Олово химический элемент: Химические свойства олова — НПП Фирма СодБи

Химические свойства олова — НПП Фирма СодБи

ОЛОВО, Sn (от лат. Stannum), химический элемент IVB подгруппы (включающей C, Si, Ge, Sn и Pb) периодической таблицы Менеделеева. Олово – относительно мягкий металл, используется в основном как безопасное, нетоксичное, коррозионностойкое покрытие в чистом виде или в сплавах с другими металлами.

Главные промышленные применения олова – в белой жести (луженое железо) для изготовления тары, в припоях для электроники (для этих целей наиболее часто используют марки олова О1 и О1пч), в домовых трубопроводах, в подшипниковых сплавах и в покрытиях из олова и его сплавов. Олово образует различные соединения, многие из которых находят промышленное применение. Наиболее экономически важный оловосодержащий минерал – касситерит (оксид олова). Мировые месторождения касситерита разрабатывают в Юго-Восточной Азии, в основном в Индонезии, Малайзии и Таиланде. Другие важные месторождения касситерита находятся в Южной Америке (Бразилия и Боливия), Китае и Австралии.

СВОЙСТВА b-ОЛОВА

Атомный номер	50
Атомная масса	118,710
Изотопы
стабильные	112, 114–120, 122, 124
нестабильные	108–111, 113, 121, 123, 125–127
Температура плавления, ° С	231,9
Температура кипения, ° С	2625
Плотность, г/см 3	7,29
Твердость (по Бринеллю)	3,9
Содержание в земной коре, % (масс.)	0,0004
Степени окисления	6

Физические свойства олова:
Олово – мягкий серебристо-белый пластичный металл (может быть прокатан в очень тонкую фольгу – станиоль) с невысокой температурой плавления (легко выплавляется из руд), но высокой температурой кипения. Олово имеет две аллотропные модификации: a-Sn (серое олово) с гранецентрированной кубической кристаллической решеткой и b-Sn (обычное белое олово) с объемноцентрированной тетрагональной кристаллической решеткой. Фазовый переход b->a ускоряется при низких температурах (–30°С) и в присутствии зародышей кристаллов серого олова. Чистое олово обладает низкой механической прочностью при комнатной температуре (можно согнуть оловянную палочку, при этом слышится характерный треск, обусловленный трением отдельных кристаллов друг о друга) и поэтому редко используется. Однако оно легко образует сплавы с большинством других черных и цветных металлов. Оловосодержащие сплавы обладают прекрасными антифрикционными свойствами в присутствии смазки, поэтому широко используются как материал подшипников.

Химические свойства олова:
При комнатной температуре олово химически инертно к кислороду и воде. На воздухе олово постепенно покрывается защитной оксидной пленкой, которая повышает его коррозионную стойкость.

С химической инертностью олова и его оксидной пленки в обычных условиях связано использование его в покрытии жестяной тары для продуктов питания, прежде всего – консервных банок. Олово легко наносится на сталь и продукты его коррозии безвредны. В соединениях олово проявляет две степени окисления: +2 и +4, причем соединения олова(II) в большинстве своем относительно нестабильны в разбавленных водных растворах и окисляются до соединений олова(IV) (их используют иногда как восстановители, например SnCl ₂). Разбавленные соляная и серная кислоты действуют на олово очень медленно, а концентрированные, особенно при нагревании, растворяют его, причем в соляной кислоте получается хлорид олова(II), а в серной – сульфат олова(IV). С азотной кислотой олово реагирует тем интенсивнее, чем выше концентрация и температура: в разбавленной HNO₃ образуется растворимый нитрат олова(II), а в концентрированной HNO₃ – нерастворимая b-оловянная кислота H₂SnO₃. Концентрированные щелочи растворяют олово с образованием станнитов – солей оловянистой кислоты H ₂SnO₂; в растворах станниты существуют в гидроксоформе, например Na₂[Sn(OH)₄]. Наибольшее промышленное значение соединения олова(II) имеют в производстве гальванических покрытий. Соединения олова(IV) находят обширное промышленное применение. Оксиды олова амфотерны, проявляют и кислотные, и основные свойства. Оксид олова(IV) встречается в природе в виде минерала касситерита, а чистый SnO₂ получают из чистого металла; диоксид олова SnO₂ применяется для приготовления белых глазурей и эмалей. Из SnO₂ при взаимодействии со щелочами получают станнаты – соли оловянной кислоты, наиболее важные из которых – станнаты калия и натрия; растворы станнатов находят широкое применение как электролиты для осаждения олова и его сплавов. SnCl

4 – тетрахлорид олова, исходное соединение для многих синтезов других соединений олова, включая и оловоорганические.

Элементы: Кричащий металл – олово

Олово известно человеку с самых древних времён. О нём есть упоминание в Библии. Так как олово и медь были открыты много раньше железа, их сплав – бронза, возможно, самый первый «искусственный» материал, сделанный человеком. Относительно чистое олово было получено в 12 веке.

Олово (Sn) в Таблице Менделеева

До этого оно всегда содержало какое-то количество свинца. Слово олово – славянского происхождения. Международное название этого элемента – stannum – из латинского языка и обозначается символом Sn. В Таблице Менделеева олово стоит под номером 50, c атомной массой 118, 710 а. е. м. При нормальных условиях это пластичный и легкоплавкий металл серебристо-белого цвета.

При нормальных условиях олово — мягкий, пластичный металл серебристо-белого цвета.

Несмотря на то, что олово известно с незапамятных времён, его аллотропные разновидности были открыты относительно недавно. Аллотропией (от др.-греч. ἄλλος «другой» + τρόπος «свойство»)  в химии и геохимии называют способность одного химического элемента при определённых условиях являться в двух и более видоизменных формах, иногда настолько отличающихся друг от друга по свойствам, что их принимают за  разные вещества. Олово тому ярчайший пример, а незнание свойств его аллотропных разновидностей  приводило иногда к трагическим последствиям. В обычных условиях олово существует в виде т.н. β-модификации (белое олово или β-Sn), устойчивой выше +13,2 °C. Плотность β-Sn равна 7,2 г/см

3. При сгибании прутков этой разновидности слышен характерный хруст, который называют «оловянный крик», издаваемый от взаимного трения кристаллов. При охлаждении белое олово переходит в α-модификацию (серое олово или α-Sn). Серое олово образует кристаллы со структурой похожей на алмаз.  Но, при этом,  переход β-Sn в α-Sn сопровождается увеличением удельного объёма на 25 %, и, как следствие, уменьшением плотности α-Sn до 5,7 г/см³, что приводит к рассыпанию олова в порошок. При температуре −33 °C скорость превращений максимальна. Более того, соприкосновение серого и белого олова приводит к «заражению» последнего и его рассыпанию. В 1911 году совокупность этих явлений немецкий химик и минералог Эрнст Коген назвал «оловянной чумой». В 1912 году из-за «оловянной чумы» погибла экспедиция Роберта Скотта к Южному полюсу, которая осталась без горючего из-за того, что швы топливных баков были запаяны белым оловом, но в условиях низких температур оно перешло в серую разновидность и рассыпалось.

Олово — редкий рассеянный элемент, по распространённости в земной коре  занимает 47-е место со средним содержанием 8 г/т.  Главный промышленный минерал олова — касситерит SnO

2.

Кристаллы касситерита SnO₂, разм. 5х4,5х4 см. Провинция Юньнань, Китай.

Второстепенное значение имеют: станнин Cu₂FeSnS₄,  тиллит PbSnS₂ и другие минералы. Основные мировые месторождения олова находятся в Китае, Индонезии, Бразилии, России, Боливии.   В России запасы оловянных руд расположены на Дальнем Востоке.

Главные промышленные применения олова — изготовления тары для пищевых продуктов, припои для электроники, подшипниковые сплавы.

Олово

Олово

Олово — химический элемент таблицы Менделеева под номером 14. Он относится к разряду легких цветных металлов. В твердом (естественном) состоянии он представляет собой вещество бело-серого цвета. Олово имеет небольшую массу, хорошо поддается пайке, плавлению, ковке и другим методам механической обработки. Оно может преобладать в различных аллотропических состояниях. Всего их четыре вида — α-Sn чаще всего встречается при температуре не более +13,2 градуса. β-олово получается если температурный показатель превышает +13,2 градуса. При высоких давлениях во внешней среде можно наблюдать образование y и γ-олова.

История

Впервые олово обнаружили еще около четырех тысяч лет назад. В давние времена серебристый металл был довольно редким материалом и стоил очень дорого. В основном его использовали как составляющую бронзовых сплавов. Как известно в те времена бронза была основным техническим материалом, из которого изготавливали различные вещи — посуду, инструменты, оружие, доспехи, украшения и другие предметы быта. Олово, присутствующее в составе бронзовых изделий ценилось на протяжении многих веков, сравнительно с другими металлами, которые тогда добывались.

Характеристика и физические свойства олова

Олово наделено множественными свойствами и вступает в реакцию со многими металлами, неметаллами и другими элементами периодической таблицы Менделеева. Поэтому рассмотрим общие характеристики вещества:

• Олово способно преобладать в твердом или жидком состоянии, поэтому значения плотности в различных вариантах отличаются — в первом случае показатель приравнивается к 7.3 г/куб. см, во втором — 6,98 7.3 г/куб. см.
• Что касается влиянию высоких температур, то стоит отметить, что олово начинает плавиться при 232 0С, а при температуре 2620 градусов оно начинает закипать.
• Емкость теплоотдачи олова в затвердевшей форме составляет 226 Дж/(кг*К), а в жидком, эта цифра доходит до 268 Дж/(кг*К).
• Молярная емкость теплоотдачи при стабильном давлении составляет: для белого олова — 27,11 Дж/(моль*К), для серого — 25,79 Дж/(моль*К).
• Теплоотдача при плавлении олова — 7,19 кДж/моль, а при испарении — 296 кДж/моль.
• Теплопроводность при оптимальной температуре (около 20 0С) приравнивается 65,26 Вт/(м*К).
• Сопротивление электротока колеблется в пределах 0,115 мк Ом*м.
• Удельная электрическая проводимость при 20 0С равняется 8,69 МСм/м.
• Тугость металла твердой формы варьируется в рамках от 55 ГПа до 48 ГПа при условии температур от 0 до 100 0С.
• Сопротивление при разрыве твердого олова равно 20 МПа.
• Удлинение — до 40%.
• Твердость серого олова достигает 62 МПа, белого — до 152 МПа.
• Оптимальная температура для литья колеблется от 260 до 300 градусов.
• При нагревании до + 170С олово приобретает хрупкую структуру.

Белое и серое олово: в чем различие?

Олово — это элемент, относящийся к классу полиморфических металлов. В быту многие сталкиваются с его бета-модификацией. Это белое олово со стойкостью к температурам от 14 и выше градусов по Цельсию. Внешне оно представляет собой пластичный и мягкий материал белого цвета. Его структура представлена в виде кристаллической решетки, построенной по типу тетрагональной сингонии. Его атомное строение обуславливается окружением октаэдров, что дает олову плотность до 7,2 г/куб. м. Если зажать кусок олова в тиски и прислушаться, можно наблюдать своеобразный хруст, исходящий от трущихся кристаллов.

При воздействии низкой температуры на белое олово, структура металла начинает меняться, постепенно переходя в альфа-версию, приобретая серый оттенок. Это обуславливается тем, что при падении температуры ниже 0 градусов, кристаллы формируют новую структуру, как у алмаза. При этом, увеличивается объем металла, и он постепенно начинает распадаться, пока окончательно не превратиться в оловянный порошок.

Переход с одной модификации в другую, обуславливается воздействием низкой температуры. В естественных условиях окружающей среды, этот переход проходит немного быстрее, а максимально быстрый распад достигается при температуре — 33 градуса. Однако образование порошкообразного вещества может происходить не только под влиянием низких температур. Ионное излучение также может вызвать распад металла и его переход в состояние порошка. Существует возможность изменить структуру олова до гелиевого состояния, если достичь необходимого охлаждения в определенных условиях.

Электрофизические характеристики олова обуславливаются его структурой, поэтому каждой модификации присущи свои показатели. Например, бета-олово считается металлом, а версия альфа является полупроводником, который используется при пайке. При воздействии внешних факторов, альфа-олово (ниже 3,72 К) преобразуется в модификацию сверхпроводника. При этом атомы кристаллической решетки бета-модификации образуют s2p2, а форма альфа обращается в состояние sp3. При воздействии магнитного поля олово может проявлять себя по-разному. В одном случае оно парамагнитно, но при определенных обстоятельствам может стать диамагнитным.

Если представить, что различные модификации будут взаимодействовать между собой, то бета-олово может быстро трансформироваться в альфа-олово. Это происходит потому, что структура олова не постоянна. Такой процесс перехода можно сравнить с заражением. Такое поведение металла было замечено еще в 1870 году, и названо уже в 1911 году «оловянной чумой».

В ходе экспериментов и химических опытов было установлено, что заражение можно предотвратить и даже остановить. Для этого необходимо использовать химический элемент — висмут. Ученые даже нашли способ, чтобы ускорить процесс перехода с бета до альфа-версии. Этому способствует химическая реакция олова с хлор станнатом аммония.

Залежи олова

Олово способно локализоваться, как в открытых источниках, так и глубоко под землей. По наблюдениям ученых, процент содержания зарегистрированных источников ничтожно мал. А вот в олово-рудных ресурсах объем минерала значительно увеличивается. В последнее время большую часть находят в воде. Это обуславливается разложением нестабильных минералов, в окисленных зонах.

Олово как природный минерал

В природе олово встречается очень редко. Если сравнить его распространенность с другими металлами, то в этой категории оно занимает 47 место по всей земле. Запасы элемента в земном массиве варьируются в пределах от 2*10-4 до 8*10-3 %, без учета ресурсов в океанских и морских глубинах. Преобладающим минералом, из которого получают олово, считается касситерит. Он содержит в себе порядка 79% металла.

Первые месторождения олова

Самые большие запасы олова находятся в южных континентах — Китае и Японии. Помимо этого, немалые залежи оловянной руды найдены в Южной Америке. Россия также является месторождением данного минерала.

Кислотно-щелочные свойства

Учитывая, что олово является амфотерным веществом, то помимо основных свойств, оно может проявлять кислотные и щелочные характеристики. Благодаря им, появляется вероятность выявления олова во внешней среде. Элемент по некоторым свойствам похож на кварц, что дает возможность определять связь минерала как оксид с соединениями кислот. Большое содержание олова в ископаемых источниках может формировать кварцево-касситеритовые руды. Его щелочные свойства можно заметить в различных сульфитах.

Преобладающие формы

Олово часто встречается в составе горных образований, наполняющих земную кору. Реже его можно встретить в результате образования вулканических пород и других минеральных соединений. Самые большие запасы элемента преобладают в окисной форме.

Олово при низких температурах

Оловянная чума стала причиной трагических событий 1912, во время экспедиции Скотта на Южный полюс. Его путешествие закончилось преждевременно, а виной тому стали оловянные крышки на бачках с горючим. Находясь в холодных климатических условиях, температура достигла той отметки, когда олово преобразовалось в порошок, и все топливные запасы были потеряны.

Изотопы

Олово имеет постоянное количество нуклидов. Количество протонов у него приравнивается к 50-ти. Они равномерно насыщают зону вокруг ядра, что прибавляет больше энергетики. Поэтому, их число считают магическим, а сам элемент располагает максимальным объемом неизменных изотопов, по сравнению с другими элементами. В металле содержаться два изотопа, которые при выпадении из бета-олова становятся радиоактивными.

Твердые минеральные источники

В условиях внешней среды олово может преобладать в трех основных видах:

Рассеянный класс. Неопределенность названия говорит о том, что неизвестно в какой конкретной форме находится элемент. Обычно олово наблюдается в изоморфной рассеянной форме вместе с другими сопутствующими веществами. К ним относятся вольфрам, ниобий и тантал, которые образуют кислотные соединения. Цезий, Таллий и Ванадий способствуют формированию кислых и сульфидных связей. Если олово преобладает в обычном состоянии, то реагенты замещаются в различном изоморфном порядке.

Минеральный тип. Данный тип обуславливает наличием олова в различных минералах. Чаще всего ими являются гранаты, магнетиты, турмалины и другие образования. Обычно их взаимодействие влияет только на преобразование химического состава элемента, не нарушая его структуру. Максимальной накаляемостью в оловоносных минералах наблюдается соединение с гранатами, эпитодами и другими минералами.

Источники сульфидов содержат высокий процент олова как изоморфного компонента. В приморском регионе России найдены новые месторождения сфалеритов, халькопиритов, пиритов и других минералов. Учитывая ограничение изоморфных структур, то при этом случается разложение образца с выпадением филлита.

Формирование и виды осадочных пород

Как природный материал, олово может встречаться не только в различных минералах, породных образованиях, но и других источниках в виде различных соединений.

Природные соединения и сплавы олова

Олово способно формироваться в совокупности с иными химическими веществами в геологических условиях, которые можно классифицировать следующим образом:

Образование руд происходят по сей день. Причиной вполне могут служить океанические осадки с Тихого океана, гидротермальной камчатской зоны или продукты выбросов Тол Бачинского вулкана.

Эффузивные или интрузивные магматические залежи траппов и пикритов на сибирской площадке, а также габброиды, гипербазит и магматические породы, локализующиеся на Камчатке.

Преобразование пород при гидротермическом и метасоматическом влиянии. К таковым стоит отнести золотоносные или медно-никелиевые залегания на территории России и Узбекистана.

Касситерит

Наиболее встречающимся оловянным ресурсом считается касситерит (SnO2). Он представлен в виде окисного соединения олова с кислородом. Учитывая, что этот образец является наиболее встречающимся минералом, содержащим большой процент олова, то первым делом нужно обращать внимание на его структуру. Если детально осмотреть образец породы, то можно наблюдать отдельные кристаллы олова. Они могут достигать до 3-4 мм в диаметре, а в некоторых случаях и больше.

Гидроокисные оловянные источники

На основе достоверной информации, подобные источники белого или серого металла занимают не лидирующие позиции. Они представлены в форме солей поли оловянных кислот. К таким можно отнести варламовит, сукулаит или отвердевшую примесь олова в магнетите. Чаще всего это полу аморфные соединения элемента. Помимо этого, олово содержится в оксидных соединениях — CuSn(OH)6, 3SnO·h3O и других оксидах.

Силикаты

Еще одним распространенным минералом, содержащим олово, является малахит. Он принадлежит к классу силикатов, которые способны формировать огромные залежи металла.

Шпинелиды

Шпинелиды являются еще одним источником окисных соединений, которые содержат оловянные примеси. Основным веществом считается нигерит.

Сульфидные соединения олова

Данный класс обуславливается соединением олова с серными породами. В производственной сфере они занимают вторую позицию. Основным материалом добычи олова является станнин. Помимо этого, к этой группе можно отнести и другие соединение на основе цветных металлов: Cu, Pb или Ag. Такие руды могут содержать различный процент олова, в зависимости от климатических условий.

Минерал Станнин

Оловянный колчедан — это второе название данного минерала, относящегося к сульфидному классу. Он является самым распределенным источником олова, залегающим на территории России. Процентное содержания искомого металла составляет от 10 до 40%. При увеличении этой доли можно наблюдать признаки разложения станина, сопровождающиеся выделением касситерита.

Коллоидная форма олова

С геохимической точки зрения, олово является сложным элементом, поэтому изучено оно не до конца. В природе можно наблюдать олово-кремнистые соединения, относящиеся к группе коллоидов. В основном, олово образуется в результате изменения структуры кристаллической решетки многих соединений и элементов. Благодаря этому и коломорфным связям, металл может изменять свое физическое состояние, образуя гелеобразные смеси.

В ходе множественных экспериментов, ученые выяснили, что при взаимодействии металла с хром-кремневым соединением, олово видоизменяется. При этом его коллоидная форма используется как вспомогательное звено.

Чтобы понять, как изменяется форма и химические свойства олова, необходимо рассмотреть несколько примеров перехода металла в жидкое состояние.

Учитывая, что его геохимические свойства являются наиболее неизученным разделом, то предоставленная информация, это не результаты проведенных опытов или исследований, а всего лишь теоретические выводы ученых. Основываясь на этих фактах, можно разделить локализацию олова в смесях на следующие классы:

• Ионные связи.
• Гидроксильные соединения.
• Сульфидные связи.
• Комплексные соединения.

Все наблюдения по поводу реакций или структуры ионных соединений, строятся на геохимических и валентных предположениях. Они делятся на две основные группы:

Простые ионы, которые наблюдались в примесях с малой долей рН и продуктах магматического разложения. Однако конкретных форм при условии газового или жидкого состояния металла выявлены небыли.

Галогениды — вещества, содержащие фтор и воздействующие на металл в процессе разложения и перехода в иное состояние.

Минеральные формы гидроксильных соединений в щелочной среде часто образуют двух, трех и четырехвалентные оловянные кислоты (h3SnO). Они могут формироваться естественным образом или иметь искусственное происхождение. Результаты проведенных исследований показали, что олово в составе кислот проявляется очень слабо и способна формировать химические комбинации по подобию варламовита.

Сульфидные связи в кислотной сфере крайне неустойчивы.

Комплексная связь была обнаружена в результате опытов, методом воздействия фторовых соединений на касситерит. Анализы показали, фторовые и хлоридные растворы при воздействии на минералы проявляют идентичные свойства. В ходе исследований было проделано несколько опытов с различными реактивами. В результате получились совокупные соединения модели Na2[Sn(OH)2F4]. И это только один из множественных образцов, которые были получены.

Олова-кремневые и коллоидные образования формируются при наличии касситерита, который наблюдается практически во всех оловянных месторождениях.

Особенности производства

Производственный процесс по изготовлению олова состоит из нескольких этапов. Сначала приготовленную руду помещают в специальные дробилки и мельницы, где минерал приобретает мелкую фракцию (кусочки не более 10 мм в диаметре). Затем гравитационно-вибрационным методом извлекаются частицы касситерита. Наряду с этим применяется флотационный метод обогащения минерала, после которого касситерит приобретает концентрат олова до 70%.

В ходе последующей переработки сырья, осуществляется удаление мышьяка и серы. После этого, полученный продукт отправляют в печь для выплавки. Там минерал послойно смешивается с древесными углями, для освобождения его от ненужных веществ. Здесь же добавляется Zn, Pb или Cu. Для очищенного олова используется метод плавки.

Сфера использования

Благодаря свои антикоррозийным свойствам, олово широко применяется при литье различных сплавов. Оно является одним из основных компонентов бронзы, изготовления белой жести и других материалов. Его успешно используют в электротехнической сфере для пайки контактов и микросхем. Олово также необходимо при производстве посуды, которая выполняется и специального оловянного сплава — пьютера.

Во всех вышеперечисленных случаях, элемент используется в малых долях. Большая часть олова приходится на плавление с медью, цинком, свинцом и сурьмой. Также возможно сочетание некоторых элементов: медь с цинком, медь с сурьмой и другие. Благодаря своей экологичности и проводимости, олово используют для изготовления кабелей с большой электропроводностью.

Также олово применяется для изготовления лакокрасочных материалов, которые имитирую золотистое покрытие. Цинко-оловянные соединения используют для легирования стали и нержавеющих сплавов из черного металла.

Помимо этого, оловянные изомеры, полученные искусственным путем являются источниками гамма-излучения, поэтому их успешно применяют в спектроскопии.

Благодаря своим свойствам, олово участвует в производстве анода и различного рода химических испытаниях. На основе свинцово-оловянных сплавов делают аккумуляторные батареи. Они превосходят обычные АКБ по качеству, емкости и сроку службы. Их энергетическая плотность в 5 раз превышает энергию обычных свинцовых аккумуляторов, имея при этом наименьшее сопротивление.

 

Банка — Tin — qaz.wiki

Эта статья о химическом элементе. Для использования в других целях, см Олово (значения) .

химический элемент с атомным номером 50

Химический элемент с атомным номером 50

Олово,  ₅₀ Sn

Банка
Аллотропы	альфа, а (серый) ; бета, β (белый)
вид	серебристо-белый (бета, β) или серый (альфа, α)
Стандартный атомный вес A r, std (Sn)	118,710 (7)
Олово в периодической таблице
Атомный номер ( Z )	50
Группа	группа 14 (углеродная группа)
Период	период 5
Блокировать	p-блок
Электронная конфигурация	[ Kr ] 4д 10 5с 2 5п 2
Электронов на оболочку	2, 8, 18, 18, 4
Физические свойства
Фаза на  СТП	твердый
Температура плавления	505,08  К (231,93 ° С, 449,47 ° F)
Точка кипения	2875 К (2602 ° С, 4716 ° F)
Плотность (около  rt )	белый, β: 7,265 г / см 3 серый, α: 5,769 г / см 3
в жидком состоянии (при  т. пл. )	6,99 г / см 3
Теплота плавления	белый, β: 7,03  кДж / моль
Теплота испарения	белый, β: 296,1 кДж / моль
Молярная теплоемкость	белый, β: 27,112 Дж / (моль · К)
Давление газа P   (Па) 1 10 100 1 к 10 тыс. 100 тыс. при  T   (K) 1497 1657 1855 г. 2107 2438 2893
Атомные свойства
Состояния окисления	−4 , −3, −2, −1, 0, +1, +2 , +3, +4 (  амфотерный оксид)
Электроотрицательность	Шкала Полинга: 1,96
Энергии ионизации	1-я: 708,6 кДж / моль 2-я: 1411,8 кДж / моль 3-я: 2943,0 кДж / моль
Радиус атома	эмпирический: 140  пм
Ковалентный радиус	139 ± 4 вечера
Радиус Ван-дер-Ваальса	217 вечера
Спектральные линии олова
Другие свойства
Естественное явление	изначальный
Кристальная структура	​ Телоцентрированный тетрагональный белый (β)
Кристальная структура	​ гранецентрированный алмазно-кубический серый (α)
Скорость звука тонкого стержня	2730 м / с (при  пт ) (прокат)
Тепловое расширение	22,0 мкм / (м · К) (при 25 ° C)
Теплопроводность	66,8 Вт / (м · К)
Удельное электрическое сопротивление	115 нОм · м (при 0 ° C)
Магнитный заказ	серый: диамагнитный белый (β): парамагнитный
Магнитная восприимчивость	(белый) + 3,1 · 10 −6  см 3 / моль (298 К)
Модуль для младших	50 ГПа
Модуль сдвига	18 ГПа
Объемный модуль	58 ГПа
коэффициент Пуассона	0,36
Твердость по Бринеллю	50–440 МПа
Количество CAS	7440-31-5
История
Открытие	около 35 века до нашей эры
Основные изотопы олова
Изотоп Изобилие Период полураспада ( t 1/2 ) Режим распада Продукт 112 Sn 0,97% стабильный 114 Sn 0,66% стабильный 115 Sn 0,34% стабильный 116 Sn 14,54% стабильный 117 Sn 7,68% стабильный 118 Sn 24,22% стабильный 119 Sn 8,59% стабильный 120 Sn 32,58% стабильный 122 Sn 4,63% стабильный 124 Sn 5,79% стабильный 126 Sn след 2,3 × 10 5  лет β — 126 Сб
Категория: Олово | Рекомендации

Олово — это химический элемент с символом Sn (от латинского : stannum ) и атомным номером  50. Олово — серебристый металл, который обычно имеет слабый желтый оттенок. Олово, как и индий , достаточно мягкое, чтобы его можно было разрезать без особых усилий. Когда брусок олова сгибается, можно услышать так называемый « оловянный крик » в результате двойникования кристаллов олова; эта черта характерна для индия , кадмия , цинка и замороженной ртути . Чистое олово после затвердевания сохраняет зеркальный вид, подобный большинству металлов. Однако в большинстве сплавов олова (таких как олово ) металл затвердевает и приобретает тускло-серый цвет. Олово является пост-переходный металл в группе 14 в периодической таблице элементов . Его получают в основном из минерала касситерита , который содержит оксид олова SnO ₂ . Олово демонстрирует химическое сходство с обоими своими соседями в группе 14, германием и свинцом , и имеет две основные степени окисления , +2 и немного более стабильную +4. Олово является 49-м по распространенности элементом на Земле и имеет, с 10 стабильными изотопами, самое большое количество стабильных изотопов в периодической таблице, благодаря своему магическому числу протонов. Он имеет два основных аллотропа : при комнатной температуре стабильным аллотропом является β-олово, серебристо-белый ковкий металл, но при низких температурах он превращается в менее плотное серое α-олово, имеющее кубическую структуру алмаза . Металлическое олово плохо окисляется на воздухе.

Первый сплав олова используется в больших масштабах была бронзой , изготовленный из ¹ / ₈  олова и ⁷ / ₈   меди , из уже в 3000 г. до н.э.. После 600 г. до н.э. было произведено чистое металлическое олово. Олово, представляющее собой сплав олова на 85–90%, а остальная часть обычно состоит из меди , сурьмы и свинца, использовалось для столовых приборов с бронзового века до 20 века. В наше время олово используется во многих сплавах, в первую очередь в мягких припоях олово / свинец , которые обычно содержат 60% или более олова, а также в производстве прозрачных, электропроводящих пленок оксида индия и олова в оптоэлектронных устройствах. Другое большое приложение для олова коррозии резистентного лужение из стали . Из-за низкой токсичности неорганического олова луженая сталь широко используется для упаковки пищевых продуктов в качестве жестяных банок . Однако некоторые оловоорганические соединения могут быть почти такими же токсичными, как цианид .

Характеристики

Физический

Капля застывшего расплавленного олова

Олово — мягкий, податливый , пластичный и высококристаллический серебристо-белый металл . Когда брусок олова сгибается, от двойникования кристаллов можно услышать потрескивающий звук, известный как « оловянный крик » . Олово плавится при низких температурах около 232 ° C (450 ° F), самой низкой в ​​группе 14. Температура плавления дополнительно снижается до 177,3 ° C (351,1 ° F) для частиц размером 11 нм.

Внешнее видео
β – α переход олова при −40 ° C (промежуток времени; одна секунда видео — это один час в реальном времени

β-олово (металлическая форма или белое олово, структура BCT), которое стабильно при комнатной температуре и выше, является пластичным. Напротив, α-олово (неметаллическая форма или серое олово), которое стабильно при температуре ниже 13,2 ° C (55,8 ° F), является хрупким . α-олово имеет кубическую кристаллическую структуру алмаза , подобную алмазу , кремнию или германию . α-олово вообще не имеет металлических свойств, потому что его атомы образуют ковалентную структуру, в которой электроны не могут свободно перемещаться. Это тускло-серый порошкообразный материал, не имеющий общего применения, кроме нескольких специализированных полупроводниковых применений. Эти два аллотропа , α-олово и β-олово, более известны как серое олово и белое олово соответственно. Еще два аллотропа, γ и σ, существуют при температурах выше 161 ° C (322 ° F) и давлениях выше нескольких ГПа . В холодных условиях β-олово имеет тенденцию самопроизвольно превращаться в α-олово, явление, известное как « оловянный вредитель » или «оловянная болезнь». Некоторые непроверяемые источники также говорят, что во время русской кампании Наполеона 1812 года температура стала настолько низкой, что оловянные пуговицы на солдатской форме со временем рассыпались, что способствовало поражению Grande Armée — стойкая легенда, которая, вероятно, не имеет предыстория в реальных событиях.

Хотя температура α-β превращения номинально составляет 13,2 ° C (55,8 ° F), примеси (например, Al, Zn и т. Д.) Понижают температуру перехода значительно ниже 0 ° C (32 ° F) и при добавлении сурьмы или висмута превращение может вообще не происходить, что увеличивает долговечность олова.

Коммерческие сорта олова (99,8%) сопротивляются трансформации из-за ингибирующего действия небольших количеств висмута, сурьмы, свинца и серебра, присутствующих в качестве примесей. Легирующие элементы, такие как медь, сурьма, висмут, кадмий и серебро, повышают его твердость. Олово довольно легко имеет тенденцию к образованию твердых, хрупких интерметаллических фаз, которые часто нежелательны. Он не образует широкого диапазона твердых растворов в других металлах в целом, и некоторые элементы обладают заметной твердой растворимостью в олове. Однако простые эвтектические системы встречаются с висмутом , галлием , свинцом , таллием и цинком .

Олово становится сверхпроводником ниже 3,72  К и было одним из первых сверхпроводников, изученных; эффект Мейснера , одной из характерных особенностей сверхпроводников, впервые был обнаружен в сверхпроводящих кристаллов олова.

Химическая

Олово устойчиво к коррозии под воздействием воды , но может подвергаться воздействию кислот и щелочей . Олово можно полировать и использовать в качестве защитного покрытия для других металлов. Защитный оксидный ( пассивирующий ) слой предотвращает дальнейшее окисление, такое же, как у олова и других оловянных сплавов. Олово действует как катализатор, когда кислород находится в растворе, и помогает ускорить химическую реакцию.

Изотопы

Олово состоит из десяти стабильных изотопов с атомными массами от 112, 114 до 120, 122 и 124, наибольшее количество из всех элементов. Из них наиболее распространены ¹²⁰ Sn (почти треть всего олова), ¹¹⁸ Sn и ¹¹⁶ Sn, а наименьшее — ¹¹⁵ Sn. Изотопы с четными массовыми числами не имеют ядерного спина , а изотопы с нечетными имеют спин +1/2. Олово с его тремя распространенными изотопами ¹¹⁶ Sn, ¹¹⁸ Sn и ¹²⁰ Sn является одним из самых простых элементов для обнаружения и анализа с помощью ЯМР-спектроскопии , и его химические сдвиги сравниваются с SnMe.
^{₄ .}

Считается, что такое большое количество стабильных изотопов является прямым результатом атомного номера 50, « магического числа » в ядерной физике. Олово также присутствует в 31 нестабильном изотопе, охватывающем все оставшиеся атомные массы от 99 до 139. За исключением ¹²⁶ Sn с периодом полураспада 230 000 лет, все радиоизотопы имеют период полураспада менее года. Радиоактивный ¹⁰⁰ Sn , открытый в 1994 году, и ¹³² Sn — два из немногих нуклидов с « дважды магическим » ядром: несмотря на то, что они нестабильны и имеют очень неравномерное протон-нейтронное отношение, они представляют собой конечные точки, за пределами которых стабильность быстро падает. Еще 30 метастабильных изомеров были охарактеризованы для изотопов от 111 до 131, наиболее стабильным из которых является ^121m Sn с периодом полураспада 43,9 года.

Относительные различия в содержании стабильных изотопов олова можно объяснить их разными способами образования в звездном нуклеосинтезе . ¹¹⁶ Sn через ¹²⁰ Sn включительно образуются в ˙s -Process (медленном захвате нейтронов) в большинстве звезд , и , следовательно , они являются наиболее распространенными изотопами, в то время как ¹²² Sn и ¹²⁴ Sn образуются только в г -процессе (быстрый захват нейтронов) в сверхновые и встречаются реже. (Изотопы от ¹¹⁷ Sn до ¹²⁰ Sn также получают вклад от r- процесса.) Наконец, самые редкие изотопы, богатые протонами, ¹¹² Sn, ¹¹⁴ Sn и ¹¹⁵ Sn, не могут быть получены в значительных количествах в s — или r — процессы и рассматриваются среди p-ядер , происхождение которых еще не совсем понятно. Некоторые предполагаемые механизмы их образования включают захват протонов, а также фотораспад , хотя ¹¹⁵ Sn также может частично образовываться в s -процессе, как напрямую, так и в качестве дочернего элемента долгоживущего ¹¹⁵ In .

Этимология

Слово олов широко распространено в германских языках и восходит к реконструированному протогерманскому * tin-om ; однокоренные слова включают немецкий Зинн , шведский Теннеси и голландское олово . Он не встречается в других ветвях индоевропейского языка , за исключением заимствования из германского (например, ирландское tinne из английского).

Латинское название Олово первоначально означало сплав серебра и свинец, и стало означать «олово» в века- с ранее латинским словом 4 для него был Plumbum candidum , или «белый свинец». Stannum, по- видимому, произошел от более раннего stāgnum (что означает то же самое вещество), происхождения романских и кельтских терминов олова . Происхождение stannum / stāgnum неизвестно; он может быть доиндоевропейским .

Энциклопедический словарь Мейера предполагает, напротив , что олово является производным от (предка) корнуэльского Stean , и является свидетельством того, что Корнуолл в первые века нашей эры был основным источником олова.

История

Церемониальный гигантский бронзовый кортик типа Plougrescant-Ommerschans, Plougrescant, Франция, 1500–1300 гг. До н. Э.

Добычу и использование олова можно отнести к началу бронзового века около 3000 г. до н.э., когда было обнаружено, что медные объекты, образованные из полиметаллических руд с различным содержанием металлов, имели разные физические свойства. Самые ранние бронзовые предметы имели содержание олова или мышьяка менее 2% и поэтому считаются результатом непреднамеренного легирования из-за содержания следов металла в медной руде. Добавление второго металла к меди увеличивает ее твердость, снижает температуру плавления и улучшает процесс литья за счет получения более жидкого расплава, который охлаждается до более плотного и менее губчатого металла. Это было важным нововведением, позволившим отливать гораздо более сложные формы в закрытых формах бронзового века. Объекты из мышьяка из бронзы впервые появляются на Ближнем Востоке, где мышьяк обычно встречается в сочетании с медной рудой, но риски для здоровья были быстро осознаны, и поиск источников гораздо менее опасных оловянных руд начался в раннем бронзовом веке. Это создало спрос на редкое металлическое олово и сформировало торговую сеть, которая связала отдаленные источники олова с рынками культур бронзового века.

Касситерит (SnO ₂ ), форма оксида олова олова, скорее всего, был первоначальным источником олова в древние времена. Другие формы оловянных руд представляют собой менее распространенные сульфиды, такие как станнит, которые требуют более сложного процесса плавки . Касситерит часто накапливается в аллювиальных каналах в виде россыпных отложений, поскольку он более твердый, тяжелый и химически стойкий, чем сопутствующий гранит . Касситерит обычно черного или обычно темного цвета, и эти отложения можно легко увидеть на берегах рек . Аллювиальные ( россыпные ) отложения могли случайно быть собраны и отделены методами, аналогичными промывке золота .

Соединения и химия

В подавляющем большинстве своих соединений олово имеет степень окисления II или IV.

Неорганические соединения

Галогенидные соединения известны для обоих степеней окисления. Для Sn (IV) хорошо известны все четыре галогенида: SnF ₄ , SnCl ₄ , SnBr ₄ и SnI ₄ . Три более тяжелых члена представляют собой летучие молекулярные соединения, а тетрафторид — полимерный. Для Sn (II) также известны все четыре галогенида: SnF ₂ , SnCl ₂ , SnBr ₂ и SnI ₂ . Все твердые полимерные вещества. Из этих восьми соединений окрашены только йодиды.

Хлорид олова (II) (также известный как хлорид олова) является наиболее важным галогенидом олова в коммерческом смысле. Иллюстрируя пути к таким соединениям, хлор реагирует с металлическим оловом с образованием SnCl _4, тогда как реакция соляной кислоты и олова дает SnCl ₂ и газообразный водород. В качестве альтернативы SnCl ₄ и Sn объединяются в хлорид олова с помощью процесса, называемого компропорционированием :

SnCl ₄ + Sn → 2 SnCl ₂

Олово может образовывать множество оксидов, сульфидов и других производных халькогенидов. Диоксид SnO ₂ (касситерит) образуется при нагревании олова в присутствии воздуха . SnO ₂ является амфотерным , что означает, что он растворяется как в кислых, так и в основных растворах. Станнаты со структурой [Sn (OH) ₆ ] ^2- , такие как K ₂ [Sn (OH) ₆ ], также известны, хотя свободная оловянная кислота H ₂ [Sn (OH) ₆ ] неизвестна.

Сульфиды олово существует в обоих состояниях окисления +2 и +4: олова (II) сульфида и олово (IV) сульфид ( мозаики золота ).

Гидриды

Станнан (SnH ₄ ) с оловом в степени окисления +4 нестабилен. Однако хорошо известны гидриды олова олова , например гидрид трибутилолова (Sn (C ₄ H ₉ ) ₃ H). Эти соединения высвобождают временные радикалы трибутилолова, которые являются редкими примерами соединений олова (III).

Оловоорганические соединения

Оловоорганические соединения, иногда называемые станнанами, представляют собой химические соединения со связями олово-углерод. Из соединений олова наиболее коммерчески полезными являются органические производные. Некоторые оловоорганические соединения очень токсичны и используются в качестве биоцидов . Первым оловоорганическим соединением, о котором было сообщено, был дииодид диэтилолова ((C ₂ H ₅ ) ₂ SnI ₂ ), о котором сообщил Эдвард Франкланд в 1849 году.

Большинство оловоорганических соединений представляют собой бесцветные жидкости или твердые вещества, устойчивые к воздействию воздуха и воды. Они принимают геометрию тетраэдра. Тетраалкил- и тетраарилтиновые соединения могут быть получены с использованием реактивов Гриньяра :

SnCl
^{₄ + 4 RMgBr → R
₄ Sn + 4 MgBrCl}

Смешанные галогенид-алкилы, которые являются более распространенными и более важными с коммерческой точки зрения, чем тетраорганопроизводные, получают реакциями перераспределения :

SnCl
^{₄ + R
₄ Sn → 2 SnCl ₂ R ₂}

Двухвалентные оловоорганические соединения встречаются редко, хотя и более распространены, чем родственные двухвалентные германийорганические и кремнийорганические соединения. Более высокая стабилизация Sn (II) объясняется « эффектом инертной пары ». Оловоорганические соединения (II) включают как станнилены (формула: R ₂ Sn, как видно для синглетных карбенов ), так и дистаннилены (R ₄ Sn ₂ ), которые примерно эквивалентны алкенам . Оба класса демонстрируют необычные реакции.

Вхождение

Образец касситерита, основной руды олова.

Олово образуется в результате длительного s- процесса в звездах с низкой и средней массой (с массой от 0,6 до 10 масс Солнца ) и, наконец, путем бета-распада тяжелых изотопов индия .

Олово является 49-м наиболее распространенным элементом в земной коре , составляя 2  ppm по сравнению с 75 ppm для цинка, 50 ppm для меди и 14 ppm для свинца.

Олово не встречается в качестве природного элемента, его необходимо извлекать из различных руд. Касситерит (SnO ₂ ) является единственным коммерчески важным источником олова, хотя небольшие количества олова извлекаются из сложных сульфидов, таких как станнит , цилиндрит , франкеит , канфилдит и теаллит . Минералы с оловом почти всегда связаны с гранитной породой, обычно на уровне 1% содержания оксида олова.

Из-за более высокого удельного веса диоксида олова около 80% добываемого олова приходится на вторичные месторождения, расположенные ниже по течению от первичных залежей. Олово часто извлекается из гранул, смытых в прошлом вниз по течению, и откладывается в долинах или в море. Наиболее экономичные способы добычи олова — это дноуглубительные работы , гидравлические разработки или карьеры . Большая часть олова в мире производится из россыпных месторождений, которые могут содержать всего 0,015% олова.

В 2011 году было добыто около 253 000 тонн олова, в основном в Китае (110 000 т), Индонезии (51 000 т), Перу (34 600 т), Боливии (20 700 т) и Бразилии (12 000 т). Оценки производства олова исторически менялись в зависимости от динамики экономической целесообразности и развития технологий добычи, но, по оценкам, при текущих темпах потребления и технологиях на Земле закончится добыча олова через 40 лет. Лестер Браун предположил, что олово может закончиться в течение 20 лет, основываясь на крайне консервативной экстраполяции 2% роста в год.

Экономически извлекаемые запасы олова

Год	Миллион тонн
1965 г.	4265
1970 г.	3 930
1975 г.	9 060
1980 г.	9 100
1985 г.	3060
1990 г.	7 100
2000 г.	7 100
2010 г.	5 200

Вторичное олово, или лом, также является важным источником металла. Восстановление олова путем вторичного производства или рециркуляции оловянного лома быстро увеличивается. В то время как Соединенные Штаты не добывали олово с 1993 года и не выплавляли олово с 1989 года, они были крупнейшим вторичным производителем, переработав почти 14000 тонн в 2006 году.

Сообщается о новых месторождениях в Монголии , а в 2009 году новые месторождения олова были обнаружены в Колумбии группой Seminole Group Colombia CI, SAS.

Производство

Олово получают карботермическим восстановлением оксида руды с углем или коксом. Могут использоваться как отражательная печь, так и электрическая печь .

Горно-металлургическая промышленность

Промышленность

Подсвечник из жести

Десять крупнейших компаний произвели большую часть мирового олова в 2007 году.

Большая часть мирового олова продается на Лондонской бирже металлов (LME) из 8 стран под 17 брендами.

Крупнейшие производители олова (в тоннах)

Компания	Политика	2006 г.	2007 г.	2017 г.	2006-2017 % изменение
Юньнань Олово	Китай	52 339	61 129	74 500	42,3
ПТ Тимах	Индонезия	44 689	58 325	30 200	-32,4
Malaysia Smelting Corp	Малайзия	22 850	25 471	27 200	19,0
Юньнань Чэнфэн	Китай	21 765	18 000	26 800	23,1
Минсур	Перу	40 977	35 940	18 000	-56,1
ЭМ Винто	Боливия	11 804	9 448	12 600	6,7
Гуанси Китайское олово	Китай	/	/	11 500	/
Thaisarco	Таиланд	27 828	19 826	10 600	-61,9
Металло-химический	Бельгия	8 049	8 372	9 700	20,5
Гэцзю Цзы Ли	Китай	/	/	8 700	/

Международный Tin Совет был создан в 1947 году для контроля цен на олово, пока он не развалился в 1985 году 1984 году Ассоциация Tin продуцирующих стран была создана, с Австралией, Боливии, Индонезии, Малайзии, Нигерии, Таиланде и Заира в качестве членов .

Цена и обмены

Мировое производство и цена (обмен США) олова.

Олово является уникальным среди других минеральных продуктов из-за сложных соглашений между странами-производителями и странами-потребителями, заключенными еще в 1921 году. Более ранние соглашения, как правило, были несколько неформальными и спорадическими и привели к «Первому международному соглашению по олову» в 1956 году, первому непрерывно пронумерованные серии, которые фактически рухнули в 1985 году. Посредством этой серии соглашений Международный совет по олову (ITC) оказал значительное влияние на цены на олово. ИТЦ поддерживал цены на олово в периоды низких цен, покупая олово для своих буферных запасов, и имел возможность ограничивать цену в периоды высоких цен, продавая олово из запасов. Это был подход против свободного рынка, предназначенный для обеспечения достаточного потока олова в страны-потребители и получения прибыли для стран-производителей. Однако буферные запасы были недостаточно велики, и в течение большей части этих 29 лет цены на олово росли, иногда резко, особенно с 1973 по 1980 год, когда безудержная инфляция поразила многие мировые экономики.

В конце 1970-х — начале 1980-х годов государственные запасы олова США находились в агрессивном режиме продаж, отчасти для того, чтобы воспользоваться исторически высокими ценами на олово. Резкий спад 1981–1982 годов оказался весьма суровым для оловянной промышленности. Резко сократилось потребление олова. ИТЦ смог избежать действительно резкого спада за счет ускоренных закупок своих буферных запасов; эта деятельность потребовала от ИТЦ значительных займов у банков и металлоторговых компаний для увеличения своих ресурсов. ИТЦ продолжал занимать до конца 1985 года, когда он достиг своего кредитного лимита. Сразу же последовал крупный «оловянный кризис»: олово было исключено из торгов на Лондонской бирже металлов примерно на три года, вскоре после этого ITC распалась, а цена на олово, теперь находящаяся в условиях свободного рынка, резко упала до 4 долларов за штуку. фунта и оставался на этом уровне в течение 1990-х годов. Цена снова выросла к 2010 году в связи с восстановлением потребления после мирового экономического кризиса 2008–2009 годов, сопровождавшим пополнение запасов и продолжающийся рост потребления в развивающихся странах мира.

Лондонская биржа металлов (LME) является основной торговой площадкой для олова. Другими рынками контрактов на олово являются Рынок олова Куала-Лумпура (KLTM) и Индонезийская биржа олова (INATIN).

Цена за кг в разные годы:

Олово (долл. США за кг)

	2008 г.	2009 г.	2010 г.	2011 г.	2012 г.
Цена	18,51	13,57	20,41	26.05	21,13

Приложения

Мировое потребление рафинированного олова по конечным потребителям, 2006 г.

В 2018 году чуть менее половины всего произведенного олова использовалось в припое. Остальное было разделено между лужением, оловянными химикатами, латунными и бронзовыми сплавами и нишевым использованием.

Припой

Олово уже давно используется в сплавах со свинцом в качестве припоя в количестве от 5 до 70% по весу. Олово со свинцом образует эвтектическую смесь с массовой долей 61,9% олова и 38,1% свинца (атомная доля: 73,9% олова и 26,1% свинца) с температурой плавления 183 ° C (361,4 ° F). Такие припои в основном используются для соединения труб или электрических цепей . С момента вступления в силу Директивы Европейского Союза об отходах электрического и электронного оборудования ( Директива WEEE) и Директивы об ограничении использования опасных веществ 1 июля 2006 г. содержание свинца в таких сплавах снизилось. Замена свинца сопряжена со многими проблемами, включая более высокую температуру плавления и образование усов олова, вызывающих электрические проблемы. В бессвинцовых припоях может появиться оловянный вред, приводящий к потере паяного соединения. Быстро находят заменяющие сплавы, хотя проблемы с целостностью соединений остаются.

Лужение

Олово легко связывается с железом и используется для покрытия свинца , цинка и стали для предотвращения коррозии. Луженые стальные контейнеры широко используются для консервирования пищевых продуктов , и это составляет значительную часть рынка металлического олова. Жестяная банка для консервирования продуктов была впервые произведена в Лондоне в 1812 году. Носители британского английского называют их «консервными банками » , а носители американского английского — « консервными банками » или «жестяными банками». Одним из производных от такого использования является сленговый термин « tinnie » или «tinny», означающий «банка пива» в Австралии . Свистулька так называемый , потому что он был первым массового производства в луженой стали. Медные сосуды для приготовления пищи, такие как кастрюли и сковороды, часто покрывают тонким покрытием из олова , поскольку сочетание кислых продуктов с медью может быть токсичным.

Специализированные сплавы

Ремесленники работают с жестяными листами.

Олово в сочетании с другими элементами образует множество полезных сплавов. Олово чаще всего легировано медью. Олово на 85–99% состоит из олова; подшипниковый металл также имеет высокий процент олова. Бронза состоит в основном из меди (12% олова), а добавка фосфора дает фосфорную бронзу . Металлический колокол также представляет собой сплав меди с оловом, содержащий 22% олова. Олово иногда использовалось в чеканке монет; например, когда-то он составлял однозначный процент (обычно пять процентов или меньше) американских и канадских пенсов. Поскольку медь часто является основным металлом в таких монетах, иногда включая цинк, их можно назвать сплавами бронзы и / или латуни.

Ниобия олова соединения Nb ₃ Sn коммерчески используются в катушках из сверхпроводящих магнитов для его высокой критической температурой (18 K) и критического магнитного поля (25  Т ). Сверхпроводящий магнит весом всего два килограмма способен воздействовать на магнитное поле обычного электромагнита весом в тонны.

Небольшой процент олова добавляют в циркониевые сплавы для оболочки ядерного топлива.

Большинство металлических труб в органе изготовлены из сплава олова и свинца, причем наиболее распространенным является состав 50/50. Пропорция олова в трубе определяет тон трубы, так как олово имеет желаемый тональный резонанс. Когда сплав олово / свинец охлаждается, сначала затвердевает фаза свинца, затем, когда достигается температура эвтектики, оставшаяся жидкость образует слоистую эвтектическую структуру олова / свинца, которая блестящая, а контраст с фазой свинца дает пятнистый или пятнистый эффект. Этот металлический сплав называют пятнистым металлом. Основными преимуществами использования олова для труб являются его внешний вид, обрабатываемость и устойчивость к коррозии.

Оптоэлектроника

В оксидов индия и олова являются электропроводящими и прозрачными, а также используются для изготовления прозрачных электропроводящих пленок с приложениями в Оптоэлектроника устройств , таких как жидкокристаллические дисплеи .

Другие приложения

Репродукция фонаря для сарая 21 века из перфорированной жести.

Перфорированная луженая сталь, также называемая перфорированной жестью, — это ремесленная техника, зародившаяся в Центральной Европе для создания функциональной и декоративной посуды. Существует большое разнообразие декоративных пирсингов, основанных на местных традициях и личных творениях мастеров. Перфорированные оловянные фонарики — наиболее распространенное применение этой ремесленной техники. Свет свечи, проникающий сквозь проницаемый узор, создает декоративный световой узор в комнате, где она находится. Фонари и другие изделия из перфорированного олова были созданы в Новом Свете с первых европейских поселений. Хорошо известный пример — фонарь Revere, названный в честь Пола Ревира .

До современной эпохи в некоторых районах Альп затачивали козий или овечий рог, а на жестяной пластине вырубали буквы с алфавитом и цифрами от одного до девяти. Этот обучающий инструмент был соответственно известен как «рог». Современные репродукции украшены такими мотивами, как сердечки и тюльпаны.

В Америке сейфы для пирогов и пищевые сейфы использовались еще до охлаждения. Это были деревянные шкафы разных стилей и размеров — напольные или подвесные, предназначенные для отпугивания паразитов и насекомых, а также для удержания пыли от скоропортящихся продуктов. Эти шкафы имели вставки из белой жести в дверях, а иногда и по бокам, пробитые домовладельцем, краснодеревщиком или жестянщиком в различных конструкциях, чтобы обеспечить циркуляцию воздуха, исключая при этом мух. Современные репродукции этих статей остаются популярными в Северной Америке.

Оконное стекло чаще всего изготавливается путем плавления расплавленного стекла на расплавленном олове ( флоат-стекло ), в результате чего получается плоская и безупречная поверхность. Это также называется « процессом Пилкингтона ».

Олово также используется в качестве отрицательного электрода в современных литий-ионных аккумуляторах . Его применение несколько ограничено тем фактом, что некоторые поверхности олова катализируют разложение электролитов на основе карбонатов, используемых в литий-ионных батареях.

Фторид олова (II) добавляют в некоторые стоматологические продукты в виде фторида олова (SnF ₂ ). Фторид олова (II) можно смешивать с абразивами кальция, в то время как более распространенный фторид натрия постепенно становится биологически неактивным в присутствии соединений кальция. Также было показано, что он более эффективен, чем фторид натрия в борьбе с гингивитом .

Олово также используется в качестве мишени для создания лазерно-индуцированной плазмы, которая действует как источник света для ультрафиолетовой литографии .

Оловоорганические соединения

Из всех химических соединений олова наиболее активно используются оловоорганические соединения. Мировое промышленное производство, вероятно, превышает 50 000 тонн .

Стабилизаторы ПВХ

Основное коммерческое применение оловоорганических соединений — стабилизация ПВХ- пластиков. В отсутствие таких стабилизаторов ПВХ в противном случае быстро разложился бы под воздействием тепла, света и атмосферного кислорода, что привело бы к обесцвечиванию и хрупкости продуктов. Олово улавливает лабильные ионы хлорида (Cl ^— ), которые в противном случае инициировали бы потерю HCl из пластика. Типичные соединения олова представляют собой производные дибутилолова дихлорида карбоновых кислот, такие как дилаурат .

Биоциды

Некоторые оловоорганические соединения относительно токсичны, но имеют как преимущества, так и проблемы. Они используются с биоцидными свойствами в качестве фунгицидов , пестицидов , альгицидов , консервантов древесины и противообрастающих агентов . Оксид трибутилолова используется в качестве консерванта для древесины . Трибутилолово также используется для различных промышленных целей, таких как контроль шлама на бумажных фабриках, и используется для дезинфекции циркулирующей промышленной охлаждающей воды. Трибутилолово использовалось в качестве добавки к судовой краске для предотвращения роста морских организмов на судах, но его использование сократилось после того, как оловоорганические соединения были признаны стойкими органическими загрязнителями с чрезвычайно высокой токсичностью для некоторых морских организмов (например, собачьей щенки ). ЕС запретил использование оловоорганических соединений в 2003 году, в то время как опасения по поводу токсичности этих соединений для морской жизни и ущерба для воспроизводства и роста некоторых морских видов (в некоторых отчетах описывается биологическое воздействие на морскую жизнь при концентрации 1 нанограмм на литр). ) привели к всемирному запрету Международной морской организацией . Многие страны теперь ограничивают использование оловоорганических соединений судами длиной более 25 м (82 фута). Стойкость трибутилолова в водной среде зависит от природы экосистемы. Из-за такой стойкости и того, что он является добавкой в ​​краску для судов, высокие концентрации трибутилолова были обнаружены в морских отложениях, расположенных вблизи морских доков. Трибутилолово также использовалось в качестве биомаркера импосекса у неограстропод по крайней мере 82 известных видов. Из-за чрезвычайно высоких уровней TBT в местных прибрежных районах из-за судоходства моллюски оказали неблагоприятное воздействие. Импосекс — это наложение мужских половых признаков на женские особи, в результате чего у них начинает расти пенис и семявыносящий проток. Высокий уровень ТБО в вашей системе смертельно опасен, потому что он может повредить эндокринные железы, репродуктивную и центральную нервную системы, структуру костей и желудочно-кишечный тракт млекопитающих. Трибутилолово влияет не только на млекопитающих, но и на каланов, китов, дельфинов и людей.

Органическая химия

Некоторые реагенты олова полезны в органической химии . В большинстве случаев хлорид олова является обычным восстановителем для превращения нитро- и оксимных групп в амины . В реакции Stille паре оловоорганических соединений с органическими галогенидами или Псевдогалогенидами .

Литий-ионные аккумуляторы

Олово образует несколько интерметаллических фаз с металлическим литием, что делает его потенциально привлекательным материалом для аккумуляторных батарей. Большое объемное расширение олова при легировании литием и нестабильность границы раздела олово-органический электролит при низких электрохимических потенциалах представляют собой самые большие проблемы при использовании в промышленных элементах. Проблема была частично решена Sony . Межметаллическое соединение олова с кобальтом и углеродом было реализовано Sony в своих элементах Nexelion, выпущенных в конце 2000-х годов. Состав активного материала составляет примерно Sn _0,3 Co _0,4 C _0,3 . Недавние исследования показали, что только некоторые кристаллические грани тетрагонального (бета) Sn ответственны за нежелательную электрохимическую активность.

Меры предосторожности

Случаи отравления металлическим оловом, его оксидами и солями практически неизвестны. Только H, F, P, Tl и Xe обладают более высокой восприимчивостью к ЯМР-анализу для образцов, содержащих изотопы в их естественном количестве.

Рекомендации

Библиография

• Эта статья включает текст из публикации, которая сейчас находится в общественном достоянии : Carlin, James F., Jr. (1998). «Значительные события, влияющие на цены олова с 1958 года» . Национальная геодезическая служба США
• Участники CRC (2006 г.). Дэвид Р. Лид (ред.). Справочник по химии и физике (87-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press, Taylor & Francis Group. ISBN   978-0-8493-0487-3 .
• Эмсли, Джон (2001). «Жесть» . Природа Строительные блоки: A-Z Руководство по элементам . Оксфорд, Англия, Великобритания: Издательство Оксфордского университета. С.  445–450 . ISBN   978-0-19-850340-8 .
• Гринвуд, штат Нью-Йорк; Эрншоу, А. (1997). Химия элементов (2-е изд.). Оксфорд: Баттерворт-Хайнеманн. ISBN   978-0-7506-3365-9 .
• Хейзерман, Дэвид Л. (1992). «Элемент 50: Олово» . Изучение химических элементов и их соединений . Нью-Йорк: TAB Books. ISBN   978-0-8306-3018-9 .
• Макинтош, Роберт М. (1968). «Банка». В Клиффорде А. Хэмпеле (ред.). Энциклопедия химических элементов . Нью-Йорк: Reinhold Book Corporation. С. 722–732. LCCN   68-29938 .
• Ствертка, Альберт (1998). «Жесть» . Путеводитель по элементам (пересмотренная ред.). Издательство Оксфордского университета. ISBN   978-0-19-508083-4 .

внешние ссылки

ОЛОВО: МИРОВЫЕ РЕСУРСЫ, ЗАПАСЫ, ПРОИЗВОДСТВО И ПОТРЕБЛЕНИЕ

Ресурсы олова, выявленные в недрах 59 стран мира, к началу 1996 г. оценивались в 30 млн. т…

продолжение

---

СВОЙСТВА ОЛОВА

Олово — химический элемент IV группы периодической системы Д.И. Менделеева…

продолжение

---

ФИЗИЧЕСКИЕ, МЕХАНИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОЛОВА

Плотность, г/см³:  в твердом состоянии при 20С……………………………….         7,3

                                 в жидком состоянии при температуре плавления…….       6,98

продолжение

---

ПРИПОИ ОЛОВЯННО-СВИНЦОВЫЕ: ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ, ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

Оловянно-свинцовые припои относятся к легкоплавким (температура плавления — между 145 и 450С), оловянно-свинцово-висмутовые — к особолегкоплавким (температура плавления меньше 145С) видам припоев…

продолжение

---

БАББИТЫ ОЛОВЯННЫЕ, СВИНЦОВЫЕ И КАЛЬЦИВЫЕ: ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ, ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА, УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ И НАЗНАЧЕНИЕ

Баббиты — антифрикционные сплавы на основе олова или свинца с добавками различных легирующих элементов, применяющиеся для заливки подшипников, работающих со смазкой при высоких нагрузках и скоростях скольжения…

продолжение

---

КОРРОЗИОННЫЕ И ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОЛОВА

ОЛОВОСОДЕРЖАЩЕЕ СЫРЬЕ И СПОСОБЫ ЕГО ПЕРЕРАБОТКИ

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ОЛОВА, ОЛОВЯННОГО ПОРОШКА И ОЛОВЯННОЙ ФОЛЬГИ

СВОЙСТВА ОЛОВА РАЗЛИЧНЫХ МАРОК И ОБЛАСТИ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ

Олово — Описание | Электрод-Сервис

Олово – относительно мягкий металл, используется в основном как безопасное, нетоксичное, коррозионностойкое покрытие в чистом виде или в сплавах с другими металлами. Главные промышленные применения олова – в белой жести (луженое железо) для изготовления тары, в припоях для электроники, в домовых трубопроводах, в подшипниковых сплавах и в покрытиях из олова и его сплавов. Олово образует различные соединения, многие из которых находят промышленное применение. Наиболее экономически важный оловосодержащий минерал – касситерит (оксид олова). Мировые месторождения касситерита разрабатывают в Юго-Восточной Азии, в основном в Индонезии, Малайзии и Таиланде. Другие важные месторождения касситерита находятся в Южной Америке (Бразилия и Боливия), Китае и Австралии.

Химический состав различных марок олова:

Компонетнты Марка				ОВЧ-000	О1 пч	О1	О2	О3	О4
Sn, не менее				99,999	99,915	99,9	99,565	98,49	96,43
As, не более				0,0001	0,01	0,01	0,015	0,03	0,05
Fe, не более				0,0001	0,009	0,009	0,02	0,02	0,02
Cu, не более				0,00001	0,01	0,01	0,03	0,1	0,1
Pb, не более				0,00001	0,025	0,04	0,25	1	3
Bi, не более				0,000005	0,01	0,015	0,05	0,06	0,1
Sb, не более				0,00005	0,015	0,015	0,05	0,3	0,3
S, не более				—	0,008	0,007	0,016	0,02	0,02
Zn, не более				0,00003	0,002	0,002	0,002	—	—
Al, не более				0,0003	0,002	0,002	0,002	—	—
Ga, не более				0,00005	—	—	—	—	—
Ag, не более				0,000005	—	—	—	—	—
Au, не более				0,00001	—	—	—	—	—
Co, не более				0,00001	—	—	—	—	—
Ni, не более				0,00001	—	—	—	—	—
Примесей				0,001	0,085	0,1	0,435	1,51	3,51

 

Форма поставки изделий из олова:
Олово марок О1пч, О1, О2, О3, О4 изготовляют в чушках массой 24-26 кг, марки ОВЧ-000 — в чушках массой 5-6 кг или прутках массой 0,25 кг. По согласованию олово марок О1пч, О1 может поставляться в блоках массой до 1200 кг.

Области применения различных марок олова:
ОВЧ-000 — особо чистое, для полупроводниковой техники О1 пч — для пищевой промышленности, для лужения жести О1 — для лужения жести, изготовления припоев О2-О4 — для изготовления баббитов, припоев, труб, фольги, лужения кухонной утвари

 

СВОЙСТВА b -ОЛОВА
Атомный номер						50
Атомная масса						118,710
Изотопы
стабильные						112, 114–120, 122, 124
нестабильные						108–111, 113, 121, 123, 125–127
Температура плавления, ° С						231,9
Температура кипения, ° С						2625
Плотность, г/см 3						7,29
Твердость (по Бринеллю)						3,9
Содержание в земной коре, % (масс.)						0,0004
Степени окисления						6

 

 

Физические свойства олова:
Олово – мягкий серебристо-белый пластичный металл (может быть прокатан в очень тонкую фольгу – станиоль) с невысокой температурой плавления (легко выплавляется из руд), но высокой температурой кипения. Олово имеет две аллотропные модификации: a -Sn (серое олово) с гранецентрированной кубической кристаллической решеткой и b -Sn (обычное белое олово) с объемноцентрированной тетрагональной кристаллической решеткой. Фазовый переход b -> a ускоряется при низких температурах (–30 0 С) и в присутствии зародышей кристаллов серого олова. Чистое олово обладает низкой механической прочностью при комнатной температуре (можно согнуть оловянную палочку, при этом слышится характерный треск, обусловленный трением отдельных кристаллов друг о друга) и поэтому редко используется. Однако оно легко образует сплавы с большинством других черных и цветных металлов. Оловосодержащие сплавы обладают прекрасными антифрикционными свойствами в присутствии смазки, поэтому широко используются как материал подшипников.

Химические свойства олова:
При комнатной температуре олово химически инертно к кислороду и воде. На воздухе олово постепенно покрывается защитной оксидной пленкой, которая повышает его коррозионную стойкость. С химической инертностью олова и его оксидной пленки в обычных условиях связано использование его в покрытии жестяной тары для продуктов питания, прежде всего – консервных банок. Олово легко наносится на сталь и продукты его коррозии безвредны. В соединениях олово проявляет две степени окисления: +2 и +4, причем соединения олова(II) в большинстве своем относительно нестабильны в разбавленных водных растворах и окисляются до соединений олова(IV) (их используют иногда как восстановители, например SnCl 2 ). Разбавленные соляная и серная кислоты действуют на олово очень медленно, а концентрированные, особенно при нагревании, растворяют его, причем в соляной кислоте получается хлорид олова(II), а в серной – сульфат олова(IV). С азотной кислотой олово реагирует тем интенсивнее, чем выше концентрация и температура: в разбавленной HNO 3 образуется растворимый нитрат олова(II), а в концентрированной HNO 3 – нерастворимая b -оловянная кислота H 2 SnO 3 . Концентрированные щелочи растворяют олово с образованием станнитов – солей оловянистой кислоты H 2 SnO 2 ; в растворах станниты существуют в гидроксоформе, например Na 2 [Sn(OH) 4 ]. Наибольшее промышленное значение соединения олова(II) имеют в производстве гальванических покрытий. Соединения олова(IV) находят обширное промышленное применение. Оксиды олова амфотерны, проявляют и кислотные, и основные свойства. Оксид олова(IV) встречается в природе в виде минерала касситерита, а чистый SnO 2 получают из чистого металла; диоксид олова SnO 2 применяется для приготовления белых глазурей и эмалей. Из SnO 2 при взаимодействии со щелочами получают станнаты – соли оловянной кислоты, наиболее важные из которых – станнаты калия и натрия; растворы станнатов находят широкое применение как электролиты для осаждения олова и его сплавов. SnCl 4 – тетрахлорид олова, исходное соединение для многих синтезов других соединений олова, включая и оловоорганические.

Применение олова:
В современном мире более трети добываемого олова расходуется на изготовление пищевой жести и емкостей для напитков. Жесть в основном состоит из стали, но имеет покрытие из олова обычно толщиной менее 0,4 мкм.

Сплавы: Одна треть олова идет на изготовление припоев. Припои – это сплавы олова в основном со свинцом в разных пропорциях в зависимости от назначения. Сплав, содержащий 62% Sn и 38% Pb, называется эвтектическим и имеет самую низкую температуру плавления среди сплавов системы Sn – Pb. Он входит в составы, используемые в электронике и электротехнике. Другие свинцово-оловянные сплавы, например 30% Sn + 70% Pb, имеющие широкую область затвердевания, используются для пайки трубопроводов и как присадочный материал. Применяются и оловянные припои без свинца. Сплавы олова с сурьмой и медью используются как антифрикционные сплавы (баббиты, бронзы) в технологии подшипников для различных механизмов. Современные оловянно-свинцовые сплавы содержат 90–97% Sn и небольшие добавки меди и сурьмы для увеличения твердости и прочности. В отличие от ранних и средневековых свинецсодержащих сплавов, современная посуда из cплавов олова безопасна для использования.

Покрытия из олова и его сплавов: Олово легко образует сплавы со многими металлами. Оловянные покрытия имеют хорошее сцепление с основой, обеспечивают хорошую коррозионную защиту и красивый внешний вид. Оловянные и оловянно-свинцовые покрытия можно наносить, погружая специально приготовленный предмет в ванну с расплавом, однако большинство оловянных покрытий и сплавов олова со свинцом, медью, никелем, цинком и кобальтом осаждают электролитически из водных растворов. Наличие большого диапазона составов для покрытий из олова и его сплавов позволяет решать многообразные задачи промышленного и декоративного характера.

Соединения: Олово образует различные химические соединения, многие из которых находят важное промышленное применение. Кроме многочисленных неорганических соединений, атом олова способен к образованию химической связи с углеродом, что позволяет получать металлоорганические соединения, известные как оловоорганические. Водные растворы хлоридов, сульфатов и фтороборатов олова служат электролитами для осаждения олова и его сплавов. Оксид олова применяют в составе глазури для керамики; он придает глазури непрозрачность и служит красящим пигментом. Оксид олова можно также осаждать из растворов в виде тонкой пленки на различных изделиях, что придает прочность стеклянным изделиям (или уменьшает вес сосудов, сохраняя их прочность). Введение станната цинка и других производных олова в пластические и синтетические материалы уменьшает их возгораемость и препятствует образованию токсичного дыма, и эта область применения становится важнейшей для соединений олова. Огромное количество оловоорганических соединений расходуется в качестве стабилизаторов поливинилхлорида – вещества, используемого для изготовления тары, трубопроводов, прозрачного кровельного материала, оконных рам, водостоков и др. Другие оловоорганические соединения используются как сел

ГОСТ 860-75 Олово. Технические условия (с Изменениями N 1, 2, 3, 4), ГОСТ от 26 декабря 1975 года №860-75

ГОСТ 860-75

Группа В51

ОЛОВО

Технические условия

Tin. Specifications

ОКП 17 2221*
_________________
* См. примечание ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ».

Дата введения 1977-01-01
в части пакетирования 1978-01-01

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 26 декабря 1975 г. N 4040 дата введения установлена 01.01.77

в части пакетирования 01.01.78

Ограничение срока действия снято Постановлением Госстандарта от 30.10.91 N 1688

ВЗАМЕН ГОСТ 5.1027-71 и ГОСТ 860-60

ИЗДАНИЕ (сентябрь 2002 г.) с Изменениями N 1, 2, 3, 4, утвержденными в марте 1979 г., декабре 1981 г., октябре 1986 г., октябре 1989 г. (ИУС 5-79, 4-82, 1-87, 1-90)

ПЕРЕИЗДАНИЕ (по состоянию на апрель 2008 г.)


Настоящий стандарт распространяется на олово, применяемое в различных отраслях промышленности.

(Измененная редакция, Изм. N 4).

1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Олово должно изготовляться в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологической инструкции, утвержденной в установленном порядке.

В зависимости от химического состава установлены марки олова: ОВЧ 000; О1 пч; О1; О2; О3 и О4.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

*1.2. Химический состав олова всех марок должен соответствовать нормам, указанным в таблице.
_________________
* См. примечание ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ».


(Измененная редакция, Изм. N 3, 4).

Марки	Химический состав, %
	Основ- ной элемент	Примеси, не более
	Олово, не менее	мышьяк	железо	медь	свинец	висмут	сурьма	сера	цинк	алюми- ний	галлий	серебро	золото	кобальт	никель	индий	Сумма опре- деляемых примесей
ОВЧ 000	99,999	1·10	1·10	1·10	1·10	5·10	5·10	—	3·10	1·10	5·10	5·10	1·10	1·10	1·10	1·10	1·10
О1 пч	99,915	0,01	0,009	0,01	0,025	0,01	0,015	0,007	0,002	0,002	—	—	—	—	—	—	0,085
О1	99,900	0,01	0,009	0,01	0,04	0,015	0,015	0,008	0,002	0,002	—	—	—	—	—	—	0,1
О2	99,565	0,015	0,02	0,03	0,25	0,05	0,05	0,016	0,002	0,002	—	—	—	—	—	—	0,435
О3	98,49	0,03	0,02	0,10	1,0	0,06	0,3	0,02	—	—	—	—	—	—	—	—	1,51
О4	96,43	0,05	0,02	0,10	3,0	0,10	0,3	0,02	—	—	—	—	—	—	—	—	3,51

Примечания:

1. По требованию потребителя массовая доля висмута в олове марки О1 должна быть не более 0,01%, свинца в олове марки О2 не более 0,15%.

2. По согласованию потребителя с изготовителем в олове марок О1 и О2 допускается массовая доля свинца до 3%.

По согласованию изготовителя с потребителем для изготовления баббита марки Б83 в олове марки О2 допускается увеличение массовой доли свинца, сурьмы и меди за счет уменьшения массовой доли олова.

3. Массовую долю серы определяют по требованию потребителя.

1.3. Олово всех марок изготовляют в виде чушек. Олово марки ОВЧ 000 изготовляют также в виде прутков, а марок О1 пч и О1, О2 — в виде блоков.

(Введен дополнительно, Изм. N 3).

1.4. Форма чушек олова марок О1 пч, О1, О2, О3 и О4 должна соответствовать указанным на черт.1 и 2, марки ОВЧ 000 — на черт.3.

Черт.1; Черт.2. Форма чушек олова марок О1 пч, О1, О2, О3 и О4

Черт.1

Черт.2

Черт.3. Форма чушек олова марки марки ОВЧ 000

Черт.3

Форма прутков должна соответствовать черт.4.

Черт.4. Форма прутков

Черт.4

Размеры блоков должны быть не более: длина — 1500 мм, ширина — 1000 мм, высота — 500 мм.

Размеры на черт.1-4 указаны для изготовления изложниц. Допускаемые отклонения по размерам изложниц должны соответствовать десятому классу точности по ГОСТ 26645-85*.
________________
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ Р 53464-2009. — Примечание изготовителя базы данных.
&nbsp
По согласованию изготовителя с потребителем допускается изготовление олова в чушках и прутках другой формы и размеров.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 3, 4).

1.5. Поверхность чушек, блоков и прутков должна быть без инородных включений без признаков «оловянной чумы». Допускаются волнистая, неровная поверхность, усадочные раковины.

(Измененная редакция, Изм. N 3, 4).

1.6. В изломе прутки не должны иметь инородных включений.

1.7. Чушки и прутки олова марки ОВЧ 000 должны иметь гладкую блестящую поверхность.

1.8. Края чушек и прутков олова всех марок не должны иметь заливов.

1.9. Области применения олова, масса чушек, блоков и прутков приведены в приложении 1.

1.10. Коды ОКП приведены в приложении 2.

(Введен дополнительно, Изм. N 3).

Примеры условных обозначений

Олово в виде прутка марки ОВЧ 000

Олово ПТ ОВЧ 000 ГОСТ 860-75.

То же, в виде чушки марки О1 пч

Олово Ч О1 пч ГОСТ 860-75.

То же, в виде блока марки О1.

Олово Б О1 ГОСТ 860-75.

(Введены дополнительно, Изм. N 3).

2. ПРАВИЛА ПРИЕМКИ

2.1. Олово принимают партиями. Партией считают любое количество олова одной марки, оформленное одним документом о качестве, содержащим:

товарный знак или наименование и товарный знак предприятия-изготовителя;

наименование продукции;

марку олова;

результаты анализа;

номер партии;

количество мест в партии;

обозначение настоящего стандарта.

2.2. Проверке качества поверхности должны быть подвергнуты каждый блок, пруток и верхние чушки пакета, но не менее 5% от общего количества чушек в партии.

2.1, 2.2. (Измененная редакция, Изм. N 3).

2.3. Размеры отлитых изделий не контролируются.

2.4. Для определения потребителем химического состава олова марок О1 пч, О1, О2, О3 и О4 от каждой партии отбирают каждую восьмидесятую чушку, каждый третий блок, но не менее трех чушек и блоков. От каждой плавки олова марок ОВЧ 000 отбирают по одному прутку из трех разных коробок либо три чушки.

2.5. Контроль химического состава на предприятии-изготовителе производят на пробе, отобранной от жидкого металла.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

2.6. Для контроля наличия инородных включений в прутках олова марки ОВЧ 000 используют пруток, отобранный для определения химического состава.

2.7. При несоответствии химического состава пробы требованиям, приведенным в таблице хотя бы по одному показателю, по нему проводят повторный анализ на удвоенной выборке, взятой от той же партии.

Результаты повторного анализа распространяются на всю партию.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

3. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

3.1. Контроль поверхности чушек производят визуально.

*3.2. Определение химического состава — по ГОСТ 15483.0-78 — ГОСТ 15483.11-78.
_________________
* См. примечание ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ».


Допускается определять химический состав другими методами, не уступающими по точности указанным.

При возникновении разногласий в оценке химического состава олова его анализ проводят по ГОСТ 15483.0-78 — ГОСТ 15483.11-78.

Определение химического состава олова марки О2 с увеличенной массовой долей свинца, сурьмы и меди — по методике, согласованной между изготовителем и потребителем.

Массовую долю олова вычисляют по разности 100% и суммы установленных массовых долей примесей, указанных в таблице.

(Измененная редакция, Изм. N 3, 4).

3.3. На заводе-изготовителе для определения химического состава олова всех марок спектральными методами в форму из нержавеющей стали отливают девять стержней диаметром 7-8 мм, длиной 75-80 мм. Отбор пробы производят после полного удаления окислов с поверхности расплавленного олова в начале, середине и конце розлива. Одновременно для определения химического состава химическими методами отливают сплески на металлическую пластинку.

Пробу делят на три части: одну часть направляют на анализ, вторую хранят до окончания приемки партии, третью сохраняют на случай возникновения разногласий в оценке химического состава.

Пробу хранят в бумажном пакете, на котором указывают: номер партии, марку олова, дату изготовления.

Для определения примесей химическими методами в олове марки ОВЧ 000 изготовитель в начале и конце розлива металла отливает сплески на фарфоровую или стеклянную пластинку.

3.4. Отбор и подготовка проб для химического анализа — по ГОСТ 24231-80 с дополнением: каждую пробную чушку сверлят насквозь сверлом диаметром 10-15 мм в трех местах по диагонали: в центре и на расстоянии 1/4 длины от противоположных углов; каждый пробный блок — в шести точках: по три на верхней (А) и нижней (Б) поверхностях. При этом одно сверление производят в середине и два на расстоянии 1/4 длины диагонали от углов на глубину, равную половине высоты блока.

3.3, 3.4. (Измененная редакция, Изм. N 3).

3.5. Для контроля потребителем качества олова марки ОВЧ 000 отобранные прутки либо чушки расплавляют в термостойком стакане. От расплава отливают сплески для химического анализа и шесть стержней для спектрального анализа.

4. МАРКИРОВКА, УПАКОВКА, ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ

4.1. На каждой чушке либо блоке олова всех марок, кроме марки ОВЧ 000, должны быть отлиты или выбиты:

а) товарный знак или наименование и товарный знак предприятия-изготовителя;

б) марка олова;

в) номер плавки.

По согласованию изготовителя с потребителем допускается маркировка только верхних чушек пакета.

На каждую чушку олова марки ОВЧ 000 наносится товарный знак предприятия-изготовителя. На каждый пруток олова марки ОВЧ 000 наносится номер плавки. Допускается нанесение маркировки продукции на ее упаковку.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

4.2. Чушки олова всех марок, кроме марки ОВЧ 000, транспортируют в универсальных контейнерах по ГОСТ 18477-79 или сформированными в пакеты.

Схемы укладки и скрепления чушек олова в пакеты приведены в приложении 3.

Пакеты должны быть обвязаны стальной лентой размерами не менее 0,7х30 мм по ГОСТ 3560-73.

Масса брутто пакета не должна превышать 1350 кг.

Скрепление концов ленты — в замок.

Блоки транспортируют без упаковки.

(Измененная редакция, Изм. N 3, 4).

4.3. На длительное хранение чушки олова должны поставляться в пакетах, сформированных по черт.6, обвязанных металлической лентой. На каждый пакет должна быть нанесена маркировка несмываемой краской с указанием: массы нетто пакета, порядкового номера пакета, номера партии и количества чушек в пакете, года изготовления (для продукции, предназначенной для длительного хранения).

(Измененная редакция, Изм. N 3).

4.4. Каждые чушку и пруток олова марки ОВЧ 000 упаковывают в пакет из полиэтиленовой пленки по ГОСТ 10354-82 и заваривают. Упакованные чушки укладывают в мешок из полиэтиленовой пленки по ГОСТ 10354-82, заваривают и помещают в дощатые ящики типа II-1 по ГОСТ 2991-85 размерами по ГОСТ 21140-88. Прутки, упакованные в пакет из полиэтиленовой пленки, укладывают в коробку из картона по ГОСТ 7933-89 и заклеивают лентой с липким слоем по ГОСТ 20477-86. Допускается прутки, упакованные в пакет из полиэтиленовой пленки, укладывать в пакет из полиэтиленовой пленки по ГОСТ 10354-82 или заворачивать в оберточную бумагу по ГОСТ 8273-75, на которые наклеивают этикетку с указанием марки, номера партии и массы олова. Упакованные прутки помещают в дощатые ящики типа II-1 по ГОСТ 2991-85 размерами по ГОСТ 21140-88. Масса брутто ящика не должна превышать 25 кг.

При отправлении одному получателю двух и более грузовых мест ящики формируют в транспортные пакеты на поддонах по ГОСТ 9078-84 или с применением деревянных брусков сечением 60х60 мм с обвязкой стальной лентой размерами не менее 0,7х30 мм по ГОСТ 3560-73. Скрепление концов ленты — в замок.

Габаритные размеры пакета не должны превышать 1200х800х390 мм. Масса брутто пакета не должна превышать 1,0 т.

В каждый ящик вкладывается документ о качестве, содержащий данные, указанные в п.2.1.

Транспортная маркировка груза — по ГОСТ 14192-96 с дополнительными данными:

товарного знака или наименования и товарного знака предприятия-изготовителя;

наименования продукции;

марки олова;

даты изготовления;

обозначения настоящего стандарта.

(Измененная редакция, Изм. N 3, 4).

4.5-4.7. (Исключены, Изм. N 3).

4.8. Олово перевозят в крытых транспортных средствах в соответствии с правилами перевозки грузов, действующими на транспорте каждого вида. Олово марки ОВЧ 000 транспортируют авиационным транспортом. Допускается транспортирование отдельными почтовыми посылками, а в период с апреля по октябрь — железнодорожным транспортом.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

4.9. Олово должно храниться в закрытом помещении при температуре не ниже плюс 12 °С. В случае обнаружения на олове признаков «оловянной чумы» все слитки должны быть направлены на переплавку.

5. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

5.1. Металлическое олово не токсично, что позволяет применять олово марок О1 пч и О1 для изготовления консервной жести, лужения молочных фляг, пайки и лужения емкостей, используемых в пищевой и консервной промышленностях.

5.2. Вредные примеси, содержащиеся в олове (до 3,5 для марки олова О4) в обычных условиях хранения и применения, в том числе в расплаве при температуре до 600 °С, не выделяются в воздух рабочей зоны в объемах, превышающих предельно допустимую концентрацию в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88.

5.3. Длительное (в течение 15-20 лет) воздействие пыли олова оказывает фиброгенное действие на легкие и может вызвать заболевание работающих пневмокониозом.

Производственные помещения и рабочие места при работе с оловом и оловосодержащими продуктами, склонными к пылеобразованию, должны быть оборудованы вентиляционными устройствами по ГОСТ 12.1.044-89; рабочие должны применять средства индивидуальной защиты органов дыхания — респираторы ШБ-1 «Лепесток» по ГОСТ 12.4.028-76.

5.4. При работе с расплавленным оловом для предупреждения разбрызгивания не допускается пользоваться влажными и холодными инструментами. Розлив металла должен проводиться в сухие изложницы и формы.

5.5. Все работы с расплавленным оловом необходимо выполнять в сухой спецодежде и предохранительных приспособлениях в соответствии с действующей нормативно-технической документацией.

5.1-5.5. (Введены дополнительно, Изм. N 2).

5.6. Требования безопасности при проведении погрузочно-разгрузочных работ согласно ГОСТ 12.3.009-76 и правилам безопасности для предприятий и организаций металлургической промышленности, утвержденным Госгортехнадзором СССР.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

5.7. Сверление контрольных чушек при отборе проб для проведения анализа химического состава олова необходимо проводить в защитных очках ГОСТ 12.4.013-85*.
_________________
* См. примечание ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ».


(Введен дополнительно, Изм. N 2).

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 (cправочное). ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ОЛОВА

ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Справочное

Марка	Форма	Масса, кг	Область применения
ОВЧ 000	Чушка Пруток	0,22-0,28	Для полупроводниковой техники
О1 пч	Чушка Блок	22-26 900-1200	Для производства консервной жести и приготовления химических реактивов
О1	Чушка Блок	22-26 900-1200	Для производства жести, изготовления прутков, ленты и других изделий для электротехнических целей и изготовления сплавов и припоев
О2	Чушка Блок	22-26 900-1200	Для приготовления баббитов, сплавов, припоев, оловянного порошка, изготовления различных видов изделий, фольги, лужения кухонной посуды
О3	Чушка	24-26	Для приготовления припоев
О4	Чушка	24-26	Для приготовления припоев, баббитов и сплавов, модифицирования серого чугуна

(Измененная редакция, Изм. N 3, 4).

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 (обязательное). КОДЫ ОКП

ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Обязательное

Марка	Форма	Код ОКП
ОВЧ 000	Чушки	17 2221 0101 08
	Прутки	17 2221 0202 04
О1 пч	Чушки	17 2221 0102 07
	Блоки	17 2221 0501 07
О1	Чушки	17 2221 0103 06
	Блоки	17 2221 0502 06
О2	Чушки	17 2221 0105 04
	Блоки	17 2221 0503 05
О3	Чушки	17 2221 0106 03
О4	Чушки	17 2221 0108 01

(Введено дополнительно, Изм. N 3).

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 (справочное). Схемы укладки и скрепления в пакеты чушек олова

ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Справочное

Черт.5. Схема укладки и скрепления в пакеты чушек олова, приведенных на черт.1

Схема укладки и скрепления в пакеты чушек олова, приведенных на черт.1

____________
* Размеры для справок.

1 — упаковочная лента; 2 — замок для скрепления ленты

Черт.5

Черт.6. Схема укладки и скрепления в пакеты чушек олова, приведенных на черт.2

Схема укладки и скрепления в пакеты чушек олова, приведенных на черт.2

______________
* Размеры для справок.

1 — упаковочная лента; 2 — замок для скрепления ленты

Черт.6

(Введено дополнительно, Изм. N 4).

ПРИМЕЧАНИЯ ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ»

1 На первой странице дополнить кодом: МКС 77.120.60.

2 Пункт 3.2

ГОСТ 15483.10-78 заменен на ГОСТ 15483.10-2004;

ГОСТ Р 12.4.013-97 заменен на ГОСТ Р 12.4.230.1-2007.

3 В информационном указателе «Национальные стандарты» N 4-2005 опубликована поправка

к ГОСТ 860-75 Олово. Технические условия [см. Переиздание (сентябрь 1997 г.) с Изменениями N 1, 2, 3, 4 и Издание (сентябрь 2002 г.) с Изменениями N 1, 2, 3, 4)]

В каком месте	Напечатано	Должно быть
Пункт 1.2. Таблица. Графа «никель». Для марки ОВЧ 000	1·10	1·10

Электронный текст документа
подготовлен ЗАО «Кодекс» и сверен по:
официальное издание
М.: Стандартинформ, 2008

фактов о олове | Живая наука

Олово — это элемент, который, возможно, наиболее известен тем, что он используется в жестяных банках, которые в наши дни почти всегда на самом деле алюминиевые. Даже оригинальные жестяные банки, впервые представленные в 1800-х годах, в основном были стальными, покрытыми оловом.

Так что олово может показаться непритязательным, но не маловажным. Этот металл используется для предотвращения коррозии и производства стекла. Чаще всего его находят в смеси или сплавах с другими металлами. Олово, например, в основном состоит из олова.

Источники олова

Олово является относительно редким продуктом, составляя лишь около 2 частей на миллион земной коры, согласно данным U.С. Геологическая служба. Олово добывается из различных руд, в основном из касситерита (SnO ₂ ). Металл получают путем восстановления оксидной руды углем в печи.

Очень мало олова было найдено в Соединенных Штатах, много его на Аляске и в Калифорнии. По данным Лос-Аламосской национальной лаборатории, металл в основном производится в Малайе, Боливии, Индонезии, Заире, Таиланде и Нигерии.

Использование олова

Возможно, исторически наиболее важным применением олова было изготовление бронзы — сплава меди и олова или других металлов, которая изменила цивилизацию, открыв бронзовый век.Люди начали делать или продавать бронзовые инструменты и оружие в разное время, в зависимости от географического положения, но принято считать, что бронзовый век начался около 3300 г. до н. Э. на Ближнем Востоке.

Только факты

Согласно данным лаборатории линейных ускорителей Джефферсона, олово имеет следующие свойства:

• Атомный номер (количество протонов в ядре): 50
• Атомный символ (в Периодической таблице элементов): Sn
• Атомный вес (средняя масса атома): 118.710
• Плотность: 7,287 грамма на кубический сантиметр
• Фаза при комнатной температуре: твердое вещество
• Точка плавления: 449,47 градуса по Фаренгейту (231,93 градуса Цельсия)
• Точка кипения: 4,715 F (2602 C)
• Количество изотопов (атомов один и тот же элемент с другим числом нейтронов): 51, 8 стабильный
• Наиболее распространенные изотопы: Sn-112 (естественное содержание 0,97 процента), Sn-114 (0,66 процента), Sn-115 (0,34 процента), Sn-116 (14,54 процента), Sn-117 (7,68 процента), Sn-118 (24.22 процента), Sn-119 (8,59 процента), Sn-120 (32,58 процента), Sn-122 (4,63 процента) и Sn-124 (5,79 процента)

Конфигурация электронов и элементные свойства олова. (Изображение предоставлено Грегом Робсоном / Creative Commons, Андрей Маринкас Shutterstock)

Старый металл

Использование олова в бронзе насчитывает около 5000 лет. Он также иногда появлялся в археологических записях сам по себе. Например, исследователи, проводившие раскопки в еврейском храме в Иерусалиме в 2011 году, обнаружили кусок жести размером с пуговицу, на котором было написано арамейское слово «чистый для Бога».»Эта печать могла использоваться для обозначения церемониально чистых предметов для ритуалов, согласно сообщению в газете Haaretz.

Помимо бронзы, величайшим вкладом олова в человечество, вероятно, была скромная консервная банка. Эта банка возникла в вечной проблеме. о том, как прокормить армию в движении. По данным Института производителей банок (да, даже у банок есть торговая организация), Наполеон Бонапарт в 1795 году предложил награду каждому, кто сможет придумать способ сохранить еду для военных использовать.В 1810 году французский шеф-повар Николя Апперт выиграл приз в размере 12 000 франков, изобретя консервирование — процесс запечатывания еды или напитков в банке или бутылке с использованием кипятка.

Только год спустя это открытие открыло путь к изобретению консервной банки. В 1810 году британский купец Питер Дюран получил патент на использование луженой стали для консервов. Олово устойчиво к коррозии, что делает его идеальным покрытием для относительно дешевой стали.

Жестяная банка прибыла на берега Америки в 1818 году, и производственная компания Thomas Kensett & Co запатентовала жестяную банку в Америке в 1825 году.Гражданская война вызвала рост популярности консервной банки, поскольку генералы снова искали способ накормить своих солдат.

Расцвет олова закончился в середине 20-х ^{-х гг.} века, когда пивоварня Coors представила первую алюминиевую банку. Более дешевый, легкий и пригодный для вторичной переработки алюминий быстро обогнал олово и сталь.

Но олово все еще находит применение. Олово плюс элемент ниобий делает сверхпроводящий металл, используемый для изготовления проволоки. Для изготовления припоя используется сплав олова / свинца. Медь и другие металлы смешивают с оловом, чтобы получить олово, которое когда-то было обычным металлом для посуды.А оконное стекло приобретает свою шелковистую гладкую поверхность из формы из расплавленного олова. Этот метод называется процессом Пилкингтона.

Кто знал?

• Эти золотые статуэтки Оскара не из чистого золота. На самом деле это металл Британии, покрытый золотом. Металл Британии примерно на 92% состоит из олова (остальное — это медь и сурьма).
• Sn? Разве атомным символом олова не должно быть Tn? На самом деле Sn — это сокращение от латинского слова олово, stannum .
• Когда олово сгибается при комнатной температуре, оно издает пронзительный скрипящий звук, известный как «крик олова», вызванный деформацией кристаллов олова.
• При температуре ниже 13 градусов по Цельсию олово превращается в форму, называемую «альфа-олово». Пудрово-серая олово — аллотроп, другая форма элемента. По словам химика Андреа Селла из Лондонского университетского колледжа, альфа-олово — это полупроводник, но его сложно получить.

Текущие исследования

В последнее время технические исследователи заинтересовались графеном, одноатомным слоем углерода, который и тверже, чем алмазы, и поддается растяжению, как резина. Вполне возможно, что следующий прорыв в области высоких технологий, такой как графен, произойдет из скромного олова.

Исследователи из Стэнфордского университета и Национальной ускорительной лаборатории SLAC Министерства энергетики изобрели слой олова толщиной в один атом, который они называют станеном.

Станен особенный, потому что это первый материал, способный проводить электричество со 100-процентной эффективностью при комнатной температуре. Добавление нескольких атомов фтора поддерживает эту эффективность до и за пределами температур, при которых работают компьютерные микросхемы — примерно до 212 F (100 C).

«Согласно закону Мура количество транзисторов в плотной интегральной схеме удваивается примерно каждые два года», — сказал Live Science исследователь Юн Сюй, ныне физик из Университета Цинхуа в Пекине.«Как следствие, удельная мощность интегральных схем увеличивается экспоненциально, что приводит к серьезным проблемам, связанным с потреблением энергии и рассеиванием тепла».

Сюй и его команда, включая физика Шоучэн Чжана из Стэнфорда, знали, что им нужен тяжелый элемент со свойствами так называемого «топологического изолятора». Топологический изолятор — это материал, который проводит электричество по своей поверхности, но не проводит электричество внутри.

«Многие топологические изоляторы были изготовлены из тяжелых элементов, включая ртуть, висмут, сурьму, теллур и селен», — сказал Сюй.«Ни один из них не был идеальным проводником электричества при комнатной температуре».

Олово ранее для этих целей не исследовалось. Но Сюй и его коллеги обнаружили, что, когда атомы олова расположены в едином сотовом слое, свойства элементов меняются. Исследователи сообщили в ноябре 2014 года, что он становится идеальным проводником электричества при комнатной температуре, не теряя ни единого паразитного электрона.

Электроника, сделанная из станена, должна, таким образом, выделять меньше тепла и потреблять меньше энергии, чем их кремниевые аналоги.

Сюй и его сотрудники создали однослойное олово с помощью процесса, называемого молекулярно-лучевой эпитаксией, при котором газообразные версии элемента конденсируются в тонком слое внутри вакуума. По словам Сюй, это сложный процесс, требующий точной температуры и скорости роста слоя, чтобы обеспечить правильную атомную структуру. Команда надеется разработать более дешевые и простые способы производства станена в будущем.

«Следующим шагом будет выращивание высококачественных образцов станена в больших масштабах с последующим использованием этого материала для фундаментальных исследований и практических применений», — сказал Сюй.

Следите за Live Science @livescience, Facebook и Google+.

Дополнительные ресурсы

Введение в химический элемент и его соединения

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 19 мая 2019 г.

Вы когда-нибудь были в Корнуолле, этом романтическом прибрежном графстве в юго-запад Англии? Если да, то вы, наверное, видели останки из пейзажа торчат дымовые трубы оловянных мин. Корнуолл был одним ведущих мировых производителей олова, пока не рухнул мировой рынок в середине 1980-х годов, во многом из-за отказа от использования олова в пищевых банки и упаковки для альтернатив, таких как алюминий и пластик.Несмотря на это, олово остается важным металлом во многих других продуктах. и промышленные процессы, от сварки и пайки до покрытия крыш и изготовление инсектицидов. Рассмотрим подробнее!

Фото: Машинное отделение разрушенного оловянного рудника в Корнуолле, Англия. После последний оловянный рудник в Корнуолле закрылся в 1998 г. промышленность теперь просто романтическое воспоминание. Изображение с оригинала акварель Питера Вудфорда.

Что такое олово?

Фото: Кошки на раскаленной жестяной крыше.Два инженера установили новую жестяную крышу в школе в Кении. Фото CPL Bryant V любезно предоставлено Корпусом морской пехоты США.

Олово — серебристо-белый металл, относящийся к IV группе периодическая таблица химических элементов. Чтобы посмотреть на это, вы никогда не узнаете что это был (по мнению археологов) один из первых и наиболее важные металлы в истории человечества!

Это было открытие того, как можно сочетать олово и медь. в сплаве под названием бронза (много более прочный материал, чем любой металл по отдельности), что открыло одну из основные эпохи цивилизации: бронзовый век.Самые ранние свидетельства того, что мы у людей, использующих олово, есть бронзовые находки 3000–3500 гг. до н.э., хотя очевидно, что он широко не использовался как чистый металл до нескольких тысяч лет позже (вероятно, около 600 г. до н. э.).

Откуда берется олово?

Фото: «Жестяная банка» — это немного неправильное название, потому что банки не целиком сделаны из жести. Жестяные банки изготавливаются из белой жести (сталь с гальваническим покрытием с тонким покрытием олова) или иногда даже из стали, не содержащей олова. По данным Института производителей банок, количество олова, используемого в банках, сократилось примерно на 60 процентов за два десятилетия до 2013 года.

Хотя мы думаем о олове как о повседневном материале, на самом деле оно гораздо реже, чем сопоставимые металлы, такие как медь или цинк (по данным Геологической службы США, медь более 30 раз и цинка примерно в 50 раз чаще, чем олова). По количеству олово находится примерно на полпути к списку химических элементов: 49-е место по количеству обычен в каменистой коре Земли, существует в концентрациях около 2 частей на миллион (0,0002 процента). Другими словами, если вы откопаете тонна камня, жалкие 2 грамма из них будут жесть!

Месторождения олова есть по всему миру, хотя большая часть олова сейчас поступает из южных полушарие — и главным образом из Юго-Восточной Азии.Самый главный производитель странами сейчас являются Китай, Индонезия, Перу, Боливия и Бразилия. Англия (Корнуолл) больше не является важным производителем когда-то были и Соединенные Штаты, несмотря на то, что они были крупнейшим в мире потребитель олова не имеет (по данным Геологической службы США) добывал любой металл с 1993 года.

Большая часть олова производится из руды (необработанного каменного минерала), называемого касситерит, который при плавлении превращается в олово. Сначала руду измельчают в порошок и промывают от примесей перед тем, как нагревается углеродом (в виде угля) и известняком в гигантском печь.Другие металлы, такие как железо, медь и цинк, отделить. Расплавленное олово опускается на дно печи и принимает форму твердые блоки, известные как слитки. Как и большинство других металлов, олово также может быть отделены или очищены с помощью электролиза (электрохимический процесс, который работает противоположно батарее).

Мировое производство олова на рудниках, 2019 г. Шесть стран (Китай, Индонезия, Бирма, Бразилия, Боливия и Перу добывают около 90 процентов мирового олова. Источник: USGS Mineral Commodity Summries: Tin, февраль 2019 г.).

Что такое олово?

Есть две общие формы (аллотропы) олова, которые выглядят и ведут себя по-разному из-за их совершенно разных внутренних кристаллические структуры. Одна — знакомая серебристо-белая форма называется белым оловом или бета-оловом, которое имеет Телоцентрированный тетрагональный структура и преобладает при повседневных температурах. Другая форма, серое олово или альфа-олово является порошкообразным, примерно на две трети плотнее и самопроизвольно появляется при низких температурах. Он менее полезен, потому что он более слабый и более хрупкий, с гранецентрированной кубической кристаллическая структура.Внезапная деградация белого олова в серое олово называется оловянным вредителем.

Физические свойства

Фото: Жестяной сюрприз! Знаете ли вы, что фторид олова (II) добавляет фтор в зубные пасты?

Олово — типичный металл, поскольку он чрезвычайно ковкий (легко работать разными способами), пластичный (легко протягивать проволоку), и легко образует на своей поверхности сероватый защитный оксид, но это намного слабее металлов, таких как железо, поэтому он не используется в качестве строительный материал.Он имеет относительно низкую температуру плавления (одна из причины, по которым он используется в качестве компонента припоя), но относительно высокая температура кипения, что означает, что это жидкость в широком диапазоне температуры и могут быть успешно использованы как таковые в ряде промышленных процессов.

Химические свойства

Олово имеет валентность (способность химического соединения) либо два (II), либо четыре (IV) и, соответственно, образует две разные формы соединений: олово (II) соединения (которые раньше назывались оловом) и олово (IV) соединения (ранее называемые оловянными).Известные соединения олова включают хлорид олова (II), используемый при цинковании, крашении и парфюмерии производство; фторид олова (II), который обеспечивает фторид в некоторых зубные пасты; и оксид олова (IV), промышленный катализатор. Соединения углерод и олово включают ряд важных инсектицидов и дезинфицирующие средства.

Для чего мы используем олово?

Фото: Олово по-прежнему используется в банках и контейнерах, но в гораздо меньшей степени, чем раньше. Из: Американский проект Кэрол М. Хайсмит в фильме Кэрол М.Архив Хайсмит, Библиотека Конгресса, Отдел эстампов и фотографий.

Диаграмма

: Использование олова в США в 2018 году. США больше не добывают и не плавят какое-либо используемое олово. (а этого не происходит уже более четверти века). Примерно три четверти американского олова поступает (почти в равной степени) всего из трех страны: Индонезия, Малайзия и Перу. Источник: USGS Mineral Commodity Summary: Tin, февраль 2019 г.

Лужение было и остается самым важным применением олова.Это включает нанесение очень тонкого защитного покрытия из олова на другие материалы, такие как сталь и медь, либо погружая их в расплавленное олово или путем гальваники. Тусклый оксид олова, образующийся на поверхность белой жести защищает как олово, так и материал это прикрывает. В первые десятилетия 20 века большинство продуктов питания банки изготавливались таким образом вручную и запаивались пайкой. Олово защищал стальные банки от ржавчины и защищал их от кислой пищи и некоторые жестяные банки также были покрыты эмалью внутри для защиты продуктов от реакции с ними.Теперь пластик, картон и композит контейнеры и алюминиевые банки часто делают эту работу. Олово тоже используется для защиты от ржавчины таких вещей, как скрепки, заколки для волос и средства безопасности булавки. Следующим по важности применением олова, помимо жести, является производство множества различных сплавов, в том числе бронзы, припоев различные виды, баббит металлический и оловянный.

Олово

Химический элемент олово классифицируется как другой металл (белое олово) или неметалл (серая олово). Это известно с давних времен.Его первооткрыватель и дата открытия неизвестны.

Зона данных

Классификация:	Олово может вести себя как «другой металл» (белое олово)
	или неметалл (серая жесть).
Цвет:	серебристо-белый
Атомный вес:	118,69
Состояние:	цельный
Температура плавления:	231.928 o C, 505.078 K
Температура кипения:	2620 o C, 2893 K
Электронов:	50
Протонов:	50
Нейтроны в наиболее распространенном изотопе:	70
Электронные оболочки:	2,8,18,18,4
Электронная конфигурация:	[Kr] 4d 10 5s 2 5p 2
Плотность при 20 o C:	7.30 г / см 3

Показать больше, в том числе: тепла, энергии, окисления,
реакций, соединений, радиусов, проводимости

Атомный объем:	16,3 см 3 / моль
Состав:	алмаз искаженный
Твердость:	1,5 МОС
Удельная теплоемкость	0,227 Дж г -1 К -1
Теплота плавления	7.029 кДж моль -1
Теплота распыления	302 кДж моль -1
Теплота испарения	295,80 кДж моль -1
1 st энергия ионизации	708,6 кДж моль -1
2 nd энергия ионизации	1411,8 кДж моль -1
3 rd энергия ионизации	2943 кДж моль -1
Сродство к электрону	107 кДж моль -1
Минимальная степень окисления	-4
Мин.общее окисление нет.	0
Максимальное число окисления	4
Макс. общее окисление нет.	4
Электроотрицательность (шкала Полинга)	1,96
Объем поляризуемости	7,7 Å 3
Реакция с воздухом	легкая, без нагрузки ⇒ SnO 2
Реакция с 15 M HNO 3	легкая, ⇒ SnO 2 , NO x
Реакция с 6 M HCl	нет
Реакция с 6 М NaOH	мягкий, ⇒ H 2 , [Sn (OH 6 )] 2-
Оксид (оксиды)	SnO, SnO 2 (оксид олова)
Гидрид (ы)	SnH 4 , Sn 2 H 6
Хлорид (ы)	SnCl 2 и SnCl 4
Атомный радиус	140.17:00
Ионный радиус (1+ ион)	–
Ионный радиус (2+ ионов)	–
Ионный радиус (3+ ионов)	–
Ионный радиус (1-ионный)	–
Ионный радиус (2-ионный)	–
Ионный радиус (3-ионный)	–
Теплопроводность	66,8 Вт м -1 K -1
Электропроводность	8.7 x 10 6 См -1
Температура замерзания / плавления:	231.928 o C, 505.078 K

Открытие олова

Доктор Дуг Стюарт

Олово известно с древних времен. Мы не знаем, кто это открыл.

Бронзовый век начался примерно в 3000 году до нашей эры, и олово использовалось в бронзе, которая содержит примерно девяносто процентов меди и десять процентов олова.

Добавление олова в сплавы бронзы улучшает их свойства по сравнению с чистой медью: например, бронза тверже и легче отливается, чем медь.

Древние греки получали олово морским путем и называли его «Касситеридес», что означает «Острова олова».

Скорее всего, эти острова находились в Корнуолле, Великобритания, и / или на северо-западе Иберии, Испания, где есть большие залежи олова.

В менее древние времена британский ученый Роберт Бойль опубликовал описание своих экспериментов по окислению олова в 1673 году.

Химический символ олова, Sn, происходит от его латинского названия ‘stannum.’

Кристаллы касситерита — SnO ₂ — оловянная руда (Фото Криса Ральфа)

Замедленная съемка аллотропов олова. Металлическое белое олово становится неметаллическим серым оловом. Это явление известно как «оловянный вредитель» и представляет собой проблему при низких температурах. 1 секунда фильма равна одному часу в реальном времени.

Кусок металлического цинка в растворе хлорида олова. Цинк более активен, чем олово, поэтому вместо хлорида олова образуется хлорид цинка.На цинке начинают образовываться кристаллы чистого металлического олова.

Припой можно использовать для защиты электронных компонентов. Припой обычно на 60% состоит из олова и на 40% из свинца. Здесь снимается припой с печатной платы. Изображение Хьюго.

Внешний вид и характеристики

Вредные воздействия:

Олово считается нетоксичным, но большинство солей олова токсичны. Неорганические соли едкие, но малотоксичные. Металлоорганические соединения олова очень токсичны.

Характеристики:

Олово — серебристо-белый, мягкий, ковкий металл, который можно полировать.

Олово имеет высококристаллическую структуру, и когда оловянный брусок изгибается, слышен «оловянный крик» из-за разрушения этих кристаллов.

В соединениях олово обычно находится в двухвалентном состоянии (Sn ²⁺ ) или четырехвалентном состоянии (Sn ⁴⁺ ).

Устойчив к кислороду и воде, но растворяется в кислотах и ​​щелочах. Открытые поверхности образуют оксидную пленку.При нагревании на воздухе олово образует оксид олова (IV) (оксид олова), который имеет слабую кислотность.

Олово имеет две аллотропные формы при нормальном давлении: серое олово и белое олово. Чистое белое олово постепенно превращается в серый порошок (серое олово), это изменение обычно называют «оловянным вредителем» при температурах ниже 13,2 ^o C. Серое олово вообще не имеет металлических свойств. Банки товарного качества устойчивы к оловянным вредителям в результате ингибирующего действия незначительных примесей.

Использование олова

Олово используется в качестве покрытия на поверхности других металлов для предотвращения коррозии.«Жестяные» банки, например, изготавливаются из стали с луженым покрытием.

Олово можно свернуть в тонкие листы фольги (tinfoil). Современная фольга для покрытия или упаковки пищевых продуктов обычно изготавливается из алюминия.

Сплавы олова коммерчески важны, например, для изготовления мягкого припоя, олова, бронзы и фосфорной бронзы.

Хлорид олова (хлорид олова, SnCl ₂ ) используется в качестве протравы при крашении текстильных изделий и для увеличения веса шелка.

Фторид олова (SnF ₂ ) используется в некоторых зубных пастах.

Численность и изотопы

Изобилие земной коры: 2,3 частей на миллион по весу, 0,4 частей на миллион по молям

Солнечная система изобилия: 9 частей на миллиард по весу, 0,1 частей на миллиард по молям

Стоимость, чистая: 24 доллара за 100 г

Стоимость, оптом: 1,80 $ за 100 г

Источник: В природе олово очень редко встречается в свободном виде. Основная руда — касситерит (SnO ₂ ). Металл получают из касситерита восстановлением руды углем.

Изотопы: Олово содержит 35 изотопов, период полураспада которых известен, массовые числа от 100 до 134. Олово содержит десять стабильных изотопов, больше любого элемента.

Встречающееся в природе олово представляет собой смесь его десяти стабильных изотопов, и они находятся в указанных процентах: ¹¹² Sn (1,0%), ¹¹⁴ Sn (0,7%), ¹¹⁵ Sn (0,3%), ¹¹⁶ Sn (14,5%), ¹¹⁷ Sn (7,7%), ¹¹⁸ Sn (24,2%), ¹¹⁹ Sn (8,6%), ¹²⁰ Sn (32,6%), ¹²² Sn (4.6%) и ¹²⁴ Sn (5,8%). Наиболее распространено ¹²⁰ Sn — 32,6%.

Список литературы

Цитируйте эту страницу

Для онлайн-ссылки скопируйте и вставьте одно из следующего:

  олово 
 

или

  Факты об элементе олова 
 

Чтобы процитировать эту страницу в академическом документе, используйте следующую ссылку в соответствии с MLA:

 "Жесть."Chemicool Periodic Table. Chemicool.com. 24 июля 2015 г. Web.
. 

Олово

---

2

Переходные металлы и комплексная химия ранних актинидных элементов

15 марта 2018 г. — Химики недавно исследовали множественные сходства протактиния, чтобы более полно понять взаимосвязь между переходными металлами и сложной химией раннего актинида…

---

Новая Периодическая таблица капель может помочь раскрыть преступления

25 февраля 2019 г. — Ученые создали периодическую таблицу движений капель, частично вдохновленную параллелями между симметриями атомных орбиталей, которые определяют положения элементов на классической периодической …

---

Прозрачный полупроводник на основе олова может улучшить выработку солнечной энергии

22 апреля 2020 г. — Подвижность является ключевым параметром характеристик полупроводников и связана с тем, насколько быстро и легко электроны могут перемещаться внутри вещества.Исследователи достигли самой высокой мобильности среди тонких пленок …

---

Увеличение срока службы батареи в смартфонах и электромобилях

26 октября 2020 г. — Исследователь работает над тем, чтобы портативные устройства и электромобили оставались заряженными дольше, за счет увеличения срока службы питающих их литий-ионных аккумуляторных батарей. Он делает это, делая …

---

Прорыв в смешивании металлов

24 сентября 2018 г. — Исследователи нашли способ создавать инновационные материалы путем смешивания металлов с точным контролем.Их подход, основанный на концепции, называемой гибридизацией атомов, открывает неизведанную область …

---

Высокоэффективные термоэлектрические материалы: новый взгляд на селенид олова

24 апреля 2019 г. — Измерения на синхротронных источниках BESSY II и PETRA IV показывают, что селенид олова также можно использовать в качестве термоэлектрического материала при комнатной температуре — если высокое давление составляет …

---

Жидкие металлы — секретные ингредиенты для очистки окружающей среды

Октябрь11, 2019 — Жидкометаллические катализаторы демонстрируют большие перспективы улавливания углерода и очистки загрязняющих веществ, требуя так мало энергии, что их можно даже создать в …

---

Ученые объявляют «ядерную» периодическую таблицу

27 мая 2020 г. — Физики разрабатывают «ядерную периодическую таблицу». В то время как традиционная таблица основана на поведении электронов в атоме, эта новая таблица основана на протонах в ядре. Протоны …

---

Наноструктуры из ранее невозможного материала

Мар.8, 2018 — Можно было подумать, что смешивать разные материалы легко — почему бы просто не расплавить их и не слить вместе? Но если цель — создать упорядоченные кристаллы, все обстоит сложнее. Ученые …

---

Открытие «Периодических таблиц» для молекул

9 сентября 2019 г. — Ученые разработали таблицы, похожие на периодическую таблицу элементов, но для молекул. Их подход может быть использован для предсказания новых стабильных веществ и создания полезных…

---

Фактов об олове (атомный номер 50 или Sn)

Олово представляет собой серебристый или серый металл с атомным номером 50 и символом элемента Sn. Он известен тем, что его использовали для изготовления ранних консервов, а также при производстве бронзы и олова. Вот коллекция фактов об элементе олова.

Быстрые факты: олово

• Имя элемента : Олово
• Символ элемента : Sn
• Атомный номер : 50
• Атомный вес : 118.71
• Внешний вид : металлическое серебро (альфа, α) или серый металл (бета, β)
• Группа : Группа 14 (углеродная группа)
• Период : Период 5
• Электронная конфигурация : [Kr] 5s2 4d10 5p2
• Discovery : Известен человечеству примерно с 3500 г. до н.э.

Основные факты об олове

Олово известно с давних времен. Первым сплавом олова, получившим широкое распространение, была бронза, сплав олова и меди.Люди знали, как делать бронзу еще в 3000 году до нашей эры.

Происхождение слова: Англо-саксонское олово, латинское олово, оба названия элемента олова. Назван в честь этрусского бога Тинии; обозначается латинским символом stannum.

Изотопы: Известно много изотопов олова. Обычное олово состоит из десяти стабильных изотопов. Было обнаружено 29 нестабильных изотопов и существует 30 метастабильных изомеров. Олово содержит наибольшее количество стабильных изотопов среди всех элементов из-за его атомного номера, который является «магическим числом» в ядерной физике.

Свойства: Олово имеет температуру плавления 231,9681 ° C, точку кипения 2270 ° C, удельный вес (серый) 5,75 или (белый) 7,31, валентность 2 или 4. Олово представляет собой ковкий серебристо-белый металл. который требует полировки. Он имеет высококристаллическую структуру и умеренно пластичен. Когда брусок олова сгибается, кристаллы ломаются, создавая характерный «оловянный крик». Существуют две или три аллотропные формы олова. Серый или жесть имеет кубическую структуру. При нагревании в 13.При 2 ° C серое олово превращается в белое или b-олово, имеющее тетрагональную структуру. Этот переход от формы а к форме b называется оловянным вредителем. G-форма может существовать при температуре от 161 ° C до точки плавления. Когда олово охлаждается до температуры ниже 13,2 ° C, оно медленно переходит из белой формы в серую, хотя на переход влияют примеси, такие как цинк или алюминий, и его можно предотвратить, если присутствуют небольшие количества висмута или сурьмы. Олово устойчиво к воздействию морской, дистиллированной или мягкой водопроводной воды, но оно подвержено коррозии в сильных кислотах, щелочах и кислотных солях.Присутствие кислорода в растворе увеличивает скорость коррозии.

Применение: Олово используется для покрытия других металлов для предотвращения коррозии. Жестяная пластина поверх стали используется для изготовления коррозионно-стойких банок для пищевых продуктов. Некоторые из важных сплавов олова — мягкий припой, легкоплавкий металл, металл типа, бронза, олово, баббитовый металл, металлический колокол, сплав для литья под давлением, белый металл и фосфорная бронза. Хлорид SnCl · H ₂ O используется в качестве восстановителя и протравы при печати бязи.Соли олова можно распылять на стекло для получения электропроводящих покрытий. Расплавленное олово используется для плавления расплавленного стекла для производства оконного стекла. Кристаллические сплавы олова и ниобия обладают сверхпроводимостью при очень низких температурах.

Источники: Основным источником олова является касситерит (SnO ₂ ). Олово получают восстановлением его руды углем в отражательной печи.

Токсичность : Металлическое олово, его соли и оксиды обладают низкой токсичностью.Луженые стальные банки по-прежнему широко используются для консервирования пищевых продуктов. Уровни воздействия 100 мг / м ³ считаются опасными. Законно допустимое воздействие при контакте или вдыхании обычно составляет около 2 мг / м ³ за 8-часовой рабочий день. Напротив, оловоорганические соединения высокотоксичны, как и цианид. Оловоорганические соединения используются для стабилизации ПВХ, в органической химии, для изготовления литий-ионных батарей и в качестве биоцидных агентов.

Физические данные олова

Источники

• Эмсли, Джон (2001).»Банка». Строительные блоки природы: руководство по элементам от А до Я . Оксфорд, Англия, Великобритания: Издательство Оксфордского университета. С. 445–450. ISBN 0-19-850340-7.
• Greenwood, N. N .; Эрншоу, А. (1997). Химия элементов (2-е изд.). Оксфорд: Баттерворт-Хайнеманн. ISBN 0-7506-3365-4.
• Вист, Роберт (1984). CRC, Справочник по химии и физике . Бока-Ратон, Флорида: Издательство Chemical Rubber Company. стр. E110. ISBN 0-8493-0464-4.

Химия олова (Z = 50) — Chemistry LibreTexts

Упоминается в еврейских писаниях, олово имеет древнее происхождение. Олово является элементом группы 14 (семейство углерода) и имеет в основном металлические свойства. Олово имеет атомный номер 50 и атомную массу 118,710 атомных единиц массы.

Введение

Олово, упоминаемое в еврейских писаниях, имеет древнее происхождение. Первые кузнецы по металлу быстро поняли, что смешивание меди с оловом позволяет получить более прочный металл (бронзу), и сегодня олово ценится в основном за его сплавы.Названный в честь этрусского бога Тинии, химический символ олова взят из латинского stannum . Металл серебристо-белого цвета и в чистом виде очень мягкий. Он выглядит как только что отрезанный алюминий, но на ощупь напоминает свинец.

Полированная олово слегка голубоватого цвета. Он уже много лет используется для покрытия стальных банок для пищевых продуктов, поскольку он более устойчив к коррозии, чем железо. Он образует ряд полезных легкоплавких сплавов (припоев), которые используются для соединения электрических цепей.При сгибании бруска жести возникает характерный визг, который называется «жестяной крик». Олово имеет химическое сходство с германием и свинцом. Добыча олова началась в Австралии в 1872 году, и сегодня олово широко используется в промышленности и торговле.

Таблица 1: Основные свойства олова

цвет	белый с голубоватым оттенком
твердость	мягче золота, тверже свинца
атомный радиус	140 вечера
плотность	5.77 г / см 3
точка плавления	232 градуса Цельсия
точка кипения	2623 градусов Цельсия
электропроводность	примерно на 1/7 от серебра
потенциал электрода	> 0,192 В
первая энергия ионизации	709 кДж / моль
Ионный радиус	93 вечера

Реакции олова

Водород	Олово не повреждено
Азот	Олово поглощает его вместо водорода при электрическом разряде
Аргон	Нет признаков сочетания олова с аргоном
Фтор	Не вступает в реакцию с оловом при низких температурах, но при 100 градусах Цельсия образует фторид олова.Возможно, одно из наиболее известных соединений олова, \ (SnF_2 \), фторид олова (II), имеет торговое название fluoristan и содержится в некоторых фторидных зубных пастах.
Хлор	Действует на олово при комнатной температуре
Бром	Действует на олово при комнатной температуре
сера	Соединяется непосредственно с оловом при нагревании
Селен	Активно Реагирует с оловом
Теллур	Активно Реагирует с оловом
Азот	Формируется на компаунде прямым соединением с оловом
Мышьяк	Реагирует с оловом под действием тепла и света
Сурьма	Растворяется расплавленным оловом

Реакция олова с кислородом

При нагревании в нем олово образует оксид олова

\ [Sn _ {(s)} + O_ {2 (g)} \ rightarrow SnO_ {2 (s)} \]

Реакция олова с водой (паром)

\ [Sn _ {(s)} + 2H_2O _ {(g)} \ rightarrow SnO_ {2 (s)} + 2H_ {2 (g)} \]

Изотопы

Существует 10 известных стабильных изотопов олова, большинства из элементов периодической таблицы.{50} Sn} \) — это «магическое число» в ядерной физике.

Таблица 4: Изотопы олова

Изотоп	% Естественное изобилие
112 а.е.м.	0,95%
116 а.е.м.	14,24%
117 а.е.м.	7,57%
118 а.е.м.	24,01%
119 а.е.м.	8.58%
120 а.е.м.	32,97%
122 а.е.м.	4,71%
124 а.е.м.	5,98%

Аллотропы олова

Олово имеет 3 аллотропа: альфа, бета и гамма олово. Альфа-олово — самая нестабильная форма олова. Бета-олово является наиболее часто встречающимся аллотропом олова, а гамма-олово существует только при очень высоких температурах.

Степени окисления олова

Олово, хотя оно и находится в группе 14 периодической таблицы, согласуется с тенденцией, обнаруженной в группе 13, где более низкая степень окисления предпочтительнее для более низких групп. Олово может существовать в двух степенях окисления +2 и +4, но олово имеет тенденцию существовать в степени окисления +4.

Общие соединения олова

Олово образует два основных оксида, SnO и SnO _{2 (амфотерный).}

Электронная конфигурация олова

Олово имеет электронную конфигурацию в основном состоянии 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4p ⁶ 5s ² 4d ¹⁰ 5p ² и может образовывать ковалентные соединения олова (II) с двумя его неспаренными p-электронами.На трехмерном рисунке ниже первая и самая внутренняя электронная оболочка представлена ​​синими электронами, вторая электронная оболочка, состоящая из восьми электронов, представлена ​​красными электронами, третья оболочка, содержащая восемнадцать электронов, представлена ​​зелеными электронами, а следующая Внешний электрон снова содержит восемнадцать электронов и представлен фиолетовым цветом.

Использование олова

Первые кузнецы по металлу быстро поняли, что при смешивании меди с оловом получается более прочный металл (бронза), и сегодня олово ценится в основном за его сплавы.2 ответ: 4

Напишите уравнение реакции олова с водой. В каких условиях протекает эта реакция?

ответ: Sn (s) + 2H ₂ O (g) → SnO ₂ (s) + 2H ₂ (g) Реакция происходит, если вода нагревается до высокой температуры с образованием пара.

Какая из этих реакций имеет место.

а. олово с кислородом Ответ: ДА

г. олово с водородом Ответ: NO

г. олово с аргоном Ответ: NO

г.олово с хлором Ответ: ДА

Расположите следующие элементы в порядке увеличения атомного радиуса: Sn, K, Ag, C, Pb

Ответ: C

Расположите в порядке убывания энергии ионизации: Sn, Si, Pb, I, In.

Ответ: Si> I> Sn> In> Pb

Список литературы

1. Harwood, William S .; Херринг, Ф. Джеффри; Мадура, Джеффри Д.; и Петруччи, Ральф Х. Общая химия: принципы и современные приложения .Pearson Education, Inc: Нью-Джерси, 2007.
2. Bailar, J.C .; Emeleus, H.J .; Нихольм, сэр Рональд; Тротман-Диккенсон, А.Ф. Комплексная неорганическая химия. Pergamon Press: Оксфорд, 1973.
3. Hampel, Clifford A .; Якобсон, К.А. Энциклопедия химических реакций. Reinhold Publishing Corporation: Нью-Йорк, 1958.
4. Mellor, J.W. Комплексный трактат по неорганической и теоретической химии. Longmans, Green and Co .: Нью-Йорк, 1927.

Авторы и авторство

Олово

Кэтрин Хаускрофт, Алан Г. Шарп

Housecroft Inorganic Chemistry

Неорганическая химия Housecroft & Sharpe признана ведущим учебником в данной области и в этом третьем издании была полностью обновлена. Курс «Неорганическая химия», разработанный в качестве учебного пособия для студентов, ориентирован на преподавание основных принципов неорганической химии современным и актуальным способом.

В рамках единого текста «Неорганическая химия» представляет собой сбалансированное введение в основные физико-неорганические принципы и описательную химию элементов. Используя отработанные примеры и упражнения для самообучения, «Неорганическая химия» укрепляет связи между этими двумя ключевыми темами. Также включены главы по специальным избранным темам, охватывающие неорганическую кинетику и механизм, катализ, химию твердого тела и биоинорганическую химию. Новым в этом издании является раздел об углеродных нанотрубках, включенный в главу, посвященную химии твердого тела.

Неорганическая химия была тщательно разработана с использованием учебных пособий для улучшения обучения. Потрясающий дизайн полноцветного текста и трехмерные иллюстрации оживляют неорганическую химию. Тематические блоки широко использовались для связи химии с проблемами повседневной жизни, химической промышленности, окружающей среды и законодательства, а также природных ресурсов. Новым в этом издании также являются блоки экспериментальных методов, в которых представлены такие физические методы, как дифракционные методы, вычислительная химия, спектроскопия ЭПР и ВЭЖХ.

На многочисленных рабочих примерах учащиеся шаг за шагом выполняют каждый расчет или упражнение. За ними следуют соответствующие упражнения для самообучения с ответами, которые помогут укрепить уверенность в себе. В книгу добавлены новые упражнения для самообучения. Задачи в конце главы (включая «обзорные») укрепляют обучение и развивают предметные знания и навыки. Рамки с определениями и контрольные списки в конце глав служат отличным помощником для пересмотра, а предложения по дальнейшему чтению, от актуальных статей до недавних литературных работ, побуждают студентов изучать темы более глубоко.

Прентис Холл; 3 издание; 2007

.