Олово, его свойства и сплавы

      Олово. Химический элемент, обозначается символом Sn (лат. Stannum, англ. Tin, франц. Etain, нем. Zinn), имеет порядковый номер 50, атомный вес 118, 7, валентность II, IV, плотность 7, 298 г/см³, температуру плавления 231, 9°С, температуру кипения 2590°С.

      Олово имеет серебристо-белый цвет и обладает хорошей пластичностью, на воздухе постепенно покрывается защитным окисным слоем. При сгорании образуется белый порошок – окись олова SnO₂, используемый в качестве полирующего средства.

      При температуре ниже 13, 5°С происходит аллотропическое (от греч. аllos – другой и tropos – способ, образ) превращение Sn_β → Sn_α (обыкновенное белое олово переходит в другую модификацию – серое олово), в результате чего металл может превращается в серый порошок («оловянная чума»). Быстрее всего превращение в серое олово происходит при температуре — 30°С. При этом, белое олово – металл, а серое – полупроводник (его плотность составляет 5, 85 г/см³). Чтобы из серого получить обратно белое олово, его кипятят с водой до тех пор, пока оно снова не приобретёт белый цвет. Белый порошок переплавляют и снова получается чистый серебристого цвета металл. Так было со «старым» оловом, а современным изделиям из олова «оловянная чума» не грозит: средством против неё стало легирование олова висмутом, свинцом и сурьмой. Оловянная палочка, которая на первой фотографии, месяц пролежала в морозильнике при минусовой температуре. Как хрустела так и хрустит!

      Соляная и серная кислоты действуют на олово очень медленно. Растворяясь в соляной кислоте, олово образует хлорид SnCl₂, в серной — сульфат; при взаимодействии его с концентрированной азотной кислотой образуется оловянная кислота H₂SnO₃ - серый порошок, растворимый в разведённой азотной кислоте:

Sn + 2HCl = SnCl₂ + H₂

Sn + 4H₂SO₄ = Sn(SO₄) + 2SO₂ + 4H₂O

Sn + 4HNO₃ = H₂SnO₃ + 4NO₂ + H₂O.

      В сильных щелочах олово медленно растворяется, при этом выделяется водород и образуются соли:

Sn + 2NaOH = Na₂SnO₂ + H₂.

    Олово идёт на покрытие других металлов для защиты их от коррозии (лужение), на изготовление белой жести для консервных банок, входит в состав многих сплавов (например, низкотемпературных припоев, типографских, подшипниковых); в химии хлорид олова SnCl₂ используют как восстановитель.

      Дисульфид олова SnS₂ применяют как краску золотистого цвета под названием «сусальное золото» для позолоты дерева, диоксид SnO₂ идёт на приготовление жаростойких эмалей и свинцово-оловянных глазурей.

Оловянная палочка.

При сгибании хрустит потому, что кристаллы слегка смещаются и трутся друг о друга.

Если хруста нет, то олово с примесями.

В соляной кислоте кусочки олова покрылись прозрачными пузырьками.

В серной кислоте выделяются пузырьки и в форме гриба располагаются над кусочком олова (как выходящий воздух из недр Марса в фильме «Вспомнить всё»). Постепенно пузырьки заполняют весь объём кислоты плотным туманом.  Если посмотреть сбоку, то кислота кажется мутной.

В азотной кислоте вместе с прозрачными пузырьками всплывают, а затем оседают на дно колбы белые хлопья, которых со временем становится всё больше и больше.

Вскоре из-за хлопьев не будет видно кусочков олова. Над поверхностью кислоты еле-еле виден бурый газ.

         Основные физические и механические свойства олова:

 

Атомная масса ……………………………………………………   118, 69

Плотность при 20°С, г/см³ ………………………………………..7, 3

Температура, °С:

                   плавления ………………………………………………  232

                   кипения …………………………………………………. 2590

Скрытая теплота плавления, кал/г…………………………..… 14, 4

Теплоёмкость при 0 — 100°С, кал/ (г ^. град) ………………..  0, 05623

Удельное электросопротивление при 20°С, Ом ^. мм²/м … 0, 12

Модуль упругости, кг/мм² …………………………………………  4150

Временное сопротивление, кг,/мм² …………………………….2

Относительное удлинение олова, %

                   литого…… ………………………………………………45— 60     

                   отожжённого ……………………………………………80 — 90

Твёрдость НВ ………………………………………………………..4, 4 — 5, 0

Теплопроводность при 20°С, кал/(см ^. сек ^. град) ……………0, 157

КОНЕЦ

Припой ПОССу 30-2, относящийся к малосурьмянистым (буквы «Су» в названии).

Содержит 30% олова. Сделан в виде палочки с треугольным сечением.

Главная

 

Обсудить олово на форуме

 

Цветные металлы

 

© П.М.В., 2006 — 2011