锡是一种极易加工的金属,其价值一度与银一样珠宝硬币和特殊的餐具。今天,它被用于建筑和屋顶结构的板材,焊接或连接金属部件,存储容器,以及青铜和巴比特金属等合金。

Eylesbarrow锡石
锡石(锡矿石)——埃尔斯巴罗锡石(SnO2)过去和现在都是达特穆尔地区主要的锡矿。

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是什么锡吗?

锡(Sn)是相对的软而有韧性的金属与一个银白色的颜色.它有一个7.29克/立方厘米密度,一个231.88°C(449.38°F)低熔点,和一个2625°c(4757°f)高沸点锡是同素异形体的:它有多种形态。一般形式是白锡,或者贝塔锡,这就提出了体心四方晶体结构.第二个同素异形体,灰色或阿尔法锡,拥有一个面心立方结构.锡在工业上的应用既是一种金属而在化合物.作为一种金属,它被广泛应用于各种行业工业应用,几乎总是与其他元素结合在一起合金或涂层由于其固有的柔软性使其无法用作结构材料。虽然锡通常是合金中的次要成分由于其特殊的性能,它是一种必不可少的基体金属

锡的主要商业用途马口铁,焊锡合金,轴承金属,锡而且合金涂层(包括镀和热涂层),锡,青铜器而且可熔化的合金.在化学反应中,锡存在于两价态(II和IV)和是两性(能同时与酸和碱反应)。也可以直接与形成有机金属化合物的碳.这些性质引起了许多重要的用途锡的化学物质;例如,在电镀、农业而且医药产品、塑料、而且陶瓷

锡是何时何地出现的发现了吗?

公元前5世纪的古希腊青铜奥诺霍
公元前5世纪的古希腊青铜奥诺霍

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锡、锡合金及其化合物人类已经知道了几千年。圣经可以找到该元素的几个引用。锡以其他文明也是如此.例如,圣物印度书梨俱吠陀大约在公元前1000年.,提到锡和其他金属。

青铜、一个合金,是更早被创造出来的纯金属.这种混合物的性质不同于单独的任何一种金属。的埃及人、美索不达米亚人、巴比伦人和秘鲁人大约在公元前2000年就开始制造青铜.很可能,当铜和锡的化合物一起加热时,合金就形成了意外地发现

文件:Lepel in tin- loolegering, collection - Raakvlak, BR86-OO-2.jpg
锡铅合金勺子,中世纪晚期,发现地点:布鲁日,收藏:拉克弗拉克

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在青铜被发现之前,许多金属制品都是用铜制成的。但是否柔软且易弯曲.青铜是工具、餐具和武器的更好替代品。青铜标志这是人类文明的重大进步.这种合金先进交通方式、食物制作和生活质量青铜时代(公元前4000-3000年)。

名字的由来是未知的。有学者认为,它起源于伊特鲁里亚神提尼亚.在中世纪,锡被称为它的拉丁名,锡南.从这个名字派生出元素符号Sn。

除了青铜,锡对人类最重要的贡献可能是不起眼的锡罐。罐头的起源是一个长期存在的问题,即如何养活不断移动的军队。拿破仑·波拿巴提供酬金1795给任何能找到方法的人保存食物以备军事用途.在1810尼古拉,阿佩尔这位法国厨师凭借他发明的罐装技术赢得了12000法郎的奖金。罐装技术是用沸水将食物或饮料密封在一个罐子或瓶子里的过程。

这一发现为锡罐仅仅一年后发明。在1810——英国推销员彼得·杜兰有一个使用镀锡钢包装食品的许可证。

锡罐于年问世1818年的美国,而且托马斯·肯塞特公司是一家制造公司,锡罐在1825年获得专利。美国内战使罐头名声大噪此时,将军们再一次为士兵们寻找食物。

锡的盛世结束于20世纪中期银子弹啤酒厂推出了第一个铝罐。更便宜、更轻、可回收,铝迅速超过了锡和钢。

锡标灯
锡标灯

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雕刻(Qalam-Zani)花瓶
雕刻(Qalam-Zani)花瓶——伊朗伊斯法罕手工制作的花瓶-这门课程的艺术作品由艺术家们制作,是伊朗和伊斯法罕以前金属作品的辉煌和不可否认的标志。萨珊王朝(公元700年)、塞尔柱王朝(公元1000年)和萨法维王朝(公元1600年)的历史发现表明了一些杰出的金属制品时期。

图片来源:https://search.creativecommons.org/photos/67ded8d8-ead2-4d31-b532-2be989631d55通过萨柏

它的特点是什么?

  • 强度如锡是其中一种弱的金属.这个属性不允许锡单独作为结构金属使用。
  • 延性:锡是在室温下是很有延展性的金属,也很有延展性。冷却到55华氏度以下锡慢慢从一种被称为“β锡”的形式转变为“α锡”,其延展性要差得多.锡也是上面的延展性就差多了392华氏度。
  • 导电率:锡及其一些合金是金属优良的导电体.超过一半的工业用锡最终进入用于电气连接的焊料。
巴顿的Bonbonniere锡
巴顿的Bonbonniere锡

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锡最有趣的特性之一是它的弯曲时倾向于发出奇怪的尖锐声音.这个音有时被称为“锡哭”。不生锈,不腐蚀,不反应在室温下,既没有氧气也没有水。其中之一主要用途:用作其他金属的涂层保护剂.在更高的温度,金属反应水(如蒸汽)和氧气生产氧化锡

同样,锡也只能缓慢地被稀酸,如盐酸(HCl)和硫酸(h2so4)。稀酸含有少量酸并溶于大量水的混合物.这种性质也使锡成为a良好的防护罩.它与酸发生反应的速度不像铁等许多其他金属那样快,因此,可以用作这些金属的覆盖物。

在浓酸中,容易溶解比如在热碱性溶液,如热,浓氢氧化钾.金属也会与金属反应卤素形成聚集体,如氯化锡和溴化锡.它也与硫,硒和碲

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有哪些不同金属加工的各个阶段?

锡矿工沟壑
锡矿工沟壑

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锡提取过程取决于矿床来源及矿石中杂质含量.的玻利维亚语和英语锡存款都位于地下深处并要求使用隧道在这些矿床中,矿物按重量计算可能含有约0.8-1.0%的锡马来西亚,印尼和泰国锡存款位于河床的砾石中,需要挖泥船或泵才能到达矿石.这些矿床中的矿物可能含有砷锡重量仅为0.015%。世界上80%以上的锡都是在这些低品位的砾石矿床中发现的

不管源是什么,每个过程都由许多步骤组成,在这些步骤中不需要的元素被物理或化学地去除,以及数量锡的含量逐渐增加.其中一些行为是在矿区进行,而其他人则是在不同的设施管理

当砾石沉积物位于水位或水位以下时,它们会被漂浮的疏浚船打捞上来,疏浚船在沿河床建造的人工池塘中作业。当砾石沉积物位于水位或以上的干燥地区时,首先用大喷嘴泵出的水将其粉碎。接下来,矿石进入与采矿作业相邻的清洗或修整棚。
挖掘的过程。

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  1. 在河流水位或水位以下发现砾石堆积物;他们被标记为浮动式挖泥船操作在沿河床建造的人工池塘.挖泥船使用一种挖土机来挖掘砾石长吊杆装有链条驱动的吊桶或者用水下旋转刀头和吸入管.砂砾通过一系列的旋转筛和振动筛台上的挖泥船从锡矿中分离出土壤,沙子和石头.然后,剩余的矿物被收集起来,运到岸上进行进一步的处理。当砾石矿床位于河流中水位或以上的干燥区域在美国,它们首先被通过大喷嘴泵出的水柱打破。产生的泥浆被捕获在一个人工池塘中。位于池塘底部的泵将泥浆泵入一个木槽,称为palong,沿着它的长度有一个平缓的向下的斜坡。的锡矿产它比泥里的沙子和土壤重,容易下沉,被一组叫做“沙土”的木条夹住皱纹.被困的矿石周期性地从帕隆倾倒出来,收集起来作进一步处理。
  2. 矿物进入净化或修整棚毗邻采矿过程。首先,它通过几个振动筛来分离较粗的杂质.然后它可能会穿过一个装满水的分类罐,在哪里矿物沉入海底,而较小的沉积物颗粒则被带走.它也可以通过a浮选槽,在某些情况下化学物质使锡颗粒上升到表面,溢出到水槽中
  3. 最后,矿物被干燥,再次选择,并通过磁选机去除任何铁颗粒.由此产生的锡精矿现在约70-77%锡重量本质上是纯粹的锡石
  4. 锡精矿被放置在一个用煤或燃料油形式的碳炉.如果一个锡精矿杂质过多可以加入石灰石和沙子与它们反应。当材料被加热到碳左右时,碳和二氧化碳发生反应在熔炉气氛中生成一氧化碳.的一氧化碳与锡精矿中的锡石反应生成粗锡和二氧化碳石灰石和沙子与任何硅或铁反应在浓缩物中形成
  5. 因为它很容易与许多材料形成化合物常与炉渣反应。因此,t第一个熔炉的炉渣含有相当数量的锡而且必须进一步处理在它被丢弃之前。渣是在第二个熔炉中加热,同时加入碳,废铁和石灰石.和之前一样,粗锡是沿着一定数量的剩余渣产生和收集的
  6. 从第二炉排出的残渣再次加热以回收锡它和铁形成了化合物。这种材料被称为硬渣.剩余的渣被丢弃。
  7. 在第一轮熔炉之后粗锡与从炉渣中回收的粗锡一起放在低温炉中。因为锡有熔化温度低得多比起大多数金属,它是可以小心翼翼的提高炉子的温度,使只有锡熔化使其他金属变成固体。的熔化的锡从滑梯上滑下来,被收集到一个极壶里,而其他物质留在后面。这个过程叫做清算这很有效删除大部分的铁,砷,铜和锑那可能是存在的。
  8. 焊锡壶里的熔锡被搅拌蒸汽、压缩空气或绿木杆.这个过程叫做沸腾.的格林伍德,被潮湿的随着杆的机械搅拌产生蒸汽。正是由于这种粗糙但有效的使用木杆,木杆壶得名。大部分残留的杂质浮到水面形成一个人渣,删除。的精炼锡现在的纯度约为99.8%。
精炼过程。
精炼过程。

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今天它是如何使用的?

锡被用于其他合金的生产青铜,例如,是锡铜合金。它被用于许多工业产品,如防火花工具、弹簧、电线、电气设备、水表和阀门

锡的一个用途是制造“锡纸”,一个非常用来包裹的锡薄板产品。锡保护产品不因暴露在空气中而变质今天大多数锡纸是薄铝片因为铝比较便宜。

放在锡纸口袋里的鲽鱼(或任何鱼片)…
锡纸

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锡的一个很重要的用途是镀锡:过程在钢、铁或其他金属表面涂上一层薄薄的锡作为保护层。也许镀锡最著名的例子是食品罐头的生产.锡罐是用什么做的钢和金属表面都覆盖着一层薄薄的锡。今天,米大多数食品和饮料罐都是铝制的

另一种锡合金是巴比特合金.巴比特金属是一种由任意数量的金属制成的软合金,包括砷、镉、铅或锡。生产巴比特金属为大型工业机械制造滚珠轴承.巴比特金属在较重的金属上铺上一层薄涂层,如铁或钢自它保留一个薄层润滑油比铁或钢更有效。

在美国,最大数量的锡被用于焊料生产.焊料是锡和铅的结合体,熔点低。它的用途是连接两种金属。例如,金属线通过焊料连接到电气设备上。焊料也用于水管工要密封两根金属管之间的连接处。

其他用途包括:

    • 氯化锡(SnCl 2):用于…的制造着色剂、聚合物和纺织品;在镜子镀银;作为一个食品防腐剂;作为一个皂香味添加剂;作为一个润滑油中的防胶剂。
    • 氧化锡(sno2):通过于生产特殊品种的玻璃、陶瓷釉料及色浆、香精及化妆品、纺织品;作为一个抛光的物质适用于钢铁和其他材料。
    • 铬酸锡(SnCrO 4或Sn(CrO 4) 2):棕色或黄褐色混合物,用作染色剂
    • 氟化锡(snf2)和焦磷酸锡(sne2p2o7):适用于牙膏添加剂防止蛀牙。


信息来源:

https://www.britannica.com/technology/tin-processing
https://www.thebalance.com/metal-profile-tin-2340157
http://www.livescience.com/37355-tin.html
http://www.chemistryexplained.com/elements/T-Z/Tin.html
http://www.madehow.com/

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