Олово

ОЛОВО

Олово, металлический натрий, химический элемент олово(Stannum), Sn — хим. элемент IV группы периодической системы элементов; ат. н. 50, ат. м. 118,69. . В соединениях проявляет степени окисления 2 и + 4. Природное Олово состоит из 10 изотопов с массовыми числами 112, 114-120, 122 и 124. Изотоп l84Sn слабо радиоактивен. Получено также более 10 искусственных радиоактивных изотопов. Олово известно с глубокой древности. Начало его пром. применения относится к 14 в. Содержание  олова в   земной  коре 4-10   %.
 Из минералов промышленное значение имеют касситерит (оловянный камень) Sn02 и станнин (оловянный колчедан) Cu2FeSnS4. Олово полиморфно, ниже т-ры 13,2° С существует альфа-модификация (серое Олово) с кубической  структурой  типа  алмаза и периодом решетки   а = 6,4891 А (т-ра 20° С); выше т-ры 13,2° С устойчива бета-модификация (белое О.), кристаллическая решетка к-рой — тетрагональная  с периодами   а = 5,831 А и с = 3,181 А (т-ра 25° С). -При переходе бета- в альфа-модификацию значительно (на 25,6%) увеличивается удельный объем металла, к-рый рассыпается в серый порошок. Процесс резко ускоряется при наличии зародышей альфа-олова («оловянная чума»). Плотность олова (т-ра 20° С) 7,30 г/см9; tпл 231,9°С; tкип 2270° С; температурный   коэфф.   линейного расширения 22,4-10-6    град-1 ,коэфф. теплопроводности (т-ра 20° С) 0,156 кал/см х сек — град,    удельная   теплоемкость   (т-ра   20° С)  0,0540  кал/ г-град; удельное электрическое сопротивление (т-ра 20° С)  11,5-10—6 ом-см. Механические свойства олова (т-ра 20° С): предел прочности на растяжение 1—4 кгс/мм2,   относительное   удлинение 40%; относительное сужение 75%; модуль норм, упругости 5500 кгс/мм2; НВ = 5. Зависят они от чистоты, обработки и т-ры металла.
 
В разбавленной соляной к-те олово растворяется очень медленно, в концентрированной к-те (особенно при нагревании) быстро. Разбавленная серная к-та на него почти не действует, концентрированная азотная к-та взаимодействует с образованием двуокиси олова, в разбавленной холодной азотной к-те О. медленно растворяется с образованием нитрата Sn (N03)2. О. растворяется в сильных щелочах, что используют при его регенерации. На воздухе при нормальной т-ре олово не окисляется, поскольку покрыто тонкой защитной пленкой окиси Sn02.
 
Заметное окисление наблюдается при т-ре 150° С, с повышением т-ры окис-ляемость  увеличивается.  Галогены на холоду с оловом взаимодействуют медленно с образованием галогенидов. Наблюдается энергичное взаимодействие при нагревании. Сера образует с оловом сульфиды. С углеродом, азотом, бором, молибденом, осмием, рением и вольфрамом олово не взаимодействует. С алюминием, висмутом, кадмием, галлием, германием, индием, свинцом, кремнием, таллием и цинком образует простые эвтектические смеси, в заметных количествах растворяет в твердом состоянии висмут, кадмий, индий, свинец, сурьму и цинк. Многие металлы в твердом олове растворяются в очень малых количествах, но образуют интерметаллические соединения.   С водородом олово образует разлагающийся при комнатной т-ре гидрид SnH4 — ядовитый газ. Олово получают из руд, содержащих касситерит
 
Руду обогащают методами гравитационного разделения, флотации и магнитной сепарации. Концентрат подвергают предварительной очистке от примесей обжигом (удаляя серу и мышьяк) и вы-щелачиванием соляной к-той (очищая от железа, мышьяка, висмута и сурьмы) с последующим магн. отделением магнетита и вольфрамита. Очищенный концентрат плавят в смеси с углем и флюсами, получая черновой металл. Восстановительную плавку ведут в условиях, при к-рых окись олова восстанавливается до металла, а окись железа — только до закиси, переходящей в шлак.   Из  бедных концентратов олово извлекают хлорированием,  основанном на  летучести хлоридов олова. Черновое олово очищают от железа медленным охлаждением расплава и отфильтровыванием выпадающих в осадок интерметаллических соединений. Олово очищают от меди добавлением к расплаву элементарной серы и отделением всплывающих сульфидов меди, от мышьяка и  сурьмы — введением  в  расплав алюминия и удалением всплывающих интерметаллических соединений AlAs и  AlSb,   от   свинца — присадками хлористого олова, к-рые взаимодействуют со свинцом с образованием удаляемого хлористого свинца.

 

Для более глубокой очистки металл подвергают электролитическому рафинированию. Олово высокой чистоты получают зонной плавкой. Олово — мягкий и пластичный металл, прокатываемый в тонкие листы и фольгу. Если олово заражено «оловянной чумой», его переплавляют. Олово применяют гл. обр. для произ-ва белой жести, различных припоев, баббитов, бронз и латуней, для изготовления фольги, типографских сплавов, химикатов, предохранительных легкоплавких сплавов. О. высокой чистоты—материал полупроводниковой техники. О. химически устойчиво, его соли безвредны, поэтому оно применяется для лужения консервных банок и пищевой посуды. Двуокись олова используют в произ-ве эмалей и глазурей, для полирования стекла; окись олово— в стекольном произ-ве (для получения рубинового стекла). Кристаллическое SnS2 («сусальное золото») входит в состав красок, имитирующих позолоту; станнат натрия Na2Sn03 используют в протравном крашении тканей.
 

Stannum или олово               

Олово известно человечеству с давних времён . О нём упоминалось ещё в поэмах Гомера . В природе олово встречается в виде минерала — оловянного камня SnO2 с различными примесями . Из металлического олова главным образом изготавливают белую жесть , или луженое железо , а из него — консервные банки .
Большое практическое значение имеют сплавы олова с медью бронзы .

Физико — химические свойства олова

Чистое олово — серебристо — белый блестящий металл с плотностью 7,3 г/см3 и температурой плавления 231,9°C . Белое олово ( обычное ) устойчиво при температуре выше + 13°C . При низких температурах , например во время сильных морозах , белое олово легко превращается в серое . Соединения олова известны с различными степенью окисления — +2 , +4 .
Олово медленно растворяется в разбавленных соляной кислоте и серной кислоте , так как в электрохимическом ряду напряжений стоит почти рядом с водородом ( влево от него ) .Олово растворяется в концентрированной соляной кислоте и хлоре но очень медленно :
 
Sn + 2Cl2 SnCl4
 
Sn + 4HCl → H2[SnCl4] + H2
 
В реакции с азотной кислотой олово ведёт себя по разному в зависимости от концентрации кислоты , с концентрированной образуется оловянная кислота H2SnO3 ( или метаоловянная кислота )
 
Sn + 4HNO3 SnO2 · H2O + 4NO2 + H2O
 
С разбавленной образует нитрат олова ( II ) :
 
3Sn + 8HNO3 3Sn( NO3 )2 + 2NO + 4H2O
 
С кислородом олово образует оксид олова ( II ) SnO и оксид олова ( IV ) SnO2 .
 
Sn + O2 → SnO
 
Оксид олова также можно в результате слабого нагрева гидроксида олова ( II )
                   t
Sn( OH )2 SnO + H2O
 
При хранении на воздухе оксид олова ( II ) медленно окисляется до оксида ( IV )
 
2SnO + O2 → 2SnO2
 
Оксиды олова ( II ) отвечает гидроксид олова ( II ) Sn( OH ), обладая амфотерными свойствами , например :
 
SnCI2 + 2NaOH = Sn( OH )2 + 2NaCl
 
Гидроксид олова ( II ) растворяется в кислотах и щелочах . Уравнение реакции в ионном виде :
 
Sn( OH )2 + 2H = Sn² + 2H2O
 
Sn( OH )2 + 2OH = SnO²2   + 2H2O
 
Соли , имеющие в своём составе ион SnO²2   , называются станнитами . Например , Na2SnO2 -станнит натрия .
Оксид  олова  (  IV  )  имеет  свойства  кислотного  ангидрида  .  Ему  отвечают  оловянные  кислоты  и  их  соли  станнаты  : H2SnO3 ( оловянная кислота или метаоловянная кислота ) , Na2SnO3 — ( станнат натрия )
 
Лит.: Мурач Н. Н. [и др.]. Металлургия олова. М., Селиванов И. М., Баймаков А. Ю. Полупромышленное производство олова высокой чистоты.
Вы читаете, статья на тему олово

Добавить комментарий

Your email address will not be published. Required fields are marked *

You may use these HTML tags and attributes:

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>