تين (سن) ، عنصر كيميائي ينتمي إلى عائلة الكربون ، المجموعة 14 (IVa) من الجدول الدوري. إنه معدن ناعم أبيض فضي مع مسحة مزرقة ، معروفة للقدماء بالبرونز ، سبيكة بالنحاس. يستخدم القصدير على نطاق واسع لطلاء العلب الفولاذية المستخدمة كحاويات طعام وفي المعادن المستخدمة في المحامل وفي اللحام.
Encyclopædia Britannica، Inc.
فقدت أصول القصدير في العصور القديمة. تم استخدام البرونز ، وهي سبائك النحاس والقصدير ، من قبل البشر في عصور ما قبل التاريخ قبل وقت طويل من عزل معدن القصدير النقي نفسه. كانت البرونز شائعة في أوائل بلاد ما بين النهرين ووادي السند ومصر وكريت وإسرائيل وبيرو. يبدو أن الكثير من القصدير الذي استخدمته شعوب البحر الأبيض المتوسط المبكرة جاء من جزر سيلي وكورنوال في الجزر البريطانية ، حيث يعود تعدين القصدير إلى 300-200 على الأقلقبل الميلاد. كانت مناجم القصدير تعمل في كلا المنطقتين حتى الآن وأزتيك في أمريكا الجنوبية والوسطى قبل الغزو الإسباني. رمز Sn للقصدير هو اختصار للكلمة اللاتينية للقصدير ، ستانوم .
| العدد الذري | خمسون |
|---|---|
| الوزن الذري | 118.69 |
| نقطة الانصهار | 231.97 درجة مئوية (449.54 درجة فهرنهايت) |
| نقطة الغليان | 2،270 درجة مئوية (4100 درجة فهرنهايت) |
| كثافة | |
| أبيض | 7.28 |
| اللون الرمادي | 5.75 جرام / سم3 |
| الأكسدة | +2 ، +4 |
| التوزيع الإلكترون | [كر] 4 د 105 س اثنين5 ص اثنين |
العنصر موجود في الصخور النارية لقشرة الأرض بنسبة حوالي 0.001 في المائة ، وهي نادرة ولكنها ليست نادرة ؛ تكون وفرتها من نفس الحجم مثل العناصر المفيدة تقنيًا مثل الكوبالت والنيكل والنحاس والسيريوم والرصاص ، وهي تساوي بشكل أساسي وفرة نتروجين . يوجد في الكون 1.33 ذرة من القصدير لكل 1 × 106ذرات السيليكون ، وهي وفرة تساوي تقريبًا تلك الموجودة في النيوبيوم أو الروثينيوم أو النيوديميوم أو البلاتين. من الناحية الكونية ، القصدير هو نتاج امتصاص النيوترون . غناها بالنظائر المستقرة جدير بالملاحظة.
من هو الأمين العام للأمم المتحدة
يوجد القصدير في حبيبات المعدن الأصلي ولكن بشكل رئيسي في صورة أكسيد ستانيك SnOاثنين، في ال المعدنية حجر القصدير ، معدن القصدير الوحيد ذو الأهمية التجارية. يتم الحصول على المعدن من حجر القصدير عن طريق اختزال (إزالة الأكسجين) بالفحم أو فحم الكوك في أفران الصهر. لا توجد رواسب عالية الجودة معروفة. المصادر الرئيسية هي الرواسب الغرينية ، بمتوسط حوالي 0.01 بالمائة من القصدير. كانت أقدم مناجم القصدير هي تلك الموجودة في كورنوال ، والتي كانت تعمل على الأقل في وقت مبكر من العصر الفينيقي ولكنها لم تعد ذات تأثير كبير ، وكذلك إسبانيا. توجد رواسب العقدة ، التي تحتوي على ما يصل إلى 4 في المائة ، في بوليفيا وكورنوال. الصين قاد العالم في إنتاج القصدير في أوائل القرن الحادي والعشرين ، وهو ما يمثل ما يقرب من نصف إجمالي الإنتاج ؛ كما كانت إندونيسيا وبيرو وبوليفيا من كبار المنتجين. تم ابتكار العديد من العمليات لاستخلاص المعدن من خردة القصدير أو المواد المطلية بالقصدير. (للمعالجة الكاملة لتعدين القصدير وتكريره واستعادته ، يرى معالجة القصدير.)
القصدير غير سام ، مطيل ، طيع ، ومتكيفة مع جميع أنواع الأعمال الباردة ، مثل الدرفلة والغزل والبثق. يتم الاحتفاظ بلون القصدير النقي أثناء التعرض لأن طبقة واقية رقيقة وغير مرئية من أكسيد الستانيك تتشكل تلقائيًا عن طريق التفاعل مع أكسجين الهواء. نقطة الانصهار المنخفضة للقصدير ولصقه الراسخ لتنظيف أسطح الحديد والصلب والنحاس وسبائك النحاس يسهل استخدامه كمواد طلاء مقاومة للأكسدة. يوجد القصدير في شكلين مختلفين ، أو متآصلات: الشكل المألوف ، القصدير الأبيض (أو بيتا) ، والقصدير الرمادي (أو ألفا) ، وهو مسحوق وقليل الاستخدام. يتغير الشكل الرمادي إلى الأبيض فوق 13.2 درجة مئوية (55.8 درجة فهرنهايت) ، بسرعة عند درجات حرارة أعلى من 100 درجة مئوية (212 درجة فهرنهايت) ؛ يحدث التحول العكسي ، المسمى بآفة القصدير ، في درجات حرارة منخفضة ويعيق بشكل خطير استخدام المعدن في المناطق شديدة البرودة. يكون هذا التغيير سريعًا فقط تحت -50 درجة مئوية (−58 درجة فهرنهايت) ، ما لم يتم تحفيزه بواسطة القصدير الرمادي أو القصدير في حالة الأكسدة +4 ، ولكن يتم منعه بكميات صغيرة من الأنتيمون أو البزموت أو النحاس أو الرصاص أو الفضة أو ذهب توجد عادة في الدرجات التجارية من القصدير.
القصدير الأبيض له رباعي الزوايا محوره الجسم هيكل بلوري ، والقصدير الرمادي له هيكل مكعب محوره الوجه. عند الانحناء ، يصنع القصدير صرخة غريبة طقطقة بينما تسحق بلوراته بعضها البعض. يتم مهاجمة القصدير بواسطة الأحماض والقلويات القوية ، لكن المحاليل المحايدة تقريبًا لا تؤثر عليه بشكل ملحوظ. الكلور البروم ، واليود يتفاعل مع القصدير ، لكن الفلور يتفاعل معه ببطء فقط في درجة حرارة الغرفة. يمكن تمثيل العلاقات بين التعديلات المتآصلة للقصدير كتحويلات من نوع بلوري إلى آخر عند درجات حرارة محددة:
(تشير الأسهم المزدوجة إلى أن التحول يحدث في كلا الاتجاهين ، حيث يتم تسخين القصدير أو تبريده.)
يوجد القصدير في حالتي أكسدة ، +4 و +2. يتأكسد القصدير الأولي بسهولة إلى أيون ثنائي الموجة في محلول حمضي ، ولكن هذا Sn2+يتم تحويل أيون إلى Sn4+أيون بواسطة العديد من العوامل المؤكسدة الخفيفة ، بما في ذلك عنصر الأكسجين. عادة ما تعطي الأكسدة تحت الظروف القلوية رباعي الإيجابي (Sn4+) حالة. في وسط قلوي ، يكون القصدير ثنائي الموجات (Sn2+) لا يتناسب بسهولة مع القصدير الرباعي والعنصر الحر.
يحتوي القصدير على 10 نظائر مستقرة ، تحدث في النسب المئوية التالية في القصدير الطبيعي: القصدير 112 ، 0.97 ؛ القصدير 114 ، 0.65 ؛ القصدير 115 ، 0.36 ؛ القصدير 116 ، 14.53 ؛ القصدير 117 ، 7.68 ؛ القصدير 118 ، 24.22 ؛ القصدير 119 ، 8.58 ؛ القصدير 120 ، 32.59 ؛ القصدير 122 ، 4.63 ؛ والقصدير 124 ، 5.79.
طلاء الحديد بالقصدير يحمي الأخير من التآكل ؛ أنابيب وصمامات القصدير تحافظ على نقائها ماء والمشروبات. القصدير المنصهر هو الأساس لإنتاج زجاج الألواح (العائم). نظرًا لأن القصدير النقي ضعيف نسبيًا ، فإنه لا يتم استخدامه في الاستخدامات الهيكلية ما لم يتم خلطه مع معادن أخرى في مواد مثل البرونز ، والبيوتر ، ومعادن تحمل ، ونوع المعادن ، والجنود الذين يرتكز على الرصاص ، والمعدن الجرس ، ومعدن بابيت ، وسبائك الصب ذات درجة الحرارة المنخفضة . أكسيد القصدير ، حيث يكون القصدير في حالة الأكسدة +4 ، مفيد في صنع أجسام السيراميك مبهمة ، كمادة كاشطة خفيفة ، وكعامل ترجيح للأقمشة. يتم استخدام فلوريد القصدير وبيروفوسفات القصدير ، حيث يكون القصدير في حالة الأكسدة +2 ، في معينات الأسنان. قصدير عضوي مجمعات سكنية تعمل كمثبتات في بعض أنواع البلاستيك وكمواد حافظة للأخشاب. السبيكة البلورية مع النيوبيوم عبارة عن موصل فائق في درجات حرارة تصل إلى 18 ل (−427 درجة فهرنهايت) ويحتفظ بهذه الخاصية في مجالات مغناطيسية قوية جدًا.
من الواضح أن القصدير الأولي غير سام ، وكميات القصدير التي تصل إلى 300 جزء في المليون ، كما تذوب في الأطعمة المعبأة في أواني وأواني الطبخ المطلية بالقصدير ، ليست ضارة. ومع ذلك ، فإن مركبات القصدير العضوية التي يشيع استخدامها كمبيدات حيوية ومبيدات للفطريات سامة للإنسان.
يشكل القصدير سلسلتين من المركبات: ستانوس ، حيث يكون القصدير في حالة الأكسدة +2 ، والقصدير ، حيث يكون في حالة +4. بعض المركبات الستانوسية الأكثر أهمية تجاريًا هي كلوريد الستانوس ، SnClاثنين، تستخدم في القصدير جلفنة وكعامل مختزل في صناعة البوليمرات والأصباغ ؛ أكسيد القصدير ، SnO ، المستخدم في صنع أملاح القصدير للكواشف الكيميائية والطلاء ؛ وفلوريد ستانوس ، SnFاثنينوهو عنصر فعال في معاجين الأسنان. تشمل المركبات الستيرويدية ذات الأهمية كلوريد الستانيك ، SnCl4، تستخدم على نطاق واسع كمثبت للعطور وكمواد أولية لأملاح القصدير الأخرى ؛ وأكسيد الستانيك SnOاثنين، مفيد عامل حفاز في بعض العمليات الصناعية ومسحوق تلميع للصلب.
يمكن أن يشكل القصدير رابطة مع الكربون ، كما هو الحال في أكثر من 500 مركب عضوي معروف. تستخدم مثبتات القصدير العضوي لمنع التغيرات في كلوريد البوليفينيل عند التعرض للضوء والحرارة. يعتبر عدد من مركبات القصدير العضوي من المكونات الرئيسية في المبيدات الحيوية ومبيدات الفطريات.
