Pin
Send
Share
Send


Blik (chemisch symbool sn, atoomnummer 50) is een zilverachtig, vormbaar metaal dat niet gemakkelijk in lucht wordt geoxideerd en bestand is tegen corrosie. Het wordt voornamelijk verkregen uit het mineraal cassiteriet, waarin het voorkomt als een oxide.

Dit metaal is een belangrijk onderdeel van veel legeringen, waaronder brons, tin, klokmetaal en soldeer. Bovendien wordt het gebruikt om items van staal, lood en zink te coaten om corrosie te voorkomen. Als het meest tonaal resonerende metaal wordt tin gebruikt bij de productie van orgelpijpen. Het vlakke oppervlak van vensterglas kan worden gemaakt door gesmolten glas op gesmolten tin te laten drijven. Ook kan glas een elektrisch geleidende coating krijgen door het te besproeien met bepaalde tinzouten. Tin (II) chloride wordt gebruikt als bijtmiddel (kleurstof-fixeermiddel) in het calico-drukproces en een niobium-tinverbinding wordt gebruikt in draden voor supergeleidende magneten.

Voorval

Tinerts

Tin (Angelsaksisch blikLatijn stannum) wordt gedolven in ongeveer 35 landen over de hele wereld. Bijna elk continent heeft een belangrijk tinmijnland. Dit metaal is een relatief schaars element, met een overvloed in de aardkorst van ongeveer twee delen per miljoen, vergeleken met 94 delen per miljoen voor zink, 63 delen per miljoen voor koper en 12 delen per miljoen voor lood. Het grootste deel van 's werelds tin wordt geproduceerd uit placerafzettingen; ten minste de helft komt uit Zuidoost-Azië. Tasmanië herbergt enkele belangrijke afzettingen van historisch belang, vooral Mount Bischoff en Renison Bell.

Het enige mineraal van commercieel belang als tinbron is cassiteriet (SnO2). Tin wordt geproduceerd door het erts te verminderen met steenkool in een nagalmoven. Bovendien worden kleine hoeveelheden tin gewonnen uit complexe sulfiden zoals stanniet, cilindriet, franckeiet, canfieldiet en tealliet. Secundair (schroot) tin is ook een belangrijke bron van het metaal.

Geschiedenis

Het alchemistische symbool voor tin

Tin is een van de vroegst bekende metalen en werd als onderdeel van brons uit de oudheid gebruikt. Gezien het verhardende effect op koper, werd tin al in 3500 v.Chr. In bronzen werktuigen gebruikt Aangenomen wordt dat de tinmijnbouw in de klassieke tijd is begonnen in Cornwall en Devon (vooral Dartmoor), en een bloeiende tinhandel is ontwikkeld met beschavingen van de Middellandse Zee. Het zuivere metaal werd echter pas rond 600 voor Christus gebruikt. De laatste Cornish-tinmijn, in South Crofty bij Camborne, sloot in 1998 en bracht een einde aan vierduizend jaar mijnbouw in Cornwall. Volgens de overlevering was Joseph van Arimathea tinnen handelaar en bracht hij zijn neef Jezus mee naar Cornwall op sommige van zijn reizen.

Het woord "tin" heeft cognates in vele Germaanse en Keltische talen. De Amerikaans erfgoed woordenboek speculeert dat het woord werd geleend uit een pre-Indo-Europese taal.

In de moderne tijd wordt het woord "tin" vaak (ten onrechte) gebruikt als een generieke zin voor elk zilverachtig metaal dat in dunne vellen wordt geleverd. De meeste alledaagse voorwerpen die gewoonlijk tin worden genoemd, zoals aluminiumfolie, drankblikjes en blikjes, zijn eigenlijk gemaakt van staal of aluminium, hoewel blikjes een dunne laag tin hebben om roest tegen te gaan. Evenzo worden zogenaamde "tinnen speelgoed" meestal van staal gemaakt en kunnen ze al dan niet een dunne laag tin hebben om roest tegen te gaan.

Opmerkelijke kenmerken

Tin bevindt zich in groep 14 (voormalige groep 4A) van het periodiek systeem, tussen germanium en lood. Bovendien ligt het in periode 5, tussen indium en antimoon. Het staat soms bekend als een 'arm metaal', een naam die wordt gegeven aan metalen die na de overgangsmetalen in het periodiek systeem komen.

Dit zilverwitte metaal is vervormbaar, vervormbaar en zeer kristallijn. Wanneer een staaf tin wordt gebogen, wordt een vreemd knetterend geluid geproduceerd dat bekend staat als de "tinnen kreet", veroorzaakt door het breken van de kristallen. Het metaal is bestand tegen corrosie door gedestilleerd water, zeewater en zacht leidingwater, maar het kan worden aangetast door sterke zuren, basen en zure zouten. Het werkt als een katalysator wanneer zuurstof in oplossing is en helpt de chemische aanval te versnellen.

Bij verhitting in de aanwezigheid van lucht vormt tin het dioxide (SnO2). Het dioxide is op zijn beurt zwak zuur en vormt stannaat (SnO3-2) zouten met basische oxiden. Tin kan sterk worden gepolijst en wordt gebruikt als een beschermende laag voor andere metalen, om corrosie of andere chemische actie te voorkomen. Dit metaal combineert rechtstreeks met chloor en zuurstof en verdringt waterstof uit verdunde zuren. Het is kneedbaar bij normale temperaturen, maar is bros bij verhitting.

Tin wordt een supergeleider onder 3,72 Kelvin (K). Tin was zelfs een van de eerste supergeleiders die werden onderzocht. Het Meissner-effect, een van de karakteristieke kenmerken van supergeleiders, werd voor het eerst ontdekt in supergeleidende tinkristallen. Een supergeleidende magneet die slechts een paar kilogram weegt, kan magnetische velden produceren die vergelijkbaar zijn met een conventionele elektromagneet die ton weegt.

Isotopes

Tin heeft tien stabiele isotopen (vermeld in de doos), waardoor het het element is met het grootste aantal stabiele isotopen. Vele aanvullende, onstabiele isotopen zijn bekend.

Allotropen

Massief blik heeft twee allotropen bij normale druk. Bij lage temperaturen bestaat het als grijs of alfa-tin, dat een kubische kristalstructuur heeft, vergelijkbaar met die van silicium en germanium. Bij opwarming boven 13,2 ° C verandert het in wit of beta-tin, dat metaalachtig is en een tetragonale structuur heeft. Na afkoeling keert het langzaam terug naar de grijze vorm, een fenomeen genaamd tinnen plaag of tinziekte. Deze transformatie wordt echter beïnvloed door onzuiverheden zoals aluminium en zink en kan worden voorkomen door de toevoeging van antimoon of bismut.

Verbindingen

  • Tin (II) chlorideof tinchloride (SnCl2): Het is een witte, kristallijne vaste stof die een stabiel dihydraat vormt. Het kan oplossen in minder dan zijn eigen massa water zonder duidelijke ontleding, maar naarmate de oplossing wordt verdund, vindt hydrolyse plaats om een ​​onoplosbaar, basisch zout te vormen. Daarom moet zoutzuur worden toegevoegd om tin (II) chloride als een heldere oplossing te behouden. Een oplossing van dit chloride dat een beetje zoutzuur bevat, wordt gebruikt voor het vertinnen van staal, om blikjes te maken. Het wordt ook veel gebruikt als reductiemiddel, zoals voor het verzilveren van spiegels, waarbij zilvermetaal op glas wordt afgezet. Bovendien wordt het gebruikt als katalysator bij de productie van het plastic polymelkzuur (PLA).
  • Tin (IV) chloride, tin tetrachlorideof stannichloride (SnCl4): Bij kamertemperatuur is het een kleurloze vloeistof die heftig reageert met water en uiterst corrosief is voor de huid. Bij contact met lucht geeft het ernstig irriterende dampen van waterstofchloride af. Het vormt een wit pentahydraat, voorheen bekend als boter van tin vanwege zijn consistentie. Het werd gebruikt als een chemisch wapen in de Eerste Wereldoorlog. Het wordt ook gebruikt in de glascontainerindustrie voor het maken van een externe coating die tin (IV) oxide bevat, dat het glas hard maakt. Het is een uitgangsmateriaal voor organotinverbindingen.
  • Stanninezuur of stannic hydroxide (Sn (OH)4): Het verwijst naar gehydrateerd tindioxide (SnO2). Ondanks de naam stanninezuur, is deze verbinding amfoteer - het kan zich als een zuur en als een base gedragen. Het lost bijvoorbeeld op in base om het stannaation, Sn (OH), te vormen62-die vervolgens stannaatverbindingen kunnen vormen. In sterk zure omstandigheden, Sn (OH)4 maakt het tin (IV) ion vrij, Sn4+. Stanninezuur is een slechte oxidator. In combinatie met een goed reductiemiddel kan het stannohydroxide, Sn (OH) vormen2, maar het is net zo waarschijnlijk metallisch tin te vormen.
  • Tributyltinoxide (TBTO) of bis (tri-nbutyltin) oxide (C24H54OSn2): Deze lichtgele vloeistof is een organotinverbinding die voornamelijk werd gebruikt als biocide (fungicide en molluscicide), vooral als houtconserveermiddel. Het is een krachtige huidirritatie. Tributyltinverbindingen werden ooit gebruikt als anti-biofoulingmiddelen voor de zee. Bezorgdheid over de toxiciteit van deze verbindingen (sommige rapporten beschrijven biologische effecten op het zeeleven in een concentratie van 1 nanogram per liter) hebben geleid tot een wereldwijd verbod door de Internationale Maritieme Organisatie. Het wordt nu beschouwd als een ernstige mariene verontreiniging.

Toepassingen

  • Tin hecht gemakkelijk aan bepaalde metalen, met name ijzer, en is gebruikt om staal, lood of zink te coaten om corrosie te voorkomen. Vertinde stalen containers worden veel gebruikt voor het conserveren van voedsel en dit vormt een groot deel van de markt voor metallisch tin. Amerikanen noemen deze containers "blikjes" of gewoon "blikjes", en degenen die Brits Engels spreken noemen ze "blikken".
  • Enkele belangrijke tinlegeringen zijn: brons, klokmetaal, Babbitt-metaal, spuitgietlegering, tin, fosforbrons, zacht soldeer en witmetaal.
  • Het belangrijkste zout van tin is tin (II) chloride (tinchloride), dat wordt gebruikt als reductiemiddel en als bijtmiddel in het calico-drukproces.
  • Elektrisch geleidende coatings worden geproduceerd wanneer tinzouten op glas worden gesproeid. Deze coatings zijn gebruikt bij paneelverlichting en bij de productie van vorstvrije voorruiten.
  • Vensterglas wordt meestal gemaakt door gesmolten glas bovenop gesmolten tin te laten drijven (waardoor floatglas ontstaat) om een ​​vlak oppervlak te maken. Dit wordt het "Pilkington-proces" genoemd.
  • Tin is een van de twee fundamentele elementen (de andere is lood) dat sinds de Renaissance wordt gebruikt bij de vervaardiging van orgelpijpen. De verhouding tussen de twee metalen kan variëren, maar de meest gebruikelijke mix is ​​50:50. De hoeveelheid tin in de pijp bepaalt de toon van de pijp, tin is de meest tonale resonantie van alle metalen. Wanneer de tin / loodlegering afkoelt, koelt het lood iets sneller en heeft een gevlekt of gevlekt effect, en de legering wordt daarom aangeduid als gevlekt metaal.
  • Tin wordt ook gebruikt in soldeer voor het verbinden van buizen of elektrische circuits, in legeringen van lagers, het maken van glas en een breed scala aan chemische toepassingen voor tin. Het gebruik van puur tin of gelegeerd met andere metalen in deze toepassingen vervangt snel het gebruik van loodhoudende legeringen om de door lood veroorzaakte problemen van toxiciteit te elimineren.
  • Tinfolie was ooit een veelgebruikt verpakkingsmateriaal voor voedingsmiddelen en medicijnen. Het werd in het begin van de twintigste eeuw vervangen door het gebruik van aluminiumfolie, dat nog steeds algemeen wordt genoemd aluminium folie. Daarom wordt de slangterm "tinnie" of "tinny" gebruikt voor een klein retailpakket van een medicijn zoals cannabis of een blikje bier.
  • Een niobium-tinverbinding (Nb3Sn) wordt commercieel gebruikt als draden voor supergeleidende magneten, vanwege de hoge kritische temperatuur van het materiaal (18 K) en kritisch magnetisch veld (25 tesla).

Biologische effecten van organische tinverbindingen

De kleine hoeveelheid tin in conserven is niet schadelijk voor de mens. Bepaalde organische tinverbindingen, zoals triorganotines, zijn giftig en worden gebruikt als industriële fungiciden en bactericiden.

Zie ook

Referenties

  • Cotton, F. Albert en Geoffrey Wilkinson. 1980. Geavanceerde anorganische chemie, 4de ed. New York: Wiley. ISBN 0471027758.
  • Chang, Raymond. 2006. Scheikunde, 9e ed. New York: McGraw-Hill Science / Engineering / Math. ISBN 0073221031.
  • Greenwood, N. N. en A. Earnshaw. 1998. Chemie van de elementen, 2e ed. Burlington, MA: Butterworth-Heinemann, Elsevier Science. ISBN 0750633654. Online versie hier beschikbaar. Ontvangen 16 juli 2007.
  • Handbook of Chemistry and Physics, 71e ed. Ann Arbor, MI: CRC Press, 1990.
  • Blik. Nationaal laboratorium Los Alamos. Ontvangen 16 juli 2007.
  • March, J. 1992. Geavanceerde organische chemie. 4e editie, p. 723. New York: Wiley.
  • De Merck-index, 7e ed. Rahway, NJ: Merck & Co, 1960.
  • Wells, A.F.1984. Structurele anorganische chemie. 5e ed. Oxford: Oxford University Press.

Externe links

Alle links opgehaald 9 december 2015.

  • WebElements.com - Tin
  • Blik van Theodore Gray
  • Gebruik van tributyltinoxide - PAN-pesticidendatabase - Gebruik van pesticiden in Californië

Pin
Send
Share
Send