Sn شیمی. محصولات قلع و سایر زمینه های کاربرد فلز خالص و همچنین آلیاژهای مختلف آن

قلع (لات. استانوم; نشان داده شده با نماد Sn) - عنصری از زیر گروه اصلی گروه چهارم، دوره پنجم سیستم تناوبی عناصر شیمیایی D.I. مندلیف، با عدد اتمی 50. متعلق به گروه فلزات سبک است. در شرایط عادی، ماده ساده قلع، فلزی براق، شکل پذیر و قابل ذوب، نقره ای است. رنگ سفید.

زمانی که شخصی برای اولین بار با قلع ملاقات کرد، نمی توان با اطمینان گفت. قلع و آلیاژهای آن از زمان های قدیم برای بشر شناخته شده است. قلع قبلاً در هزاره چهارم قبل از میلاد برای انسان شناخته شده بود. ه. این فلز غیرقابل دسترس و گران بود، زیرا محصولات آن به ندرت در میان آثار باستانی رومی و یونانی یافت می شود. قلع در کتاب مقدس، کتاب چهارم موسی ذکر شده است. قلع (همراه با مس) یکی از اجزای برنز است که در اواخر یا اواسط هزاره سوم قبل از میلاد اختراع شد. ه. از آنجایی که برنز بادوام ترین فلزات و آلیاژهای شناخته شده در آن زمان بود، قلع "فلز استراتژیک" در کل " عصر برنز"، بیش از 2000 سال (بسیار تقریباً: 35-11 قرن قبل از میلاد). طبق منابع دیگر، آلیاژهای قلع-مس، به اصطلاح برنزهای قلع، ظاهراً بیش از 4000 سال قبل از میلاد شروع به استفاده کردند. و با خود قلع فلزی، شخصی خیلی دیرتر، حدود 800 سال قبل از میلاد مسیح ملاقات کرد. در زمان های قدیم ظروف و جواهرات را از قلع خالص می ساختند و محصولات برنزی بسیار مورد استفاده قرار می گرفت.

قلع یک عنصر کمیاب است؛ از نظر فراوانی در پوسته زمین، قلع جایگاه 47 را به خود اختصاص داده است. محتوای کلارک قلع در پوسته زمین، طبق منابع مختلف، از 2·10-4 تا 8·10-3-wt درصد است. کانی اصلی قلع کاسیتیت (سنگ قلع) SnO 2 است که تا 78.8 درصد قلع دارد. استنین (پیریت های قلع) - Cu 2 FeSnS 4 (27.5٪ Sn) در طبیعت بسیار کمتر رایج است.

در غیر آلوده آب های سطحیقلع در غلظت های زیر میکروگرم یافت می شود. AT آب های زیرزمینیغلظت آن به چند میکروگرم در dm³ می رسد، با افزایش در سطح ذخایر سنگ قلع، به دلیل تخریب مواد معدنی عمدتا سولفیدی که در منطقه اکسیداسیون ناپایدار هستند، وارد آب ها می شود. MPC Sn = 2 mg/dm³.

قلع یک عنصر آمفوتریک است، یعنی عنصری که قادر به نشان دادن خواص اسیدی و بازی است. این خاصیت قلع نیز مشخص کننده ویژگی های توزیع آن در طبیعت است. با توجه به این دوگانگی، قلع خواص سنگ دوست، کالکوفیلی و سیدروفیلی از خود نشان می دهد. قلع از نظر خواص نزدیکی به کوارتز نشان می دهد، در نتیجه رابطه نزدیک قلع به شکل اکسید (کاسیتریت) با گرانیتوئیدهای اسیدی (سنگ دوستی) که اغلب در قلع غنی شده اند، تا تشکیل کوارتز مستقل شناخته شده است. وریدهای کاسیتریت ماهیت قلیایی رفتار قلع در تشکیل ترکیبات سولفیدی کاملاً متنوع (کالکوفیلیتی)، تا تشکیل قلع بومی و ترکیبات بین فلزی مختلف شناخته شده در سنگ های اولترابازیک (سیدروفیلی) تعیین می شود.

به طور کلی، اشکال زیر برای یافتن قلع در طبیعت قابل تشخیص است:

1. فرم پراکنده؛ شکل خاص یافتن قلع در این شکل ناشناخته است. در اینجا می‌توان در مورد یک شکل پراکنده هم‌شکل از وقوع قلع به دلیل وجود هم‌شکلی با تعدادی از عناصر (Ta، Nb، W - با تشکیل ترکیبات معمولی اکسیژن؛ V، Cr، Ti، Mn، Sc - با تشکیل ترکیبات اکسیژن و سولفید). اگر غلظت قلع از مقداری تجاوز نکند ارزش های بحرانی، سپس می تواند به صورت ایزومورفیک جایگزین عناصر نامگذاری شده شود. مکانیسم های ایزومورفیسم متفاوت است.
2. شکل معدنی: قلع در کانی های متمرکز کننده یافت می شود. به عنوان یک قاعده، اینها مواد معدنی هستند که در آنها آهن +2 وجود دارد: بیوتیت ها، گارنت ها، پیروکسن ها، مگنتیت ها، تورمالین ها و غیره. این رابطه به دلیل هم ریختی است، برای مثال، طبق طرح Sn +4 + Fe +2 2Fe +3. در اسکارن های حاوی قلع، غلظت بالایی از قلع در گارنت (تا 5.8 درصد وزنی) (به ویژه در آندرادیت ها)، اپیدوت (تا 2.84 درصد وزنی) و غیره یافت می شود.

خواص فیزیکی و شیمیایی قلع

ماده ساده قلع چند شکلی است. در شرایط عادی، به شکل b-modification (قلع سفید)، پایدار بالای 13.2 درجه سانتیگراد وجود دارد. قلع سفید یک فلز نقره‌ای-سفید، نرم و انعطاف‌پذیر با سلول واحد چهارضلعی، پارامترهای a = 0.5831، c = 0.3181 نانومتر است. محیط هماهنگی هر اتم قلع در آن یک هشت وجهی است. چگالی b-Sn 7.228 g/cm3 است. نقطه ذوب 231.9 درجه سانتیگراد، نقطه جوش 2270 درجه سانتیگراد.

وقتی سرد می‌شود، مثلاً وقتی بیرون سرد است، قلع سفید وارد حالت a-modification (قلع خاکستری) می‌شود. قلع خاکستری دارای ساختار الماسی است (شبکه کریستالی مکعبی با پارامتر a = 0.6491 نانومتر). در قلع خاکستری، چند وجهی هماهنگی هر اتم یک چهار وجهی است، عدد هماهنگی 4 است. انتقال فاز b-Sn a-Sn با افزایش حجم ویژه به میزان 25.6٪ ​​همراه است (چگالی a-Sn 5.75 گرم در سانتی متر است. 3) که منجر به پراکندگی پودر قلع می شود. در قدیم به پراکندگی فرآورده های قلع که در سرماخوردگی شدید مشاهده می شد «طاعون قلع» می گفتند. در نتیجه این «طاعون»، دکمه‌های یونیفرم سربازان، سگک‌ها، لیوان‌ها و قاشق‌های آن‌ها خرد شد و ارتش می‌توانست کارایی رزمی خود را از دست بدهد. (برای اطلاعات بیشتر در مورد "طاعون قلع" اینجا را ببینید. حقایق جالبدر مورد قلع، پیوند در پایین این صفحه).

به دلیل تفاوت شدید در ساختار دو اصلاح قلع، خواص الکتریکی آنها نیز متفاوت است. بنابراین، b-Sn یک فلز است و a-Sn یک نیمه هادی است. زیر 3.72 K، a-Sn به حالت ابررسانا می رود. پتانسیل استاندارد الکترود E °Sn 2+ /Sn 0.136- ولت است و E از جفت °Sn 4+ /Sn 2+ 0.151 ولت است.

در دمای اتاققلع مانند ژرمانیوم همگروه خود در برابر هوا یا آب مقاوم است. چنین بی اثری با تشکیل یک لایه سطحی از اکسیدها توضیح داده می شود. اکسیداسیون قابل توجه قلع در هوا در دمای بالاتر از 150 درجه سانتیگراد شروع می شود:

Sn + O 2 \u003d SnO 2.

هنگامی که قلع گرم می شود با اکثر غیر فلزات واکنش نشان می دهد. در این حالت ترکیبات در حالت اکسیداسیون +4 تشکیل می شوند که مشخصه قلع بیشتر از +2 است. مثلا:

Sn + 2Cl 2 = SnCl 4

با متمرکز اسید هیدروکلریکقلع به آرامی واکنش نشان می دهد:

Sn + 4HCl \u003d SnCl 4 + H 2

همچنین ممکن است اسیدهای کلروتین از ترکیبات HSnCl 3 ، H 2 SnCl 4 و موارد دیگر تشکیل شود ، به عنوان مثال:

Sn + 3HCl \u003d HSnCl 3 + 2H 2

در اسید سولفوریک رقیق، قلع حل نمی شود، اما با اسید سولفوریک غلیظ بسیار کند واکنش نشان می دهد.

ترکیب محصول واکنش قلع با اسید نیتریک به غلظت اسید بستگی دارد. در اسید نیتریک غلیظ، اسید قلع b-SnO 2 nH 2 O تشکیل می شود (گاهی فرمول آن به صورت H 2 SnO 3 نوشته می شود). در این مورد، قلع مانند یک غیر فلز رفتار می کند:

Sn + 4HNO 3 conc. \u003d b-SnO 2 H 2 O + 4NO 2 + H 2 O

هنگام تعامل با اسید نیتریک رقیق، قلع خواص یک فلز را نشان می دهد. در نتیجه واکنش، نمک نیترات قلع (II) تشکیل می شود:

3Sn + 8HNO 3 پاسخ. \u003d 3Sn (NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O.

هنگامی که قلع گرم می شود، مانند سرب، می تواند با محلول های آبی قلیایی واکنش نشان دهد. در این حالت، هیدروژن آزاد می شود و یک هیدروکسو کمپلکس Sn (II) تشکیل می شود، به عنوان مثال:

Sn + 2KOH + 2H 2 O \u003d K 2 + H 2

هیدرید قلع - استانن SnH 4 - را می توان با واکنش زیر بدست آورد:

SnCl 4 + Li \u003d SnH 4 + LiCl + AlCl 3.

این هیدرید بسیار ناپایدار است و حتی در دمای 0 درجه سانتیگراد نیز به آرامی تجزیه می شود.

قلع مربوط به دو اکسید SnO 2 (تشکیل شده در طی کم آبی اسیدهای قلع) و SnO است. دومی را می توان با گرم کردن کمی هیدروکسید قلع (II) Sn (OH) 2 در خلاء به دست آورد:

Sn(OH) 2 \u003d SnO + H 2 O

با گرمایش قوی، اکسید قلع (II) نامتناسب است:

2SnO = Sn + SnO 2

هنگامی که در هوا ذخیره می شود، مونوکسید SnO به تدریج اکسید می شود:

2SnO + O 2 \u003d 2SnO 2.

در طول هیدرولیز محلول های نمک های قلع (IV)، یک رسوب سفید تشکیل می شود - به اصطلاح اسید a-tin:

SnCl 4 + 4NH 3 + 6H 2 O \u003d H 2 + 4NH 4 Cl.

H 2 \u003d a-SnO 2 nH 2 O + 3H 2 O.

اسید a-stanic تازه بدست آمده در اسیدها و قلیاها حل می شود:

a-SnO 2 nH 2 O + KOH \u003d K 2،

a-SnO 2 nH 2 O + HNO 3 \u003d Sn (NO 3) 4 + H 2 O.

در طول ذخیره سازی، اسید α-استنیک پیر می شود، آب را از دست می دهد و به اسید بتا استانیک تبدیل می شود که از نظر شیمیایی بی اثرتر است. این تغییر در خواص با کاهش تعداد گروه‌های فعال HO-Sn در هنگام ایستادن و جایگزینی آنها با پیوندهای بی‌اثر -Sn-O-Sn- همراه است.

هنگامی که محلول نمک Sn (II) در معرض محلول های سولفید قرار می گیرد، رسوبی از سولفید قلع (II) رسوب می کند:

Sn2+ + S2– = SnS

این سولفید را می توان به راحتی با محلول پلی سولفید آمونیوم به SnS 2 اکسید کرد:

SnS + (NH 4) 2 S 2 \u003d SnS 2 + (NH 4) 2 S

دی سولفید حاصل SnS 2 در محلول سولفید آمونیوم (NH 4) 2 S حل می شود:

SnS 2 + (NH 4) 2 S \u003d (NH 4) 2 SnS 3.

Stannous دسته گسترده ای از ترکیبات آلی تین را تشکیل می دهد که در سنتز آلی، به عنوان آفت کش ها و غیره استفاده می شوند.

مرحله ذوب

برای احیا، کاسیتریت را با مواد کربنی در کوره های طنین دار یا نوع خاصی از شفت ذوب می کنند. کوره های ذوب قلع شفت از زمان های قدیم استفاده می شده است. زغال چوب، که به عنوان یک عامل کاهش دهنده عمل می کند، با استفاده از انفجار در آنها سوزانده می شود، که در لایه های متناوب با لایه های کاسیتریت بارگذاری می شود. اجاق‌های طنین دار رایج‌تر از زغال سنگ به عنوان سوخت استفاده می‌کنند. آنها شبیه به کوره های فولادی با کوره باز، با سنگ معدن مخلوط با آنتراسیت و سنگ آهک عمل می کنند. کوره های هر دو نوع سرباره غنی از قلع (تا 25٪) تولید می کنند. سرباره با ذوب مجدد در دمای بسیار بالاتر با افزودن مقادیر جدیدی از عامل کاهنده در معرض پالایش قرار می گیرد. نتیجه قلع سیاه با محتوای آهن بالا است - به اصطلاح صفحه کوره آهنی. این فرآیند نیاز به کنترل دقیق دارد، در غیر این صورت سرباره های ثانویه حاوی درصد بسیار بالایی از قلع خواهند بود.

مرحله پالایش

خلوص قلع اولیه به سنگ معدن اصلی بستگی دارد، اما اغلب نیاز به پالایش دارد که می تواند به صورت حرارتی یا الکترولیتی انجام شود.

پالایش حرارتی. قلع سیاه حاوی 97-99% قلع از ناخالصی‌ها در دیگ‌های نیم‌کره فولادی گرم شده در دمای حدود 300 درجه سانتی‌گراد تصفیه می‌شود. آهن و مس با افزودن زغال‌سنگ و گوگرد به مذاب حذف می‌شوند، آرسنیک و آنتیموان به شکل ترکیباتی جدا می‌شوند. و آلیاژهایی با آلومینیوم، سرب - عمل SnCl 2 و بیسموت - به صورت ترکیباتی با کلسیم و منیزیم. فلز تصفیه شده حاوی 99.75-99.95% Sn است.

پالایش الکترولیتی روش پالایش الکترولیتی توسط American Melting and Refining برای سنگ معدن های بولیوی بسیار آلوده توسعه داده شد. الکترولیت حاوی 8 درصد اسید سولفوریک، 4 درصد کرزول و فنل سولفونیک اسید و 3 درصد قلع (Sn 2+) است. حمام های الکترولیز و تجهیزات کمکیتقریباً مانند پالایش مس. دمای عملیاتی 35 درجه سانتیگراد. خلوص قلع الکترولیتی (> 99.98٪) بالاتر از قلع تصفیه شده حرارتی است. تصفیه اضافی با روش ذوب ناحیه ای قلع بسیار خالص برای فناوری نیمه هادی (99.995% Sn) تولید می کند.

گرفتن قلع از مواد بازیافتی

برای به دست آوردن یک کیلوگرم فلز، نیازی به فرآوری یک سنتر سنگ نیست. شما می توانید در غیر این صورت انجام دهید: "ریپ کردن" 2000 قدیمی قوطی ها.

فقط نیم گرم قلع در هر قوطی. اما با ضرب در مقیاس تولید، این نیم گرم به ده ها تن تبدیل می شود ... سهم قلع "ثانویه" در صنعت کشورهای غربیحدود یک سوم کل تولید را تشکیل می دهد.

استخراج قلع از قلع با وسایل مکانیکی تقریباً غیرممکن است (قطوهای حلبی از آن ساخته می شود) بنابراین از تفاوت خواص شیمیایی آهن و قلع استفاده می کنند. اغلب، قلع با کلر گازی درمان می شود. آهن در صورت عدم وجود رطوبت با آن واکنش نشان نمی دهد. قلع به راحتی با کلر ترکیب می شود. یک مایع دودزا تشکیل می شود - کلرید قلع SnCl 4 که در صنایع شیمیایی و نساجی استفاده می شود یا به الکترولیز فرستاده می شود تا قلع فلزی از آن بدست آید.

• قلع در درجه اول به عنوان یک پوشش ایمن، غیر سمی و مقاوم در برابر خوردگی استفاده می شود شکل خالصیا در آلیاژهای دیگر فلزات. اصلی کاربردهای صنعتیقلع - در قلع (آهن قلع) برای ساخت ظروف محصولات غذاییدر لحیم کاری های الکترونیک، در لوله کشی خانه، در آلیاژهای بلبرینگ و در پوشش های قلع و آلیاژهای آن. مهمترین آلیاژ قلع برنز (با مس) است. یکی دیگر از آلیاژهای معروف، پیوتر، برای ساخت ظروف غذاخوری استفاده می شود. اخیراً علاقه به استفاده از فلز احیا شده است، زیرا این فلز در میان فلزات سنگین غیرآهنی "دوستانه با محیط زیست" است. برای ایجاد سیم های ابررسانا بر اساس ترکیب بین فلزی Nb 3 Sn استفاده می شود.
• بلورهای زرد طلایی دی سولفید قلع توسط صنعتگران برای تقلید از ورق طلا در هنگام تذهیب گچ و نقش برجسته های چوبی استفاده می شود.
  محلول آبی دی کلرید قلع قبل از اعمال یک لایه نازک از هر فلز روی سطح آنها با شیشه و پلاستیک تصفیه می شود. دی کلرید قلع نیز در ترکیب شارهای مورد استفاده در جوشکاری فلزات گنجانده شده است. از اکسید قلع در تولید شیشه یاقوت و لعاب استفاده می شود.

• ترکیبات بین فلزی قلع و زیرکونیوم دارند دمای بالانقطه ذوب (تا 2000 درجه سانتیگراد) و مقاومت در برابر اکسیداسیون هنگام گرم شدن در هوا و تعدادی کاربرد دارد.

• قلع مهمترین جزء آلیاژی در تولید آلیاژهای تیتانیوم ساختاری است.

• دی اکسید قلع یک ماده ساینده بسیار موثر است که در "تمام کردن" سطح شیشه های نوری استفاده می شود.
• بر اساس ترکیبات آلی تین، حشره کش های موثر; شیشه های ارگانوتین به طور قابل اعتمادی در برابر تابش اشعه ایکس محافظت می کنند، قسمت های زیر آب کشتی ها با رنگ های سرب پلیمری و آلی تن پوشیده شده اند تا نرم تنان روی آنها رشد نکنند.

• قلع همچنین در منابع جریان شیمیایی به عنوان ماده آند استفاده می شود، به عنوان مثال: عنصر منگنز-قلع، عنصر اکسید-جیوه-قلع. استفاده از قلع در باتری سرب قلع امیدوار کننده است. بنابراین، برای مثال، در ولتاژ برابر، در مقایسه با باتری سربباتری سرب قلع 2.5 برابر است ظرفیت بزرگترو 5 برابر چگالی انرژی در واحد حجم، مقاومت داخلیبه طور قابل توجهی کمتر است.
• قلع به طور مستقیم با تولد صداهای ملودیک در طیف گسترده ای از زنگ ها مرتبط است، زیرا بخشی از آلیاژهای مس است که برای ریخته گری آنها استفاده می شود. اما معلوم می شود که می تواند کاملاً مستقل آواز بخواند: قلع خالص دارای توانایی های موسیقی برجسته ای نیست. با گوش دادن به صداهای رسمی موسیقی ارگ، تعداد کمی از شنوندگان متوجه می شوند که صداهای دلربا در بیشتر موارد در لوله های حلبی متولد می شوند. آنها به صدا خلوص و قدرت خاصی می بخشند.
• در میان بسیاری دیگر خواص مفیدترکیبات قلع - محافظت از چوب در برابر پوسیدگی، تخریب آفات و موارد دیگر.

تاثیر قلع بر انسان

تقریباً هیچ چیز در مورد نقش قلع در موجودات زنده شناخته نشده است. بدن انسان تقریباً (1-2) 10-4٪ قلع دارد و میزان مصرف روزانه آن با غذا 0.2-3.5 میلی گرم است. قلع به صورت بخارات و ذرات مختلف آئروسل، گرد و غبار برای انسان خطرناک است. هنگامی که در معرض بخار یا گرد و غبار قلع قرار می گیرد، استنوز می تواند ایجاد شود - آسیب به ریه ها. برخی از ترکیبات آلی تین بسیار سمی هستند. غلظت مجاز موقت ترکیبات قلع در هوای جوی 0.05 میلی گرم بر متر مکعب، MPC قلع در محصولات غذایی 200 میلی گرم بر کیلوگرم، در محصولات لبنی و آب میوه ها - 100 میلی گرم بر کیلوگرم. دوز سمی قلع برای انسان 2 گرم است.

طاعون قلع

قلع خاصیتی دارد که به آن «طاعون قلع» می گویند. این فلز در سرما در حال حاضر در -13 درجه سانتیگراد "سرد می شود" و به تدریج شروع به شکستن می کند. در دمای -33 درجه سانتیگراد، ویژگی با سرعت باورنکردنی پیشرفت می کند - محصولات اسپند به پودر خاکستری تبدیل می شوند. به دلیل طاعون قلع است که مشهورترین مجموعه سربازان حلبی از گذشته به دست ما نرسیده است.

چرا الان چنین داستان هایی اتفاق نمی افتد؟ فقط به یک دلیل: آنها یاد گرفتند که طاعون قلع را "درمان" کنند. ماهیت فیزیکی و شیمیایی آن مشخص شده است، مشخص شده است که چگونه مواد افزودنی خاص بر حساسیت فلز به "طاعون" تأثیر می گذارد. مشخص شد که آلومینیوم و روی به این فرآیند کمک می کنند، در حالی که بیسموت، سرب و آنتیموان، برعکس، با آن مقابله می کنند.

ذخایر قلع در جهان

ذخایر قلع روی زمین بسیار ناچیز و به حدود 5.6 میلیون تن می رسد. چین دارای ذخایر بزرگ قلع است - 30.52٪ در جهان. ذخایر قلع در اندونزی - 14.4٪، پرو - 12.8٪، بولیوی - 8٪، برزیل - 9.7٪ و مالزی - 9٪ در ذخایر قلع جهان تا ژانویه 2010 کاملاً قابل توجه است.

تولید قلع در جهان

تولید قلع تصفیه شده در جهان در سال های اخیر به طور پیوسته در حال رشد بوده است. دینامیک آن به شرح زیر بود (هزار تن): 2000 - 270، 2003 - 280، 2006 - 325.

استخراج قلع در سال 2009 با افزایش 2 درصدی به 306 هزار تن رسید. استخراج قلع در جهان توسط کشورهایی انجام می شود که دارای بزرگترین ذخایر هستند. در سال 2009 بزرگترین کشورها به طور سنتی چین با 37.6 درصد از تولید جهانی، اندونزی - 32.7 درصد و پرو 12.4 درصد از تولید جهانی بوده اند. روسیه از نظر تولید جهانی قلع با ارزش 0.3 درصد در حجم تولید جهانی جایگاه نسبتاً پایینی را به خود اختصاص داده است.
تولید جهانی قلع تصفیه شده در سال 2009 با کاهش 2 درصدی به 315 هزار تن رسید. بزرگترین شرکتبرای تولید قلع تصفیه شده YUNNAN TIN است که 18 درصد از کل تولید را در سال 2009 به خود اختصاص داده است. PT TIMAH با سهم 13 درصدی از نظر جهانی در جایگاه دوم قرار دارد. در مکان سوم MINSUR - 13٪ است. مالزی SMELTING CORP در سال 2009 با 12.5 درصد سهم در تولید جهانی در رتبه چهارم قرار گرفت.

اندونزی حدود 30 درصد از تولید قلع جهان را به خود اختصاص داده است. در خود اندونزی منطقه اصلی تولید این فلز غیرآهنی استان بانکی-بلیتونگا است. صنعت قلع تقریباً 40 درصد از کل نیروی کار کشور را استخدام می کند. اندونزی در سال 2007 برای حفظ قیمت قلع در بازار جهانی سهمیه‌هایی را برای صادرات قلع در نظر گرفت. اندونزی در سال 2006 حدود 120 هزار تن قلع تولید کرد.

قیمت قلع از 8000 دلار در هر تن فلز تصفیه شده به 15000 دلار بین سال های 2006 و 2007 و سپس به 20000 دلار در نیمه دوم سال 2010 افزایش یافت.

ذخایر قلع در روسیه

در کشورهای مستقل مشترک المنافع، ذخایر قلع در روسیه، قرقیزستان و قزاقستان متمرکز شده است. استخراج توده اصلی قلع در CIS انجام می شود شرکت های روسی. تنها تولید کننده قلع فلزی در CIS، JSC "Novosibirsk Tin Plant" نیز در روسیه واقع شده است. این شرکت دارایی های معدن قلع روسیه و قرقیزستان را کنترل می کند.

روسیه دارای ذخایر قلع به مقدار کافی است. اما تنها در شرایط قیمت های بالای قلع، توسعه سپرده ها کاملاً سودآور می شود، زیرا آنها در مکان های صعب العبور شرق دورو در مسافت طولانیاز سازنده قلع

مصرف کنندگان اصلی قلع در کشورهای مستقل مشترک المنافع تولید کنندگان ورق قلع (JSC MMK، JSC Mittal Steel Temirtau، JSC Zaporzhstal) و تولید کنندگان آلیاژها، عمدتاً لحیم کاری هستند.

به گفته کارشناسان Infomine، باید انتظار افزایش مصرف قلع را در سال های آینده و در درجه اول در روسیه داشته باشیم. تولید کنسرو، شیشه شناور در حال رشد است، افزایش تولید در مهندسی مکانیک وجود دارد که اکنون در سطح رهبری کشور حمایت می شود. این امکان وجود دارد که مصرف در آینده تا سال 2010 تامین نشود تولید داخلیو واردات قلع و آلیاژهای آن به روسیه افزایش خواهد یافت.

با وجود نام آن - "مقاوم"، به فلزات قویقابل اجرا نیست خیلی سبک و چکش خوار است که نمی توان از آن برای تولید هر کدام استفاده کرد سازه های باربر. اما چکش خواری در دمای نسبتا پایین و انعطاف پذیری این ماده را در زمینه مربوطه بسیار محبوب کرده است. در مورد اینکه چگونه می توانید از قلع استفاده کنید ، از کجا آن را برای لحیم کاری بخرید ، چه لحیم هایی با آن امکان پذیر است - همه اینها و حتی بیشتر را از این مقاله خواهید آموخت.

آلیاژها

در مدرن اقتصاد ملیدر اکثر موارد نه از قلع بلکه از آلیاژهای مختلف آن استفاده می شود.

• قدیمی ترین و معروف ترین منطقه استفاده، یعنی قلع است. این نه تنها دارای ویژگی های زیبایی شناسی عالی است، بلکه دارای ویژگی های فنی عالی است: در برابر سایش مقاوم است، در معرض خوردگی نیست و غیره. خوب، زیبایی آلیاژ بسیار بسیار طولانی پیش قدردانی شد: و اکنون آنها توسط غنای رنگ و درخشندگی جذب شده اند.

• دومین اپلیکیشن معروف است لحیم کاری ها. این نقره، مس، و همچنین کادمیوم یا بیسموت است. از ویژگی های بارز این آلیاژ می توان به نقطه ذوب پایین، توانایی ایجاد پیوند با سایر فلزات و استحکام بالای این گونه ترکیبات اشاره کرد. با کمک لحیم ها، طیف گسترده ای از قطعات فلزی به هم متصل می شوند که نمی توانند به یکدیگر متصل شوند - به عنوان مثال، به دلیل دمای ذوب بسیار متفاوت. گاهی اوقات، اما از لحیم های قلع خالص نیز استفاده می شود.

خواص لحیم کاری توسط آن تعیین می شود. به طور سنتی در مهندسی رادیو و برق استفاده می شود. اما آلیاژ 30% قلع و 70% سرب دارای دامنه انجماد بسیار وسیعی است. این ویژگی هنگام لحیم کاری لوله ها استفاده می شود نوع متفاوت.

• و خود قلع و آلیاژهای قلع سربچسبندگی خوبی به فلز دارند بنابراین، هر دوی آنها برای پوشش بیرونیقطعات به منظور محافظت از محصولات در برابر خوردگی و دادن آنها ظاهر جذاب. یک لایه با غوطه ور کردن جسم در حمام مذاب یا با روش الکترولیتی از محلول های آبی اعمال می شود.
• معروف دیگر آلیاژ قلع، آنتیموان و مسبه دلیل ویژگی های برجسته ضد اصطکاک خود شناخته شده است. چنین ترکیباتی - بابیت ها، برای پوشاندن مواد متحرک مختلف به منظور کاهش سایش آنها استفاده می شود.
• آلیاژ فلز با سرب و آنتیمواندر ساخت فونت های تایپوگرافی استفاده می شود. استحکام و مقاومت آن در برابر خستگی به شما این امکان را می دهد که از همان مجموعه برای مدت طولانی استفاده کنید.
• یکی دیگر از برنامه های غیر معمول ترکیبات فلزی سرب- لوله های اندام قلع تونال رزونانس ترین فلز شناخته شده است. مقدار آن در آلیاژ، تن لوله را تعیین می کند.

این ویدیو در مورد زمینه های استفاده از قلع توضیح می دهد:

ماده مستقل

قلع همچنین به عنوان تامین کننده یک ماده مستقل - با سهم 97-99٪ - استفاده می شود.

• تقریباً نیمی از چنین فلز خالصی مانند قلع به روکش قوطی ها می رود. اشیاء قلع معروف یک محصول فولادی هستند که با نازک ترین لایه قلع - 0.4 میکرون - پوشیده شده است. دومی محافظت عالی در برابر خوردگی ایجاد می کند.
• بسیاری از ظروف مختلف مواد غذایی و حتی ظروف از قلع ساخته شده اند، زیرا این فلز دارای خواص بهداشتی عالی است و برخلاف "برادر" قرون وسطایی خود، که آلیاژی با سرب است، کاملا ایمن است. ظروف ساخته شده از این فلز نقره ای روشن بسیار زیبا هستند. علاوه بر این، چکش خواری و انعطاف پذیری بالای این ماده باعث می شود نه تنها به گلدان ها و بشقاب ها مهر بزنیم، بلکه می توان ظروف غذاخوری واقعاً عالی را نیز ساخت. بر این اساس، هدایای حلبی محبوب هستند.
• قلع به دلیل خاصیت ضد خوردگی عالی در ساخت خطوط لوله نیز استفاده می شود. این ویژگی ها به ویژه هنگام سازماندهی یک سیستم تامین ارزشمند هستند. آب آشامیدنی. توزیع بزرگبا این حال، آنها آن را دریافت نمی کنند، زیرا مواد بسیار گران هستند، و مهمتر از همه، در بازار ساخت و ساز کمبود دارند.

در مورد حرارت، درجه، نقطه ذوب اختصاصی قلع برای ساخت محصولات و ریز مدارهای لحیم کاری، در مورد ویژگی های استفاده از قلع سفید، خاکستری، کلرید، مایع در صنعت، خواص آن در زیر توضیح داده خواهد شد.

استفاده از فلز در ساخت و ساز

استحکام و سختی کم به طور قابل توجهی استفاده از قلع را در صنعت ساختمان محدود می کند. بله، و بیشتر آلیاژهای فلزی ویژگی های کاملاً متفاوتی را نشان می دهند.

با این حال، در این منطقه، ماده جایی پیدا کرد.

برنزهای قلع

آلیاژ قلع c شناخته شده ترین کاربرد این فلز است، به استثنای ساخت ورق قلع. قلع دارای خواص ضد اصطکاک عالی است، در برابر خوردگی مقاوم است، بهداشتی است و از یخ زدگی نمی ترسد. علاوه بر این، این ماده از نظر ظاهری به طور غیرمعمولی جذاب است و انعطاف پذیری تحویل دارد.

این ویژگی ها محدوده آلیاژ قلع را تعیین می کند.

• خط لوله- مقاومت در برابر دماهای بالا و انقباض بسیار کم - کمتر از 1٪، تعیین استفاده از لوله های برنزی برای هر نوع خط لوله: تامین آب سرد و گرم، گرمایش و غیره. با توجه به این واقعیت که این ماده در برابر خوردگی حساس نیست، بسیار بادوام است: یک خط لوله برنزی (که نباید با آن اشتباه گرفته شود) برای استفاده برای قرن ها طراحی شده است. علاوه بر این، نگهداری از آن بسیار ساده تر است. ظاهر آن فقط با گذشت زمان جذاب تر می شود: پتینه سیاه درست حتی به یک لوله ساده نیز ظرافت می بخشد، مواد خواص خود را از دست نمی دهد و علاوه بر این، مواد مانند فولاد برق جمع نمی کنند.
• لوله کشی- وان ها، دستشویی ها، کاسه های توالت ساخته شده از این آلیاژ نه تنها "صادقانه" نقش خود را انجام می دهند، یعنی اقلام بادوام با خواص بهداشتی عالی هستند، بلکه اغلب بسیار زیبا نیز هستند. شکل‌پذیری برنز به شما این امکان را می‌دهد تا حمام را به یک شاهکار هنری تبدیل کنید.
• همینطور است لوازم حمام کوچک، حمام یا آشپزخانه شیرهای آب برنزی، قوطی‌های آبیاری، زیر لیوانی‌ها، نرده‌های حوله‌ای گرم‌کن و موارد دیگر ظاهری کاملاً مجلل به هر فضای داخلی می‌دهد.
• لوازم جانبی از جنس متفاوت- دستگیره ها، قفل ها، لولاهای در و حتی حلقه های پرده، لمس بسیار ظریفی از سبک کلاسیک.
• نرده و نرده راه پله- شاید دیدنی ترین استفاده از برنز در یک ساختمان مسکونی، از آن است که نسبتا منطقه بزرگ. نرده های برنزی جعلی یا ریخته گری راهی برای ایجاد فضای داخلی نه تنها منحصر به فرد، بلکه همچنین منحصر به فرد است بالاترین درجهلوکس و شیک
• و وسایل منزل، که می تواند از فلز ساخته شود - چوب لباسی، نیمکت، نگهدارنده، قاب آینه و غیره. این محصولات ساخته شده از برنز، زینت هر خانه و در هر سبکی است.

این ویدئو به شما می گوید که اگر قلع کافی برای لحیم کاری ندارید چه کاری باید انجام دهید:

لوازم خانگی

شمعدان های اسپند، زیر لیوانی ها، دکمه ها و سربازها در تابستان فرو رفته اند. امروزه، قلع خالص، علیرغم هزینه بسیار کمتر آن در مقایسه با قرون گذشته، کاربرد بسیار کمتری دارد، زیرا با آلیاژهای ارزان‌تر و مقرون به صرفه‌تر جایگزین می‌شود.

با این حال، طرفداران سبک های یکپارچهسازی با سیستمعامل حتی در حال حاضر نیز در یافتن یک محصول اسپند برای تزئین داخلی کوتاهی نمی کنند.

• اتصالات قلع- عمدتاً دستگیره درها، اگرچه محصولات دیگری نیز یافت می شود. در مقایسه با برنز یا قلع، متواضع تر به نظر می رسد و درخشندگی کمتری دارد. با این حال، برای سبک های کانتری یا انگلیسی، این یک فضیلت است. خوب، چکش خواری بالای مواد به طور قابل توجهی تیرگی آن را جبران می کند.
• اسپند- از ساده ترین لیوان "پدربزرگ" که از آن "آب بسیار خوشمزه" تا نفیس کارد و چنگال. ظروف پیوتر ظریف هستند و به هر اتاق نشیمن افتخار می کنند. و حتی اکنون می توانید با مجموعه ای از قاشق های دسر حلبی، عاشق دوران باستان را شگفت زده کنید.
• در قرن قبل از گذشته، مهر چراغ های قلع خیابان. مدت‌هاست که استفاده از آنها متوقف شده است، اما انواع مختلف لامپ‌های حلبی، از لوستر گرفته تا چراغ‌های رومیزی معمولی، هنوز ساخته می‌شوند.

قلع فلز کمیاب است که بیشتر به عنوان جزئی از برنز شناخته می شود و در ساختمان سازی و زندگی روزمره به شکل آلیاژ برنز کاربرد پیدا کرده است. با این حال، وسایل و ظروف خانگی اسپند همچنان دکوراسیون اتاق غذاخوری هستند.

آیا تصمیم گرفته اید خودتان کاردستی های کوچکی از قلع بسازید؟ سپس ابتدا این ویدیو را تماشا کنید:

عنصر شیمیایی قلع یکی از هفت فلز باستانی است که برای بشر شناخته شده است. این فلز بخشی از برنز است که از اهمیت بالایی برخوردار است. در حال حاضر عنصر شیمیایی قلع تقاضای خود را از دست داده است، اما خواص آن مستحق بررسی و مطالعه دقیق است.

عنصر چیست

در دوره پنجم، در گروه چهارم (زیرگروه اصلی) قرار دارد. این آرایش نشان می دهد که عنصر شیمیایی قلع یک ترکیب آمفوتریک است که قادر به نشان دادن خواص بازی و اسیدی است. جرم اتمی نسبی 50 است، بنابراین عنصری سبک در نظر گرفته می شود.

ویژگی های خاص

عنصر شیمیایی قلع ماده ای پلاستیکی، چکش خوار و سفید نقره ای روشن است. با استفاده از آن درخشندگی خود را از دست می دهد که منهای خصوصیات آن محسوب می شود. قلع فلزی پراکنده است، بنابراین استخراج آن مشکلاتی دارد. این عنصر دارای نقطه جوش بالا (2600 درجه) است. دمای پاییننقطه ذوب (231.9 درجه سانتیگراد)، هدایت الکتریکی بالا، چکش خواری عالی. مقاومت پارگی بالایی دارد.

قلع عنصری است که خاصیت سمی ندارد، بر بدن انسان تأثیر منفی نمی گذارد و بنابراین در تولید مواد غذایی مورد تقاضا است.

قلع چه خاصیت دیگری دارد؟ هنگام انتخاب این عنصر برای ساخت ظروف و خطوط لوله آب، لازم نیست از ایمنی خود بترسید.

بودن در بدن

چه چیز دیگری قلع (یک عنصر شیمیایی) را مشخص می کند؟ فرمول آن چگونه خوانده می شود؟ این سوالات در دوره مطرح شده است. برنامه آموزشی مدرسه. در بدن ما عنصر داده شدهدر استخوان ها قرار دارد و به روند بازسازی بافت استخوانی کمک می کند. این به عنوان یک درشت مغذی طبقه بندی می شود، بنابراین، برای یک زندگی کامل، یک فرد به دو تا ده میلی گرم قلع در روز نیاز دارد.

این عنصر وارد بدن می شود بیشتربا غذا، اما روده ها بیش از پنج درصد از مصرف را جذب نمی کنند، بنابراین احتمال مسمومیت حداقل است.

با کمبود این فلز، رشد کند می شود، کاهش شنوایی رخ می دهد، ترکیب بافت استخوان تغییر می کند و طاسی مشاهده می شود. مسمومیت در اثر جذب گرد و غبار یا بخارات این فلز و همچنین ترکیبات آن ایجاد می شود.

خواص اساسی

چگالی قلع مقدار متوسطی دارد. فلز بالاست مقاومت در برابر خوردگیبنابراین در اقتصاد ملی استفاده می شود. به عنوان مثال، قلع در ساخت قوطی مورد تقاضا است.

چه چیز دیگری قلع را مشخص می کند؟ استفاده از این فلز نیز بر اساس قابلیت ترکیب آن است فلزات مختلفایجاد مقاوم در برابر محیط های تهاجمی، محیط خارجی. مثلاً خود فلز برای قلع‌بندی وسایل و ظروف منزل و لحیم‌های آن برای مهندسی رادیو و برق مورد نیاز است.

مشخصات

توسط خودشان ویژگی های خارجیاین فلز شبیه آلومینیوم است. در واقعیت، شباهت بین آنها ناچیز است، تنها با سبکی و درخشش فلزی، مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی محدود می شود. آلومینیوم دارای خواص آمفوتریک است، بنابراین به راحتی با مواد قلیایی و اسیدها واکنش نشان می دهد.

به عنوان مثال، اگر آلومینیوم تحت تاثیر قرار گیرد استیک اسید، یک فعل و انفعال شیمیایی مشاهده می شود. قلع فقط با اسیدهای غلیظ قوی قادر به تعامل است.

مزایا و معایب قلع

این فلز عملا در ساخت و ساز استفاده نمی شود، زیرا از استحکام مکانیکی بالایی برخوردار نیست. اساساً در حال حاضر از فلز خالص استفاده نمی شود، بلکه از آلیاژهای آن استفاده می شود.

بیایید مزایای اصلی این فلز را برجسته کنیم. معنی خاصچکش خواری دارد، در فرآیند ساخت اقلام خانگی استفاده می شود. به عنوان مثال، پایه ها، لامپ های ساخته شده از این فلز از نظر زیبایی ظاهری دلپذیر به نظر می رسند.

پوشش قلع باعث کاهش قابل توجه اصطکاک می شود که به لطف آن محصول از سایش زودرس محافظت می شود.

از معایب اصلی این فلز می توان به استحکام جزئی آن اشاره کرد. قلع برای ساخت قطعات و قطعاتی که نیاز به بارهای قابل توجهی دارند نامناسب است.

معدن فلز

قلع در دمای پایین ذوب می شود، اما به دلیل سختی استخراج آن، این فلز ماده گران قیمتی محسوب می شود. با توجه به نقطه ذوب پایین، هنگام اعمال قلع روی سطح فلز، می توان به دست آورد صرفه جویی قابل توجهانرژی الکتریکی.

ساختار

این فلز ساختاری همگن دارد، اما بسته به دما، فازهای مختلف آن ممکن است، با ویژگی های متفاوت. در میان رایج ترین تغییرات این فلز، ما به نوع β اشاره می کنیم که در دمای 20 درجه وجود دارد. رسانایی حرارتی، نقطه جوش آن، ویژگی های اصلی داده شده برای قلع است. هنگامی که دما از 13.2 درجه سانتیگراد کاهش می یابد، یک تغییر α ایجاد می شود که قلع خاکستری نامیده می شود. این فرم دارای انعطاف پذیری و چکش خواری نیست، از چگالی کمتری برخوردار است، زیرا دارای شبکه کریستالی متفاوت است.

در حین انتقال از یک شکل به شکل دیگر، تغییر حجم مشاهده می شود، زیرا تفاوت در چگالی وجود دارد که در نتیجه تخریب محصول قلع رخ می دهد. این پدیده "طاعون قلع" نامیده می شود. این ویژگی منجر به این واقعیت می شود که مساحت استفاده از فلز به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.

AT شرایط طبیعیقلع را می توان در یافت سنگ هادر قالب یک عنصر کمیاب، علاوه بر این، اشکال معدنی آن نیز شناخته شده است. به عنوان مثال، کاسیتریت حاوی اکسید خود و پیریت قلع حاوی سولفید آن است.

تولید

سنگ معدن های قلع که محتوای فلز در آنها کمتر از 0.1 درصد نیست، برای فرآوری صنعتی امیدوارکننده محسوب می شوند. اما در حال حاضر از آن ذخایر نیز بهره برداری می شود که میزان فلز در آنها تنها 0.01 درصد است. برای استخراج مواد معدنی استفاده می شود راه های مختلف، با در نظر گرفتن مشخصات سپرده و همچنین تنوع آن.

اساساً سنگ معدن قلع به صورت ماسه ای ارائه می شود. استخراج به شستشوی مداوم آن و همچنین به غلظت کانی معدنی کاهش می یابد. توسعه ذخایر اولیه بسیار دشوارتر است، زیرا به امکانات اضافی، ساخت و بهره برداری از معادن نیاز است.

کنسانتره معدنی به یک کارخانه متخصص در ذوب فلزات غیر آهنی منتقل می شود. علاوه بر این، غنی سازی مکرر سنگ معدن، آسیاب، سپس شستشو انجام می شود. کنسانتره سنگ معدن با استفاده از کوره های ویژه احیا می شود. برای بازیابی کامل قلع، این فرآیند چندین بار انجام می شود. در مرحله نهایی، فرآیند تمیز کردن از ناخالصی های قلع خام با استفاده از روش حرارتی یا الکترولیتی انجام می شود.

استفاده

به عنوان مشخصه اصلی که امکان استفاده از قلع را فراهم می کند، مقاومت بالای آن در برابر خوردگی متمایز می شود. این فلز و همچنین آلیاژهای آن از پایدارترین ترکیبات نسبت به تهاجمی هستند مواد شیمیایی. بیش از نیمی از کل قلع تولید شده در جهان برای تولید قلع استفاده می شود. این تکنولوژیاستفاده از یک لایه نازک قلع در فولاد برای محافظت از قوطی ها در برابر خوردگی شیمیایی آغاز شد.

از قابلیت رول شدن قلع برای تولید لوله های جدار نازک از آن استفاده می شود. به دلیل ناپایداری این فلز در برابر دماهای پایین، استفاده خانگی از آن کاملاً محدود است.

آلیاژهای قلع رسانایی حرارتی بسیار پایین‌تری نسبت به فولاد دارند، بنابراین می‌توان از آنها برای تولید روشویی و وان و همچنین برای ساخت انواع اتصالات بهداشتی استفاده کرد.

قلع مناسب برای تولید تزئینات جزئی و وسایل خانه، ساخت ظروف، ایجاد اصلی جواهر سازی. این فلز کم رنگ و چکش خوار وقتی با مس ترکیب می شود، مدت هاست که به یکی از مورد علاقه ترین مصالح مجسمه سازان تبدیل شده است. برنز ترکیبی از استحکام بالا، مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی و طبیعی است. این آلیاژ به عنوان یک ماده تزئینی و ساختمانی مورد تقاضا است.

قلع یک فلز با طنین تن است. مثلاً وقتی با سرب ترکیب می شود، آلیاژی به دست می آید که از آن برای ساخت مدرن استفاده می شود آلات موسیقی. ناقوس های برنزی از زمان های قدیم شناخته شده بودند. برای ایجاد لوله های اندام از آلیاژ قلع و سرب استفاده می شود.

نتیجه

افزایش توجه تولید مدرنبه مسائل مربوط به حفاظت محیطو همچنین مشکلات مربوط به حفظ سلامت عمومی، ترکیب مواد مورد استفاده در ساخت لوازم الکترونیکی را تحت تاثیر قرار داده است. به عنوان مثال، علاقه به فناوری لحیم کاری بدون سرب افزایش یافته است. سرب ماده ای است که آسیب قابل توجهی به سلامت انسان وارد می کند، بنابراین استفاده از آن در مهندسی برق متوقف شده است. الزامات لحیم کاری سخت تر شد و از آلیاژهای قلع به جای سرب خطرناک استفاده شد.

قلع خالص عملاً در صنعت استفاده نمی شود، زیرا مشکلاتی در توسعه "طاعون قلع" وجود دارد. در میان زمینه های اصلی کاربرد این عنصر پراکنده نادر، ما ساخت سیم های ابررسانا را برجسته می کنیم.

آبکاری قلع خالص روی سطوح تماس به شما امکان می دهد فرآیند لحیم کاری را افزایش دهید، فلز را از فرآیند خوردگی محافظت کنید.

در نتیجه گذار به فناوری بدون سرب، بسیاری از تولیدکنندگان فولاد شروع به استفاده از قلع طبیعی برای پوشش سطوح تماس و سرب کردند. این گزینه به شما امکان می دهد با هزینه مقرون به صرفه کیفیت بالایی داشته باشید. پوشش محافظ. به دلیل عدم وجود ناخالصی تکنولوژی جدیدنه تنها سازگار با محیط زیست در نظر گرفته می شود، بلکه به دست آوردن نتایج عالی با هزینه مقرون به صرفه را نیز ممکن می سازد. سازندگان قلع را فلزی نویدبخش و مدرن در مهندسی برق و الکترونیک رادیویی می دانند.

قلع (lat. Stannum؛ نشان داده شده با نماد Sn) عنصری از زیر گروه اصلی گروه چهارم، دوره پنجم سیستم تناوبی عناصر شیمیایی D.I. مندلیف، با عدد اتمی 50 است. این عنصر متعلق به گروه نور است. فلزات در شرایط عادی، ماده ساده قلع یک فلز براق انعطاف پذیر، چکش خوار و قابل ذوب به رنگ سفید مایل به نقره ای است. قلع دو تغییر آلوتروپیک را تشکیل می دهد: قلع α پایدار در دمای زیر 13.2 درجه سانتیگراد (قلع خاکستری) با یک شبکه الماسی مکعبی، بالاتر از 13.2 درجه سانتیگراد بتا قلع (قلع سفید) با یک شبکه کریستالی چهارضلعی.

داستان

قلع قبلاً در هزاره چهارم قبل از میلاد برای انسان شناخته شده بود. ه. این فلز غیرقابل دسترس و گران بود، زیرا محصولات آن به ندرت در میان آثار باستانی رومی و یونانی یافت می شود. قلع در کتاب مقدس، کتاب چهارم موسی ذکر شده است. قلع (همراه با مس) یکی از اجزای برنز است (به تاریخچه مس و برنز مراجعه کنید) که در پایان یا اواسط هزاره سوم قبل از میلاد اختراع شد. ث) از آنجایی که برنز بادوام ترین فلزات و آلیاژهای شناخته شده در آن زمان بود، قلع در تمام «عصر برنز»، بیش از 2000 سال (بسیار تقریباً: 35-11 قرن قبل از میلاد) یک «فلز استراتژیک» بود.

منشاء نام
نام لاتین stannum که با کلمه سانسکریت به معنای "مقاوم، قوی" مرتبط است، در ابتدا به آلیاژی از سرب و نقره و بعداً به آلیاژ دیگری که از آن تقلید می‌کند اطلاق می‌شود که حدود 67 درصد قلع دارد. در قرن چهارم این کلمه به نام قلع نامیده شد.
کلمه tin یک کلمه رایج اسلاوی است که در زبان های بالتیک مطابقت دارد (ر.ک. Lit. alavas، alvas - "قلع"، پروس alwis - "سرب"). این پسوند از ریشه ol- است (ر.ک. آلمانی باستانی elo - "زرد"، albus لاتین - "سفید"، و غیره)، بنابراین فلز به دلیل رنگ آن نامگذاری شده است.

تولید

در طی فرآیند تولید، سنگ‌های سنگ‌دار (کاسیتریت) در آسیاب‌های صنعتی به اندازه متوسط ​​10 میلی‌متر خرد می‌شوند و پس از آن کاسیتریت به دلیل داشتن نسبتاً تراکم بالاو جرم به روش ارتعاش-گرانشی از سنگ های باطله بر روی جداول غنی سازی جدا می شود. علاوه بر این، از روش فلوتاسیون غنی سازی/تصفیه سنگ معدن استفاده می شود. کنسانتره حاصله سنگ معدن قلعذوب شده در کوره ها در فرآیند ذوب، با استفاده از زغال چوب در احیاء که لایه‌های آن به طور متناوب با لایه‌های سنگ انباشته می‌شوند، به حالت آزاد برمی‌گردد.

کاربرد

1. قلع عمدتا به عنوان پوشش ایمن، غیر سمی و مقاوم در برابر خوردگی به شکل خالص یا در آلیاژهای فلزات دیگر استفاده می شود. کاربردهای صنعتی اصلی قلع در ورق قلع (آهن قلع) برای بسته بندی مواد غذایی، لحیم کاری برای الکترونیک، لوله کشی خانه، آلیاژهای بلبرینگ و پوشش قلع و آلیاژهای آن است. مهمترین آلیاژ قلع برنز (با مس) است. یکی دیگر از آلیاژهای معروف، پیوتر، برای ساخت ظروف غذاخوری استفاده می شود. اخیراً علاقه به استفاده از فلز احیا شده است، زیرا این فلز در میان فلزات سنگین غیرآهنی "دوستانه با محیط زیست" است. برای ایجاد سیم های ابررسانا بر اساس ترکیب بین فلزی Nb 3 Sn استفاده می شود.
2. ترکیبات بین فلزی قلع و زیرکونیوم دارای نقطه ذوب بالا (تا 2000 درجه سانتیگراد) و مقاومت در برابر اکسیداسیون هنگام گرم شدن در هوا هستند و کاربردهای متعددی دارند.
3. قلع مهمترین جزء آلیاژی در تولید آلیاژهای تیتانیوم ساختاری است.
4. دی اکسید قلع یک ماده ساینده بسیار موثر است که در "تمام کردن" سطح شیشه های نوری استفاده می شود.
5. مخلوطی از نمک های قلع - "ترکیب زرد" - قبلا به عنوان رنگ برای پشم استفاده می شد.
6. قلع همچنین در منابع جریان شیمیایی به عنوان ماده آند استفاده می شود، به عنوان مثال: عنصر منگنز-قلع، عنصر اکسید-جیوه-قلع. استفاده از قلع در باتری سرب قلع امیدوار کننده است. بنابراین، به عنوان مثال، در ولتاژ مساوی، در مقایسه با یک باتری سربی، یک باتری سربی قلع 2.5 برابر ظرفیت بیشتر و 5 برابر تراکم انرژی در واحد حجم دارد، مقاومت داخلی آن بسیار کمتر است.

نرم فلز سفید- قلع - یکی از اولین فلزاتی بود که مردم پردازش آن را آموختند. دانشمندان بر این باورند که استخراج قلع خیلی زودتر از اولین کشف آهن آغاز شد.


برخی از یافته‌های باستان‌شناسی تأیید می‌کنند که معادن قلع در عراق کنونی از چهار هزار سال پیش کار می‌کردند. قلع معامله شد: بازرگانان آن را با و سنگهای قیمتی. در طبیعت، قلع در اکسید قلع کاسیتریت یافت می شود، ماده معدنی که ذخایر آن در آسیای جنوب شرقی، آمریکای جنوبی، استرالیا و چین یافت می شود.

از تاریخ

به گفته مورخان و باستان شناسان، قلع برای اولین بار، به احتمال زیاد تصادفی، در رسوبات آبرفتی کاسیتریت کشف شد. کوره های باستانی با سرباره مصرف شده در جنوب غربی بریتانیا پیدا شده است. از جمله اشیاء کشف شده دوران رم باستانو یونان، محصولات قلع بسیار نادر هستند، که این فرض را تایید می کند که این فلز گران بوده است.

قلع در آثار ادبیات عرب قرن 8-9 و همچنین در آثار قرون وسطی در توصیف سفرها و اکتشافات بزرگ ذکر شده است. در بوهمیا و زاکسن استخراج قلع در قرن دوازدهم آغاز شد.


جالب اینجاست که مدتها قبل از اینکه مردم شروع به استخراج قلع خالص کنند، برنز - آلیاژی از قلع و مس - اختراع شد. بر اساس برخی گزارش ها، برنز در 2500 سال قبل از میلاد برای انسان شناخته شده بود.

واقعیت این است که قلع در ترکیب سنگ معدن همراه با مس وجود دارد، بنابراین در هنگام ذوب، مس خالص به دست نمی آید، بلکه آلیاژ آن با قلع، یعنی برنز به دست می آید. قلع به عنوان یک ناخالصی تصادفی در ظروف مسی فراعنه مصر ساخته شده در سال 2000 قبل از میلاد یافت می شود.

خواص شیمیایی قلع

قلع در دمای اتاق نسبت به آب و اکسیژن بی اثر است. این فلز همچنین تمایل دارد با یک فیلم نازک اکسید روی آن پوشانده شود خارج از منزل. بی اثر بودن شیمیایی قلع در شرایط عادی باعث محبوبیت این فلز در میان تولیدکنندگان ظروف قلع شد.


اسید سولفوریک و کلریدریک در حالت رقیق بر روی قلع بسیار آهسته عمل می کنند و به صورت غلیظ پس از گرم شدن آن را حل می کنند. هنگامی که با اسید کلریدریک ترکیب می شود، کلرید قلع به دست می آید، هنگامی که با اسید سولفوریک واکنش می دهد، سولفات قلع به دست می آید.

هنگام واکنش با اسید نیتریک رقیق، نیترات قلع و با اسید نیتریک غلیظ، اسید استانیک نامحلول به دست می آید. ترکیبات قلع از اهمیت صنعتی بالایی برخوردار هستند: از آنها در تولید پوشش های آبکاری شده استفاده می شود.

کاربرد قلع

این فلز نرم سفید نقره ای را می توان به صورت رول کرد فویل نازک. قلع زنگ نمی‌زند، بنابراین در زمینه‌های مختلف کاربرد زیادی دارد. اغلب ظروف از این فلز ساخته می شوند. اگر قلع اعمال شود لایه ی نازکروی فلز دیگری درخشندگی و صافی خاصی به سطح می دهد.

از این خاصیت قلع در ساخت قوطی استفاده می شود. قلع اغلب به عنوان استفاده می شود پوشش ضد خوردگی. بیش از یک سوم کل قلعی که امروزه در جهان استخراج می شود در تولید آن استفاده می شود ظروف غذابرای غذا و نوشیدنی قوطی‌های قلع که برای همه شناخته شده‌اند، از فولادی ساخته شده‌اند که با لایه‌ای از قلع به ضخامت بیش از 0.4 میکرون پوشیده شده است.


یک سوم دیگر از قلع استخراج شده به تولید لحیم - آلیاژهایی با سرب می رود نسبت های مختلف. لحیم کاری در مهندسی برق، برای لحیم کاری خطوط لوله استفاده می شود. چنین آلیاژهایی می توانند تا 97 درصد قلع، مس و آنتیموان داشته باشند که باعث افزایش سختی و استحکام آلیاژ می شود.

از قلع مخلوط با آنتیموان برای ساختن ظروف (عمدتاً فریج) استفاده می شود. در صنعت از قلع در ترکیبات شیمیایی مختلف استفاده می شود.