Tina (Sn) , kemiallinen alkuaine, joka kuuluu jaksollisen taulukon ryhmään 14 (IVa). Se on pehmeä, hopeanhohtoinen valkoinen metalli, jolla on sinertävä sävy, joka muinaisten tiedossa on pronssia, ja metalliseos kuparilla. Tinaa käytetään laajalti ruostesäiliöinä käytettävien teräspurkkien, laakereissa käytettävien metallien ja juotteiden pinnoittamiseen.
Encyclopædia Britannica, Inc.
Tinan alkuperä on kadonnut antiikin aikana. Ihmiset käyttivät pronsseja, jotka ovat kupari-tinaseoksia, esihistoriallisesti kauan ennen kuin puhdas tinametalli eristettiin. Pronssit olivat yleisiä Mesopotamian alkupuolella, Induksen laaksossa, Egyptissä, Kreetalla, Israelissa ja Perussa. Suuri osa varhaisen Välimeren kansojen käyttämästä tinasta on ilmeisesti peräisin Scilly Isles ja Cornwall Ison-Britannian saarilla, jossa tinan louhinta on vähintään 300–200bce. Tinakaivokset toimivat molemmissa Vielä ja atsteekkialueet Etelä- ja Keski-Amerikassa ennen Espanjan valloitusta. Tina-symboli Sn on lyhenne latinankielisestä tinan sanasta, stannum .
| atomiluku | viisikymmentä |
|---|---|
| atomipaino | 118,69 |
| sulamispiste | 231,97 ° C (449,54 ° F) |
| kiehumispiste | 2270 ° C (4100 ° F) |
| tiheys | |
| valkoinen | 7.28 |
| harmaa | 5,75 grammaa / cm3 |
| hapettumistilat | +2, +4 |
| elektronikonfiguraatio | [Kr] 4 d 105 s kaksi5 s kaksi |
Alkuainetta on läsnä maankuoren magmakivissä noin 0,001 prosenttia, mikä on vähän, mutta ei harvinaista; sen runsaus on samaa suuruusluokkaa kuin sellaiset teknisesti hyödylliset alkuaineet kuin koboltti, nikkeli, kupari, cerium ja lyijy, ja se on olennaisesti yhtä suuri kuin typpeä . Kosmosessa on 1,33 tinaatomia 1 × 106piiatomia, runsaasti yhtä suuri kuin niobiumin, ruteniumin, neodyymin tai platinan määrä. Kosmologisesti tina on tuotteen neutronien imeytyminen . Sen rikkaus stabiileissa isotoopeissa on huomionarvoista.
mistä sana pääsiäinen tuli
Tina esiintyy alkuperäisen metallin jyvissä, mutta pääasiassa tinaoksidina, SnO: nakaksi, mineraali kasiteriitti, ainoa kaupallisesti merkittävä tina mineraali. Metalli saadaan kasiteriitista pelkistämällä (poistamalla happi) kivihiilellä tai koksilla sulatusuunissa. Korkealaatuisia talletuksia ei tunneta. Tärkeimmät lähteet ovat tulvaalletuksia, keskimäärin noin 0,01 prosenttia tinaa. Vanhimmat tinamiinat olivat Cornwallissa, jotka työskentelivät ainakin jo foinikialaisten aikoina, mutta joilla ei ole enää suurta seurausta, ja Espanjassa. Lode-talletuksia, jotka sisältävät jopa 4 prosenttia, löytyy Boliviassa ja Cornwallissa. Kiina johti maailmaa tinatuotannossa 2000-luvun alkupuolella, mikä vastaa lähes puolta koko tuotannosta; Indonesia, Peru ja Bolivia olivat myös huipputuottajia. On kehitetty useita menetelmiä metallin talteen ottamiseksi tinaromusta tai tinalla päällystetyistä esineistä. (Tinan louhinnan, puhdistamisen ja hyödyntämisen katso tinan käsittely.)
Tina on myrkytön, sitkeä, taottava ja sovitettu kaikenlaisiin kylmätyöstöihin, kuten valssaukseen, kehruuun ja puristamiseen. Puhtaan tinan väri säilyy altistuksen aikana, koska ohut, näkymätön, tinaoksidia suojaava kalvo muodostuu spontaanisti reagoimalla ilman hapen kanssa. Tinan matala sulamispiste ja sen luja tarttuvuus puhtaisiin pintoihin raudasta, teräksestä, kuparista ja kupariseoksista helpottaa sen käyttö hapettumista kestävänä päällystemateriaalina. Tina on olemassa kahdessa eri muodossa tai allotrooppina: tuttu muoto, valkoinen (tai beeta) tina ja harmaa (tai alfa) tina, joka on jauhemaista ja vähän hyötyä. Harmaa muoto muuttuu valkoiseksi yli 13,2 ° C (55,8 ° F), nopeasti yli 100 ° C (212 ° F) lämpötiloissa; käänteinen transformaatio, jota kutsutaan tinatuholaiseksi, tapahtuu matalissa lämpötiloissa ja haittaa vakavasti metallin käyttöä hyvin kylmillä alueilla. Tämä muutos on nopea vain alle -50 ° C (-58 ° F), ellei katalysoi harmaa tina tai tina +4-hapetustilassa, mutta pienet määrät antimonia, vismutia, kuparia, lyijyä, hopeaa tai kulta- yleensä läsnä kaupallisissa tinalaaduissa.
Valkoisella tinalla on runkokeskeinen nelikulmainen muoto kristallirakenne ja harmaalla tinalla on kasvokeskeinen kuutiomainen rakenne. Taivutettuna tina tekee aavemaisen, räiskyvän huudon, kun sen kiteet murskaavat toisiaan. Tinaa hyökkäävät voimakkaat hapot ja emäkset, mutta lähes neutraalit liuokset eivät vaikuta siihen tuntuvasti. Kloori, bromi ja jodi reagoivat tinan kanssa, mutta fluori reagoi sen kanssa vain hitaasti huoneenlämpötilassa. Tinan allotrooppisten modifikaatioiden väliset suhteet voidaan esittää transformaatioina yhdestä kristallityypistä toiseen tietyissä lämpötiloissa:
(Kaksoisnuolet tarkoittavat, että muutos tapahtuu molempiin suuntiin, kun tinaa kuumennetaan tai kun se jäähdytetään.)
Tina esiintyy kahdessa hapetustilassa, +4 ja +2. Alkuainetina hapetetaan helposti dipositiiviseksi ioniksi happamassa liuoksessa, mutta tämä Sn2+ioni muuttuu Sn: ksi4+monien mietojen hapettimien, mukaan lukien alkuaineen happi. Hapetus emäksisissä olosuhteissa antaa normaalisti tetrapositiivisen (Sn4+) tila. Emäksisessä väliaineessa dipositiivinen tina (Sn2+) ei ole suhteessa tetrapositiiviseen tinaan ja vapaaseen elementtiin.
Tinassa on 10 stabiilia isotooppia, joita esiintyy seuraavissa prosenttiosuuksissa luonnon tinassa: tina-112, 0,97; tina-114, 0,65; tina-115, 0,36; tina-116, 14,53; tina-117, 7,68; tina-118, 24,22; tina-119, 8,58; tina-120, 32,59; tina-122, 4,63; ja tina-124, 5,79.
Raudan tinaus suojaa jälkimmäistä korroosiolta; tinaputket ja venttiilit ylläpitävät puhtautta vettä ja juomat; sula tina on pohja (float) levylasituotannolle. Koska puhdas tina on suhteellisen heikko, sitä ei käytetä rakenteelliseen käyttöön, ellei seosta muiden metallien kanssa sellaisissa materiaaleissa kuin pronssit, tinat, laakerimetallit, tyyppimetallit, lyijypohjaiset juotokset, kellometalli, babbittimetalli ja matalalämpöiset valuseokset . Tinaoksidi , jossa tina on +4-hapettumistilassa, on hyödyllinen keraamisten kappaleiden valmistuksessa läpinäkymätön , lievänä hioma-aineena ja painotusaineena kankaille. Tinifluoridia ja tinapyrofosfaattia, joissa tina on +2-hapetusasteessa, käytetään hampaidenpuhdistusaineissa. Orgaaninen tina yhdisteet toimivat stabilointiaineina tietyissä muoveissa ja puunsuoja-aineina. Niobiumin sisältävä kiteinen seos on suprajohde jopa 18 ° C: n lämpötilassa TO (−427 ° F) ja säilyttää tämän ominaisuuden erittäin voimakkaissa magneettikentissä.
Alkuainetina on ilmeisesti myrkytön, ja tinamäärät, jotka on pakattu tina-astioihin pakattuihin elintarvikkeisiin ja ruoanlaittovälineisiin, ovat enintään 300 miljoonasosaa, eivät ole haitallisia. Orgaaniset tinayhdisteet, joita käytetään yleisesti biosideinä ja fungisidinä, ovat kuitenkin myrkyllisiä ihmisille.
Tina muodostaa kaksi yhdistesarjaa: tina, jossa tina on +2-hapetustilassa, ja tina, jossa se on +4-tilassa. Jotkut kaupallisesti tärkeimmistä tinayhdisteistä ovat tinakloridi, SnClkaksi, käytetty tina sinkitys ja pelkistysaineena polymeerien ja väriaineiden valmistuksessa; tinaoksidi, SnO, jota käytetään tinasuolojen valmistuksessa kemiallisille reagensseille ja pinnoitukseen; ja tinafluoridi, SnFkaksi, aktiivinen ainesosa hammastahnoissa. Merkittäviä stanniyhdisteitä ovat tannikloridi, SnCl4, jota käytetään laajalti hajusteiden stabilointiaineena ja muiden tinasuolojen lähtöaineena; ja tinaoksidi, SnOkaksi, hyödyllinen katalyytti tietyissä teollisissa prosesseissa ja teräksen kiillotusaine.
Tina voi muodostaa sidoksen hiilen kanssa, kuten yli 500 tunnetussa orgaanisessa tinayhdisteessä. Orgaanisia tina-stabilointiaineita käytetään estämään muutokset polyvinyylikloridissa altistettaessa valolle ja lämmölle. Useat orgaaniset tinayhdisteet ovat tärkeimpiä ainesosia biosideissa ja fungisidissä.
