Tin

Isotope van Tin
iso	NV	halfleeftyd	VM	VE (MeV)	VP
¹¹²Sn	0.97%	Sn is stabiel met 62 neutrone
¹¹⁴Sn	0.66%	Sn is stabiel met 64 neutrone
¹¹⁵Sn	0.34%	Sn is stabiel met 65 neutrone
¹¹⁶Sn	14.54%	Sn is stabiel met 66 neutrone
¹¹⁷Sn	7.68%	Sn is stabiel met 67 neutrone
¹¹⁸Sn	24.22%	Sn is stabiel met 68 neutrone
¹¹⁹Sn	8.59%	Sn is stabiel met 69 neutrone
¹²⁰Sn	32.58%	Sn is stabiel met 70 neutrone
¹²²Sn	4.63%	Sn is stabiel met 72 neutrone
¹²⁴Sn	5.79%	Sn is stabiel met 74 neutrone
¹²⁶Sn	sin	~1 E5 j	β^-	0.380	¹²⁶Sb

Portaal

Chemie

Tin is 'n chemiese element met die simbool Sn, vanuit die Latyn Stannum en met 'n atoomgetal van 50. Hierdie silwerkleurige, smeebare swak metaal word nie geredelik in lug geoksideer nie en bied goeie weerstand teen korrosie. Die element word gebruik in legerings wat aangewend word om ander metale te bedek om hulle teen korrosie te beskerm. Tin word hoofsaaklik uit die mineraal kassiteriet ontgin, waar dit in 'n oksiedvorm aangetref word. Dit kan saam met koper vermeng word om 'n die legering wat algemeen as brons bekend staan te vorm. Piouterlegerings kan soveel as 85% tot 99% tin bevat.

Kenmerkende eienskappe

Tin is 'n smeebare, pletbare, hoogs kristallyne silwerwit metaal; wanneer 'n staaf tin gebuig word kan 'n vreemde kraakgeluid gehoor word as gevolg van die breek van die kristalle. Die metaal weerstaan korrosie deur gedistilleerde-, see- asook sagte water maar kan deur sterk sure, alkalies en suursoute aangeval word. Tin tree op as 'n katalisator wanneer suurstof in oplossing is en dit help om die chemiese aanval op die metaal te versnel. Tin vorm die dioksied SnO₂ as dit in die teenwoordigheid van lug verhit word. SnO₂ is op sy beurt 'n baie swak suur en vorm tinsoute (SnO₃^2-) met basiese oksiede. Tin kan blink gepoleer word en word gebruik as beskermende laag vir ander metale om hulle teen korrosie of chemiese aanval te beskerm. Die metaal verbind direk met chloor en suurstof en verplaas waterstof uit verdunde sure. Tin is smeebaar teen gewone temperature maar is bros as dit verkoel word.

Allotrope

Tin se chemiese eienskappe val tussen dié van metale en nie-metale net soos die halfgeleiers silikon en germanium. Tin het twee allotrope teen normale drukke en temperature: grys- en wit tin.

Onder 13.2 °C bestaan dit as 'n grys of alfa tin wat 'n kubiese kristalstruktuur het soortgelyk aan silikon en germanium. Grys tin het geen metaaleienskappe nie en is 'n dowwe grys poeieragtige materiaal met min gebruike buiten vir 'n paar gespesialiseerde halfgeleiertoepassings.

Alhoewel die oorgangstemperatuur 13.2 °C is, vind die verandering nie plaas tensy die metaal baie suiwer is nie en slegs as die blootstellingstemperatuur ver onder 0 °C is.^[1] Kommersiële graad van tin (99.8%) weerstaan die oorgang as gevolg van die inhiberende effek van die klein hoeveelhede bismut, antimoon, lood en silwer wat teenwoordig is as onsuiwerhede. Legeringselemente soos koper, antimoon, bismut, kadmium en silwer verhoog die hardheid van tin. Tin vorm geredelik harde, bros intermediêre fases wat dikwels ongewens is. Dit los oor die algemeen nie goed op in ander metale nie en daar is baie min metale wat vastetoestand oplossings in tin sal vorm. Eenvoudige eutektiese stelsels kan egter met bismut, gallium, lood, tallium en sink gevorm word.^[2]

Gebruike

Tin verbind geredelik met yster en is al gebruik om lood of sink en staal te bedek om korrosie te voorkom. Tingeplateerde staalhouers ("blik") word dikwels gebruik vir voedselbewaring en hierdie gebruik maak 'n groot deel van die mark vir tin uit.

Ander gebruike:

Tin word gebruik in verskeie legerings soos brons, piouter, fosforbrons, sagte soldeersel en dies meer.
Die belangrikste sout, tin(II)chloried, word as reduseermiddel aangewend en om die vaslegging van kleurstowwe in die calico drukproses te verseker. Elektriesgeleidende bedekkings word as tinsoute op glas gesproei. Hierdie bedekkings word gebruik in paneelligte en in die vervaardiging van vrieswerende motorruite.
Die metaalpype in pyporrels word meestal gemaak met legerings wat tin/loodlegerings bevat. Die hoeveelheid tin in die pyporrel speel 'n rol in die toonhoogte van die pyp, aangesien tin die mees resonante metaal is.
Vensterglas word dikwels gemaak deur gesmelte glas wat bo op gesmelte tin dryf om sodoende 'n baie plat oppervlak te verkry (Hierdie proses staan as die "Pilkington-proses" bekend).
Tin word ook gebruik in soldeersel om pype te las of elektroniese stroombane te bou. Dit word ook gebruik as legeringsmetaal in laers asook in 'n verskeidenheid chemiese toepassings. Alhoewel suiwer tin 'n hoër smeltpunt het as 'n lood-tinlegering word dit al hoe meer gebruik om loodlegerings te vervang (soms saam met ander metale in legering) in vele toepassings vanweë die giftigheid van lood.
Tinfoelie was voorheen dikwels gebruik om voedsel in toe te draai en medisyne in te verpak; maar is vroeg in die 20^ste eeu vervang met aluminiumfoelie.

Tin word 'n supergeleier by enige temperatuur laer as 3.72 K. Tin was om die waarheid te sê een van die eerste supergeleiers wat bestudeer is; die Meissnerverskynsel, 'n kenmerk van supergeleiers, is vir die eerste keer ontdek tydens supergeleiertoetse op tinkristalle. Die niobium-tin verbinding Nb₃Sn word in die handel gebruik as drade vir supergeleidende magnete, vanweë die materiaal se hoë kritieke temperatuur (18K) en kritiese magnetiese veld (25 Tesla). 'n Supergeleidende magneet wat slegs 'n paar kilogram weeg is in staat om magnetiese velde te skep wat vergelykbaar is aan dié wat met konvensionele elektromagnete opgewek kan word wat etlike tonne weeg.

Sien ook Kategorie:Verbindings van tin

Geskiedenis

Tin is een van die vroegste metale aan die mens bekend en is gebruik as 'n bestanddeel in brons sedert antieke tye. Tin is reeds omstreeks 3 500 v.C. in bronsimplemente gebruik, hoofsaaklik te wyte aan die hardheidseienskappe wat dit aan brons verleen. Die metaal in sy suiwer vorm is egter eers rondom 600 v.C. gebruik.

Verspreiding en vervaardiging

In 2007 was die Volksrepubliek China die grootste tinprodusent met 43% van die wêreldaandeel, gevolg deur Indonesië en Peru volgens die USGS.

Tin word vervaardig deur die erts met steenkool in 'n hoogoond te reduseer. Die metaal is 'n relatief skaars element met 'n natuurlike verspreiding in die aardkors van ongeveer 2 dpm vergeleke met die 94 dpm van sink, 63 dpm van koper en 12 dpm vir lood. Die meeste van die wêreld se tin word ontgin vanuit sedimentêre neerslae. Die enigste mineraal van handelsbelang is kasseriet (SnO₂). Daar word egter klein hoeveelhede tin herwin vanuit sulfiedkomplekse soos stanniet, silindriet, frankeïet, kanveldiet en tealliet. Herwinning is ook 'n baie belangrike bron van tin.

Tasmanië bevat ook neerslae van geskiedkundige belang, veral op Mount Bischoff en Renison Bell.

Daar word geraam dat teen die huidige verbruikstempo, die aarde se tinreserwes oor sowat 40 jaar uitgeput sal wees.^[3] Lester Brown het egter beraam dat met 'n uiters konserwatiewe ekstrapolasie van 2% groei per jaar, tinreserwes selfs binne 20 jaar uitgeput kan word.^[4]

Verwysings

↑ Mel Schwartz.Encyclopedia of Materials, Parts and Finishes, 2de uitgawe, afdeling Tin and Alloys, Properties. CRC Press,2002.ISBN 1-56676-661-3
↑ Mel Schwartz.Encyclopedia of Materials, Parts and Finishes, 2de uitgawe, afdeling Tin and Alloys, Properties. CRC Press,2002.ISBN 1-56676-661-3
↑ 26 Mei, 2007, New Scientist, volume 194, uitgawe 2605, bladsye 38-39, issn = 0262 4079, How Long Will it Last?
↑ Brown, Lester Plan B 2.0, New York: W.W. Norton, 2006. bl. 109