringer i polyvinylchlorid ved udsættelse for lys og varme. Et antal organotinforbindelser er hovedingredienser i biocider og fungicider.
