錫基本知識介紹
錫是古代較早發(fā)現的金屬之一。在自然界中沒有單質狀態(tài)的錫存在,它的發(fā)現比銅稍晚。 錫是熔點比較低的金屬,它的低熔點使它成為焊料的主要成分。錫元素有白錫、灰錫、脆錫三種同素異形體。在不同環(huán)境下,錫可以有不同的結晶狀態(tài)。在室溫和高于室溫的條件下,最穩(wěn)定的形態(tài)是白錫,白錫是一種可鍛金屬。當溫度在13℃以下時,錫的結晶點陣就會重新排列,原子之間的空隙就會加大,形成一種新的結晶形態(tài),即灰錫。灰錫就失去了金屬特性而成為一種半導體。在不同結晶點陣之間的,接觸處發(fā)生的內應力使金屬錫碎裂成粉末。周圍介質的溫度愈低,晶體形態(tài)轉變的速度就愈快。這種轉變在零下33℃時速度最快:溫度一降到零下,白錫就失去光澤,變成暗灰色,最后碎裂成粉末。人們稱這種現象為“錫疫”。附帶要說明的是,未染上“錫疫”的錫板,一旦和有“錫疫”的錫板接觸,也會產生灰色的斑點而逐漸“腐爛”掉。科學家們已經找到了預防“錫疫”的物質,其中的一種就是鉍。鉍原子中有多余的電子可供錫的結晶點陣,使其狀態(tài)穩(wěn)定化,完全消除產生“錫疫”的可能性。
含有52%的鉍與32%的鉛和16%的錫的合金,在開水里就能熔化,它的熔點只有95℃。與此形成鮮明對照的是:錫的熔點是232℃;鉍的熔點是271℃;鉛的熔點是327℃。合金的熔點大大低于組成它的每種純金屬的熔點。含鎵和銦的錫合金熔點更低,其中一種合金的熔點為10.6℃。低熔點合金可用來制作電熔絲。
二氯化錫和氧化錫可用作棉布和絲綢的媒染劑,二氯化錫還可作還原劑,脫色劑,電鍍時用它鍍錫。為了給瓷器和玻璃著上紅色,可采用一種叫做卡修斯的紫色染料,它是在二氯化錫中加入氯化金溶液時形成的。硫酸錫,即彩色金,可用作金色顏料。
白錫可制成家用器皿,也可以鍍在銅和鐵的表面上。鍍錫的鐵片常稱為“馬口鐵”,鐵表面的錫層保護了鐵,使之不受腐蝕。但是一旦錫層出現了破損,鐵被腐蝕的速度就會加快。這是因為鐵比錫活潑,在它們共同接觸電解質溶液時,就形成了原電池,鐵作為原電池的負極逐漸被氧化,這在化學上稱為電化腐蝕。
錫是毒性極小的金屬,錫的鹽類對人體完全無害,與食品接觸也不會產生有害物質,可以抵抗氧、水和有機酸的腐蝕。于是,錫的這種性能得到了充分的發(fā)揮,現在,世界上錫的總產量的一半左右是用來生產制造罐頭用的鐵皮,很薄的一層鍍錫鐵皮就可以為人們貯藏上百萬噸的肉、魚飛水果和蔬菜。錫當之無愧地贏得了“罐頭金屬”的稱號。
科學家們進行了大量的分析和反復的試驗得出結論證實:氟的存在就表明可能有錫礦。在史前期,錫是以一種復雜的物質形式存在的,在這種復雜的物質中氟是必不可少的成分。后來,錫和錫的化合物逐漸形成一種沉積物,即后來的礦床。而氟就滯留在沉積物附近。這一發(fā)現不僅有助于測定錫很可能出現的地區(qū),而且也可預示錫的儲量的大小。
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