Hvert kemiske grundstof i det periodiske system og de simple og komplekse stoffer, der dannes af det, er unikke. De har unikke egenskaber, og mange yder et unægteligt væsentligt bidrag til menneskets liv og eksistens generelt. Det kemiske grundstof tin er ingen undtagelse.
Folks bekendtskab med dette metal går tilbage til oldtiden. Dette kemiske grundstof spillede en afgørende rolle i udviklingen af den menneskelige civilisation, og den dag i dag er tins egenskaber meget brugt.
Tin i historien
Den første omtale af dette metal, som, som folk troede før, endda havde nogle magiske egenskaber, kan findes i bibelske tekster. Tin spillede en afgørende rolle i at forbedre livet i bronzealderen. På det tidspunkt var den mest holdbare metallegering, som en person besad, bronze, som kan opnås ved at tilføje det kemiske element tin til kobber. I flere århundreder er alt blevet fremstillet af dette materiale, fra værktøj til smykker.
Efter opdagelsen af jernets egenskaber ophørte tinlegeringen ikke med at blive brugt, selvfølgelig bruges den ikke i samme skala, men bronze, såvel som mange af dens andre legeringer, er aktivt involvereti dag en person inden for industri, teknologi og medicin, sammen med s alte af dette metal, såsom tinchlorid, som opnås ved interaktion af tin med klor, koger denne væske ved 112 grader Celsius, opløses godt i vand, danner krystallinske hydrater og ryger i luften.
Placeringen af grundstoffet i det periodiske system
Det kemiske grundstof tin (det latinske navn stannum - "stannum", skrevet med symbolet Sn) Dmitry Ivanovich Mendeleev med rette placeret som nummer 50, i den femte periode. Det har en række isotoper, den mest almindelige isotop 120. Dette metal er også i hovedundergruppen af den sjette gruppe sammen med kulstof, silicium, germanium og flerovium. Dens placering forudsiger amfotere egenskaber, tin har lige sure og basiske egenskaber, som vil blive beskrevet mere detaljeret nedenfor.
Det periodiske system viser også tins atommasse, som er 118,69. Den elektroniske konfiguration er 5s25p2, hvilket komplekse stoffer gør det muligt for metallet at udvise oxidationstilstande +2 og +4, idet de kun afgiver to elektroner fra p-underniveauet eller fire fra s- og p-, hvilket fuldstændig tømmer hele det ydre niveau.
Elektronisk karakteristik af elementet
I overensstemmelse med atomnummeret indeholder tinatomets cirkumnukleære rum så mange som halvtreds elektroner, de er placeret på fem niveauer, som igen er opdelt i et antal underniveauer. De to første har kun s- og p-underniveauer, og fra den tredje er der en tredobbelt opdelingtil s-, p-, d-.
Lad os overveje det eksterne elektroniske niveau, da det er dets struktur og fyldning med elektroner, der bestemmer atomets kemiske aktivitet. I den uexciterede tilstand udviser elementet en valens lig med to; ved excitation passerer en elektron fra s-underniveauet til en ledig plads i p-underniveauet (det kan maksim alt indeholde tre uparrede elektroner). I dette tilfælde udviser tin valens og oxidationstilstand - 4, da der ikke er nogen parrede elektroner, hvilket betyder, at intet holder dem på underniveauerne i processen med kemisk interaktion.
Simpelt metal og dets egenskaber
Simpelt stof tin er et sølvfarvet metal, tilhører gruppen af smeltelegemer. Metallet er blødt og relativt let at deformere. En række funktioner er iboende i et sådant metal som tin. En temperatur under 13,2 grader Celsius er grænsen for overgangen af metalmodifikationen af tin til pulver, som er ledsaget af en ændring i farve fra sølv-hvid til grå og et fald i stoffets tæthed. Tin smelter ved 231,9 grader og koger ved 2270 grader Celsius. Den krystallinske tetragonale struktur af hvidt tin forklarer den karakteristiske knasning af metallet, når det bøjes og opvarmes ved bøjningspunktet ved at gnide stoffets krystaller mod hinanden. Grå tin har en kubisk syngoni.
Tins kemiske egenskaber har en dobbelt essens, det indgår i både sure og basiske reaktioner, hvilket viser amfoterisme. Metallet interagerer med alkalier, såvel som syrer, såsom svovlsyre ognitrogen, er aktiv, når den reagerer med halogener.
Tinlegeringer
Hvorfor bruges deres legeringer med en vis procentdel af bestanddele oftere i stedet for rene metaller? Faktum er, at legeringen har egenskaber, som et individuelt metal ikke har, eller disse egenskaber er meget stærkere (for eksempel elektrisk ledningsevne, korrosionsbestandighed, passivering eller aktivering af metallers fysiske og kemiske egenskaber, hvis det er nødvendigt osv.). Tin (billedet viser en prøve af rent metal) er en del af mange legeringer. Det kan bruges som tilsætningsstof eller basisstof.
I dag er et stort antal legeringer af et sådant metal som tin kendt (prisen for dem varierer meget), lad os overveje de mest populære og brugte (brugen af visse legeringer vil blive diskuteret i det relevante afsnit). Generelt har stannum-legeringer følgende egenskaber: høj duktilitet, lavt smeltepunkt, lav hårdhed og styrke.
Nogle eksempler på legeringer
- En legering af tin og bly med nogle legeringsadditiver (antimon, kobber, cadmium, zink, sølv, indium) er det såkaldte tin til lodning, procentdelen af stannum i det skal være 49-51 eller 59 -61 procent. Styrken af bindingen sikrer, at tinnet danner en fast opløsning med de bundne metaloverflader.
- Garth er en legering af tin, bly ogantimon er grundlaget for trykfarve (hvilket er grunden til, at det ikke anbefales at pakke mad ind i aviser for at undgå uønskede koncentrationer af disse metaller).
- Babbit - en legering af tin, bly, kobber og antimon - er kendetegnet ved lav friktion, høj slidstyrke.
- Indium-tin-legering er et lavtsmeltende materiale, som er karakteriseret ved ildfasthed, korrosionsbestandighed og betydelig styrke.
De vigtigste naturlige forbindelser
Tin danner en række naturlige forbindelser - malme. Metallet danner 24 mineralske forbindelser, den vigtigste for industrien er tinoxid - cassiterit, samt ramme - Cu2FeSnS4. Tin er spredt i jordskorpen, og forbindelserne dannet af det er af magnetisk oprindelse. Industrien bruger også polyols alte og tinsilicater.
Tin og den menneskelige krop
Det kemiske grundstof tin er et mikroelement med hensyn til dets kvantitative indhold i den menneskelige krop. Dens hovedophobning er i knoglevævet, hvor det normale indhold af metallet bidrager til dets rettidige udvikling og den overordnede funktion af bevægeapparatet. Ud over knogler er tin koncentreret i mave-tarmkanalen, lungerne, nyrerne og hjertet.
Det er vigtigt at bemærke, at overdreven ophobning af dette metal kan føre til generel forgiftning af kroppen, og længere eksponering kan endda føre til uønskede genmutationer. For nylig er dette problem ret relevant, da miljøets økologiske tilstandMiljøet lader meget tilbage at ønske. Der er stor sandsynlighed for tinforgiftning blandt beboere i megabyer og områder i nærheden af industrizoner. Oftest sker forgiftning gennem ophobning af tins alte i lungerne, for eksempel som tinklorid og andre. Samtidig kan en mangel på mikronæringsstoffer forårsage væksthæmning, høretab og hårtab.
Application
Metal er kommercielt tilgængeligt fra mange smeltere og virksomheder. Det er fremstillet i form af barrer, stænger, tråde, cylindre, anoder lavet af et rent simpelt stof som tin. Prisen varierer fra 900 til 3000 rubler pr. kg.
Ren tin bruges sjældent. Dens legeringer og forbindelser bruges hovedsageligt - s alte. Loddetin anvendes til fastgørelsesdele, der ikke udsættes for høje temperaturer og stærke mekaniske belastninger, fremstillet af kobberlegeringer, stål, kobber, men anbefales ikke til dem, der er fremstillet af aluminium eller dets legeringer. Egenskaberne og egenskaberne for tinlegeringer er beskrevet i det tilsvarende afsnit.
Loddematerialer bruges til lodning af mikrokredsløb, i denne situation er legeringer baseret på et metal såsom tin også ideelle. Billedet viser processen med at påføre en tin-bly-legering. Med den kan du udføre ganske delikat arbejde.
På grund af tins høje modstandsdygtighed over for korrosion, bruges det til fremstilling af fortinnet jern (blik) - dåser til fødevarer. I medicin, især i tandpleje, bruges tin tiludførelse af tandfyldninger. Husrørledninger er dækket af tin, lejer er lavet af dets legeringer. Bidraget fra dette stof til elektroteknik er også uvurderligt.
Vandige opløsninger af tins alte såsom fluorborater, sulfater og chlorider bruges som elektrolytter. Tinoxid er en glasur til keramik. Ved at introducere forskellige tinderivater i plastik og syntetiske materialer, synes det muligt at reducere deres brændbarhed og udslip af skadelige dampe.
