Die Eigenschaften, Produktion und Anwendungen von Zinn

Zinn ist ein weiches, silbrig-weißes Metall, das sehr leicht und leicht zu schmelzen ist. Da es so weich ist, wird Zinn selten als reines Metall verwendet; stattdessen wird es mit anderen Metallen kombiniert, um Legierungen herzustellen, die die zahlreichen vorteilhaften Eigenschaften von Zinn besitzen. Dazu gehören eine geringe Toxizität und eine hohe Korrosionsbeständigkeit . Zinn ist auch sowohl formbar (leicht zu pressen und zu formen, ohne zu brechen) als auch duktil (es kann gedehnt werden, ohne zu reißen).

Eigenschaften

• Atomsymbol: Sn
• Atomzahl: 50
• Elementkategorie: Post-Übergangsmetall
• Dichte: 7,365 g / cm3
• Schmelzpunkt: 231,9 ° C (449,5 ° F)
• Siedepunkt: 2602 ° C (4716 ° F)
• Mohs Härte: 1.5

Produktion

Zinn wird meistens aus dem Mineral Cassiterit hergestellt, der zu etwa 80% aus Zinn besteht. Der größte Teil des Zinns befindet sich in alluvialen Ablagerungen, Flussbetten und ehemaligen Flussbetten, als Folge der Erosion von Erzkörpern, die das Metall enthalten. China und Indonesien sind derzeit die größten Produzenten der Welt. Zinn wird bei Temperaturen von bis zu 2500 ° F (1370 ° C) mit Kohlenstoff geschmolzen, um Zinn und CO ₂ -Gas mit niedriger Reinheit zu erzeugen. Es wird dann zu hochreinem (> 99%) Zinnmetall durch Kochen, Verflüssigen oder elektrolytische Verfahren raffiniert.

Anwendungen

Viele alltägliche Gegenstände, die wir mit Zinn in Verbindung bringen, wie "Blechdosen" und "Alufolie", sind eigentlich irreführend. Blechdosen werden tatsächlich aus einer Verbindung hergestellt, die als Weißblech bezeichnet wird, bei dem es sich um Stahlblech handelt, das mit einer dünnen Zinnschicht überzogen ist.

Weißblech kombiniert effizient die Festigkeit von Stahl mit dem Glanz von Zinn, Korrosionsbeständigkeit und geringer Toxizität. Neunzig Prozent des Weißblechs werden für die Herstellung von (Blech-) Dosen für Lebensmittel und Getränke, Kosmetika, Kraftstoffe, Öle, Farben und andere Chemikalien verwendet. Obwohl Zinn nur eine kleine Schicht auf Weißblech bildet, ist die Industrie weltweit der größte Abnehmer von Zinn.

Alufolie hingegen wurde im 20. Jahrhundert für kurze Zeit aus Zinn hergestellt, heute wird sie ausschließlich aus Aluminium hergestellt.

Die Verwendung von Zinnlegierungen kann viele Jahrhunderte zurückdatiert werden. Bronze-Artefakte (Bronze ist eine Legierung aus Kupfer und Zinn), einschließlich Äxte, Spiegel und Sicheln, wurden in Orten vom heutigen Ägypten bis China entdeckt. Zinn wurde auch für Hunderte von Jahren mit Blei legiert, um Zinnkessel, Töpfe, Tassen und Teller zu machen. Cognizant der negativen gesundheitlichen Auswirkungen von Blei, ist Zinn heute aus Legierungszinn, Antimon und Kobalt .

Zinns modernere Anwendung ist als Lot für die Elektronikindustrie. In verschiedenen Reinheiten und Legierungen (oft mit Blei oder Indium) eingesetzt, haben Zinnsoldaten einen niedrigen Schmelzpunkt, was sie für bindende Materialien geeignet macht.

Zinnlegierungen können auch in einer Vielzahl anderer Anwendungen gefunden werden, einschließlich Babbitt-Lager (häufig legiert mit Kupfer, Blei oder Antimon), Automobilteilen (legiert mit Eisen ), Dentalamalgame (legiert mit Silber) und Luftfahrtmetallen (legiert mit Aluminium) und Titan ). Zirkoniumlegierungen (oft als Zircaloys bezeichnet), die in Kernreaktoren verwendet werden, enthalten oft auch eine kleine Menge Zinn.