Vegyi elem ón. Az ón tulajdonságai és felhasználása. Az ón atom felépítése Tin olvasott formában

Könnyű színesfém, egyszerű szervetlen anyag. A periódusos rendszerben Sn, stannum jelöléssel szerepel. Latinul fordítva azt jelenti: „tartós, ellenálló”. Kezdetben ezt a szót az ólom és ezüst ötvözetére használták, és csak jóval később kezdték így nevezni a tiszta ónt. Az „ón” szó szláv eredetű, jelentése „fehér”.

A fém nyomelem, és nem a leggyakoribb a földön. A természetben különféle ásványok formájában fordul elő. Az ipari bányászat számára a legfontosabbak: kassziterit - ónkő, és stannin - ón-pirit. Az ónt ércekből vonják ki, amelyek általában legfeljebb 0,1 százalékot tartalmaznak ebből az anyagból.

Az ón tulajdonságai

Könnyű, puha, rugalmas fém, ezüstös-fehér színben. Három szerkezeti módosítása van, az α-ón (szürke ón) állapotból +13,2 °C hőmérsékleten β-ón (fehér ón) állapotba, +161 °C-on pedig γ-ón állapotba megy át. A módosítások nagyban különböznek tulajdonságaikban. Az α-ón egy szürke por, amely félvezetőnek minősül, a β-ón (szobahőmérsékleten „közönséges ón”) ezüstös, képlékeny fém, a γ-ón pedig egy fehér, törékeny fém.

A kémiai reakciókban az ón polimorfizmust, azaz savas és bázikus tulajdonságokat mutat. A reagens levegőben és vízben meglehetősen inert, mivel gyorsan beborítja egy tartós oxidfilmmel, amely megvédi a korróziótól.

Az ón könnyen reagál nemfémekkel, de nehezen reagál tömény kénsavval és sósavval; nem lép kölcsönhatásba ezekkel a savakkal hígított állapotban. Reagál tömény és híg salétromsavval, de különböző módon. Az egyik esetben ónsavat, a másikban ón-nitrátot nyernek. Lúgokkal csak melegítés közben lép reakcióba. Oxigénnel két oxidot képez, 2-es és 4-es oxidációs állapotú. A szerves ónvegyületek egész osztályának alapja.

Hatás az emberi szervezetre

Az ón az ember számára biztonságosnak tekinthető, jelen van szervezetünkben, és minden nap minimális mennyiségben jutunk hozzá élelmiszerekből. Szerepét a szervezet működésében még nem vizsgálták.

Az óngőz és aeroszol részecskéi veszélyesek, mivel hosszan tartó és rendszeres belélegzés esetén tüdőbetegségeket okozhatnak; A szerves ónvegyületek is mérgezőek, ezért védőfelszerelést kell viselni, ha vele és vegyületeivel dolgozik.

Egy ónvegyület, például az ónhidrogén, az SnH 4, súlyos mérgezést okozhat, ha nagyon régi konzervet fogyasztanak, amelyben szerves savak reagáltak a doboz falán lévő ónréteggel (az ón, amelyből a konzervdobozokat készítik, vékony vaslap, mindkét oldalán ónnal bevonva). Az ón-hidrogénmérgezés akár végzetes is lehet. A tünetek közé tartozik a görcsrohamok és az egyensúlyvesztés érzése.

Amikor a levegő hőmérséklete 0 °C alá csökken, a fehér ón szürke ón módosulatává alakul. Ebben az esetben az anyag térfogata csaknem egynegyedével növekszik, az óntermék megreped és szürke porrá válik. Ezt a jelenséget „bádogpestisnek” nevezték el.

Egyes történészek úgy vélik, hogy Napóleon hadseregének oroszországi vereségének egyik oka az „ónpestis”, mivel a francia katonák ruházatának gombjait és az övcsatokat porrá változtatta, és ezáltal demoralizáló hatást gyakorolt ​​a hadseregre.

De íme egy valós történelmi tény: Robert Scott angol sarkkutató déli sarki expedíciója tragikusan végződött, részben azért, mert az ónnal lezárt tartályokból minden üzemanyag kiömlött, elvesztették a motoros szánokat, és nem volt elég erejük. járni.

Alkalmazás

Az olvasztott ón nagy részét a kohászatban használják fel különféle ötvözetek gyártása. Ezeket az ötvözeteket csapágyak, csomagolófóliák, bádoglemezek, bronzok, forraszanyagok, huzalok és tipográfiai betűtípusok gyártására használják.
- A fólia formájú ón (sztaniol) igényes a kondenzátorok, étkészletek, műtárgyak és orgonasípok gyártásában.
- Szerkezeti titánötvözetek ötvözésére használják; vasból és más fémekből készült termékek korróziógátló bevonatainak felhordásához (ónozás).
- A cirkóniumötvözet nagy tűzállósággal és korrózióállósággal rendelkezik.
- Ón(II)-oxid - csiszolóanyagként használják optikai üvegek feldolgozásában.
- Az elemek gyártásához használt anyagok egy része.
- Aranyfestékek és gyapjúfestékek gyártásában.
- Az ón mesterséges radioizotópjait γ-sugárzás forrásaként használják a biológia, a kémia és az anyagtudomány spektroszkópiai kutatási módszereiben.
- Az ón-diklorid (ónsó) az analitikai kémiában, a textiliparban festésre, a vegyiparban szerves szintézisre és polimerek előállítására, az olajfinomításban - olajok színtelenítésére, az üvegiparban - üvegfeldolgozásra.
- Az ón-bór-fluoridot ón, bronz és egyéb, az ipar számára szükséges ötvözetek előállítására használják; ónozáshoz; laminálás.

Lásd még: A kémiai elemek listája rendszám szerint és a kémiai elemek betűrendes listája Tartalom 1 Jelenleg használt szimbólumok ... Wikipédia

Lásd még: Kémiai elemek listája szimbólumok szerint és A kémiai elemek ábécé szerinti listája Ez a kémiai elemek listája növekvő atomszám szerint rendezve. A táblázat az elem, szimbólum, csoport és pont nevét mutatja a... ... Wikipédiában

- (ISO 4217) Kódok a pénznemek és alapok ábrázolásához (angol) Codes pour la représentation des monnaies et type de fonds (francia) ... Wikipédia

Az anyag legegyszerűbb formája, amely kémiai módszerekkel azonosítható. Ezek egyszerű és összetett anyagok összetevői, amelyek azonos nukleáris töltéssel rendelkező atomok gyűjteményét képviselik. Az atommag töltését a protonok száma határozza meg... Collier enciklopédiája

Tartalom 1 Paleolit ​​korszak 2 Kr.e. 10. évezred. e. 3 Kr.e. 9. évezred uh... Wikipédia

Tartalom 1 Paleolit ​​korszak 2 Kr.e. 10. évezred. e. 3 Kr.e. 9. évezred uh... Wikipédia

Ennek a kifejezésnek más jelentése is van, lásd oroszul (jelentések). Oroszok... Wikipédia

1. terminológia: : dw A hét napjának száma. Az „1” a Hétfőnek felel meg. A kifejezés meghatározásai különböző dokumentumokból: dw DUT A moszkvai és az UTC idő közötti különbség, egész óraszámban kifejezve A kifejezés meghatározásai ... ... A normatív és műszaki dokumentáció kifejezéseinek szótár-referenciája

Az ón kémiai elem az emberiség által ismert hét ősi fém egyike. Ez a fém a bronz része, ami nagyon fontos. Jelenleg az ón kémiai elem elvesztette népszerűségét, de tulajdonságai részletes megfontolást és tanulmányozást érdemelnek.

Mi az elem

Az ötödik periódusban, a negyedik csoportban (a fő alcsoportban) található. Ez az elrendezés azt jelzi, hogy az ón kémiai elem egy amfoter vegyület, amely bázikus és savas tulajdonságokat is képes felmutatni. A relatív atomtömeg 50, tehát könnyű elemnek számít.

Sajátosságok

Az ón kémiai elem ezüstfehér színű műanyag, képlékeny, könnyű anyag. Használata során elveszíti fényét, ami jellemzőiből adódóan hátránynak számít. Az ón diszpergált fém, ezért kinyerése nehézségekbe ütközik. Az elem magas forrásponttal (2600 fok), alacsony olvadásponttal (231,9 C), nagy elektromos vezetőképességgel és kiváló alakíthatósággal rendelkezik. Magas szakítószilárdsággal rendelkezik.

Az ón olyan elem, amely nem rendelkezik toxikus tulajdonságokkal és nincs negatív hatással az emberi szervezetre, ezért igény van rá az élelmiszergyártásban.

Milyen egyéb tulajdonságai vannak az ónnak? Ha ezt az elemet választja edények és vízvezetékek készítéséhez, nem kell félnie a biztonsága miatt.

Megtalálás a testben

Mi jellemzi még az ónt (kémiai elemet)? Hogyan olvasható a képlete? Ezeket a kérdéseket az iskolai tanterv tárgyalja. Szervezetünkben ez az elem a csontokban található, elősegítve a csontszövet regenerációjának folyamatát. Makrotápanyagnak minősül, ezért a teljes élethez az embernek napi két-tíz mg ónra van szüksége.

Ez az elem táplálékkal nagyobb mennyiségben kerül a szervezetbe, de a belek a bevitt mennyiség legfeljebb öt százalékát szívják fel, így a mérgezés valószínűsége minimális.

Ennek a fémnek a hiánya esetén a növekedés lelassul, halláskárosodás lép fel, a csontszövet összetétele megváltozik, és kopaszság lép fel. A mérgezést ennek a fémnek a porának vagy gőzeinek, valamint vegyületeinek felszívódása okozza.

Alaptulajdonságok

Az ón sűrűsége átlagos. A fém erősen korrózióálló, ezért a nemzetgazdaságban használják. Például az ónra van kereslet a bádogdobozok gyártásában.

Mi jellemzi még az ónt? Ennek a fémnek a használata azon is alapul, hogy képes különböző fémeket kombinálni, így az agresszív környezettel szemben ellenálló külső környezetet hoz létre. Maga a fém például háztartási cikkek és edények ónozásához szükséges, forraszanyagai pedig rádiótechnikához és elektromossághoz szükségesek.

Jellemzők

Külső jellemzőit tekintve ez a fém hasonló az alumíniumhoz. A valóságban a hasonlóság jelentéktelen, csak a könnyedség és a fémes csillogás, valamint a kémiai korrózióval szembeni ellenállás korlátozza. Az alumínium amfoter tulajdonságokkal rendelkezik, így könnyen reagál lúgokkal és savakkal.

Például, ha az alumíniumot ecetsavnak teszik ki, kémiai reakció figyelhető meg. Az ón viszont csak erős tömény savakkal tud reagálni.

Az ón előnyei és hátrányai

Ezt a fémet gyakorlatilag nem használják az építőiparban, mivel nincs nagy mechanikai szilárdsága. Alapvetően manapság nem tiszta fémet használnak, hanem annak ötvözeteit.

Kiemeljük ennek a fémnek a fő előnyeit. A formálhatóság különösen fontos a háztartási cikkek készítésénél. Például az ebből a fémből készült állványok és lámpák esztétikusan néznek ki.

Az ónbevonat jelentősen csökkenti a súrlódást, ezáltal védi a terméket az idő előtti kopástól.

Ennek a fémnek a fő hátrányai között megemlíthető alacsony szilárdsága. Az ón nem alkalmas jelentős terhelést jelentő alkatrészek és alkatrészek gyártására.

Fémbányászat

Az ón olvasztása alacsony hőmérsékleten történik, de az extrakció nehézségei miatt a fém drága anyagnak számít. Az alacsony olvadáspont miatt, ha ónt viszünk fel egy fém felületére, jelentős elektromos energia megtakarítás érhető el.

Szerkezet

A fém szerkezete homogén, de a hőmérséklettől függően különböző, jellemzőiben eltérő fázisai lehetségesek. Ennek a fémnek a leggyakoribb módosításai között megjegyezzük a β-változatot, amely 20 fokos hőmérsékleten létezik. Az ón fő jellemzői a hővezető képesség és annak forráspontja. Amikor a hőmérséklet 13,2 C-ról lecsökken, α-módosulás képződik, úgynevezett szürke ón. Ennek a formának nincs plaszticitása és alakíthatósága, és kisebb a sűrűsége, mert más a kristályrácsa.

Az egyik formáról a másikra való áttéréskor térfogatváltozás figyelhető meg, mivel sűrűségkülönbség van, ami az óntermék pusztulását eredményezi. Ezt a jelenséget „ónpestisnek” nevezik. Ez a tulajdonság ahhoz a tényhez vezet, hogy a fém felhasználási területe jelentősen csökken.

Természetes körülmények között az ón nyomelem formájában megtalálható a kőzetekben, ásványi formái is ismertek. Például a kasszirit tartalmazza az oxidját, az ón-pirit pedig a szulfidját.

Termelés

A legalább 0,1 százalékos fémtartalmú ónércek számítanak ígéretesnek az ipari feldolgozásra. Jelenleg azonban olyan lelőhelyeket is kiaknáznak, amelyekben a fémtartalom csak 0,01 százalék. Az ásvány kinyerésére különféle módszereket alkalmaznak, figyelembe véve a lelőhely sajátosságait, valamint fajtáját.

Az ónércek elsősorban homok formájában jelennek meg. A kitermelés az állandó mosáson, valamint az érces ásvány koncentrációján múlik. Az elsődleges lelőhely kialakítása sokkal nehezebb, mivel további szerkezetekre, bányák építésére és üzemeltetésére van szükség.

Az ásványi koncentrátumot a színesfémek olvasztására szakosodott üzembe szállítják. Ezután az ércet többször dúsítják, összezúzzák, majd mossák. Az érckoncentrátumot speciális kemencék segítségével állítják helyre. Az ón teljes helyreállításához ezt a folyamatot többször is elvégezzük. A végső szakaszban a durva ón tisztítását a szennyeződésektől termikus vagy elektrolitikus módszerrel hajtják végre.

Használat

A fő jellemző, amely lehetővé teszi az ón használatát, a magas korrózióállósága. Ez a fém, valamint ötvözetei az agresszív vegyszerekkel szemben legellenállóbb vegyületek közé tartoznak. A világon előállított összes ón több mint felét bádoglemez előállítására használják fel. Ezt a technológiát, amely egy vékony ónréteg acélra történő felvitelével járult hozzá, a dobozok vegyi korrózió elleni védelmére kezdték használni.

Az ón gördülőképességét arra használják fel, hogy vékonyfalú csöveket készítsenek belőle. Ennek a fémnek az alacsony hőmérsékletekkel szembeni instabilitása miatt háztartási felhasználása meglehetősen korlátozott.

Az ónötvözetek hővezető képessége lényegesen alacsonyabb, mint az acél, így mosdókagyló és fürdőkád gyártására, valamint különféle szaniterszerelvények gyártására is használhatók.

Az ón alkalmas kisebb dísz- és háztartási cikkek készítésére, étkészletek készítésére, eredeti ékszerek készítésére. Ez a fénytelen és képlékeny fém rézzel kombinálva már régóta a szobrászok egyik legkedveltebb anyagává vált. A bronz a nagy szilárdságot és a kémiai és természetes korrózióval szembeni ellenállást egyesíti. Ez az ötvözet dekorációs és építőanyagként keresett.

Az ón tonálisan rezonáló fém. Például, ha ólommal kombinálják, olyan ötvözetet kapnak, amelyet modern hangszerek előállítására használnak. A bronz harangok ősidők óta ismertek. Az orgonasípok készítéséhez ón és ólom ötvözetét használják.

Következtetés

A modern gyártás növekvő figyelme a környezetvédelemmel, valamint a közegészségügy megőrzésével kapcsolatos problémákra, befolyásolta az elektronikai gyártás során felhasznált anyagok összetételét. Például megnőtt az érdeklődés az ólommentes forrasztási technológia iránt. Az ólom olyan anyag, amely jelentős mértékben károsítja az emberi egészséget, ezért az elektrotechnikában már nem használják. A forrasztási követelmények szigorodtak, és a veszélyes ólom helyett ónötvözeteket kezdtek használni.

A tiszta ónt gyakorlatilag nem használják az iparban, mivel problémák merülnek fel az „ónpestis” kialakulásával. Ennek a ritka szórt elemnek a fő alkalmazási területei közül kiemeljük a szupravezető huzalok gyártását.

Az érintkező felületek tiszta ónnal való bevonása lehetővé teszi a forrasztási folyamat növelését és a fém korrózió elleni védelmét.

Sok acélgyártó ólommentes technológiára való átállásának eredményeként természetes ónt kezdtek használni az érintkezési felületek és vezetékek fedésére. Ez az opció lehetővé teszi, hogy megfizethető áron kiváló minőségű védőbevonatot kapjon. A szennyeződések hiánya miatt az új technológia nemcsak környezetbarátnak tekinthető, hanem megfizethető áron is kiváló eredményeket tesz lehetővé. A gyártók az ónt ígéretes és modern fémnek tartják az elektrotechnikában és a rádióelektronikában.

TIN (lat. Stannum), Sn, 50-es rendszámú kémiai elem, 118,710 atomtömeg. Különféle találgatások vannak a „stannum” és az „ón” szavak eredetéről. A latin "stannum", amely néha a szász "sta" - erős, kemény - szóból származik, eredetileg ezüst és ólom ötvözetét jelentette. Az „ón” volt az ólom elnevezése számos szláv nyelven. Talán az orosz név az „ol”, „ón” szavakhoz kapcsolódik - sör, cefre, méz: tárolásukra ónedényeket használtak. Az angol irodalomban az ón szót használják az ón megnevezésére. Az ón Sn vegyjele „stannum”.

A természetes ón kilenc stabil nuklidból áll, amelyek tömegszáma 112 (0,96 tömegszázalékos keverékben), 114 (0,66%), 115 (0,35%), 116 (14,30%), 117 (7,61%), 118 ( 24,03%, 119 (8,58%), 120 (32,85%), 122 (4,72%) és egy gyengén radioaktív ón-124 (5,94%). A 124Sn b-sugárzó, felezési ideje nagyon hosszú, és T1/2 = 1016-1017 év. Az ón a D. I. Mengyelejev-féle periodikus elemrendszer ötödik periódusában található. A külső elektronikus réteg konfigurációja 5s25p2. Az ón vegyületeiben +2 és +4 oxidációs állapotot mutat (II és IV vegyérték).

A semleges ónatom fémes sugara 0,158 nm, az Sn2+ ioné 0,118 nm, az Sn4+ ioné 0,069 nm (6-os koordinációs szám). A semleges ónatom szekvenciális ionizációs energiái 7,344 eV, 14,632, 30,502, 40,73 és 721,3 eV. A Pauling-skála szerint az ón elektronegativitása 1,96, vagyis az ón a fémek és a nemfémek hagyományos határán van.

Kémiai információk

Radiokémia

Radiokémia - a radioaktív anyagok kémiáját, fizikai és kémiai viselkedésének törvényszerűségeit, a nukleáris átalakulások kémiáját és az ezeket kísérő fizikai és kémiai folyamatokat vizsgálja. A radiokémiának a következő jellemzői vannak: munka a...

Stark, Johannes

Johannes Stark német fizikus Schickenhofban (Bajorország) született földbirtokos családjában. Bayreuthban és Regensburgban tanult középiskolákban, majd 1894-ben a müncheni egyetemre lépett, ahol 1897-ben védte meg doktori disszertációját...

Th - Thórium

TÓRIUM (lat. Thorium), Th, a periódusos rendszer III. csoportjába tartozó kémiai elem, 90 rendszám, 232,0381, az aktinidák közé tartozik. Tulajdonságai: radioaktív, a legstabilabb izotóp a 232Th (felezési idő 1,389&m...

Az ón egyike azon kevés fémeknek, amelyeket az ember a történelem előtti idők óta ismer. Az ónt és a rezet a vas előtt fedezték fel, és ötvözetük, a bronz, úgy tűnik, a legelső „mesterséges” anyag, az első ember által készített anyag.
A régészeti ásatások eredményei arra utalnak, hogy még ie öt évezredben is tudták az emberek, hogyan kell megszagolni magát az ónt. Ismeretes, hogy az ókori egyiptomiak Perzsiából hoztak ónt a bronzgyártáshoz.
Ezt a fémet az ókori indiai irodalom „trapu” néven írja le. Az ón latin neve, a stannum a szanszkrit „sta” szóból származik, jelentése „szilárd”.

Homérosznál is megtalálható az ón említése. Kr.e. majd tíz évszázaddal a föníciaiak ónércet szállítottak a Brit-szigetekről, amelyeket akkoriban Cassiteridesnek hívtak. Innen származik az ónásványok közül a legfontosabbnak számító kasziterit elnevezés; összetétele Sn0 2. Egy másik fontos ásványi anyag az stannin, vagyis az ón-pirit, a Cu 2 FeSnS 4 . Az 50-es számú elem fennmaradó 14 ásványa jóval kevésbé elterjedt, és nincs ipari jelentősége.
Egyébként őseinknek gazdagabb ónércük volt, mint nekünk. Közvetlenül a Föld felszínén található és a természetes mállási és kilúgozási folyamatok során feldúsult ércekből lehetett fémet olvasztani. Manapság már nem léteznek ilyen ércek. A modern körülmények között az ón megszerzésének folyamata többlépcsős és munkaigényes. Ércek, amelyekből ónt olvasztanak ma már összetett összetételűek: az 50. számú elemen kívül (oxid vagy szulfid formájában) általában szilíciumot, vasat, ólmot, rezet, cinket, arzént, alumíniumot, kalciumot, volfrámot és egyéb elemeket tartalmaznak. A mai ónércek ritkán tartalmaznak 1%-nál többet, a kihelyezők pedig még ennél is kevesebbet: 0,01-0,02% Sn-t. Ez azt jelenti, hogy egy kilogramm ón előállításához legalább százsúlynyi ércet kell bányászni és feldolgozni.

Hogyan nyerik ki az ónt az ércekből?

Az 50-es számú elem ércekből és lerakókból történő előállítása mindig a dúsítással kezdődik. Az ónércek dúsításának módjai meglehetősen változatosak. Különösen a gravitációs módszert alkalmazzák, amely a fő és a kísérő ásványok sűrűségének különbségén alapul. Ugyanakkor nem szabad elfelejtenünk, hogy az őket kísérők nem mindig üres fajták. Gyakran tartalmaznak értékes fémeket, például volfrámot, titánt és lantanidokat. Ilyenkor az ónércből igyekeznek minden értékes komponenst kinyerni.
A kapott ónkoncentrátum összetétele a nyersanyagoktól, valamint a koncentrátum előállítási módszerétől függ. Az óntartalom 40-70% között mozog. A koncentrátumot pörkölőkemencékbe küldik (600-700 ° C-on), ahol eltávolítják belőle az arzén és a kén viszonylag illékony szennyeződéseit. A vas, az antimon, a bizmut és néhány más fém nagy része pedig sósavval kilúgozódik kiégetés után. Ha ez megtörtént, már csak az ónt kell elválasztani az oxigéntől és a szilíciumtól. Ezért a durva óngyártás utolsó szakasza a szénnel és folyasztószerrel való olvasztás zengő- vagy elektromos kemencékben. Fizikai-kémiai szempontból ez a folyamat hasonló a nagyolvasztóhoz: a szén „elveszi” az ónból az oxigént, a folyasztószer pedig a szilícium-dioxidot salakká alakítja, amely a fémhez képest könnyű.
A durva ónban még elég sok a szennyeződés: 5-8%. A minőségi fém (96,5-99,9% Sn) előállításához tüzet vagy ritkábban elektrolitikus finomítást alkalmaznak. A félvezetőipar által igényelt, csaknem hat kilences tisztaságú ónt pedig - 99,99985% Sn - főként zónaolvasztásos módszerrel nyerik.

Egy másik forrás

Egy kilogramm ón előállításához nem szükséges százsúlyú ércet feldolgozni. Megteheti másként is: 2000 régi bádogdobozt „tép le”.
Egy tégelyben csak fél gramm ón van. De a termelés mértékével megszorozva ezek a fél grammok több tíz tonnává válnak... A „másodlagos” ón részesedése a kapitalista országok iparában megközelítőleg az össztermelés harmada. Hazánkban mintegy száz ipari ónvisszanyerő üzem működik.
Hogyan távolítsuk el az ónt a bádoglemezről? Ezt mechanikus eszközökkel szinte lehetetlen megtenni, ezért a vas és az ón kémiai tulajdonságainak különbségét használják ki. Az ónt leggyakrabban klórgázzal kezelik. A vas nedvesség hiányában nem reagál vele. Könnyen keveredik a klórral. Füstös folyadék képződik - ón-klorid SnCl 4, amelyet a vegyiparban és a textiliparban használnak, vagy egy elektrolizátorba küldik, hogy fém ónt nyerjenek belőle. És újra kezdődik a „forgószél”: ezzel a bádoggal borítják be acéllemezeket és kapnak bádoglapot. Üvegeket készítenek belőle, az üvegeket megtöltik étellel és lezárják. Aztán kinyitják, megeszik a dobozokat, és kidobják a dobozokat. És akkor (sajnos nem mindegyik) ismét „másodlagos” óngyárakba kerülnek.
Más elemek körforgásban vannak a természetben növények, mikroorganizmusok stb. részvételével. Az ón körforgása emberi kéz munkája.

Ón ötvözetekben

A világ óntermelésének mintegy fele konzervdobozba kerül. A másik fele a kohászatra megy, különféle ötvözetek előállítására. Nem beszélünk részletesen az ónötvözetek leghíresebbjéről - a bronzról, utalva az olvasóknak a rézről szóló cikkre - a bronzok másik fontos összetevőjére. Ez annál is inkább indokolt, mert vannak ónmentes bronzok, de nincs „rézmentes” bronz. Az ónmentes bronzok létrehozásának egyik fő oka az 50. számú elem szűkössége. Ennek ellenére az óntartalmú bronz továbbra is fontos anyag a gépipar és a művészet számára egyaránt.
A berendezés más ónötvözeteket is igényel. Szerkezeti anyagként azonban szinte soha nem használják őket: nem elég erősek és túl drágák. De más tulajdonságokkal is rendelkeznek, amelyek lehetővé teszik a fontos műszaki problémák viszonylag alacsony anyagköltségekkel történő megoldását.
Leggyakrabban ónötvözeteket használnak súrlódásgátló anyagként vagy forrasztóanyagként. Az előbbiek lehetővé teszik a gépek és mechanizmusok megőrzését, csökkentve a súrlódási veszteségeket; utóbbiak fémrészeket kötnek össze.
Az összes súrlódásgátló ötvözetek közül az ón babbitok, amelyek akár 90% ónt tartalmaznak, a legjobb tulajdonságokkal rendelkeznek. A lágy és alacsony olvadáspontú ólom-ón forraszanyagok jól nedvesítik a legtöbb fém felületét, és nagy a rugalmasságuk és a fáradásállóságuk. Alkalmazási körük azonban korlátozott a forraszanyagok elégtelen mechanikai szilárdsága miatt.
Az ón is benne van a tipográfiai ötvözet gartában. Végül az ónalapú ötvözetek nagyon szükségesek az elektrotechnikában. Az elektromos kondenzátorok legfontosabb anyaga a sztaniol, amely szinte tiszta ón, amelyet vékony lemezekké alakítanak (más fémek aránya a sztaniolban nem haladja meg az 5%-ot).
Egyébként sok ónötvözet az 50. számú elem valódi kémiai vegyülete más fémekkel. Amikor összeolvad, az ón kölcsönhatásba lép kalciummal, magnéziummal, cirkóniummal, titánnal és számos ritkaföldfém elemmel. Az ebben az esetben képződött vegyületek meglehetősen tűzállóak. Így a cirkónium-sztannid Zr 3 Sn 2 csak 1985°C-on olvad meg. És itt nem csak a cirkónium tűzállósága okolható, hanem az ötvözet természete, az azt alkotó anyagok közötti kémiai kötés is. Vagy egy másik példa. A magnézium nem sorolható a tűzálló fémek közé, a 651°C messze nem rekord olvadáspont. Az ón még alacsonyabb hőmérsékleten – 232°C-on – megolvad. Ötvözetük – a Mg2Sn vegyület – olvadáspontja pedig 778°C.
Az a tény, hogy az 50-es számú elem meglehetősen sok ilyen típusú ötvözetet alkot, kritikussá teszi azt az állítást, miszerint a világon előállított ónnak mindössze 7%-a kerül kémiai vegyületek formájában elfogyasztásra. Nyilvánvalóan itt csak a nemfémekkel alkotott vegyületekről beszélünk.

Vegyületek nem fémekkel

Ezen anyagok közül a kloridok a legfontosabbak. A jód, a foszfor, a kén és sok szerves anyag feloldódik az SnCl 4 ón-tetrakloridban. Ezért főleg nagyon specifikus oldószerként használják. Az SnCl 2 ón-dikloridot maróanyagként használják festéshez és redukálószerként szerves színezékek szintézisében. Az 50. számú elem egy másik vegyülete, a nátrium-sztannát Na 2 Sn0 3 ugyanezekkel a funkciókkal rendelkezik a textilgyártásban. Ráadásul nehezebbé teszi a selymet.
Az ipar korlátozott mértékben használ ón-oxidokat. Az SnO-t rubinüveg, az Sn0 2 - fehér máz előállításához használják. Az olíva-diszulfid SnS 2 aranysárga kristályait gyakran aranylevélnek nevezik, amelyet fa és gipsz „aranyozására” használnak. Ez, mondhatni, az ónvegyületek „legantimodernebb” felhasználása. Mi a helyzet a legmodernebbekkel?
Ha csak az ónvegyületeket tartjuk szem előtt, akkor ez a bárium-sztannát BaSn0 3 felhasználása a rádiótechnikában, mint kiváló dielektrikum. Az ón egyik izotópja, az il9Sn pedig jelentős szerepet játszott a Mössbauer-hatás vizsgálatában – ez a jelenség egy új kutatási módszer – a gamma-rezonancia spektroszkópia – megalkotásához vezetett. És nem ez az egyetlen eset, amikor egy ősi fém szolgálta a modern tudományt.
A szürke ón – az 50-es számú elem egyik módosítása – példájával összefüggést tártak fel a félvezető anyag tulajdonságai és kémiai természete között egy kedves szó: többet ártott, mint használ. Az 50. számú elem e sokféleségére visszatérünk, miután az ónvegyületek egy másik nagy és fontos csoportjáról beszélünk.

Az organotinról

Az ónt tartalmazó szerves elemvegyületek széles választéka létezik. Közülük az elsőt még 1852-ben kapták meg.
Eleinte az ebbe az osztályba tartozó anyagokat csak egy módon nyerték - szervetlen ónvegyületek és Grignard-reagensek közötti cserereakcióban. Íme egy példa egy ilyen reakcióra:
SnCl 4 + 4RMgX → SnR 4 + 4MgXCl (R itt szénhidrogén gyök, X halogén).
Az SnR4 összetételű vegyületek nem találtak széles körű gyakorlati alkalmazást. De tőlük nyernek más szerves ónanyagokat, amelyek előnyei kétségtelenek.

Az organotin iránti érdeklődés először az első világháború idején jelent meg. Szinte minden szerves ónvegyület, amelyet addigra kaptak, mérgező volt. Ezeket a vegyületeket nem használták mérgező anyagként, később felhasználták a rovarokra, penészekre és káros mikrobákra gyakorolt ​​toxicitásukat. A trifenil-ón-acetát (C 6 H 5) 3 SnOOCCH 3 alapján hatékony gyógyszert hoztak létre a burgonya és a cukorrépa gombás betegségeinek leküzdésére. Ez a gyógyszer egy másik hasznos tulajdonsággal is rendelkezik: serkenti a növények növekedését és fejlődését.
A cellulóz- és papíripar berendezéseiben fejlődő gombák leküzdésére egy másik anyagot - tributil-ón-hidroxidot (C 4 H 9) 3 SnOH - használnak. Ez nagymértékben javítja a berendezés teljesítményét.
A dibutilón-dilaurát (C 4 H 9) 2 Sn (OCOC 11 H 23) 2 számos „szakmával” rendelkezik. Az állatorvosi gyakorlatban férgek (férgek) elleni gyógyszerként használják. Ugyanezt az anyagot széles körben használják a vegyiparban polivinil-klorid és más polimer anyagok stabilizátoraként és katalizátorként. Sebesség
az uretánok (poliuretán gumi monomerek) képződésének reakciója ilyen katalizátor jelenlétében 37 ezerszeresére nő.
Hatékony rovarölő szereket hoztak létre szerves ónvegyületek alapján; az organotin üvegek megbízhatóan védenek a röntgensugárzás ellen, polimer ólmot és organotin festékeket használnak a hajók víz alatti részeinek fedésére, hogy megakadályozzák a puhatestűek növekedését.
Mindezek négy vegyértékű ón vegyületei. A cikk korlátozott terjedelme nem teszi lehetővé, hogy ebbe az osztályba tartozó sok más hasznos anyagról beszéljünk.
A kétértékű ón szerves vegyületei ezzel szemben kevés, és eddig gyakorlatilag nem találtak hasznot.

A szürke ónról

1916 fagyos telén ónszállítmányt küldtek vasúton a Távol-Keletről Oroszország európai részére. De ami a helyszínre érkezett, az nem ezüstfehér tuskó, hanem többnyire finom szürke por.
Négy évvel korábban katasztrófa történt Robert Scott sarkkutató expedíciójával. A Déli-sarkra tartó expedíció üzemanyag nélkül maradt: az ónnal forrasztott varratokon keresztül szivárgott ki a vasedényekből.
Ugyanebben az évben a híres orosz vegyészt, V. V. Markovnyikovot megkereste a biztos, hogy magyarázza el, mi történik az orosz hadseregnek szállított konzerv teáskannákkal. A szemléltető példaként a laboratóriumba behozott teáskannát szürke foltok és kinövések borították, amelyek enyhe kézzel ütögetve is összeomlottak. Az elemzés kimutatta, hogy mind a por, mind a növedékek csak ónból álltak, szennyeződések nélkül.

Mi történt a fémmel ezekben az esetekben?
Sok más elemhez hasonlóan az ónnak is számos allotróp módosulata, több állapota van. (Az „allotrópia” szót görögül „egy másik tulajdonság”, „egy másik fordulat” fordítják.) Normál nulla feletti hőmérsékleten az ón úgy néz ki, hogy senkinek sem lehet kétsége a fémek osztályába való besorolásában.
Fehér fém, képlékeny, képlékeny. A fehér ónkristályok (más néven béta-ón) tetragonálisak. Az elemi kristályrács éleinek hossza 5,82 és 3,18 A. De 13,2 ° C alatti hőmérsékleten az ón „normál” állapota eltérő. Amint ezt a hőmérsékleti küszöböt elérjük, az ónöntvény kristályszerkezetében átstrukturálódás kezdődik. A fehér ón porított szürkévé vagy alfa-ónná alakul, és minél alacsonyabb a hőmérséklet, annál nagyobb az átalakulás sebessége. Maximumát mínusz 39°C-on éri el.
Szürke, köbös alakú ónkristályok; elemi celláik méretei nagyobbak - élhossza 6,49 A. Ezért a szürke ón sűrűsége észrevehetően kisebb, mint a fehér óné: 5,76, illetve 7,3 g/cm3.
A fehér ón szürkévé válását néha "ónpestisnek" nevezik. A katonai teáskannákon, bádogporral szennyezett kocsikon, folyadékot áteresztővé vált varratok foltok és növedékek ennek a „betegségnek” a következményei.
Miért nem történnek most is hasonló történetek? Egyetlen okból: megtanulták az ónpestis „kezelését”. Tisztázták a fizikai-kémiai természetét, és megállapították, hogy bizonyos adalékanyagok hogyan befolyásolják a fém „pestisre” való érzékenységét. Kiderült, hogy az alumínium és a cink elősegíti ezt a folyamatot, míg a bizmut, az ólom és az antimon éppen ellenkezőleg, ellensúlyozzák.
A fehér és szürke ón mellett az 50-es számú elem egy másik allotróp módosulatát fedezték fel - a gamma-ónt, amely 161 °C feletti hőmérsékleten stabil. Az ilyen ón megkülönböztető jellemzője a törékenység. Mint minden fém, az ón is képlékenyebbé válik a hőmérséklet emelkedésével, de csak 161 °C alatti hőmérsékleten. Ezután teljesen elveszíti képlékenységét, gamma-ónná alakul, és annyira törékennyé válik, hogy porrá zúzható.

Még egyszer a seprűhiányról

Az elemekről szóló cikkek gyakran a szerző spekulációival végződnek „hőse” jövőjéről. Általában rózsaszín fényben rajzolják. Az ónról szóló cikk szerzőjét megfosztják ettől a lehetőségtől: az ón – kétségtelenül a leghasznosabb fém – jövője nem világos. Csak egy okból nem világos.
Néhány évvel ezelőtt az Amerikai Bányászati ​​Hivatal számításokat tett közzé, amelyekből az következett, hogy az 50-es számú elem bizonyított készletei legfeljebb 35 évre elegendőek a világon. Igaz, ezt követően több új lelőhelyet találtak, köztük Európa legnagyobb lelőhelyét, amely a Lengyel Népköztársaság területén található. Ennek ellenére az ónhiány továbbra is aggasztja a szakértőket.
Ezért az 50-es számú elemről szóló történetet befejezve szeretnénk ismét emlékeztetni az ón megmentésének és védelmének szükségességére.
Ennek a fémnek a hiánya még az irodalom klasszikusait is aggasztotta. Emlékszel Andersenre? – Huszonnégy katona pontosan ugyanaz volt, a huszonötödik pedig féllábú. Ez volt az utolsó, amit öntöttek, és nem volt elég ón." Most elég kevés hiányzik az ónból. Nem hiába ritkultak meg még a kétlábú bádogkatonák is – a műanyagok gyakoribbak. A polimerek iránti tisztelettel azonban nem mindig helyettesíthetik az ónt.
IZOTÓPOK. Az ón az egyik leginkább „többizotópos” elem: a természetes ón tíz izotópból áll, amelyek tömegszáma 112, 114-120, 122 n 124. Ezek közül a leggyakoribb az i20Sn, amely az összes földi ón körülbelül 33%-át teszi ki. Csaknem 100-szor kevesebb, mint az ón-115, az 50-es számú elem legritkább izotópja.
Az ón további 15 izotópja 108-111, 113, 121, 123, 125-132 tömegszámú mesterséges úton került elő. Ezeknek az izotópoknak az élettartama közel sem azonos. Így az ón-123 felezési ideje 136 nap, az ón-132 pedig csak 2,2 perc.

MIÉRT NEVEZTÉK BRONZZ A BRONZT? A „bronz” szó szinte ugyanúgy hangzik sok európai nyelven. Eredete egy kis olasz kikötő nevéhez fűződik az Adriai-tengeren - Brindisi. Ezen a kikötőn keresztül szállították a bronzot Európába az ókorban, és az ókori Rómában ezt az ötvözetet „es Brindisi”-nek hívták - Brindisi réznek.
A FELTALÁLÓ TISZTELETÉRE. A latin frictio szó súrlódást jelent. Innen származik a súrlódásgátló anyagok elnevezése, vagyis a „trepium elleni anyagok”. Kevéssé kopnak, puhák és rugalmasak. Fő alkalmazási területük a csapágyhéjak gyártása. Az első ón- és ólomalapú súrlódásgátló ötvözetet 1839-ben javasolta Babbitt mérnök. Innen származik a súrlódásgátló ötvözetek egy nagy és nagyon fontos csoportjának a neve, a Babbitts.
jKECTb KONZERVEZÉSRE. Az élelmiszerek ónozott tégelyekben való tartósításának módszerét először a francia séf, F. Felső 1809-ben
AZ ÓCEÁN FEJÉRŐL. 1976-ban egy szokatlan vállalkozás kezdte meg működését, melynek rövidítése REP. A jelentése: feltárási és kiaknázási vállalkozás. Főleg hajókon található. Az Északi-sarkkörön túl, a Laptev-tengerben, a Vankina-öböl területén a REP óntartalmú homokot von ki a tengerfenékből. Itt, az egyik hajó fedélzetén van egy dúsító üzem.
VILÁGSZERŰ TERMELÉS. Amerikai adatok szerint a világ óntermelése a múlt század végén 174-180 ezer tonna volt.