Олово (Sn) является коррозионностойким нетоксичным легкоплавким металлом, что определяет его применение в пищевой и электронной промышленности. Помимо этого Sn является составным компонентов многих сплавов. На странице представлено описание данного материала: физические и химические свойства, области применения, марки, виды продукции.
Основные сведения
Олово (Sn, Stannum) - химический элемент с атомным номером 50 в периодической системе. Относится к группе легких металлов; ковкий и пластичный материал. Имеет серебристо-белый цвет с блестящей поверхностью. Плотность составляет 7,31 г/см3, температура плавления tпл. = 231,9 °С, температура кипения tкип. = 2620 °С.
Металл может существовать в трех модификациях в зависимости от температуры:
α-Sn (серое олово) - температура ниже 13,2 °С; кубическая кристаллическая решетка типа алмаза;
β-Sn (белое олово) - температура выше 13,2 °С; тетрагональная кристаллическая решетка;
γ-Sn - температура 161-232 °С.
Стоит отметить, что при температуре окружающей среды ниже 13,2 °С олово изменяет свое фазовое состояние и переходит в α-модификацию. При этом оно трескается и превращается в порошок. Наиболее высокая скорость перехода наблюдается при температуре -33 °С. Данное явление получило название “оловянная чума”.
В земной коре содержание Sn по разным данным составляет от 2·10-4 до 8·10-3% по массе. Данный металл занимает 47-е место по распространенности в земной коре. Основным минералом, содержащим олово, является касситерит (оловянный камень), в состав которого входит до 78,8% Sn. Лидерами по запасам рассматриваемого химического элемента являются Китай, Индонезия, Малайзия и Таиланд.
История открытия
Описываемый металл, издревле известный человечеству. Считается, что его использование началось еще в IV тысячелетии до н.э. Наибольшее распространение в древнем мире пришлось на бронзовый век (приблизительно XXXV-XI вв. до н.э.), так как Sn является одним из основных компонентов оловянистой бронзы. Название “олово” закрепилось за рассматриваемым химическим элементом в IV в.
Свойства олова
Физические и механические свойства
Свойство
Значение
Атомный номер
50
Атомная масса, а.е.м
118,7
Радиус атома, пм
162
Плотность, г/см³
7,31
Теплопроводность, Вт/(м·K)
66,8
Температура плавления, °С
231,9
Температура кипения, °С
2620
Теплота плавления, кДж/моль
7,07
Теплота испарения, кДж/моль
296
Молярный объем, см³/моль
16,3
Группа металлов
Легкий металл
Химические свойства
Свойство
Значение
Ковалентный радиус, пм
141
Радиус иона, пм
(+4e) 71 (+2) 93
Электроотрицательность (по Полингу)
1,96
Электродный потенциал
-0,136
Степени окисления
+4, +2
Энергия ионизации, кДж/моль (эВ)
708,2 (7,34)
Марки олова
В промышленных масштабах металл выпускается нескольких марок:
ОВЧ-000 — олово высокой чистоты, содержание Sn составляет 99,999%; выпускается в виде чушек и прутков.
О1пч, О1 — содержание Sn составляет 99,915% и 99,900% соответственно; выпускается в виде чушек, прутков, проволоки.
О3 — в составе 98,49% Sn, самая весомая примесь Pb - 1,0%; поставляется в виде чушек.
О4 — олово с самым высоким содержанием примесей, общее количество которых составляет 3,51%, массовая доля Sn - 96,43%; выпускается в виде чушек.
Достоинства / недостатки
Достоинства:
имеет хорошую коррозионную стойкость в среде органических кислот и солей;
не подвержен негативному влиянию серы, содержащейся в пластике;
нетоксичен, что позволяет использование в пищевой промышленности.
Недостатки:
имеет низкую температуру плавления;
склонность к “оловянной чуме”.
Области применения олова
Sn имеет несколько основных направлений применения. Благодаря своей нетоксичности и стойкости к коррозии в среде органических солей и кислот данный металл получил распространение в пищевой промышленности. Его наносят в виде покрытий на различные изделия, имеющие контакт с продуктами питания. Оловом также покрывают медные жилы проводов. Оно защищает Cu от негативного воздействия S, содержащейся в резиновой изоляции.
В производстве электронных приборов, где очень часто для соединения элементов применяется пайка, олово используется в качестве припоя.
Sn является составляющей большого количества сплавов с медью, цинком, медью и цинком, медью и сурьмой. Среди наиболее известных можно выделить баббиты, бронзы.
Продукция из олова
Современная промышленность выпускает разнообразную продукцию из олова. Наиболее распространены чушки, проволока, прутки и аноды.
Достаточное широкое применение в промышленности получили оловянные аноды, которые используются при лужении поверхностей различных изделий. Оловянная проволока и прутки часто используются в качестве припоев в электронике при пайке. Оловянные чушки выступают исходным материалом для производства остальных полуфабрикатов, а также используются при выплавке сплавов, содержащих олово.
.jpg)
.jpg)
.jpg)
.jpg)
