Zinn (Sn) , ein chemisches Element der Kohlenstofffamilie, Gruppe 14 (IVa) des Periodensystems . Es ist ein weiches, silbrig-weißes Metall mit einem bläulichen Schimmer, das den Alten in Bronze bekannt war Legierung mit Kupfer. Zinn wird häufig zum Plattieren von Stahldosen, die als Lebensmittelbehälter verwendet werden, in Metallen für Lager und in Lot verwendet.
Encyclopædia Britannica, Inc.
Die Ursprünge des Zinns gehen in der Antike verloren. Bronzen, die Kupfer-Zinn-Legierungen sind, wurden von Menschen in der Vorgeschichte verwendet, lange bevor reines Zinnmetall selbst isoliert wurde. Bronzen waren im frühen Mesopotamien, im Industal, Ägypten, Kreta, Israel und Peru verbreitet. Ein Großteil des Zinns, das von den frühen Mittelmeervölkern verwendet wurde, stammte offenbar aus der Scilly-Inseln und Cornwall auf den Britischen Inseln, wo der Zinnabbau auf mindestens 300–200 . zurückgehtbce. Zinnminen waren in beiden Noch und aztekische Domänen von Süd- und Mittelamerika vor der spanischen Eroberung. Das Symbol Sn für Zinn ist eine Abkürzung des lateinischen Wortes für Zinn, stannum .
Ordnungszahl | fünfzig |
---|---|
atomares Gewicht | 118,69 |
Schmelzpunkt | 231,97 °C (449,54 °F) |
Siedepunkt | 2.270 °C (4.100 °F) |
Dichte | |
Weiß | 7,28 |
grau | 5,75 Gramm/cm²3 |
Oxidationsstufen | +2, +4 |
Elektronenkonfiguration | [Kr.] 4 d 105 so zwei5 p zwei |
Das Element ist in den magmatischen Gesteinen der Erdkruste zu etwa 0,001 Prozent vorhanden, was selten, aber nicht selten ist; sein Vorkommen liegt in der gleichen Größenordnung wie solche technisch nützlichen Elemente wie Kobalt, Nickel, Kupfer, Cer und Blei, und es ist im Wesentlichen gleich dem Vorkommen von Stickstoff- . Im Kosmos gibt es 1,33 Atome Zinn pro 1 × 106Siliziumatome, eine Menge, die ungefähr der von Niob, Ruthenium, Neodym oder Platin entspricht. Kosmisch ist Zinn ein Produkt von Neutronenabsorption . Bemerkenswert ist sein Reichtum an stabilen Isotopen.
Was ist der Unterschied zwischen einer Sonnenfinsternis und einer Mondfinsternis?
Zinn kommt in Körnern des nativen Metalls vor, aber hauptsächlich als Zinnoxid, SnOzwei, in dem Mineral Kassiterit, das einzige Zinnmineral von kommerzieller Bedeutung. Das Metall wird aus Kassiterit durch Reduktion (Entzug des Sauerstoffs) mit Kohle oder Koks in Schmelzöfen gewonnen. Es sind keine hochgradigen Lagerstätten bekannt. Die Hauptquellen sind alluviale Ablagerungen mit durchschnittlich etwa 0,01 Prozent Zinn. Die ältesten Zinnminen waren die in Cornwall, die mindestens schon in phönizischer Zeit betrieben wurden, aber nicht mehr von großer Bedeutung sind, und in Spanien. In Bolivien und Cornwall findet man Adervorkommen mit bis zu 4 Prozent. China führte zu Beginn des 21. Jahrhunderts die Welt in der Zinnproduktion und machte fast die Hälfte der gesamten Produktion aus; Indonesien, Peru und Bolivien waren ebenfalls Spitzenproduzenten. Es wurden mehrere Verfahren entwickelt, um das Metall aus Altzinn oder verzinnten Gegenständen zurückzugewinnen. (Für eine vollständige Behandlung von Zinnbergbau, -raffination und -gewinnung, sehen Zinnverarbeitung.)
Zinn ist ungiftig, duktil, formbar , und angepasst an alle Arten von Kaltbearbeitung, wie Walzen, Spinnen und Strangpressen. Die Farbe von reinem Zinn bleibt während der Belichtung erhalten, da sich durch Reaktion mit dem Luftsauerstoff spontan ein dünner, unsichtbarer Schutzfilm aus Zinnoxid bildet. Der niedrige Schmelzpunkt von Zinn und seine feste Haftung auf sauberen Oberflächen von Eisen, Stahl, Kupfer und Kupferlegierungen erleichtern seine Verwendung als oxidationsbeständiges Beschichtungsmaterial. Zinn existiert in zwei verschiedenen Formen oder Allotropen: die bekannte Form, weißes (oder Beta-)Zinn und graues (oder Alpha-)Zinn, das pulverförmig und wenig nützlich ist. Die graue Form geht über 13,2 °C (55,8 °F) ins Weiß über, bei Temperaturen über 100 °C (212 °F) schnell; die Rückumwandlung, Zinnpest genannt, tritt bei niedrigen Temperaturen auf und behindert die Verwendung des Metalls in sehr kalten Regionen erheblich. Diese Änderung ist nur unter −50 °C (−58 °F) schnell, es sei denn, sie wird durch graues Zinn oder Zinn in der Oxidationsstufe +4 katalysiert, wird jedoch durch geringe Mengen an Antimon, Wismut, Kupfer, Blei, Silber oder, verhindert Gold normalerweise in handelsüblichen Zinnqualitäten vorhanden.
Weißes Zinn hat ein körperzentriertes Tetragonal Kristallstruktur , und graues Zinn hat eine flächenzentrierte kubische Struktur. Wenn Zinn gebogen wird, macht es einen unheimlichen, knisternden Schrei, während seine Kristalle sich gegenseitig zerquetschen. Zinn wird von starken Säuren und Laugen angegriffen, aber nahezu neutrale Lösungen beeinflussen es nicht nennenswert. Chlor, Brom , und Jod reagieren mit Zinn, aber Fluor reagiert damit nur langsam bei Raumtemperatur. Die Beziehungen zwischen den allotropen Modifikationen des Zinns lassen sich als Umwandlungen von einem Kristalltyp in einen anderen bei bestimmten Temperaturen darstellen:
(Die Doppelpfeile bedeuten, dass die Umwandlung in beide Richtungen erfolgt, wenn Zinn erhitzt oder abgekühlt wird.)
Zinn existiert in zwei Oxidationsstufen, +4 und +2. Elementares Zinn wird in saurer Lösung leicht zum dipositiven Ion oxidiert, aber dieses Sn2+Ion wird in das Sn . umgewandelt4+Ion durch viele milde Oxidationsmittel, einschließlich elementarem Sauerstoff. Oxidation unter alkalischen Bedingungen ergibt normalerweise das tetrapositive (Sn4+) Zustand. In alkalischem Milieu dipositives Zinn (Sn2+) disproportioniert leicht zu tetrapositivem Zinn und dem freien Element.
Zinn hat 10 stabile Isotope, die in natürlichem Zinn in den folgenden Prozentsätzen vorkommen: Zinn-112, 0,97; Zinn-114, 0,65; Zinn-115, 0,36; Zinn-116, 14,53; Zinn-117, 7,68; Zinn-118, 24,22; Zinn-119, 8,58; Zinn-120, 32,59; Zinn-122, 4,63; und Zinn-124, 5.79.
Die Verzinnung von Eisen schützt dieses vor Korrosion; Zinnrohre und -ventile erhalten die Reinheit in Wasser und Getränke; flüssiges Zinn ist die Basis für die (Float-)Plattenglasherstellung. Da reines Zinn relativ schwach ist, wird es nicht für strukturelle Zwecke verwendet, es sei denn, es wird mit anderen Metallen in Materialien wie Bronzen, Zinn, Lagermetallen, Typenmetallen, Loten auf Bleibasis, Glockenmetall, Babbit-Metall und Niedertemperaturgusslegierungen legiert . Zinnoxid , in dem sich Zinn im Oxidationszustand +4 befindet, ist nützlich bei der Herstellung von Keramikkörpern undurchsichtig , als mildes Schleifmittel und als Beschwerungsmittel für Stoffe. In Zahnputzmitteln werden Zinnfluorid und Zinnpyrophosphat verwendet, bei denen Zinn in der Oxidationsstufe +2 vorliegt. Bio-Dose Verbindungen wirken als Stabilisatoren in bestimmten Kunststoffen und als Holzschutzmittel. Eine kristalline Legierung mit Niob ist ein Supraleiter bei Temperaturen von bis zu 18 ZU (−427 °F) und behält diese Eigenschaft in sehr starken Magnetfeldern.
Elementares Zinn ist anscheinend ungiftig, und Zinnmengen von bis zu 300 ppm, wie sie von in verzinnten Behältern und Kochutensilien verpackten Lebensmitteln gelöst werden, sind nicht schädlich. Organische Zinnverbindungen, die üblicherweise als Biozide und Fungizide verwendet werden, sind jedoch für den Menschen toxisch.
Zinn bildet zwei Reihen von Verbindungen: Zinn(II) mit der Oxidationsstufe +2 und Zinn(II) mit der Oxidationsstufe +4. Einige der kommerziell wichtigeren Zinnverbindungen sind Zinnchlorid, SnClzwei, in Zinn verwendet Verzinkung und als Reduktionsmittel bei der Herstellung von Polymeren und Farbstoffen; Zinn(II)-oxid, SnO, das bei der Herstellung von Zinnsalzen für chemische Reagenzien und zum Plattieren verwendet wird; und Zinn(II)-fluorid, SnFzwei, ein Wirkstoff in Zahnpasten. Zu den bedeutenden Zinnverbindungen zählen Zinnchlorid, SnCl4, weit verbreitet als Stabilisator für Parfüms und als Ausgangsmaterial für andere Zinnsalze verwendet; und Zinnoxid, SnOzwei, ein nützliches Katalysator in bestimmten industriellen Prozessen und ein Polierpulver für Stahl.
Zinn kann mit Kohlenstoff eine Bindung eingehen, wie bei den über 500 bekannten Organozinnverbindungen. Organozinnstabilisatoren werden verwendet, um Veränderungen des Polyvinylchlorids bei Einwirkung von Licht und Hitze zu verhindern. Eine Reihe von Organozinnverbindungen sind Hauptbestandteile von Bioziden und Fungiziden.
Copyright © Alle Rechte Vorbehalten | asayamind.com