एसएन रासायनिक तत्व का नाम। रासायनिक तत्वों की वर्णानुक्रमिक सूची। तत्व की इलेक्ट्रॉनिक विशेषता

टिन(अव्य। स्टैनम), एसएन, मेंडेलीव की आवधिक प्रणाली के समूह IV का एक रासायनिक तत्व; परमाणु संख्या 50, परमाणु द्रव्यमान 118.69; सफेद चमकदार धातु, भारी, मुलायम और नमनीय। तत्व में द्रव्यमान संख्या 112, 114-120, 122, 124 के साथ 10 समस्थानिक होते हैं; उत्तरार्द्ध कमजोर रेडियोधर्मी है; आइसोटोप 120 Sn सबसे आम (लगभग 33%) है।

ऐतिहासिक संदर्भ। तांबे के साथ ओ की मिश्र धातु - कांस्य पहले से ही चौथी सहस्राब्दी ईसा पूर्व में जाना जाता था। ई।, और दूसरी सहस्राब्दी ईसा पूर्व में शुद्ध धातु। इ। प्राचीन दुनिया में, गहने, व्यंजन और बर्तन गहने से बनाए जाते थे। "स्टैनम" और "टिन" नामों की उत्पत्ति बिल्कुल स्थापित नहीं है।

प्रकृति में वितरण। O. - पृथ्वी की पपड़ी के ऊपरी भाग का एक विशिष्ट तत्व, लिथोस्फीयर में इसकी सामग्री वजन से 2.5 · 10 = 4% है, अम्लीय आग्नेय चट्टानों में 3 · 10 = 4%, और गहरी बुनियादी 1.5 · 10 = 4% में; मेंटल में भी कम ओ। O. सांद्रता मैग्मैटिक प्रक्रियाओं (टिन युक्त ग्रेनाइट और O. से समृद्ध पेगमाटाइट्स ज्ञात हैं) और जलतापीय प्रक्रियाओं दोनों से जुड़ी हुई है। 24 ज्ञात ओ खनिजों में से 23 उच्च तापमान और दबावों पर बने थे। मुख्य औद्योगिक मूल्य cassiterite SnO2, कम - stannin Cu2 FeSnS4 (देखें। टिन के अयस्क). जीवमंडल में ओ कमजोर रूप से पलायन करता है, समुद्र के पानी में यह केवल 3 10 = 7% है; उच्च ऑक्सीजन सामग्री वाले जलीय पौधों को जाना जाता है। हालांकि, जीवमंडल में ऑक्सीजन के भू-रसायन में सामान्य प्रवृत्ति फैलाव है।

भौतिक और रासायनिक गुण। O. के दो बहुरूपी संशोधन हैं। साधारण b-Sn (सफ़ेद O.) का क्रिस्टल जालक आवर्तों के साथ चतुष्कोणीय है एक = 5,813 , साथ=3.176; घनत्व 7.29 जी/सेमी 3। 13.2 °C से नीचे के तापमान पर स्थिर a-Sn (ग्रे O.) क्यूबिक संरचना जैसे हीरा; घनत्व 5.85 जी/सेमी 3। बी संक्रमण धातु के पाउडर में परिवर्तन के साथ होता है (चित्र देखें। टिन प्लेग), टीपीएल 231.9 डिग्री सेल्सियस, टीकिप 2270 डिग्री सेल्सियस। रैखिक विस्तार का तापमान गुणांक 23 10 =6 (0-100 °C); विशिष्ट गर्मी (0 डिग्री सेल्सियस) 0.225 के.जे./(किलोग्रामके), यानी 0.0536 मल/(जीडिग्री सेल्सियस); तापीय चालकता (0 डिग्री सेल्सियस) 65.8 मंगल/(एमके), यानी 0.157 मल/(सेमी·- सेकंडडिग्री सेल्सियस); विद्युत प्रतिरोधकता (20 डिग्री सेल्सियस) 0.115 10 =6 ओम· एम, यानी 11.5 10 =6 ओम· सेमी.तन्य शक्ति 16.6 एम.एन./एम 2 (1,7 केजीएफ/मिमी 2)" बढ़ाव 80-90%; ब्रिनेल कठोरता 38.3-41.2 एम.एन./एम 2 (3,9-4,2 केजीएफ/मिमी 2) जब O. बार मुड़े होते हैं, तो स्फटिकों के आपसी घर्षण से एक विशिष्ट क्रंच सुनाई देता है।

परमाणु के बाहरी इलेक्ट्रॉनों के विन्यास के अनुसार 5 एस 2 5पी 2 ओ में दो ऑक्सीकरण राज्य हैं: +2 और +4; उत्तरार्द्ध अधिक स्थिर है; Sn(P) यौगिक प्रबल अपचायक होते हैं। 100 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान पर सूखी और नम हवा व्यावहारिक रूप से ओ का ऑक्सीकरण नहीं करती है: यह एसएनओ 2 की एक पतली, मजबूत और घनी फिल्म द्वारा संरक्षित है। ठंडे और उबलते पानी के संबंध में, ओ स्थिर है। अम्लीय वातावरण में O. की मानक इलेक्ट्रोड क्षमता - 0.136 है वी. O. ठंड में तनु HCl और H2SO4 से हाइड्रोजन को धीरे-धीरे विस्थापित करता है, क्रमशः SnCl2 क्लोराइड और SnSO4 सल्फेट बनाता है। गर्म करने पर O. गर्म सान्द्र H2SO4 में घुल जाता है, जिससे Sn (SO4)2 और SO2 बनता है। ठंडा (O ° C) पतला नाइट्रिक एसिड प्रतिक्रिया के अनुसार O पर कार्य करता है:

4Sn + 10HNO 3 \u003d 4Sn (NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O।

सान्द्र HNO3 (घनत्व 1.2-1.42 जी/सेमी 3) O. को मेटाटिनिक एसिड H 2 SnO 3 के अवक्षेप के निर्माण के साथ ऑक्सीकृत किया जाता है, जिसके जलयोजन की डिग्री परिवर्तनशील होती है:

3Sn+ 4HNO 3 + एनएच 2 ओ \u003d 3 एच 2 एसएनओ 3 एनएच2ओ + 4एनओ।

जब ऑक्सीजन को केंद्रित क्षार विलयन में गर्म किया जाता है, तो हाइड्रोजन निकलता है और हेक्साहाइड्रोस्टैनेट बनता है:

एसएन + 2KOH + 4H 2 O \u003d K 2 + 2H 2।

वायु ऑक्सीजन ऑक्सीजन को निष्क्रिय करती है, इसकी सतह पर SnO2 की एक फिल्म छोड़ती है। रासायनिक रूप से, SnO2 डाइऑक्साइड बहुत स्थिर है, और SnO ऑक्साइड तेजी से ऑक्सीकृत होता है, यह अप्रत्यक्ष रूप से प्राप्त होता है। SnO2 मुख्य रूप से अम्लीय गुण प्रदर्शित करता है, SnO - मूल।

O. हाइड्रोजन के साथ सीधे संयोजन नहीं करता है; हाइड्राइड एसएनएच 4 एमजी 2 एसएन और हाइड्रोक्लोरिक एसिड के संपर्क से बनता है:

Mg 2 Sn + 4HCl \u003d 2MgCl 2 + SnH 4।

यह एक रंगहीन जहरीली गैस है टीकिप -52 डिग्री सेल्सियस; यह बहुत नाजुक है, कमरे के तापमान पर यह कुछ दिनों के भीतर एसएन और एच 2 में और 150 डिग्री सेल्सियस से ऊपर - तुरंत विघटित हो जाता है। यह O. लवणों की रिहाई के समय हाइड्रोजन की क्रिया के तहत भी बनता है, उदाहरण के लिए:

SnCl 2 + 4HCl + 3Mg \u003d 3MgCl 2 + SnH 4।

हैलोजन के साथ, O. संरचना SnX 2 और SnX 4 के यौगिक देता है। पूर्व नमक की तरह होते हैं और समाधान में एसएन 2+ आयन देते हैं, बाद वाले (एसएनएफ 4 को छोड़कर) पानी से हाइड्रोलाइज्ड होते हैं, लेकिन गैर-ध्रुवीय कार्बनिक तरल पदार्थों में घुलनशील होते हैं। शुष्क क्लोरीन (Sn + 2Cl 2 = SnCl 4) के साथ O. की अंतःक्रिया SnCl 4 टेट्राक्लोराइड देती है; यह एक रंगहीन तरल, अच्छी तरह से घुलने वाला सल्फर, फॉस्फोरस, आयोडीन है। पहले, उपरोक्त प्रतिक्रिया का उपयोग करके विफल टिन वाले उत्पादों से ओ को हटा दिया गया था। अब क्लोरीन की विषाक्तता और ऑक्सीजन के उच्च नुकसान के कारण विधि का व्यापक रूप से उपयोग नहीं किया जाता है।

टेट्राहैलाइड एसएनएक्स 4 एच 2 ओ, एनएच 3, नाइट्रोजन ऑक्साइड, पीसीएल 5, अल्कोहल, ईथर और कई कार्बनिक यौगिकों के साथ जटिल यौगिक बनाता है। हाइड्रोहालिक एसिड के साथ, O. हैलाइड जटिल एसिड देते हैं जो समाधान में स्थिर होते हैं, जैसे H2SnCl4 और H2SnCl6। जब पानी से पतला या बेअसर किया जाता है, तो सरल या जटिल क्लोराइड के घोल को हाइड्रोलाइज़ किया जाता है, जिससे Sn (OH) 2 या H 2 SnO 3 का सफेद अवक्षेप मिलता है। एन H 2 O. सल्फर O के साथ पानी में अघुलनशील सल्फाइड देता है और एसिड पतला करता है: भूरा SnS और सुनहरा पीला SnS 2।

रसीद और आवेदन। O. का औद्योगिक उत्पादन उचित है यदि प्लेसर में इसकी सामग्री 0.01% है, अयस्कों में 0.1% है; आमतौर पर दसवीं और प्रतिशत की इकाइयाँ। O. अयस्कों में अक्सर W, Zr, Cs, Rb, दुर्लभ पृथ्वी तत्व, Ta, Nb और अन्य मूल्यवान धातुएँ होती हैं। प्राथमिक कच्चे माल को समृद्ध किया जाता है: प्लेसर - मुख्य रूप से गुरुत्वाकर्षण द्वारा, अयस्क - प्लवनशीलता या प्लवनशीलता द्वारा भी।

सल्फर को हटाने के लिए 50-70% ऑक्सीजन वाले सान्द्रों को जलाया जाता है और एचसीएल की क्रिया द्वारा लोहे से शुद्ध किया जाता है। यदि वुल्फ्रामाइट (Fe, Mn) WO 4 और स्कीलाइट CaWO 4 की अशुद्धियाँ मौजूद हैं, तो ध्यान को HCl के साथ उपचारित किया जाता है; परिणामी WO 3 · H 2 O को NH 4 OH के साथ लिया जाता है। इलेक्ट्रिक या फ्लेम फर्नेस में कोयले के साथ कंसंट्रेट को गलाने से, रफ O. (94–98% Sn) प्राप्त होता है, जिसमें Cu, Pb, Fe, As, Sb, और Bi की अशुद्धियाँ होती हैं। भट्टियों से निकलने पर, ड्राफ्ट आयरन को कोक या सेंट्रीफ्यूग के माध्यम से 500-600 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर फ़िल्टर किया जाता है, जिससे लोहे के थोक को अलग किया जाता है। शेष Fe और Cu को प्राथमिक सल्फर को तरल धातु में मिलाकर हटा दिया जाता है; अशुद्धियाँ ठोस सल्फाइड के रूप में तैरती हैं, जिन्हें ऑक्सीजन की सतह से हटा दिया जाता है। आर्सेनिक और सुरमा से, ऑक्सीजन को इसी तरह परिष्कृत किया जाता है - एल्युमिनियम में मिला कर, लेड से - SnCl2 की मदद से। कभी-कभी Bi और Pb निर्वात में वाष्पित हो जाते हैं। अत्यधिक शुद्ध O प्राप्त करने के लिए इलेक्ट्रोलाइटिक शोधन और ज़ोन पुनर्संरचना अपेक्षाकृत कम ही उपयोग की जाती है।

सभी उत्पादित O का लगभग 50% द्वितीयक धातु है; यह अपशिष्ट टिनप्लेट, स्क्रैप और विभिन्न मिश्र धातुओं से प्राप्त होता है। सोने का 40% टिनिंग टिनप्लेट के लिए उपयोग किया जाता है, और शेष सोल्डर, बियरिंग्स और प्रिंटिंग मिश्र धातुओं के उत्पादन पर खर्च किया जाता है। टिन मिश्र धातु). डाइऑक्साइड एसएनओ 2 का उपयोग गर्मी प्रतिरोधी एनामेल्स और ग्लेज़ के निर्माण के लिए किया जाता है। नमक - सोडियम स्टैनाइट Na2 SnO3 · 3H2O का उपयोग कपड़ों की रंगाई में किया जाता है। क्रिस्टलीय SnS 2 ("सोने की पत्ती") उन पेंट्स का हिस्सा है जो गिल्डिंग की नकल करते हैं। नाइओबियम स्टैनाइड Nb 3 Sn सबसे अधिक इस्तेमाल होने वाली सुपरकंडक्टिंग सामग्रियों में से एक है।

एन एन सेवरीकोव।

ओ की विषाक्तता और इसके अधिकांश अकार्बनिक कनेक्शन छोटे हैं। उद्योग में व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले मौलिक ओ के कारण तीव्र विषाक्तता व्यावहारिक रूप से नहीं होती है। साहित्य में वर्णित विषाक्तता के अलग-अलग मामले, जाहिरा तौर पर, एएसएच 3 की रिहाई के कारण होते हैं, जब पानी गलती से आर्सेनिक से सफाई ओ की बर्बादी में मिल जाता है। टिन-गलाने वाले संयंत्रों के श्रमिक, लंबे समय तक धूल के संपर्क में रहने से, O. (तथाकथित ब्लैक O., SnO) के ऑक्साइड विकसित हो सकते हैं। क्लोमगोलाणुरुग्णता, टिन की पन्नी के निर्माण में शामिल श्रमिकों में कभी-कभी पुरानी एक्जिमा के मामले होते हैं। टेट्राक्लोराइड O. (SnCl4 · 5H2O) 90 से अधिक हवा में इसकी एकाग्रता पर एमजी/एम 3 ऊपरी श्वसन तंत्र में जलन, जिससे खांसी होती है; ओ. क्लोराइड त्वचा पर पड़ने से इसके छाले बन जाते हैं। एक मजबूत ऐंठन वाला जहर हाइड्रोजन स्टैनस (स्टैनोमेथेन, एसएनएच 4) है, लेकिन औद्योगिक परिस्थितियों में इसके बनने की संभावना नगण्य है। लंबे समय से बना डिब्बाबंद भोजन खाने पर गंभीर जहरीलापन डिब्बे में एसएनएच 4 के गठन से जुड़ा हो सकता है (सामग्री के डिब्बे पर कार्बनिक अम्लों की क्रिया के कारण)। टिनस हाइड्रोजन के साथ तीव्र विषाक्तता आक्षेप, असंतुलन की विशेषता है; मृत्यु संभव है।

O. के कार्बनिक यौगिकों, विशेष रूप से di- और Trikyl यौगिकों का केंद्रीय तंत्रिका तंत्र पर स्पष्ट प्रभाव पड़ता है। ट्राईकाइल यौगिकों के साथ विषाक्तता के संकेत: सिरदर्द, उल्टी, चक्कर आना, आक्षेप, पक्षाघात, पक्षाघात, दृश्य गड़बड़ी। अक्सर एक कोमा विकसित होता है (देखें। प्रगाढ़ बेहोशी), घातक परिणाम के साथ हृदय और श्वसन संबंधी विकार। O. के डायलकाइल यौगिकों की विषाक्तता कुछ कम है, विषाक्तता की नैदानिक ​​तस्वीर में, यकृत और पित्त पथ को नुकसान के लक्षण प्रबल होते हैं। रोकथाम: व्यावसायिक स्वास्थ्य के नियमों का पालन।

ओ। एक कलात्मक सामग्री के रूप में। उत्कृष्ट कास्टिंग गुण, आघातवर्धनीयता, कटर के साथ लचीलापन, और एक महान चांदी-सफेद रंग ने कला और शिल्प में ओ के उपयोग का नेतृत्व किया। प्राचीन मिस्र में, सोने का उपयोग अन्य धातुओं पर सोल्डर किए गए गहनों को बनाने के लिए किया जाता था। 13वीं शताब्दी के अंत से पश्चिमी यूरोपीय देशों में, O. से बने बर्तन और चर्च के बर्तन चांदी के समान दिखाई दिए, लेकिन गहरी और गोल उत्कीर्णन स्ट्रोक (शिलालेख, आभूषण) के साथ रूपरेखा में नरम। 16वीं शताब्दी में F. Briot (फ्रांस) और K. Enderlein (जर्मनी) ने O. से राहत छवियों (हथियारों के कोट, पौराणिक, शैली के दृश्य) के साथ औपचारिक कटोरे, व्यंजन और प्याले डालना शुरू किया। राख। बूलेमें पेश किया मीनाकारीफर्नीचर सजाते समय। रूस में, चांदी के बर्तन (दर्पण फ्रेम, बर्तन) से बनी वस्तुएं 17 वीं शताब्दी में व्यापक हो गईं; 18वीं शताब्दी में रूस के उत्तर में, तांबे की ट्रे, चायदानी, सूंघने के बक्से का उत्पादन, एनामेल्स के साथ टिन ओवरले के साथ छंटनी की गई, अपने चरम पर पहुंच गई। 19वीं सदी की शुरुआत तक। ओ जहाजों ने फैयेंस को रास्ता दिया, और एक कलात्मक सामग्री के रूप में ओ का उपयोग दुर्लभ हो गया। O. से बनी समकालीन सजावटी वस्तुओं के सौंदर्य गुण वस्तु की संरचना और दर्पण जैसी सतह की शुद्धता की स्पष्ट पहचान में हैं, जो आगे की प्रक्रिया के बिना कास्टिंग द्वारा प्राप्त की जाती है।

अक्षर:सेविरुकोव एनएन, टिन, पुस्तक में: संक्षिप्त रासायनिक विश्वकोश, खंड 3, एम।, 1963, पी। 738-39; टिन का धातुकर्म, एम।, 1964; नेक्रासोव बी.वी., फंडामेंटल ऑफ जनरल केमिस्ट्री, तीसरा संस्करण, खंड 1, एम., 1973, पी। 620-43; रिपन आर., चेत्यानू आई., अकार्बनिक रसायन, भाग 1 - धातुओं का रसायन, ट्रांस। रम से।, एम।, 1971, पी। 395-426; व्यावसायिक रोग, तीसरा संस्करण, एम।, 1973; उद्योग में हानिकारक पदार्थ, भाग 2, छठा संस्करण, एम, 1971; टार्डी, लेस étspan>francais, pt. 1-4, पी., 1957-64; मोरी एल., स्कोन्स ज़िन, मुंच., 1961; हैडेके एच., ज़िन, ब्राउनश्वेग, 1963।

टिन प्रागैतिहासिक काल से मनुष्य को ज्ञात कुछ धातुओं में से एक है। लोहे से पहले टिन और तांबे की खोज की गई थी, और उनका मिश्र धातु, कांस्य, जाहिर तौर पर, सबसे पहली "कृत्रिम" सामग्री है, जो मनुष्य द्वारा तैयार की गई पहली सामग्री है।
पुरातात्विक खुदाई के परिणाम बताते हैं कि ईसा पूर्व पाँच सहस्राब्दी पहले तक लोग टिन को गलाने में सक्षम थे। यह ज्ञात है कि प्राचीन मिस्र के लोग फारस से कांस्य के उत्पादन के लिए टिन लाए थे।
"ट्रैपु" नाम से इस धातु का वर्णन प्राचीन भारतीय साहित्य में मिलता है। टिन, स्टैनम का लैटिन नाम संस्कृत के "सौ" से आया है, जिसका अर्थ है "ठोस"।

टिन का उल्लेख होमर में भी मिलता है। नए युग से लगभग दस शताब्दियों पहले, फोनीशियन ब्रिटिश द्वीपों से टिन अयस्क वितरित करते थे, जिसे तब कैसिटरिड्स कहा जाता था। इसलिए टिन खनिजों में सबसे महत्वपूर्ण कैसराइट नाम; इसकी रचना Sn0 2 है। एक अन्य महत्वपूर्ण खनिज है स्टैनिन, या टिन पाइराइट, Cu2 FeSnS4। तत्व संख्या 50 के शेष 14 खनिज बहुत दुर्लभ हैं और उनका कोई औद्योगिक मूल्य नहीं है।
वैसे, हमारे पूर्वजों के पास हमसे अधिक समृद्ध टिन अयस्क थे। धातु को सीधे पृथ्वी की सतह पर स्थित अयस्कों से गलाना और अपक्षय और धुलाई की प्राकृतिक प्रक्रियाओं के दौरान समृद्ध करना संभव था। आजकल, ऐसे अयस्क मौजूद नहीं हैं। आधुनिक परिस्थितियों में, टिन प्राप्त करने की प्रक्रिया बहुस्तरीय और श्रमसाध्य है। अयस्क जिससे टिन को गलाया जाता हैअब, वे संरचना में जटिल हैं: तत्व संख्या 50 (ऑक्साइड या सल्फाइड के रूप में) के अलावा, उनमें आमतौर पर सिलिकॉन, लोहा, सीसा, तांबा, जस्ता, आर्सेनिक, एल्यूमीनियम, कैल्शियम, टंगस्टन और अन्य तत्व होते हैं। वर्तमान टिन अयस्कों में शायद ही कभी 1% Sn से अधिक होता है, और प्लेसर - इससे भी कम: 0.01-0.02% Sn। इसका मतलब यह है कि एक किलोग्राम टिन प्राप्त करने के लिए, कम से कम एक सेंटीमीटर अयस्क का खनन और प्रसंस्करण करना आवश्यक है।

अयस्कों से टिन कैसे प्राप्त किया जाता है

अयस्क और प्लेसर से तत्व संख्या 50 का उत्पादन हमेशा संवर्धन से शुरू होता है। टिन अयस्कों के संवर्धन के तरीके काफी विविध हैं। मुख्य और संबंधित खनिजों के घनत्व में अंतर के आधार पर, विशेष रूप से, गुरुत्वाकर्षण विधि का उपयोग किया जाता है। उसी समय, हमें यह नहीं भूलना चाहिए कि साथ वाले हमेशा एक खाली नस्ल से दूर होते हैं। अक्सर उनमें टंगस्टन, टाइटेनियम, लैंथेनाइड्स जैसी मूल्यवान धातुएँ होती हैं। ऐसे मामलों में, वे टिन अयस्क से सभी मूल्यवान घटकों को निकालने का प्रयास करते हैं।
परिणामी टिन सांद्रता की संरचना कच्चे माल पर निर्भर करती है, और यह भी कि यह ध्यान कैसे प्राप्त किया गया था। इसमें टिन की मात्रा 40 से 70% तक होती है। सांद्र को भट्ठों (600-700 डिग्री सेल्सियस पर) में भेजा जाता है, जहां से आर्सेनिक और सल्फर की अपेक्षाकृत वाष्पशील अशुद्धियों को हटा दिया जाता है। और अधिकांश लोहा, सुरमा, बिस्मथ और कुछ अन्य धातुएं फायरिंग के बाद हाइड्रोक्लोरिक एसिड से निक्षालित हो जाती हैं। ऐसा करने के बाद, टिन को ऑक्सीजन और सिलिकॉन से अलग करना बाकी है। इसलिए, कच्चे टिन के उत्पादन में अंतिम चरण कोयले और फ्लक्स के साथ परावर्तनीय या बिजली की भट्टियों में गलाना है। भौतिक-रासायनिक दृष्टिकोण से, यह प्रक्रिया एक ब्लास्ट फर्नेस के समान है: कार्बन टिन से "दूर" ऑक्सीजन लेता है, और फ्लक्स धातु की तुलना में सिलिकॉन डाइऑक्साइड को हल्के स्लैग में बदल देता है।
रफ टिन में अभी भी काफी अशुद्धियाँ हैं: 5-8%। उच्च गुणवत्ता वाले ग्रेड (96.5-99.9% Sn) की धातु प्राप्त करने के लिए, आग या कम अक्सर इलेक्ट्रोलाइटिक रिफाइनिंग का उपयोग किया जाता है। और सेमीकंडक्टर उद्योग के लिए आवश्यक टिन लगभग छह नाइन - 99.99985% Sn - की शुद्धता के साथ मुख्य रूप से ज़ोन पिघलने से प्राप्त होता है।

एक अन्य स्रोत

एक किलोग्राम टिन प्राप्त करने के लिए, एक सेंटीमीटर अयस्क को संसाधित करना आवश्यक नहीं है। आप अन्यथा कर सकते हैं: 2000 पुराने डिब्बे "छीलें"।
प्रति कैन केवल आधा ग्राम टिन। लेकिन उत्पादन के पैमाने से गुणा करने पर, ये आधा ग्राम दसियों टन में बदल जाते हैं ... पूंजीवादी देशों के उद्योग में "द्वितीयक" टिन का हिस्सा कुल उत्पादन का लगभग एक तिहाई है। हमारे देश में लगभग सौ औद्योगिक टिन रिकवरी प्लांट काम कर रहे हैं।
टिनप्लेट से टिन कैसे निकाला जाता है? यांत्रिक रूप से ऐसा करना लगभग असंभव है, इसलिए वे लोहे और टिन के रासायनिक गुणों में अंतर का उपयोग करते हैं। अधिकतर, टिन को गैसीय क्लोरीन के साथ उपचारित किया जाता है। नमी की अनुपस्थिति में लोहा इसके साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है। यह बहुत आसानी से क्लोरीन के साथ मिल जाता है। एक धूम्रपान तरल बनता है - टिन क्लोराइड SnCl4, जिसका उपयोग रासायनिक और कपड़ा उद्योगों में किया जाता है या इलेक्ट्रोलाइज़र को धातु टिन प्राप्त करने के लिए भेजा जाता है। और फिर से "सर्कल" शुरू हो जाएगा: स्टील की चादरें इस टिन से ढकी होंगी, उन्हें टिनप्लेट मिलेगी। उसे मर्तबान बनाया जाएगा, मटकों को भोजन से भर दिया जाएगा और सील कर दिया जाएगा। फिर वे उन्हें खोलेंगे, डिब्बाबंद खाना खाएंगे, डिब्बे फेंक देंगे। और फिर वे (सभी नहीं, दुर्भाग्य से) फिर से "माध्यमिक" टिन के कारखानों में पहुंचेंगे।
अन्य तत्व पौधों, सूक्ष्मजीवों आदि की भागीदारी से प्रकृति में एक चक्र बनाते हैं। टिन चक्र मानव हाथों का काम है।

मिश्र धातुओं में टिन

दुनिया का लगभग आधा टिन उत्पादन टिन के डिब्बे में जाता है। अन्य आधा - धातु विज्ञान में, विभिन्न मिश्र धातुओं को प्राप्त करने के लिए। हम टिन मिश्र धातुओं के सबसे प्रसिद्ध - कांस्य के बारे में विस्तार से बात नहीं करेंगे, पाठकों को तांबे के बारे में एक लेख का जिक्र करते हैं - कांस्य का एक और महत्वपूर्ण घटक। यह सब अधिक न्यायसंगत है क्योंकि टिन रहित कांस्य हैं, लेकिन "तांबा रहित" नहीं हैं। टिन रहित कांस्य के निर्माण का एक मुख्य कारण तत्व संख्या 50 की कमी है। फिर भी, टिन युक्त कांस्य अभी भी मैकेनिकल इंजीनियरिंग और कला दोनों के लिए एक महत्वपूर्ण सामग्री है।
तकनीक को अन्य टिन मिश्र धातुओं की भी आवश्यकता होती है। सच है, वे लगभग कभी भी संरचनात्मक सामग्री के रूप में उपयोग नहीं किए जाते हैं: वे पर्याप्त मजबूत और बहुत महंगे नहीं हैं। लेकिन उनके पास अन्य गुण हैं जो सामग्री की अपेक्षाकृत कम लागत पर महत्वपूर्ण तकनीकी समस्याओं को हल करना संभव बनाते हैं।
अधिकतर, टिन की मिश्रधातुओं का उपयोग घर्षण रोधी सामग्री या सोल्डर के रूप में किया जाता है। पहला आपको मशीनों और तंत्रों को बचाने की अनुमति देता है, जिससे घर्षण हानि कम होती है; दूसरा धातु के हिस्सों को जोड़ता है।
सभी घर्षण-रोधी मिश्रधातुओं में, टिन बैबिट्स, जिनमें 90% तक टिन होता है, में सबसे अच्छे गुण होते हैं। नरम और कम पिघलने वाले लेड-टिन सोल्डर अधिकांश धातुओं की सतह को अच्छी तरह से गीला कर देते हैं, जिनमें उच्च लचीलापन और थकान प्रतिरोध होता है। हालांकि, उनके आवेदन का दायरा सीमित है, जो कि स्वयं सोल्डरों की अपर्याप्त यांत्रिक शक्ति के कारण है।
टिन टाइपोग्राफिक अलॉय हार्ट का भी हिस्सा है। अंत में, इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के लिए टिन-आधारित मिश्र धातु बहुत आवश्यक हैं। इलेक्ट्रिक कैपेसिटर के लिए सबसे महत्वपूर्ण सामग्री स्टील है; यह लगभग शुद्ध टिन है, पतली चादर में बदल गया है (स्टील में अन्य धातुओं का हिस्सा 5% से अधिक नहीं है)।
संयोग से, कई टिन मिश्रधातु अन्य धातुओं के साथ तत्व #50 के सच्चे रासायनिक यौगिक हैं। फ्यूज़िंग, टिन कैल्शियम, मैग्नीशियम, ज़िरकोनियम, टाइटेनियम और कई दुर्लभ पृथ्वी तत्वों के साथ परस्पर क्रिया करता है। परिणामी यौगिकों को एक उच्च अपवर्तकता की विशेषता है। तो, ज़िरकोनियम स्टैनाइड Zr 3 Sn 2 केवल 1985 ° C पर पिघलता है। और न केवल ज़िरकोनियम की अपवर्तकता "दोष" है, बल्कि मिश्र धातु की प्रकृति, इसे बनाने वाले पदार्थों के बीच रासायनिक बंधन भी है। या कोई अन्य उदाहरण। मैग्नीशियम को दुर्दम्य धातु के रूप में वर्गीकृत नहीं किया जा सकता है, 651 ° C एक रिकॉर्ड गलनांक से दूर है। टिन और भी कम तापमान पर पिघलता है - 232 ° C। और उनके मिश्र धातु - Mg2Sn यौगिक - का गलनांक 778 ° C होता है।
तथ्य यह है कि तत्व संख्या 50 इस तरह के मिश्र धातुओं की एक बड़ी संख्या बनाता है, इस कथन पर एक महत्वपूर्ण नज़र डालने के लिए मजबूर करता है कि दुनिया में उत्पादित टिन का केवल 7% रासायनिक यौगिकों के रूप में खपत होता है। जाहिर है, हम यहां केवल गैर-धातु वाले यौगिकों के बारे में बात कर रहे हैं।

गैर-धातुओं के साथ यौगिक

इन पदार्थों में क्लोराइड सबसे महत्वपूर्ण है। टिन टेट्राक्लोराइड SnCl 4 आयोडीन, फास्फोरस, सल्फर और कई कार्बनिक पदार्थों को घोलता है। इसलिए, यह मुख्य रूप से एक बहुत विशिष्ट विलायक के रूप में उपयोग किया जाता है। टिन डाइक्लोराइड SnCl 2 का उपयोग रंगाई में प्रो-ग्रास के रूप में और कार्बनिक रंगों के संश्लेषण में कम करने वाले एजेंट के रूप में किया जाता है। कपड़ा उत्पादन में समान कार्यों में तत्व संख्या 50 का एक और यौगिक है - सोडियम स्टैनेट Na 2 Sn0 3। साथ ही इसकी मदद से रेशम को तौला जाता है।
उद्योग भी सीमित मात्रा में टिन ऑक्साइड का उपयोग करता है। SnO का उपयोग माणिक कांच, और Sn0 2 - सफेद शीशे का आवरण प्राप्त करने के लिए किया जाता है। ऑलिव डाइसल्फ़ाइड SnS 2 के सुनहरे-पीले क्रिस्टल को अक्सर सोने की पत्ती कहा जाता है, जिसका उपयोग एक पेड़, जिप्सम को "गिल्ड" करने के लिए किया जाता है। यह, इसलिए बोलने के लिए, टिन यौगिकों का सबसे "आधुनिक-विरोधी" उपयोग है। सबसे आधुनिक के बारे में क्या?
यदि हमारे मन में केवल टिन के यौगिक हैं, तो यह रेडियो इंजीनियरिंग में बेरियम स्टैनेट BaSn0 3 का एक उत्कृष्ट ढांकता हुआ उपयोग है। और टिन के समस्थानिकों में से एक, il9Sn, ने मोसबाउर प्रभाव के अध्ययन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाई - एक ऐसी घटना जिसके कारण एक नई शोध पद्धति बनाई गई - गामा-अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपी। और यह एकमात्र मामला नहीं है जब प्राचीन धातु ने आधुनिक विज्ञान की सेवा की।
ग्रे टिन के उदाहरण पर - तत्व संख्या 50 के संशोधनों में से एक - अर्धचालक सामग्री के गुणों और रासायनिक प्रकृति के बीच एक संबंध का पता चला। और यह, जाहिरा तौर पर, केवल एक चीज है जिसके लिए ग्रे टिन को याद किया जा सकता है दयालु शब्द: इसने अच्छे से ज्यादा नुकसान किया। हम टिन यौगिकों के एक और बड़े और महत्वपूर्ण समूह के बाद तत्व संख्या 50 की इस किस्म पर लौटेंगे।

ऑर्गनोटिन के बारे में

टिन युक्त बहुत सारे ऑर्गेनोइलमेंट यौगिक हैं। उनमें से पहला 1852 में प्राप्त हुआ था।
सबसे पहले, इस वर्ग के पदार्थ केवल एक ही तरीके से प्राप्त किए गए थे - अकार्बनिक टिन यौगिकों और ग्रिग्नार्ड अभिकर्मकों के बीच विनिमय प्रतिक्रिया में। यहाँ ऐसी प्रतिक्रिया का एक उदाहरण है:
SnCl 4 + 4RMgX → SnR 4 + 4MgXCl (R यहाँ एक हाइड्रोकार्बन रेडिकल है, X एक हलोजन है)।
रचना SnR4 के यौगिकों को व्यापक व्यावहारिक अनुप्रयोग नहीं मिला है। लेकिन यह उनसे है कि अन्य ऑर्गोटिन पदार्थ प्राप्त होते हैं, जिनके लाभ निस्संदेह हैं।

प्रथम विश्व युद्ध के दौरान पहली बार ऑर्गोटिन में रुचि पैदा हुई। उस समय तक प्राप्त लगभग सभी कार्बनिक टिन यौगिक जहरीले थे। इन यौगिकों को जहरीले पदार्थों के रूप में इस्तेमाल नहीं किया गया था, बाद में कीड़ों, मोल्डों और हानिकारक सूक्ष्म जीवों के लिए उनकी विषाक्तता का उपयोग किया गया था। ट्राइफेनिलटिन एसीटेट (C 6 H 5) 3 SnOOCCH 3 के आधार पर, आलू और चुकंदर के फंगल रोगों से निपटने के लिए एक प्रभावी दवा बनाई गई। इस दवा का एक और उपयोगी गुण निकला: इसने पौधों की वृद्धि और विकास को प्रेरित किया।
लुगदी और कागज उद्योग के उपकरण में विकसित होने वाले कवक से निपटने के लिए, एक अन्य पदार्थ का उपयोग किया जाता है - ट्राइब्यूटाइलटिन हाइड्रॉक्साइड (C 4 H 9) sSnOH। यह हार्डवेयर के प्रदर्शन में काफी सुधार करता है।
डिब्यूटाइलटिन डाइलॉरिनेट (C4H9)2Sn(OCOC11H23)2 के कई "पेशे" हैं। इसका उपयोग पशु चिकित्सा पद्धति में हेलमन्थ्स (कृमि) के उपाय के रूप में किया जाता है। रासायनिक उद्योग में पॉलीविनाइल क्लोराइड और अन्य बहुलक सामग्री के स्टेबलाइज़र और उत्प्रेरक के रूप में एक ही पदार्थ का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। रफ़्तार
ऐसे उत्प्रेरक की उपस्थिति में urethanes (पॉलीयूरेथेन रबड़ के मोनोमर) के गठन की प्रतिक्रिया 37 हजार गुना बढ़ जाती है।
ऑर्गोटिन यौगिकों के आधार पर प्रभावी कीटनाशक बनाए गए हैं; ऑर्गोटिन ग्लास मज़बूती से एक्स-रे विकिरण से बचाते हैं, जहाजों के पानी के नीचे के हिस्सों को पॉलीमेरिक लेड और ऑर्गोटिन पेंट्स से ढक दिया जाता है ताकि मोलस्क उन पर न बढ़ें।
ये सभी टेट्रावेलेंट टिन के यौगिक हैं। लेख का सीमित दायरा इस वर्ग के कई अन्य उपयोगी पदार्थों के बारे में बात करने की अनुमति नहीं देता है।
द्विसंयोजक टिन के कार्बनिक यौगिक, इसके विपरीत, संख्या में कम हैं और अब तक लगभग कोई व्यावहारिक अनुप्रयोग नहीं मिला है।

ग्रे टिन के बारे में

1916 की ठंढी सर्दियों में, सुदूर पूर्व से रेल द्वारा रूस के यूरोपीय भाग में टिन का एक बैच भेजा गया था। लेकिन यह चांदी-सफेद सिल्लियां नहीं थीं जो साइट पर पहुंचीं, बल्कि ज्यादातर महीन ग्रे पाउडर थीं।
चार साल पहले, ध्रुवीय अन्वेषक रॉबर्ट स्कॉट के अभियान के साथ एक तबाही हुई थी। अभियान, दक्षिणी ध्रुव की ओर बढ़ रहा था, बिना ईंधन के छोड़ दिया गया था: यह लोहे के जहाजों से टिन के साथ मिलाप के माध्यम से लीक हो गया था।
लगभग उसी वर्ष, प्रसिद्ध रूसी रसायनज्ञ वी.वी. चायदानी, जिसे केस स्टडी के रूप में प्रयोगशाला में लाया गया था, ग्रे धब्बों और वृद्धि से ढकी हुई थी जो हाथ से हल्के नल से भी गिर गई थी। विश्लेषण से पता चला कि धूल और वृद्धि दोनों में केवल टिन था, बिना किसी अशुद्धियों के।

इन सभी मामलों में धातु का क्या हुआ?
कई अन्य तत्वों की तरह, टिन में कई अलॉट्रोपिक संशोधन हैं, कई राज्य हैं। (शब्द "एलोट्रॉपी" ग्रीक से "एक और संपत्ति", "एक और मोड़" के रूप में अनुवादित है।) सामान्य सकारात्मक तापमान पर, टिन ऐसा दिखता है कि कोई भी संदेह नहीं कर सकता कि यह धातुओं के वर्ग से संबंधित है।
सफेद धातु, नमनीय, निंदनीय। सफेद टिन के क्रिस्टल (इसे बीटा-टिन भी कहा जाता है) चतुष्कोणीय होते हैं। प्रारंभिक क्रिस्टल जाली के किनारों की लंबाई 5.82 और 3.18 ए है। लेकिन 13.2 डिग्री सेल्सियस से नीचे के तापमान पर, टिन की "सामान्य" स्थिति अलग होती है। जैसे ही यह तापमान दहलीज पर पहुंच जाता है, टिन पिंड की क्रिस्टल संरचना में एक पुनर्व्यवस्था शुरू हो जाती है। सफेद टिन पाउडर ग्रे या अल्फा टिन में परिवर्तित हो जाता है, और तापमान जितना कम होता है, इस परिवर्तन की दर उतनी ही अधिक होती है। यह माइनस 39 डिग्री सेल्सियस पर अपने अधिकतम तक पहुंचता है।
एक घन विन्यास के ग्रे टिन क्रिस्टल; उनकी प्राथमिक कोशिकाओं के आयाम बड़े हैं - किनारे की लंबाई 6.49 ए है। इसलिए, ग्रे टिन का घनत्व सफेद रंग की तुलना में काफी कम है: क्रमशः 5.76 और 7.3 ग्राम/सेमी3।
सफेद टिन के भूरे रंग में बदलने के परिणाम को कभी-कभी "टिन प्लेग" कहा जाता है। सेना के चायदानी पर धब्बे और विकास, टिन की धूल के साथ वैगन, तरल के लिए पारगम्य सीम जो इस "बीमारी" के परिणाम हैं।
इस तरह की कहानियां अब क्यों नहीं होतीं? केवल एक कारण से: उन्होंने टिन प्लेग का "इलाज" करना सीख लिया। इसकी भौतिक-रासायनिक प्रकृति को स्पष्ट किया गया है, यह स्थापित किया गया है कि कैसे कुछ योजक "प्लेग" के लिए धातु की संवेदनशीलता को प्रभावित करते हैं। यह पता चला कि एल्यूमीनियम और जस्ता इस प्रक्रिया में योगदान करते हैं, जबकि बिस्मथ, सीसा और सुरमा, इसके विपरीत, इसका प्रतिकार करते हैं।
सफेद और ग्रे टिन के अलावा, तत्व संख्या 50 का एक और अलॉट्रोपिक संशोधन पाया गया - गामा टिन, 161 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर स्थिर। ऐसे टिन की एक विशिष्ट विशेषता भंगुरता है। सभी धातुओं की तरह, बढ़ते तापमान के साथ, टिन अधिक नमनीय हो जाता है, लेकिन केवल 161 डिग्री सेल्सियस से नीचे के तापमान पर। फिर यह पूरी तरह से प्लास्टिसिटी खो देता है, गामा टिन में बदल जाता है, और इतना भंगुर हो जाता है कि इसे पाउडर में कुचल दिया जा सकता है।

एक बार फिर झाड़ू की कमी को लेकर

अक्सर तत्वों के बारे में लेख लेखक के अपने "नायक" के भविष्य के बारे में तर्क के साथ समाप्त होते हैं। एक नियम के रूप में, यह गुलाबी रोशनी में खींचा जाता है। टिन के बारे में लेख के लेखक इस अवसर से वंचित हैं: टिन का भविष्य - एक धातु, निस्संदेह, सबसे उपयोगी - अस्पष्ट है। यह केवल एक कारण से स्पष्ट नहीं है।
कुछ साल पहले, अमेरिकन ब्यूरो ऑफ माइन्स ने गणना प्रकाशित की थी जिसमें पता चला था कि तत्व संख्या 50 के सिद्ध भंडार दुनिया में अधिकतम 35 वर्षों तक रहेंगे। सच है, उसके बाद पोलिश पीपुल्स रिपब्लिक के क्षेत्र में स्थित यूरोप में सबसे बड़े समेत कई नए जमा पाए गए। फिर भी, टिन की कमी विशेषज्ञों को चिंतित करती है।
इसलिए, तत्व संख्या 50 के बारे में कहानी को समाप्त करते हुए, हम एक बार फिर आपको टिन को बचाने और संरक्षित करने की आवश्यकता की याद दिलाना चाहते हैं।
इस धातु की कमी ने साहित्य के क्लासिक्स को भी चिंतित कर दिया। एंडरसन याद है? “चौबीस सैनिक बिल्कुल एक जैसे थे, और पच्चीसवां सैनिक एक पैर वाला था। वह आखिरी डाली गई थी और उसमें टीन की थोड़ी कमी थी।” अब टिन की कमी नहीं है। कोई आश्चर्य नहीं कि द्विपाद टिन सैनिक भी दुर्लभ हो गए हैं - प्लास्टिक वाले अधिक आम हैं। लेकिन पॉलिमर के लिए पूरे सम्मान के साथ, वे हमेशा टिन की जगह नहीं ले सकते।
आईएसओटॉप्स। टिन सबसे "मल्टी-आइसोटोप" तत्वों में से एक है: प्राकृतिक टिन में द्रव्यमान संख्या 112, 114-120, 122 और 124 के साथ दस आइसोटोप होते हैं। उनमें से सबसे आम i20Sn है, यह सभी स्थलीय टिन का लगभग 33% है। . टिन-115 से लगभग 100 गुना छोटा, तत्व 50 का सबसे दुर्लभ समस्थानिक।
द्रव्यमान संख्या 108-111, 113, 121, 123, 125-132 के साथ टिन के अन्य 15 समस्थानिक कृत्रिम रूप से प्राप्त किए गए थे। इन समस्थानिकों का जीवनकाल समान से बहुत दूर है। तो, टिन -123 का आधा जीवन 136 दिनों का है, और टिन -132 का केवल 2.2 मिनट है।

टिन (अव्य। स्टैनम), एसएन, परमाणु संख्या 50 के साथ रासायनिक तत्व, परमाणु द्रव्यमान 118.710। "स्टैनम" और "टिन" शब्दों की उत्पत्ति के बारे में विभिन्न अनुमान हैं। लैटिन "स्टैनम", जिसे कभी-कभी सैक्सन "सौ" से प्राप्त किया जाता है - मजबूत, कठोर, मूल रूप से चांदी और सीसा का मिश्र धातु होता है। कई स्लाव भाषाओं में "टिन" को सीसा कहा जाता था। शायद रूसी नाम "ओल", "टिन" शब्दों से जुड़ा है - बीयर, मैश, शहद: टिन के बर्तन उन्हें स्टोर करने के लिए उपयोग किए जाते थे। अंग्रेजी साहित्य में टिन शब्द टिन के नाम के लिए प्रयोग किया जाता है। टिन के लिए रासायनिक प्रतीक एसएन है, जो "स्टैनम" पढ़ता है।

प्राकृतिक टिन में द्रव्यमान संख्या 112 (द्रव्यमान द्वारा 0.96% के मिश्रण में), 114 (0.66%), 115 (0.35%), 116 (14.30%), 117 (7, 61%), 118 के साथ नौ स्थिर न्यूक्लाइड होते हैं। 24.03%), 119 (8.58%), 120 (32.85%), 122 (4.72%), और एक कमजोर रेडियोधर्मी टिन-124 (5.94%)। 124Sn एक b-उत्सर्जक है, इसका आधा जीवन बहुत लंबा है और T1/2 = 1016-1017 वर्ष है। टिन डी। आई। मेंडेलीव के तत्वों की आवर्त सारणी के IVA समूह में पाँचवीं अवधि में स्थित है। बाहरी इलेक्ट्रॉन परत का विन्यास 5s25p2 है। इसके यौगिकों में, टिन ऑक्सीकरण राज्यों +2 और +4 (क्रमशः II और IV, क्रमशः) प्रदर्शित करता है।

तटस्थ टिन परमाणु की धात्विक त्रिज्या 0.158 एनएम है, Sn2+ आयन की त्रिज्या 0.118 एनएम है और Sn4+ आयन की त्रिज्या 0.069 एनएम (समन्वय संख्या 6) है। तटस्थ टिन परमाणु की अनुक्रमिक आयनीकरण ऊर्जा 7.344 eV, 14.632, 30.502, 40.73 और 721.3 eV हैं। पॉलिंग स्केल के अनुसार, टिन की इलेक्ट्रोनगेटिविटी 1.96 है, यानी टिन धातुओं और गैर-धातुओं के बीच सशर्त सीमा पर है।

रसायन विज्ञान के बारे में जानकारी

रेडियोकैमिस्ट्री

रेडियोकेमिस्ट्री - रेडियोधर्मी पदार्थों के रसायन विज्ञान, उनके भौतिक और रासायनिक व्यवहार के नियमों, परमाणु परिवर्तनों के रसायन विज्ञान और साथ में होने वाली भौतिक और रासायनिक प्रक्रियाओं का अध्ययन करता है। रेडियोरसायन की निम्नलिखित विशेषताएं हैं: के साथ कार्य करें...

स्टार्क, जोहान्स

जर्मन भौतिक विज्ञानी जोहान्स स्टार्क का जन्म स्किकेनहोफ (बवेरिया) में एक ज़मींदार के परिवार में हुआ था। उन्होंने बेयरुथ और रेगेन्सबर्ग के माध्यमिक विद्यालयों में अध्ययन किया, और 1894 में उन्होंने म्यूनिख विश्वविद्यालय में प्रवेश किया, जहाँ 1897 में उन्होंने अपने डॉक्टरेट शोध प्रबंध का बचाव किया ...

गु - थोरियम

थोरियम (अव्य। थोरियम), Th, आवधिक प्रणाली के समूह III का एक रासायनिक तत्व, परमाणु संख्या 90, परमाणु द्रव्यमान 232.0381, एक्टिनाइड्स को संदर्भित करता है। गुण: रेडियोधर्मी, सबसे स्थिर आइसोटोप 232Th (अर्ध-जीवन 1.389&m...

हल्की अलौह धातु, सरल अकार्बनिक पदार्थ। आवर्त सारणी में इसे Sn, stannum (स्टैनम) नामित किया गया है। लैटिन से अनुवादित, इसका अर्थ है "मजबूत, प्रतिरोधी।" प्रारंभ में, इस शब्द को सीसा और चांदी का मिश्र धातु कहा जाता था, और बहुत बाद में शुद्ध टिन कहा जाने लगा। "टिन" शब्द की स्लाव जड़ें हैं और इसका अर्थ है "सफेद"।

धातु बिखरे हुए तत्वों को संदर्भित करता है, न कि पृथ्वी पर सबसे आम। प्रकृति में, यह विभिन्न खनिजों के रूप में होता है। औद्योगिक खनन के लिए सबसे महत्वपूर्ण: कैसराइट - टिन स्टोन, और स्टैनिन - टिन पाइराइट। टिन अयस्कों से खनन किया जाता है, आमतौर पर इस पदार्थ का 0.1 प्रतिशत से अधिक नहीं होता है।

टिन गुण

हल्के नरम नमनीय चांदी-सफेद धातु। इसमें तीन संरचनात्मक संशोधन हैं, +13.2 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर α-tin (ग्रे टिन) से β-tin (सफेद टिन) तक और t +161 डिग्री सेल्सियस पर γ-tin की स्थिति से गुजरता है। उनके गुणों में संशोधन बहुत भिन्न हैं। α-tin एक ग्रे पाउडर है, जिसे सेमीकंडक्टर के रूप में वर्गीकृत किया गया है, β-tin (कमरे के तापमान पर "साधारण टिन") एक चांदी की निंदनीय धातु है, γ-tin एक सफेद भंगुर धातु है।

रासायनिक प्रतिक्रियाओं में, टिन बहुरूपता प्रदर्शित करता है, अर्थात् अम्लीय और बुनियादी गुण। अभिकर्मक हवा और पानी में काफी निष्क्रिय है, क्योंकि यह जल्दी से एक मजबूत ऑक्साइड फिल्म से ढक जाता है जो इसे जंग से बचाता है।

टिन आसानी से गैर-धातुओं के साथ प्रतिक्रिया करता है, कठिनाई के साथ - केंद्रित सल्फ्यूरिक और हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ; यह तनु अवस्था में इन अम्लों के साथ परस्पर क्रिया नहीं करता है। यह केंद्रित और तनु नाइट्रिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया करता है, लेकिन अलग-अलग तरीकों से। एक मामले में, टिन एसिड प्राप्त होता है, दूसरे में - टिन नाइट्रेट। यह गर्म होने पर ही क्षार के साथ प्रतिक्रिया करता है। यह ऑक्सीजन के साथ दो ऑक्साइड बनाता है, ऑक्सीकरण अवस्था 2 और 4 के साथ। यह ऑर्गोटिन यौगिकों के एक पूरे वर्ग का आधार है।

मानव शरीर पर प्रभाव

टिन को इंसानों के लिए सुरक्षित माना जाता है, यह हमारे शरीर में होता है और हर दिन हम इसे भोजन के साथ कम मात्रा में प्राप्त करते हैं। शरीर के कामकाज में इसकी भूमिका का अभी तक अध्ययन नहीं किया गया है।

टिन वाष्प और इसके एरोसोल कण खतरनाक होते हैं, क्योंकि लंबे समय तक और नियमित रूप से साँस लेने से फेफड़ों के रोग हो सकते हैं; टिन के कार्बनिक यौगिक भी जहरीले होते हैं, इसलिए सुरक्षात्मक उपकरणों में इसके और इसके यौगिकों के साथ काम करना आवश्यक है।

हाइड्रोजन टिन जैसा टिन यौगिक, SnH 4, बहुत पुराना डिब्बाबंद भोजन खाने पर गंभीर विषाक्तता पैदा कर सकता है, जिसमें कार्बनिक अम्ल कैन की दीवारों पर टिन की एक परत के साथ प्रतिक्रिया करते हैं (जिस टिन से डिब्बे बनाए जाते हैं वह एक पतला होता है) लोहे की चादर, दोनों तरफ टिन से लेपित)। हाइड्रोजन टिन विषाक्तता घातक भी हो सकती है। इसके लक्षणों में आक्षेप और संतुलन खोने की भावना शामिल है।

जब हवा का तापमान 0 डिग्री सेल्सियस से नीचे चला जाता है, तो सफेद टिन ग्रे टिन में बदल जाता है। साथ ही, पदार्थ की मात्रा लगभग एक चौथाई बढ़ जाती है, टिन उत्पाद क्रैक हो जाता है और एक ग्रे पाउडर में बदल जाता है। इस घटना को "टिन प्लेग" के रूप में जाना जाने लगा।

कुछ इतिहासकारों का मानना ​​है कि "टिन प्लेग" रूस में नेपोलियन की सेना की हार के कारणों में से एक था, क्योंकि इसने फ्रांसीसी सैनिकों के कपड़ों के बटन और बेल्ट के बकल को पाउडर में बदल दिया, और इस तरह सेना पर एक मनोबल गिराने वाला प्रभाव पड़ा।

और यहाँ एक वास्तविक ऐतिहासिक तथ्य है: दक्षिण ध्रुव के लिए अंग्रेजी ध्रुवीय खोजकर्ता रॉबर्ट स्कॉट का अभियान दुखद रूप से समाप्त हो गया, क्योंकि उनका सारा ईंधन टिन-सील टैंकों से बाहर निकल गया, उन्होंने अपने स्नोमोबाइल्स खो दिए, और उनके पास पर्याप्त ताकत नहीं थी चलने के लिए।

आवेदन

गलाने वाले टिन का अधिकांश धातु विज्ञान में उपयोग किया जाता है विभिन्न मिश्र धातुओं का उत्पादन। इन मिश्र धातुओं का उपयोग बियरिंग, पैकेजिंग के लिए पन्नी, खाद्य ग्रेड टिन, कांस्य, सोल्डर, तार और टाइपोग्राफिक फोंट के निर्माण में किया जाता है।
- कैपेसिटर, व्यंजन, कला उत्पाद, अंग पाइप के उत्पादन में पन्नी (स्टेनिओल) के रूप में टिन की मांग है।
- संरचनात्मक टाइटेनियम मिश्र धातु मिश्र धातु के लिए प्रयुक्त; लोहे और अन्य धातुओं (टिनिंग) से बने उत्पादों पर जंग-रोधी लेप लगाने के लिए।
- जिरकोनियम के साथ मिश्र धातु में उच्च अपवर्तनीयता और संक्षारण प्रतिरोध होता है।
- टिन (II) ऑक्साइड - ऑप्टिकल ग्लास के प्रसंस्करण में अपघर्षक के रूप में उपयोग किया जाता है।
- बैटरी के निर्माण के लिए प्रयुक्त सामग्री की संरचना में शामिल है।
- "सोने के नीचे" पेंट के उत्पादन से, ऊन के लिए रंजक।
- जीव विज्ञान, रसायन विज्ञान और सामग्री विज्ञान में स्पेक्ट्रोस्कोपिक अनुसंधान विधियों में टिन के कृत्रिम रेडियोआइसोटोप का उपयोग γ-विकिरण के स्रोत के रूप में किया जाता है।
- टिन क्लोराइड (टिन नमक) का उपयोग विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान में, कपड़ा उद्योग में रंगाई के लिए, रासायनिक उद्योग में कार्बनिक संश्लेषण और बहुलक उत्पादन के लिए, तेल शोधन में - तेल शोधन के लिए, कांच उद्योग में - कांच प्रसंस्करण के लिए किया जाता है।
- टिन बोरान का उपयोग उद्योग द्वारा आवश्यक टिन, कांस्य और अन्य मिश्र धातुओं के निर्माण के लिए किया जाता है; टिनिंग के लिए; फाड़ना।

1एस 2 2एस 2 2पी 6 3एस 2 3पी 6 3डी 10 4एस 2 4पी 5 .

वैलेंस इलेक्ट्रॉन बोल्ड में हैं। पी-तत्वों के परिवार से संबंधित है। चूंकि सबसे बड़ी प्रिंसिपल क्वांटम संख्या 4 है, और बाहरी ऊर्जा स्तर में इलेक्ट्रॉनों की संख्या 7 है, ब्रोमीन चौथी अवधि में स्थित है, आवर्त सारणी के समूह VIIA। वैलेंस इलेक्ट्रॉनों के लिए ऊर्जा आरेख है:

जर्मेनियम।

1एस 2 2एस 2 2पी 6 3एस 2 3पी 6 3डी 10 4एस 2 4पी 2 .

वैलेंस इलेक्ट्रॉन बोल्ड में हैं। पी-तत्व परिवार से संबंधित है। चूंकि सबसे बड़ी प्रिंसिपल क्वांटम संख्या 4 है और बाहरी ऊर्जा स्तर में इलेक्ट्रॉनों की संख्या 4 है, जर्मेनियम आवर्त सारणी के IVA समूह, चौथी अवधि में स्थित है। वैलेंस इलेक्ट्रॉनों के लिए ऊर्जा आरेख है:

कोबाल्ट।

1एस 2 2एस 2 2पी 6 3एस 2 3पी 6 3डी 7 4एस 2 .

वैलेंस इलेक्ट्रॉन बोल्ड में हैं। डी-तत्वों के परिवार से संबंधित है। कोबाल्ट चौथी अवधि, आवर्त सारणी के समूह VIIB में स्थित है। वैलेंस इलेक्ट्रॉनों के लिए ऊर्जा आरेख है:

ताँबा।

1एस 2 2एस 2 2पी 6 3एस 2 3पी 6 3डी 10 4एस 1 .

वैलेंस इलेक्ट्रॉन बोल्ड में हैं। डी-तत्वों के परिवार से संबंधित है। चूंकि सबसे बड़ी प्रिंसिपल क्वांटम संख्या 4 है, और बाहरी ऊर्जा स्तर में इलेक्ट्रॉनों की संख्या 1 है, तांबा चौथी अवधि, आवर्त सारणी के समूह I में स्थित है। वैलेंस इलेक्ट्रॉनों के लिए ऊर्जा आरेख का रूप है।