Олово
СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ ОЛОВА
Олово (Sn) —серебристо-белый металл слегка голубоватого оттенка. Латинское название элемента «станум» характеризует его состояние в свободном виде и происходит от санскритского «статс» — твердый, стойкий.
Природное олово состоит из смеси десяти изотопов с массовыми числами: 112, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 122, 124. Кроме того, известны искусственные изотопы с массовыми числами 109, 111, 113, 117, 119, 121,(2), 1213(2), 125.
Олово полиморфно. Достаточно ярко выражены две его модификации — α (серое олово) и β (белое олово). Серое олово кристаллизуется в кубической системе и устойчиво при температурах ниже 13,2°С. Белое олово кристаллизуется в тетрагональной системе. Принято считать, что оно устойчиво при температурах 13,2—161°С. При температурах выше 161°С олово становится хрупким, резко изменяются его теплоемкость и другие свойства, что дает основание предполагать наличие еще одной модификации олова (γ).
Белое олово обладает значительно большей плотностью, чем серое. Переход обычного белого олова в модификацию а сопровождается резким уменьшением плотности и увеличением объема, та результате чего металл рассыпается в порошок. Чтобы предупредить переход белого олова в серое, слитки и полуфабрикаты из олова надо хранить при температуре не ниже +10°С. Примеси, особенно висмут, снижают скорость образования серого олова.
Ниже приведены физические и механические свойства олова:
Атомная масса | 118,69 |
Плотность при , г/см3 | 7,3 |
Температура, °С |
|
плавления | 232 |
кипения | 2590 |
Скрытая теплота плавления , кал/г | 14,4 |
Удельная теплоемкость при 0-100°С , кал/(г·град) | 0,05623 |
Теплопроводность при 20°С, кал/(см·сек·град) | 0,157 |
Удельное электросопротивление , ом· мм2/м | 0,12 |
Временное сопротивление олова, кГ/мм2 | 2 |
Относительное удлинение олова, % |
|
литого | 45-60 |
отожженного | 80-90 |
Твердость НВ | 4,4-5,0 |
Модуль упругости кГ/мм2 | 4150 |
Серое олово обладает свойствами полупроводника. Рекристаллизация деформированного олова начинается при комнатной, температуре.
В химических соединениях олово бывает двух- и четырехвалентным. На воздухе при нормальной температуре олово устойчиво против окисления, что связано с образованием на поверхности металла плотной тонкой пленки окислов, предохраняющей его от дальнейшего окисления. С повышением температуры окисляемость олова увеличивается. Β мягкой пресной и дистиллированной воде олово не подвергается коррозии.
Галогены, особенно фтор и хлор, взаимодействуют с оловом медленно на холоду и энергично при нагревании, образуя при этом галогениды. Сера, сероводород и сернистый газ образуют с оловом сульфиды. С углеродом, азотом, кремнием и водородом олово не реагирует. Олово практически не реагирует с большинством органических кислот. Фруктовые соки при комнатной температуре незначительно влияют на скорость коррозии олова. Смазочные масла, бензин, керосин на скорость коррозии олова практически не влияют. Незначительно корродирует олово и в спирте.
Олово является амфотерным металлом и быстро корродирует в растворах сильных кислот и щелочей, в хлоре, броме и йоде при комнатной температуре, а во фторе — при 100°С и выше.
Олово образует со многими металлами сплавы с весьма различными и важными свойствами.
Применяют олово главным образом при производстве белой жести, различных припоев, баббитов, бронзы и латуней, для лужения изделий, для производства фольги: и типографских сплавов, химикатов и окиси, при производстве соединений олова для текстильной, эмалировочной и фармацевтической промышленности, зубных эмальгам, предохранительных легкоплавких сплавов, порошка для красок и т. д. Все большее
значение получает применение олова для производства сплавов с цирконием и титаном, применяемых три строительстве реактивных самолетов, ракет и других целей.