Sn kimyo. Qalay mahsulotlari va sof metallning boshqa ilovalari, shuningdek, uning turli xil qotishmalari

Qalay (lat. Stannum; belgisi bilan belgilanadi Sn) - to'rtinchi guruhning asosiy kichik guruhining elementi, D.I.Mendeleyevning kimyoviy elementlar davriy tizimining beshinchi davri, atom raqami 50. Yengil metallar guruhiga kiradi. Oddiy sharoitda qalay moddasi egiluvchan, egiluvchan va eruvchan yaltiroq kumushsimon metalldir. oq.

Biror kishi qalay bilan qachon tanishganligini aniq aytish mumkin emas. Qalay va uning qotishmalari insoniyatga qadim zamonlardan beri ma'lum. Qalay odamlarga miloddan avvalgi 4-ming yillikda ma'lum bo'lgan. e. Bu metallga etib bo'lmaydigan va qimmat edi, chunki undan tayyorlangan mahsulotlar Rim va yunon antikvarlari orasida kamdan-kam uchraydi. Muqaddas Kitobda, Musoning to'rtinchi kitobida qalay haqida eslatmalar mavjud. Qalay (mis bilan birga) bronzaning tarkibiy qismlaridan biri bo'lib, miloddan avvalgi 3-ming yillikning oxiri yoki o'rtalarida ixtiro qilingan. e. Bronza o'sha paytda ma'lum bo'lgan eng bardoshli metall va qotishma bo'lganligi sababli, qalay butun "strategik metall" bo'lgan. Bronza davri", 2000 yildan ortiq (taxminan: miloddan avvalgi 35-11 asrlar). Boshqa manbalarga ko'ra, qalay bronzalari deb ataladigan qalay va mis qotishmalari miloddan avvalgi 4000 yildan ko'proq vaqt davomida qo'llanila boshlangan. Va inson metall qalayning o'zi bilan ancha keyinroq, miloddan avvalgi 800-yillarda tanishgan. Qadimda sof tunukadan idish-tovoq va taqinchoqlar keng qoʻllanilgan;

Qalay - kam uchraydigan iz elementi, yer qobig'ida ko'pligi bo'yicha 47-o'rinni egallaydi. Yer qobig'idagi qalayning Klark miqdori, turli manbalarga ko'ra, massa bo'yicha 2·10−4 dan 8·10−3% gacha. Qalayning asosiy minerali kassiterit (qalay tosh) SnO 2 bo'lib, 78,8% gacha qalayni o'z ichiga oladi. Tabiatda kamroq tarqalgan stannin (qalay pirit) - Cu 2 FeSnS 4 (27,5% Sn).

Ifloslanmagan holda yer usti suvlari qalay submikrogram konsentratsiyasida mavjud. IN er osti suvlari uning kontsentratsiyasi bir dm³ ga bir necha mikrogrammga etadi, qalay rudasi konlari maydonida ortib boradi, u asosan oksidlanish zonasida beqaror bo'lgan sulfidli minerallarning nobud bo'lishi tufayli suvga kiradi. MPC Sn = 2 mg/dm³.

Qalay - amfoter element, ya'ni kislotali va asosli xususiyatlarni ko'rsatishga qodir element. Qalayning bu xususiyati uning tabiatda tarqalish xususiyatlarini ham belgilaydi. Bu ikkilik tufayli qalay litofil, xalkofil va siderofil xossalarini namoyon qiladi. Qalay o'z xususiyatlariga ko'ra kvartsga yaqin, buning natijasida oksid (kassiterit) ko'rinishidagi qalayning ko'pincha qalay bilan boyitilgan kislotali granitoidlar (litofillik) bilan chambarchas bog'liqligi, mustaqil kvarts hosil bo'lgunga qadar ma'lum. kassiterit tomirlari. Qalayning ishqoriy xulq-atvori juda xilma-xil sulfid birikmalarining hosil bo'lishi (xalkofillik), tabiiy qalay va ultrabazik jinslarda ma'lum bo'lgan turli xil intermetalik birikmalar (siderofillik) shakllanishi bilan belgilanadi.

Umuman olganda, tabiatda qalay paydo bo'lishining quyidagi shakllarini ajratish mumkin:

1. Tarqalgan shakl; bu shakldagi qalayning o'ziga xos shakli noma'lum. Bu erda bir qator elementlar bilan izomorfizm mavjudligi sababli qalay paydo bo'lishining izomorf tarqalgan shakli haqida gapirish mumkin (Ta, Nb, W - odatda kislorod birikmalarining hosil bo'lishi bilan; V, Cr, Ti, Mn, Sc - kislorod va sulfid birikmalarining hosil bo'lishi). Agar qalay konsentratsiyasi ma'lum darajadan oshmasa tanqidiy qadriyatlar, keyin u nomlangan elementlarni izomorf tarzda almashtirishi mumkin. Izomorfizmning mexanizmlari har xil.
2. Mineral shakli: qalay konsentrat minerallarida uchraydi. Qoida tariqasida, bu Fe +2 temir mavjud bo'lgan minerallar: biotitlar, granatalar, piroksenlar, magnetitlar, turmalinlar va boshqalar. Bu munosabatlar izomorfizmga bog'liq, masalan, Sn +4 + Fe +2 → sxema bo'yicha. 2Fe +3. Qalayli skarnlarda qalayning yuqori konsentratsiyasi granatlarda (ayniqsa, andraditlarda 5,8 m.gacha), epidotlarda (2,84 m. gacha) va boshqalarda uchraydi.

Qalayning fizik va kimyoviy xossalari

Oddiy qalay moddasi polimorfikdir. Oddiy sharoitlarda u 13,2 ° C dan yuqori barqaror b-modifikatsiya (oq qalay) shaklida mavjud. Oq qalay kumushsimon oq rangli, yumshoq, egiluvchan metall bo'lib, tetragonal birlik hujayraga ega, parametrlari a = 0,5831, c = 0,3181 nm. Undagi har bir qalay atomining koordinatsion muhiti oktaedrdir. b-Sn ning zichligi 7,228 g/sm 3 ni tashkil qiladi. Erish nuqtasi 231,9 ° S, qaynash nuqtasi 2270 ° S.

Sovutilganda, masalan, tashqarida sovuq bo'lsa, oq qalay a-modifikatsiyasiga (kulrang qalay) aylanadi. Kulrang qalay olmos tuzilishiga ega (a = 0,6491 nm parametrli kubik kristall panjara). Kulrang qalayda har bir atomning koordinatsion poliedri tetraedr bo'lib, koordinatsiya raqami 4. b-Sn a-Sn fazali o'tish xususiy hajmning 25,6% ga oshishi bilan birga keladi (a-Sn zichligi 5,75 g / sm ni tashkil qiladi). 3), bu qalayning kukunga parchalanishiga olib keladi. Qadimgi kunlarda qattiq sovuq havoda kuzatilgan qalay mahsulotlarining sochilishi "qalay vabosi" deb nomlangan. Ushbu "vabo" natijasida askarlarning kiyimidagi tugmalar, tokalari, krujkalari va qoshiqlari parchalanib ketdi va armiya jangovar samaradorligini yo'qotishi mumkin edi. ("Qalay vabosi" haqida ko'proq ma'lumot olish uchun qarang qiziq faktlar qalay haqida, ushbu sahifaning pastki qismidagi havola).

Qalayning ikkita modifikatsiyasi strukturalarining kuchli farqi tufayli ularning elektr xususiyatlari ham farqlanadi. Shunday qilib, b-Sn - metall, a-Sn - yarim o'tkazgich. 3,72 dan past K a-Sn o'ta o'tkazuvchanlik holatiga o'tadi. Standart elektrod potentsiali E °Sn 2+ /Sn -0,136 V, °Sn 4+ / Sn 2+ juftining E 0,151 V ni tashkil qiladi.

Da xona harorati Qalay, uning guruh qo'shnisi germaniy kabi, havo yoki suvga chidamli. Bu inertlik oksidlarning sirt plyonkasi hosil bo'lishi bilan izohlanadi. Qalayning havodagi sezilarli oksidlanishi 150 ° C dan yuqori haroratlarda boshlanadi:

Sn + O 2 = SnO 2.

Qalay qizdirilganda ko'pchilik metall bo'lmaganlar bilan reaksiyaga kirishadi. Bunda birikmalar +4 oksidlanish darajasida hosil bo'ladi, bu qalay uchun +2 dan ko'ra ko'proq xarakterlidir. Masalan:

Sn + 2Cl 2 = SnCl 4

Konsentrlangan holda xlorid kislotasi qalay sekin reaksiyaga kirishadi:

Sn + 4HCl = SnCl 4 + H 2

Shuningdek, HSnCl 3, H 2 SnCl 4 va boshqalar tarkibidagi xlorotin kislotalarini hosil qilish mumkin, masalan:

Sn + 3HCl = HSnCl 3 + 2H 2

Qalay suyultirilgan sulfat kislotada erimaydi, lekin konsentrlangan sulfat kislota bilan juda sekin reaksiyaga kirishadi.

Qalayning nitrat kislota bilan reaksiya mahsulotining tarkibi kislota konsentratsiyasiga bog'liq. Konsentrlangan nitrat kislotada qalay kislotasi b-SnO 2 ·nH 2 O hosil boʻladi (baʼzan uning formulasi H 2 SnO 3 deb yoziladi). Bunday holda, qalay o'zini metall bo'lmagan kabi tutadi:

Sn + 4HNO 3 kons. = b-SnO 2 H 2 O + 4NO 2 + H 2 O

Suyultirilgan nitrat kislota bilan o'zaro ta'sirlashganda, qalay metall xossalarini namoyon qiladi. Reaktsiya natijasida tuz qalay (II) nitrat hosil bo'ladi:

3Sn + 8HNO 3 dil. = 3Sn(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O.

Qo'rg'oshin kabi qalay qizdirilganda ishqorlarning suvdagi eritmalari bilan reaksiyaga kirishishi mumkin. Bunda vodorod ajralib chiqadi va gidroksokompleks Sn (II) hosil bo'ladi, masalan:

Sn + 2KOH +2H 2 O = K 2 + H 2

Qalay gidrid - stannan SnH 4 - reaktsiya orqali olinishi mumkin:

SnCl 4 + Li = SnH 4 + LiCl + AlCl 3.

Bu gidrid juda beqaror va 0°C haroratda ham sekin parchalanadi.

Qalay uchun mas'ul bo'lgan ikkita oksid SnO 2 (qalay kislotalarning suvsizlanishi paytida hosil bo'ladi) va SnO. Ikkinchisini qalay (II) gidroksid Sn (OH) 2 ni vakuumda zaif qizdirish orqali olish mumkin:

Sn(OH) 2 = SnO + H 2 O

Qalay (II) oksidi kuchli qizdirilganda nomutanosiblik hosil qiladi:

2SnO = Sn + SnO 2

Havoda saqlanganida SnO monoksid asta-sekin oksidlanadi:

2SnO + O 2 = 2SnO 2.

Qalay (IV) tuzlarining eritmalarini gidrolizlashda oq cho'kma hosil bo'ladi - kalay kislotasi deb ataladigan narsa:

SnCl 4 + 4NH 3 + 6H 2 O = H 2 + 4NH 4 Cl.

H 2 = a-SnO 2 nH 2 O + 3H 2 O.

Yangi olingan a-stanoz kislota kislotalar va ishqorlarda eriydi:

a-SnO 2 nH 2 O + KOH = K 2,

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

Saqlash vaqtida a-stanoz kislota qariydi, suvni yo'qotadi va kimyoviy jihatdan ko'proq inert bo'lgan b-stanoz kislotaga aylanadi. Xususiyatlarning bu o'zgarishi tik turganda faol HO-Sn guruhlari sonining kamayishi va ularning ko'proq inert ko'prik -Sn-O-Sn- bog'lanishlari bilan almashtirilishi bilan bog'liq.

Sn (II) tuzining eritmasiga sulfid eritmalari ta’sir qilganda qalay (II) sulfid cho’kmasi hosil bo’ladi:

Sn 2+ + S 2– = SnS

Bu sulfid ammoniy polisulfid eritmasi bilan SnS 2 ga oson oksidlanishi mumkin:

SnS + (NH 4) 2 S 2 = SnS 2 + (NH 4) 2 S

Olingan disulfid SnS 2 ammoniy sulfid (NH 4) 2 S eritmasida eriydi:

SnS 2 + (NH 4) 2 S = (NH 4) 2 SnS 3.

Tetravalent qalay pestitsidlar va boshqalar sifatida organik sintezda ishlatiladigan organotin birikmalarining keng sinfini hosil qiladi.

Eritish bosqichi.

Kassiteritni qayta tiklash uchun u uglerodli materiallar bilan reverberator yoki maxsus turdagi o'qli pechlarda eritiladi. Qalay koni pechlari qadim zamonlardan beri ishlatilgan; Ularda kamaytiruvchi vosita bo'lib xizmat qiladigan ko'mir, kassiterit qatlamlari bilan almashinadigan qatlamlarda yuklangan portlash yordamida yondiriladi. Ko'proq tarqalgan reverberatorli pechlar yoqilg'i sifatida ko'mirdan foydalanadi; ular antrasit va ohaktosh bilan aralashtirilgan ruda bilan ochiq o'choqli po'lat pechlarga o'xshash ishlaydi. Ikkala turdagi pechlar kalayga boy (25% gacha) shlaklarni ishlab chiqaradi. Shlak yangi miqdorda qaytaruvchi moddalar qo'shilishi bilan ancha yuqori haroratda eritish orqali qayta ishlanadi. Natijada temir miqdori yuqori bo'lgan qo'pol qalay - temir o'choq qoplamasi deb ataladi. Jarayon qattiq nazoratni talab qiladi, aks holda ikkilamchi cürufda qalayning juda yuqori foizi bo'ladi.

Qayta ishlash bosqichi.

Birlamchi qalayning tozaligi asl rudaga bog'liq, lekin ko'pincha u termal yoki elektrolitik tarzda amalga oshirilishi mumkin bo'lgan tozalashni talab qiladi.

Termal tozalash. 97-99% Sn o'z ichiga olgan qo'pol qalay, taxminan 300 ° S haroratda isitiladigan po'lat yarim sharsimon qozonlarda aralashmalardan tozalanadi. Temir va mis eritmaga ko'mir va oltingugurt qo'shib chiqariladi, mishyak va surma shaklda ajratiladi. alyuminiy bilan birikmalar va qotishmalarning, qo'rg'oshin - SnCl 2 ning ta'siri va vismut - kaltsiy va magniy bilan birikmalar shaklida. Tozalangan metall tarkibida 99,75-99,95% Sn.

Elektrolitik tozalash. Elektrolitik tozalash usuli Amerika eritish va qayta ishlash kompaniyasi tomonidan yuqori darajada ifloslangan Boliviya rudalari bilan foydalanish uchun ishlab chiqilgan. Elektrolit tarkibida 8% sulfat kislota, 4% krezol va fenolsulfonik kislotalar va 3% ikki valentli qalay (Sn 2+) mavjud. Elektroliz vannalari va yordamchi uskunalar taxminan misni qayta ishlash bilan bir xil. Ishlash harorati 35° S. Elektrolitik qalayning tozaligi (>99,98%) termal tozalangan qalaynikidan yuqori. Zonali eritish usuli yordamida qo'shimcha tozalash yarimo'tkazgich texnologiyasi uchun yuqori darajada toza qalay ishlab chiqaradi (99,995% Sn).

Qayta ishlangan materiallardan qalay olish

Bir kilogramm metall olish uchun yuz vaznli rudani qayta ishlash shart emas. Siz buni boshqacha qilishingiz mumkin: 2000 eski "yirtib tashlang" qalay qutilari.

Har bir bankada faqat yarim gramm qalay bor. Ammo ishlab chiqarish ko'lami bilan ko'paytirilsa, bu yarim gramm o'nlab tonnaga aylanadi ... "Ikkilamchi" qalayning sanoatdagi ulushi G'arb davlatlari umumiy ishlab chiqarishning taxminan uchdan bir qismini tashkil qiladi.

Mexanik vositalar yordamida qalaydan qalay ajratib olish deyarli mumkin emas (qalay qutilar undan tayyorlanadi), shuning uchun ular temir va qalayning kimyoviy xossalaridagi farqdan foydalanadilar. Ko'pincha qalay xlor gazi bilan ishlanadi. Temir namlik bo'lmaganda u bilan reaksiyaga kirishmaydi. Qalay xlor bilan juda oson birlashadi. Tuzli suyuqlik hosil bo'ladi - kalay xlorid SnCl 4, u kimyo va to'qimachilik sanoatida qo'llaniladi yoki undan metall qalay olish uchun elektrolizatorga yuboriladi.

• Qalay asosan xavfsiz, toksik bo'lmagan, korroziyaga chidamli qoplama sifatida ishlatiladi sof shakl yoki boshqa metallar bilan qotishmalarda. Asosiy sanoat ilovalari qalay - idishlarni tayyorlash uchun qalay plastinkada (konservalangan temir). oziq-ovqat mahsulotlari, elektronika lehimlarida, maishiy quvurlarda, rulmanli qotishmalarda va qalay va uning qotishmalarining qoplamalarida. Qalayning eng muhim qotishmasi bronza (mis bilan). Yana bir taniqli qotishma, kalay, dasturxon tayyorlash uchun ishlatiladi. So'nggi paytlarda metalldan foydalanishga qiziqish uyg'ondi, chunki u og'ir rangli metallar orasida eng "ekologik toza" hisoblanadi. Intermetalik birikma Nb 3 Sn asosida supero'tkazuvchi simlarni yaratish uchun foydalaniladi.
• Qalay disulfidining oltin-sariq kristallari hunarmandlar tomonidan gips va yog'och relyeflarni zarhal qilishda oltin bargga taqlid qilish uchun ishlatiladi.
  Shisha va plastmassa, ularning yuzasiga har qanday metallning nozik bir qatlamini qo'llashdan oldin kalay dixloridning suvli eritmasi bilan ishlov beriladi. Qalay dixlorid metallni payvandlashda ishlatiladigan oqimlarga ham kiradi. Qalay oksidi yoqut oynalari va sirlarini ishlab chiqarishda ishlatiladi.

• Qalay va tsirkonyumning intermetalik birikmalari mavjud yuqori haroratlar erish (2000 ° S gacha) va havoda qizdirilganda oksidlanishga qarshilik va bir qator ilovalarga ega.

• Strukturaviy titanium qotishmalarini ishlab chiqarishda qalay eng muhim qotishma komponent hisoblanadi.

• Kalay dioksidi optik oynaning sirtini "tugatish" uchun ishlatiladigan juda samarali abraziv materialdir.
• Organotin birikmalari asosida yaratilgan samarali insektitsidlar; organotin ko'zoynaklar rentgen nurlaridan ishonchli himoya qiladi, polimer qo'rg'oshin va organotin bo'yoqlari mollyuskalarning o'sishiga yo'l qo'ymaslik uchun kemalarning suv osti qismlarini qoplash uchun ishlatiladi.

• Qalay kimyoviy tok manbalarida anod materiali sifatida ham ishlatiladi, masalan: marganets-qalay elementi, simob-qalay oksidi elementi. Qo'rg'oshin-qalay akkumulyatorida qalaydan foydalanish istiqbolli; shuning uchun, masalan, teng kuchlanishda, nisbatan qo'rg'oshin batareyasi qo'rg'oshin-qalay batareyasi 2,5 marta kattaroq quvvat va hajm birligi uchun 5 baravar yuqori energiya zichligi, ichki qarshilik sezilarli darajada past bo'ladi.
• Qalay turli xil qo'ng'iroqlarda melodik tovushlarning paydo bo'lishi bilan bevosita bog'liq, chunki u ularni quyish uchun ishlatiladigan mis qotishmalarining bir qismidir. Ammo ma'lum bo'lishicha, u butunlay mustaqil ravishda qo'shiq aytishga qodir: sof qalay hech qanday ajoyib musiqiy qobiliyatga ega. Organ musiqasining tantanali tovushlarini tinglab, kam sonli tinglovchilar sehrli tovushlar ko'p hollarda qalay quvurlarida tug'ilishini tushunadilar. Ular tovushga o'ziga xos tozalik va kuch beradi.
• Boshqalar qatorida foydali xususiyatlar qalay aralashmalari - yog'ochni chirishdan himoya qilish, hasharotlar zararkunandalarini o'ldirish va boshqalar.

Qalayning odamlarga ta'siri

Tirik organizmlarda qalayning roli haqida deyarli hech narsa ma'lum emas. Inson tanasida taxminan (1-2)·10 -4% qalay mavjud bo'lib, uning oziq-ovqat bilan bir kunlik iste'moli 0,2-3,5 mg ni tashkil qiladi. Qalay odamlar uchun bug'lar va turli aerozol zarralari va chang ko'rinishida xavf tug'diradi. Qalay bug'lari yoki changga duchor bo'lganda, stannoz rivojlanishi mumkin - o'pka shikastlanishi. Ba'zi organotin birikmalari juda zaharli. Qalay birikmalarining vaqtincha ruxsat etilgan kontsentratsiyasi atmosfera havosi 0,05 mg/m 3, oziq-ovqat mahsulotlarida qalayning ruxsat etilgan maksimal konsentratsiyasi 200 mg/kg, sut mahsulotlari va sharbatlarda - 100 mg/kg. Odamlar uchun qalayning zaharli dozasi 2 g.

Qalay vabosi

Qalayning "qalay vabosi" deb nomlangan xususiyati bor. Metall sovuqda allaqachon -13 ° C da "sovib ketadi" va asta-sekin yomonlasha boshlaydi. -33 ° C haroratda mulk ajoyib tezlik bilan rivojlanadi - qalay mahsulotlari kulrang kukunga aylanadi. Qalay vabosi tufayli o'tmishdagi qalay askarlarining eng mashhur to'plamlari bizga etib kelmagan.

Nega endi shunga o'xshash voqealar sodir bo'lmaydi? Faqat bitta sababga ko'ra: ular qalay vabosini "davolashni" o'rgandilar. Uning fizik-kimyoviy tabiati aniqlandi va ba'zi qo'shimchalar metallning "vabo" ga sezgirligiga qanday ta'sir qilishi aniqlandi. Ma'lum bo'lishicha, alyuminiy va rux bu jarayonga yordam beradi, vismut, qo'rg'oshin va surma esa, aksincha.

Dunyodagi qalay zahiralari

Erdagi qalay zaxiralari juda kichik va taxminan 5,6 million tonnani tashkil qiladi. Xitoyda qalayning katta zahiralari mavjud - dunyodagi 30,52%. Umuman olganda, 2010 yil yanvar holatiga ko'ra, qalay zaxiralari Indoneziyada - 14,4%, Peruda - 12,8%, Boliviyada - 8%, Braziliyada - 9,7% va Malayziyada - 9%.

Dunyoda qalay ishlab chiqarish

Dunyoda tozalangan qalay ishlab chiqarish so'nggi yillarda barqaror o'sib bormoqda. Uning dinamikasi quyidagicha edi (ming tonna): 2000 - 270, 2003 - 280, 2006 - 325.

Qalay ishlab chiqarish 2009 yilda 2 foizga oshib, 306 ming tonnani tashkil etdi. Dunyoda qalay qazib olish eng katta zaxiralarga ega bo'lgan mamlakatlar tomonidan amalga oshiriladi. 2009 yilda Xitoy an'anaviy ravishda jahon ishlab chiqarishida 37,6%, Indoneziya - 32,7% va Peru 12,4% ishlab chiqarish bilan eng yirik mamlakatlarga aylandi. Jahon qalay ishlab chiqarish bo'yicha Rossiya juda past o'rinni egallaydi va global ishlab chiqarish hajmining 0,3% ni tashkil qiladi.
Qayta qilingan qalayning jahon ishlab chiqarishi 2009 yilda 2 foizga kamayib, 315 ming tonnani tashkil etdi. Eng yirik kompaniya Qayta qilingan qalay ishlab chiqarish uchun YUNNAN TIN 2009 yilda umumiy ishlab chiqarishning 18% ni egallaydi. PT TIMAH global ko'rsatkichlarda 13% ulush bilan ikkinchi o'rinda. Uchinchi oʻrinda MINSUR – 13%. 2009 yil natijalariga ko'ra, MALAYSIA SMELTING CORP global ishlab chiqarishdagi 12,5% ulush bilan to'rtinchi o'rinni egallaydi.

Indoneziya dunyodagi qalay ishlab chiqarishning taxminan 30% ni tashkil qiladi. Indoneziyaning o'zida ushbu rangli metallni ishlab chiqarish uchun asosiy mintaqa Banki Belitunga provinsiyasi hisoblanadi. Qalay sanoatida mamlakat umumiy ishchi kuchining taxminan 40% ishlaydi. Indoneziya jahon bozoridagi narxini saqlab qolish uchun 2007 yilda qalay eksport kvotalari joriy qilgan. 2006 yilda Indoneziya 120 ming tonna qalay ishlab chiqargan.

2006 yildan 2007 yilgacha qalay narxi bir tonna tozalangan metall uchun 8 ming dollardan 15 ming dollarga, keyin esa 2010 yilning ikkinchi yarmida 20 ming dollargacha oshdi.

Rossiyadagi qalay zahiralari

MDHda qalay zahiralari Rossiya, Qirgʻiziston va Qozogʻistonda toʻplangan. Qalayning asosiy qismi MDHda qazib olinadi Rossiya korxonalari. Rossiyada, shuningdek, MDHda yagona metall qalay ishlab chiqaruvchisi - "Novosibirsk qalay zavodi" OAJ mavjud. Ushbu korxona Rossiya va Qirg'izistondagi qalay qazib olish aktivlarini nazorat qiladi.

Rossiya etarli miqdorda qalay zahirasi bilan ta'minlangan. Ammo qalay narxi yuqori bo'lgan sharoitda konlarni o'zlashtirish juda foydali bo'ladi, chunki ular joylashgan joylarga borish qiyin Uzoq Sharq va yana uzoq masofa qalay ishlab chiqaruvchisidan.

MDHda qalayning asosiy iste'molchilari tunuka ishlab chiqaruvchilari ("MMK" OAJ, "Mittal Steel Temirtau" OAJ, "Zaporjstal" OAJ) va qotishma ishlab chiqaruvchilar, asosan lehimlardir.

Infomine mutaxassislarining fikriga ko'ra, kalay iste'molining oshishi kelgusi yillarda, birinchi navbatda, Rossiyada kutilishi kerak. Konserva va float shisha ishlab chiqarish o'sib bormoqda, mashinasozlikda ishlab chiqarishning o'sishi kuzatilmoqda, bu hozirda mamlakat rahbariyati darajasida qo'llab-quvvatlanmoqda. Kelajakda 2010 yilgacha iste'mol qilish ta'minlanmasligi mumkin mahalliy ishlab chiqarish, va qalay va uning qotishmalarining Rossiyaga importi oshadi.

Nomiga qaramay - "chidamli" bardoshli metallar qo'llanilmaydigan, qo'llab bo'lmaydigan. U juda engil va egiluvchan bo'lib, har qanday ishlab chiqarishda foydalanish mumkin emas yuk ko'taruvchi tuzilmalar. Ammo nisbatan past haroratlarda egiluvchanlik va plastisiya moddani tegishli sohada juda mashhur qiladi. Siz bularning barchasini va undan ham ko'proq narsani ushbu maqoladan qanday qilib qalay ishlatishingiz mumkinligi, uni lehimlash uchun qaerdan sotib olishingiz va u bilan qanday lehimlar mumkinligi haqida bilib olasiz.

Qotishmalar

Zamonaviyda milliy iqtisodiyot Aksariyat hollarda qalay emas, balki uning turli xil qotishmalari ishlatiladi.

• Foydalanishning eng qadimiy va taniqli sohasi, ya'ni qalaydir. U nafaqat ajoyib estetik fazilatlarga, balki mukammal texnik xususiyatlarga ega: u aşınmaya bardoshli, korroziyaga moyil emas va hokazo. Xo'sh, qotishmaning go'zalligi juda va juda uzoq vaqt oldin qadrlangan: va endi odamlar uning rang-barangligi va yorqinligi bilan o'ziga jalb qiladi.

• Ikkinchi eng mashhur dastur lehimlar. Bu kumush, mis, shuningdek kadmiy yoki vismut. Ushbu qotishmaning o'ziga xos xususiyati uning past erish nuqtasi, boshqa metallar bilan bog'lanish qobiliyati va bunday birikmalarning yuqori mustahkamligi. Lehimlar yordamida turli xil metall qismlar bir-biriga ulanadi, ular bir-biriga ulanib bo'lmaydi - masalan, eritish harorati juda xilma-xilligi sababli. Ba'zan sof qalay lehimlari ham qo'llaniladi.

Lehimning xususiyatlari uning bilan belgilanadi. An'anaviy ravishda u radio va elektrotexnika sohasida qo'llaniladi. Ammo 30% qalay va 70% qo'rg'oshin qotishmasi qattiqlashuvning juda keng doirasiga ega. Bu xususiyat quvurlarni lehimlashda ishlatiladi har xil turlari.

• Va qalayning o'zi va qalay-qo'rg'oshin qotishmalari metallga yaxshi yopishadi. Va shuning uchun ikkalasi ham uchun ishlatiladi tashqi qoplama mahsulotlarni korroziyadan himoya qilish va ularga berish uchun qismlar jozibali ko'rinish. Ob'ektni eritma hammomiga botirish yoki suvli eritmalardan elektrolitik usul yordamida qatlam qo'llaniladi.
• Yana bir mashhur qalay, surma va mis qotishmasi ishqalanishga qarshi ajoyib xususiyatlari bilan mashhur. Bunday kompozitsiyalar - babbitts - ularning aşınmasını kamaytirish uchun turli xil harakatlanuvchi qismlarni qoplash uchun ishlatiladi.
• Metallning qo'rg'oshin va surma bilan qotishmasi tipografik shriftlarni ishlab chiqarishda foydalaniladi. Uning chidamliligi va charchoqqa chidamliligi bir xil to'plamni uzoq vaqt davomida ishlatishga imkon beradi.
• Yana bir noodatiy foydalanish metall qo'rg'oshin birikmalari- organ quvurlari. Qalay ma'lum bo'lgan eng tonal rezonansli metalldir. Qotishmadagi uning miqdori quvurning ohangini aniqlaydi.

Ushbu video sizga qalaydan foydalanish haqida gapirib beradi:

Mustaqil modda

Qalay mustaqil moddaning ta'minoti sifatida ham ishlatiladi - ulushi 97-99% gacha.

• Kalay kabi sof metallning deyarli yarmi konservalarni qoplash uchun ishlatiladi. Taniqli qalay ob'ektlari - 0,4 mikron - yupqa qalay qatlami bilan qoplangan po'latdan yasalgan mahsulot. Ikkinchisi korroziyaga qarshi mukammal himoyani ta'minlaydi.
• Ko'plab turli xil oziq-ovqat idishlari va hatto idish-tovoqlar qalaydan tayyorlanadi, chunki metall mukammal gigienik xususiyatlarga ega va qo'rg'oshin bilan qotishma bo'lgan o'rta asrlardagi "akasidan" farqli o'laroq, mutlaqo xavfsizdir. Bu engil kumush metalldan tayyorlangan idishlar juda chiroyli. Bundan tashqari, moddaning yuqori egiluvchanligi va egiluvchanligi nafaqat kostryulkalar va plastinkalarni shtamplash, balki chindan ham ajoyib idishlarni ishlab chiqarish imkonini beradi. Shunga ko'ra, qalaydan tayyorlangan sovg'alar mashhur.
• Ajoyib korroziyaga qarshi xususiyatlari tufayli qalay quvurlarni ishlab chiqarishda ham qo'llaniladi. Bu fazilatlar, ayniqsa, ta'minot tizimini tashkil qilishda qimmatlidir ichimlik suvi. Katta tarqatish Biroq, ular buni olmaydilar, chunki material juda qimmat va eng muhimi, qurilish bozorida u etishmayapti.

Mahsulot tayyorlash va mikrosxemalarni lehimlash uchun qalayning issiqligi, darajasi, solishtirma erish harorati, oq, kulrang, xlor, suyuq qalayning sanoatda qo‘llanilishi xususiyatlari va uning xossalari haqida quyida to‘xtalamiz.

Qurilishda metalldan foydalanish

Kam quvvat va qattiqlik qurilish sanoatida qalaydan foydalanishni sezilarli darajada cheklaydi. Va metall bilan qotishmalarning ko'pchiligi butunlay boshqacha xususiyatlarni talab qiladi.

Biroq, modda ham bu sohada o'z o'rnini topdi.

Qalay bronzalar

Qalay qotishmasi metalldan eng mashhur foydalanish hisoblanadi, qalay plastinkasidan tashqari. Kalay mukammal ishqalanishga qarshi xususiyatlarga ega, korroziyaga chidamli, gigienik va sovuqdan qo'rqmaydi. Bundan tashqari, material juda jozibali ko'rinishga ega va mukammal egiluvchanlikka ega.

Bu xususiyatlar qalay qotishmasini qo'llash doirasini belgilaydi.

• Quvur liniyasi– yuqori haroratga chidamlilik va juda kam siqilish – 1% dan kam, har qanday turdagi quvur liniyasi uchun bronza quvurlardan foydalanishni aniqlang: issiq va sovuq suv ta'minoti, isitish va boshqalar. Materialning korroziyaga uchramasligi tufayli u juda bardoshli: bronza quvur liniyasi (bilan chalkashtirmaslik kerak) asrlar davomida xizmat qilish uchun mo'ljallangan. Bundan tashqari, uni saqlash ancha oson. Vaqt o'tishi bilan uning ko'rinishi faqat jozibador bo'ladi: to'g'ri qora patina hatto oddiy quvur nafisligini beradi, material o'z xususiyatlarini yo'qotmaydi va bundan tashqari, material, masalan, po'lat kabi elektr to'plamaydi.
• Santexnika– bu qotishmadan tayyorlangan vannalar, lavabolar, hojatxonalar nafaqat o'z rolini "halol" bajaradi, ya'ni ular mukammal gigienik xususiyatlarga ega bardoshli ob'ektlardir, ular ko'pincha juda chiroyli. Bronzaning egiluvchanligi hammomingizni badiiy asarga aylantirish imkonini beradi.
• Xuddi shu narsa uchun ham amal qiladi kichik hammom aksessuarlari, hammom yoki oshxona. Bronza kranlar, sug'orish idishlari, stendlar, isitiladigan sochiq panjaralari va boshqalar har qanday interyerga butunlay hashamatli ko'rinish beradi.
• Boshqa turdagi aksessuarlar- tutqichlar, qulflar, eshik menteşalari va hatto parda halqalari, klassik uslubning juda murakkab teginishi.
• Zina panjaralari va to'siqlar- turar-joy binosida bronzadan eng samarali foydalanish, chunki u nisbatan mavjud katta maydon. Soxta yoki quyma bronza to'siqlar ichki makonni nafaqat noyob, balki noyob qilish usulidir eng yuqori daraja hashamatli va oqlangan.
• va uy-ro'zg'or buyumlari metalldan tayyorlanishi mumkin - ilmoqlar, skameykalar, ushlagichlar, oyna ramkalari va boshqalar. Bronzadan tayyorlangan bu mahsulotlar har qanday uy va har qanday uslubda bezak hisoblanadi.

Ushbu video sizga lehim uchun qalay etarli bo'lmasa nima qilish kerakligini aytadi:

Uy jihozlari

Qalay shamdonlar, shisha ushlagichlar, tugmalar va o'yinchoq askarlar yozga botdi. Bugungi kunda sof qalay, o'tgan asrlarga nisbatan ancha arzon bo'lishiga qaramay, kamroq qo'llaniladi, chunki u arzonroq va qulayroq qotishmalar bilan almashtiriladi.

Biroq, retro uslublarni sevuvchilar interyerni bezash uchun qalay mahsulotini topa olmaydilar.

• Qalay armatura– asosan eshik tutqichlari, garchi boshqa mahsulotlarni topish mumkin. Bronza yoki qalay bilan solishtirganda, u kamtarroq ko'rinadi va kamroq porlaydi. Biroq, mamlakat yoki ingliz uslublari uchun bu afzallik. Xo'sh, materialning yuqori egiluvchanligi uning xiraligini sezilarli darajada qoplaydi.
• Qalay- "suv juda mazali" bo'lgan eng oddiy "bobo" krujkasidan tortib to nafisgacha. vilkalar pichoq. Qalaydan tayyorlangan idishlar oqlangan va har qanday yashash xonasini to'ldiradi. Va hozir ham siz qadimiylikni sevuvchini kalayli shirin qoshiqlar to'plami bilan ajablantirishingiz mumkin.
• O'tgan asrda muhrlangan qalay ko'cha chiroqlari. Ular uzoq vaqt oldin ulardan foydalanishni to'xtatdilar, ammo har xil turdagi qalay lampalar - qandillardan tortib oddiy stol ustigacha - hali ham ishlab chiqarilmoqda.

Qalay noyob metall bo'lib, bronzaning tarkibiy qismi sifatida tanilgan va u qurilishda va kundalik hayotda bronza qotishmasi shaklida qo'llanilgan. Biroq, qalay uy-ro'zg'or buyumlari va idishlar hali ham ovqat xonasida bezak sifatida ishlatiladi.

O'zingiz qalaydan kichik hunarmandchilik qilishga qaror qildingizmi? Keyin avval ushbu videoni tomosha qiling:

Qalay kimyoviy elementi insoniyatga ma'lum bo'lgan etti qadimgi metallardan biridir. Bu metall bronzaning bir qismi bo'lib, bu katta ahamiyatga ega. Hozirgi vaqtda qalay kimyoviy elementi mashhurligini yo'qotdi, ammo uning xususiyatlari batafsil ko'rib chiqish va o'rganishga loyiqdir.

Element nima

U beshinchi davrda, to'rtinchi guruhda (asosiy kichik guruh) joylashgan. Ushbu tartib qalay kimyoviy elementi ham asosiy, ham kislotali xususiyatlarni namoyon eta oladigan amfoter birikma ekanligini ko'rsatadi. Nisbiy atom massasi 50 ga teng, shuning uchun u engil element hisoblanadi.

Xususiyatlari

Qalay kimyoviy elementi kumushrang oq rangdagi plastik, egiluvchan, engil moddadir. Foydalanilganda, u o'zining yorqinligini yo'qotadi, bu uning xususiyatlarining kamchiliklari hisoblanadi. Kalay dispers metalldir, shuning uchun uni olishda qiyinchiliklar mavjud. Element yuqori qaynash nuqtasiga ega (2600 daraja), past harorat erish nuqtasi (231,9 S), yuqori elektr o'tkazuvchanligi, mukammal egiluvchanligi. U yuqori yirtiqqa chidamliligiga ega.

Kalay toksik xususiyatlarga ega bo'lmagan va inson tanasiga salbiy ta'sir ko'rsatmaydigan elementdir, shuning uchun u oziq-ovqat ishlab chiqarishda talabga ega.

Qalay yana qanday xususiyatlarga ega? Idishlar va suv quvurlarini tayyorlash uchun ushbu elementni tanlashda siz o'zingizning xavfsizligingiz uchun qo'rqishingiz shart emas.

Tanada topish

Qalay (kimyoviy element) yana nima bilan tavsiflanadi? Uning formulasi qanday o'qiladi? Ushbu masalalar kursda muhokama qilinadi maktab o'quv dasturi. Bizning tanamizda bu element suyaklarda joylashgan bo'lib, suyak to'qimasini tiklash jarayonini rag'batlantiradi. U makronutrient sifatida tasniflanadi, shuning uchun to'liq hayot uchun odamga kuniga ikki dan o'n mg gacha qalay kerak bo'ladi.

Ushbu element tanaga kiradi Ko'proq oziq-ovqat bilan, ammo ichaklar iste'molning besh foizidan ko'p bo'lmagan miqdorda so'riladi, shuning uchun zaharlanish ehtimoli minimaldir.

Ushbu metalning etishmasligi bilan o'sish sekinlashadi, eshitish qobiliyati yo'qoladi, suyak to'qimalarining tarkibi o'zgaradi va kallik paydo bo'ladi. Zaharlanish bu metallning chang yoki bug'larini, shuningdek, uning birikmalarini singdirish natijasida yuzaga keladi.

Asosiy xususiyatlar

Qalayning zichligi o'rtacha. Metall juda yuqori korroziyaga qarshilik, shuning uchun u xalq xo'jaligida qo'llaniladi. Masalan, qalay konserva ishlab chiqarishda talabga ega.

Qalay yana nima bilan ajralib turadi? Ushbu metalldan foydalanish, shuningdek, birlashtirish qobiliyatiga asoslanadi turli metallar, tajovuzkor muhitga qarshilik yaratish, tashqi muhit. Masalan, metallning o'zi uy-ro'zg'or buyumlari va idishlarni qalaylash uchun zarur, uning lehimlari esa radiotexnika va elektr energiyasi uchun kerak.

Xususiyatlari

O'zlariga ko'ra tashqi xususiyatlar bu metall alyuminiyga o'xshaydi. Aslida, ular orasidagi o'xshashlik ahamiyatsiz, faqat engillik va metall yorqinligi, kimyoviy korroziyaga chidamliligi bilan cheklangan. Alyuminiy amfoter xususiyatga ega, shuning uchun u ishqorlar va kislotalar bilan oson reaksiyaga kirishadi.

Misol uchun, agar alyuminiy ta'sir qilsa sirka kislotasi, kimyoviy o'zaro ta'sir kuzatiladi. Qalay esa faqat kuchli konsentrlangan kislotalar bilan reaksiyaga kirisha oladi.

Qalayning afzalliklari va kamchiliklari

Ushbu metall qurilishda amalda qo'llanilmaydi, chunki u yuqori mexanik kuchga ega emas. Asosan, hozirgi vaqtda sof metall emas, balki uning qotishmalari ishlatiladi.

Keling, ushbu metallning asosiy afzalliklarini ta'kidlaymiz. Maxsus ma'no U egiluvchanlikka ega va uy-ro'zg'or buyumlarini ishlab chiqarishda qo'llaniladi. Misol uchun, bu metalldan tayyorlangan stendlar va lampalar estetik jihatdan yoqimli ko'rinadi.

Qalay qoplamasi ishqalanishni sezilarli darajada kamaytiradi va shu bilan mahsulotni erta eskirishdan himoya qiladi.

Ushbu metallning asosiy kamchiliklari orasida uning past kuchini ta'kidlash mumkin. Kalay muhim yuklarni o'z ichiga olgan qismlar va qismlarni ishlab chiqarish uchun yaroqsiz.

Metall qazib olish

Qalayni eritish past haroratda amalga oshiriladi, lekin uni olish qiyinligi tufayli metall qimmat modda hisoblanadi. Past erish nuqtasi tufayli, metall yuzasiga qalay qo'llashda siz olishingiz mumkin sezilarli tejash elektr energiyasi.

Tuzilishi

Metall bir hil tuzilishga ega, ammo haroratga qarab, uning turli xil fazalari bo'lishi mumkin, ular xarakteristikada farqlanadi. Ushbu metallning eng keng tarqalgan modifikatsiyalari orasida biz 20 daraja haroratda mavjud bo'lgan b-variantni qayd etamiz. Issiqlik o'tkazuvchanligi va uning qaynash nuqtasi qalay uchun berilgan asosiy xususiyatlardir. Harorat 13,2 C dan pasayganda, kulrang qalay deb ataladigan a-modifikatsiya hosil bo'ladi. Ushbu shaklda plastiklik va egiluvchanlik yo'q va boshqa kristall panjaraga ega bo'lganligi sababli pastroq zichlikka ega.

Bir shakldan ikkinchisiga o'tishda hajmning o'zgarishi kuzatiladi, chunki zichlikdagi farq bor, natijada qalay mahsuloti yo'q qilinadi. Ushbu hodisa "qalay vabosi" deb ataladi. Bu xususiyat metalldan foydalanish maydonini sezilarli darajada kamaytirishga olib keladi.

IN tabiiy sharoitlar qalayni topish mumkin toshlar iz elementi shaklida qo'shimcha ravishda uning mineral shakllari ma'lum; Masalan, kassiteritda uning oksidi, qalay piritida esa sulfid mavjud.

Ishlab chiqarish

Metall tarkibida kamida 0,1 foiz bo'lgan qalay rudalari sanoatda qayta ishlash uchun istiqbolli hisoblanadi. Ammo hozirda tarkibida metall miqdori atigi 0,01 foiz bo'lgan konlar ham o'zlashtirilmoqda. Mineral qazib olish uchun ishlatiladi turli yo'llar bilan, depozitning o'ziga xos xususiyatlarini, shuningdek, uning xilma-xilligini hisobga olgan holda.

Qalay rudalari asosan qumlar shaklida berilgan. Ekstraksiya uning doimiy yuvilishiga, shuningdek, ruda mineralining konsentratsiyasiga tushadi. Birlamchi konni o'zlashtirish ancha qiyin, chunki qo'shimcha inshootlar, konlarni qurish va ulardan foydalanish talab etiladi.

Mineral konsentrat rangli metallarni eritishga ixtisoslashgan zavodga tashiladi. Keyinchalik, ruda qayta-qayta boyitiladi, maydalanadi va keyin yuviladi. Ruda konsentrati maxsus pechlar yordamida tiklanadi. Qalayni to'liq tiklash uchun bu jarayon bir necha marta amalga oshiriladi. Yakuniy bosqichda qo'pol qalayni aralashmalardan tozalash jarayoni termal yoki elektrolitik usul yordamida amalga oshiriladi.

Foydalanish

Kalaydan foydalanishga imkon beruvchi asosiy xususiyat uning yuqori korroziyaga chidamliligidir. Ushbu metall, shuningdek, uning qotishmalari agressivlikka nisbatan eng chidamli birikmalar qatoriga kiradi kimyoviy moddalar. Dunyoda ishlab chiqarilgan qalayning yarmidan ko'pi tunuka ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Bu texnologiya, po'latga yupqa qalay qatlamini qo'llash bilan bog'liq bo'lib, konservalarni kimyoviy korroziyadan himoya qilish uchun foydalanila boshlandi.

Qalayning prokat qobiliyati undan yupqa devorli quvurlar ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Ushbu metallning past haroratlarga beqarorligi tufayli uni maishiy maqsadlarda ishlatish juda cheklangan.

Kalay qotishmalari po'latdan sezilarli darajada past issiqlik o'tkazuvchanlik qiymatiga ega, shuning uchun ular lavabo va vannalar ishlab chiqarish uchun, shuningdek, turli xil sanitariya-texnik vositalarni ishlab chiqarish uchun ishlatilishi mumkin.

Kalay kichik dekorativ va ishlab chiqarish uchun javob beradi uy-ro'zg'or buyumlari, idishlarni tayyorlash, original yaratish zargarlik buyumlari. Bu zerikarli va egiluvchan metall, mis bilan birlashganda, uzoq vaqtdan beri haykaltaroshlarning eng sevimli materiallaridan biriga aylandi. Bronza yuqori quvvat va kimyoviy va tabiiy korroziyaga chidamliligini birlashtiradi. Ushbu qotishma dekorativ va qurilish materiali sifatida talabga ega.

Qalay tonal rezonansli metalldir. Misol uchun, qo'rg'oshin bilan birlashtirilganda, zamonaviy qilish uchun ishlatiladigan qotishma olinadi musiqiy asboblar. Bronza qo'ng'iroqlari qadim zamonlardan beri ma'lum. Organ quvurlarini yaratish uchun qalay va qo'rg'oshin qotishmasi ishlatiladi.

Xulosa

Diqqatning kuchayishi zamonaviy ishlab chiqarish xavfsizlik bilan bog'liq masalalarga muhit, shuningdek, aholi salomatligini saqlash bilan bog'liq muammolar elektronika ishlab chiqarishda ishlatiladigan materiallarning tarkibiga ta'sir ko'rsatdi. Misol uchun, qo'rg'oshinsiz lehim jarayoni texnologiyasiga qiziqish ortdi. Qo'rg'oshin inson salomatligiga katta zarar etkazadigan materialdir, shuning uchun u endi elektrotexnika sohasida qo'llanilmaydi. Lehimlash talablari yanada qattiqlashdi va xavfli qo'rg'oshin o'rniga qalay qotishmalari ishlatila boshlandi.

Sof qalay sanoatda deyarli ishlatilmaydi, chunki "qalay vabosi" rivojlanishi bilan bog'liq muammolar paydo bo'ladi. Ushbu noyob tarqoq elementni qo'llashning asosiy yo'nalishlari orasida biz supero'tkazuvchi simlarni ishlab chiqarishni ta'kidlaymiz.

Aloqa yuzalarini sof qalay bilan qoplash lehim jarayonini oshirish va metallni korroziyadan himoya qilish imkonini beradi.

Ko'pgina po'lat ishlab chiqaruvchilar tomonidan qo'rg'oshinsiz texnologiyaga o'tish natijasida ular aloqa yuzalarini va o'tkazgichlarni qoplash uchun tabiiy qalaydan foydalanishni boshladilar. Ushbu parametr yuqori sifatli mahsulotlarni arzon narxlarda olish imkonini beradi. himoya qoplamasi. Nopokliklar yo'qligi sababli, yangi texnologiya nafaqat ekologik toza, balki arzon narxlarda ajoyib natijalarga erishishga imkon beradi. Ishlab chiqaruvchilar qalayni elektrotexnika va radioelektronikada istiqbolli va zamonaviy metall deb bilishadi.

Qalay (lot. Stannum; Sn belgisi bilan belgilanadi) — D.I.Mendeleyev kimyoviy elementlar davriy sistemasining beshinchi davri, toʻrtinchi guruhning asosiy kichik guruhining elementi, atom raqami 50. Yengil metallar guruhiga kiradi . Oddiy sharoitlarda qalayning oddiy moddasi egiluvchan, egiluvchan va eriydigan kumush-oq rangdagi yaltiroq metalldir. Qalay ikkita allotropik modifikatsiyani hosil qiladi: 13,2 °C dan pastda, kubikli olmosli panjarali a-qalay (kulrang qalay) 13,2 °C dan yuqori, tetragonal kristall panjarali b-qalay (oq qalay) barqaror;

Hikoya

Qalay odamlarga miloddan avvalgi 4-ming yillikda ma'lum bo'lgan. e. Bu metallga etib bo'lmaydigan va qimmat edi, chunki undan tayyorlangan mahsulotlar Rim va yunon antikvarlari orasida kamdan-kam uchraydi. Muqaddas Kitobda, Musoning to'rtinchi kitobida qalay haqida eslatmalar mavjud. Qalay (mis bilan birga) bronza tarkibiy qismlaridan biri (qarang Mis va bronza tarixi), miloddan avvalgi 3-ming yillikning oxiri yoki oʻrtalarida ixtiro qilingan. Miloddan avvalgi bronza o'sha paytda ma'lum bo'lgan metallar va qotishmalarning eng mustahkami bo'lganligi sababli, qalay "bronza davri" davomida "strategik metall" bo'lgan, 2000 yildan ortiq (taxminan miloddan avvalgi 35-11 asrlar).

ismning kelib chiqishi
Lotincha stannum nomi, sanskritcha "barqaror, bardoshli" degan ma'noni anglatuvchi so'z bilan bog'liq bo'lib, dastlab qo'rg'oshin va kumush qotishmasiga, keyinroq unga taqlid qiluvchi boshqa qotishmaga ishora qilingan, taxminan 67% qalay; 4-asrga kelib, bu so'z qalayning o'ziga nisbatan qo'llanila boshlandi.
Qalay so'zi keng tarqalgan slavyan bo'lib, Boltiqbo'yi tillarida yozishmalarga ega (qarang. Lit. alavas, alvas - "qalay", prusscha alwis - "qo'rg'oshin"). Bu ol- (qarang. Qadimgi nemischa elo - “sariq”, lotincha albus - “oq” va boshqalar) ildizidan olingan qo'shimchadir, shuning uchun metall rangga qarab nomlanadi.

Ishlab chiqarish

Ishlab chiqarish jarayonida rudali jins (kassiterit) sanoat tegirmonlarida o'rtacha ~ 10 mm zarracha o'lchamiga qadar maydalanadi, shundan so'ng kassiterit nisbatan nisbatan bo'ladi. yuqori zichlik va massa ishlov berish stollarida tebranish-gravitatsiya usuli yordamida chiqindi jinsdan ajratiladi. Bundan tashqari, rudani boyitish/tozalashning flotatsion usuli qo'llaniladi. Olingan konsentrat qalay rudasi pechlarda eritiladi. Eritish jarayonida u reduksiyada ko'mirni qo'llash orqali erkin holatga qayta tiklanadi, uning qatlamlari ruda qatlamlari bilan navbatma-navbat qo'yiladi.

Ilova

1. Qalay, birinchi navbatda, xavfsiz, toksik bo'lmagan, korroziyaga chidamli qoplama sifatida sof shaklda yoki boshqa metallar bilan qotishmalarda qo'llaniladi. Qalayning asosiy sanoat qo'llanilishi oziq-ovqat idishlari uchun qalay plastinkada (konservalangan temir), elektronika uchun lehimlarda, maishiy quvurlarda, podshipnik qotishmalarida, qalay va uning qotishmalarini qoplashda ishlatiladi. Qalayning eng muhim qotishmasi bronza (mis bilan). Yana bir taniqli qotishma, kalay, dasturxon tayyorlash uchun ishlatiladi. So'nggi paytlarda metalldan foydalanishga qiziqish uyg'ondi, chunki u og'ir rangli metallar orasida eng "ekologik toza" hisoblanadi. Intermetalik birikma Nb 3 Sn asosida supero'tkazuvchi simlarni yaratish uchun ishlatiladi.
2. Qalay va sirkoniyning intermetall birikmalari yuqori erish nuqtalariga (2000 °C gacha) va havoda qizdirilganda oksidlanishga chidamliligiga ega va bir qator qo'llanilishiga ega.
3. Strukturaviy titanium qotishmalarini ishlab chiqarishda qalay eng muhim qotishma komponent hisoblanadi.
4. Kalay dioksidi optik oynaning sirtini "tugatish" uchun ishlatiladigan juda samarali abraziv materialdir.
5. Qalay tuzlari aralashmasi - "sariq kompozitsiya" - ilgari jun uchun bo'yoq sifatida ishlatilgan.
6. Qalay kimyoviy tok manbalarida anod materiali sifatida ham ishlatiladi, masalan: marganets-qalay elementi, simob-qalay oksidi elementi. Qo'rg'oshin-qalay akkumulyatorida qalaydan foydalanish istiqbolli; masalan, bir xil kuchlanishda, qo'rg'oshin batareyasi bilan solishtirganda, qo'rg'oshin-qalay akkumulyatori 2,5 baravar katta quvvatga ega va birlik hajmiga 5 barobar ko'p energiya zichligiga ega, uning ichki qarshiligi ancha past.

Yumshoq oq metall- Qalay - inson qayta ishlashni o'rgangan birinchi metallardan biri edi. Olimlarning fikricha, qalay temir topilganidan ancha oldin qazib olina boshlagan.


Ba'zi arxeologik topilmalar hozirgi Iroq hududida qalay konlari to'rt ming yil avval ishlaganligini tasdiqlaydi. Qalay sotilgan: savdogarlar uni va ga almashtirgan qimmatbaho toshlar. Tabiatda qalay oksidli qalay rudasi kassiteritida uchraydi, uning konlari Janubi-Sharqiy Osiyo, Janubiy Amerika, Avstraliya va Xitoyda joylashgan.

Tarixdan

Tarixchilar va arxeologlarning fikriga ko'ra, qalay birinchi marta, ehtimol tasodifan, kassiteritning allyuvial konlarida topilgan. Buyuk Britaniyaning janubi-g‘arbiy qismida chiqindi shlaklari bo‘lgan qadimiy pechlar topildi. Davrning topilgan ashyolari orasida Qadimgi Rim va Gretsiyada qalay mahsulotlari juda kam uchraydi, bu esa bu metall qimmat bo'lgan degan taxminni tasdiqlaydi.

Qalay 8—9-asr arab adabiyoti asarlarida, shuningdek, sayohat va buyuk kashfiyotlar tasvirlangan oʻrta asr asarlarida tilga olinadi. Bogemiya va Saksoniyada qalay 12-asrda qazib olina boshladi.


Qizig'i shundaki, odamlar sof qalay qazib olishni boshlashdan ancha oldin bronza - qalay va mis qotishmasini ixtiro qilganlar. Ba'zi manbalarga ko'ra, bronza odamlarga miloddan avvalgi 2500-yillarda ma'lum bo'lgan.

Gap shundaki, qalay rudalarda mis bilan birga mavjud, shuning uchun eritish paytida ular sof mis emas, balki uning qalay bilan qotishmasi, ya'ni bronza olingan. Qalay eramizdan avvalgi 2000 yilda Misr fir'avnlarining mis idishlarida tasodifiy nopoklik sifatida topilishi mumkin.

Qalayning kimyoviy xossalari

Qalay xona haroratida suv va kislorodga inertdir. Metall shuningdek, ingichka oksidli plyonka bilan qoplangan bo'ladi ochiq havoda. Oddiy sharoitlarda qalayning kimyoviy inertligi metallni qalay idishlar ishlab chiqaruvchilari orasida mashhur qildi.


Sulfat va xlorid kislota suyultirilgan holatda qalayga juda sekin ta'sir qiladi va konsentrlangan shaklda ular qizdirilganda uni eritadi. Xlorid kislota bilan birlashganda qalay xlorid, sulfat kislota bilan birlashganda qalay sulfat olinadi.

Suyultirilgan nitrat kislota bilan reaksiyaga kirishganda qalay nitrat, konsentrlangan nitrat kislota bilan esa erimaydigan qalay kislotasi olinadi. Kalay birikmalari katta sanoat ahamiyatiga ega: ular elektrokaplama qoplamalarini ishlab chiqarishda qo'llaniladi.

Qalayning qo'llanilishi

Bu kumush-oq yumshoq metallni o'rash mumkin yupqa folga. Qalay zanglamaydi, shuning uchun u turli sohalarda keng qo'llaniladi. Ko'pincha konteynerlar ushbu metalldan tayyorlanadi. Agar qalay qo'llanilsa yupqa qatlam boshqa metallda u sirtga o'ziga xos yorqinlik va silliqlikni beradi.

Qalayning bu xossasi tunuka idishlar ishlab chiqarishda ishlatiladi. Kalay ko'pincha ishlatiladi korroziyaga qarshi qoplama. Bugungi kunda dunyoda qazib olingan qalayning uchdan biridan ko'prog'i ishlab chiqarishda ishlatiladi oziq-ovqat idishlari oziq-ovqat va ichimliklar uchun. Hammaga tanish bo'lgan qalay qutilari qalinligi 0,4 mikrondan oshmaydigan qalay qatlami bilan qoplangan po'latdan yasalgan.


Qazib olingan qalayning yana uchdan bir qismi lehimlar - qo'rg'oshinli qotishmalar ishlab chiqarish uchun ishlatiladi turli nisbatlar. Lehimlar quvurlarni lehimlash uchun elektrotexnikada qo'llaniladi. Bunday qotishmalarda 97% gacha qalay, mis va surma bo'lishi mumkin, bu esa qotishmaning qattiqligi va mustahkamligini oshiradi.

Idishlar (birinchi navbatda fraj) surma bilan aralashtirilgan qalaydan tayyorlanadi. Sanoatda qalay turli kimyoviy birikmalarda ishlatiladi.