주석의 물리적, 화학적 특성. 주석의 기본 물리적 특성

16.12.2023

주석은 기호 Sn(라틴어: stannum)과 원자 번호 50을 갖는 화학 원소입니다. 주기율표의 14족에 속하는 전이 후 금속입니다. 주석은 주로 이산화주석 SnO2를 함유한 광물 주석 광석에서 얻습니다. 주석은 14족의 두 이웃인 게르마늄 및 납과 화학적으로 유사하며 두 가지 주요 산화 상태인 +2와 약간 더 안정적인 +4를 갖습니다. 주석은 49번째로 풍부한 원소이며, "마법의" 양성자 수 덕분에 주기율표에서 안정 동위원소 수가 가장 많습니다(10개의 안정 동위원소 포함). 주석에는 두 가지 주요 동소체가 있습니다. 실온에서 안정한 동소체는 은백색의 가단성 금속인 β-주석이지만, 저온에서 주석은 밀도가 덜한 회색 α-주석으로 바뀌며 다이아몬드와 같은 입방 구조를 갖습니다. . 주석 금속은 공기 중에서 쉽게 산화되지 않습니다. 대규모로 사용된 최초의 합금은 기원전 3000년부터 주석과 구리로 만든 청동이었습니다. 이자형. 기원전 600년 이후 이자형. 순수한 금속 주석이 생산되었습니다. 일반적으로 구리, 안티몬, 납으로 구성된 주석 85~90%의 주석-납 합금은 청동기 시대부터 20세기까지 식기를 만드는 데 사용되었습니다. 오늘날 주석은 많은 합금에 사용되며, 가장 일반적으로 주석이 60% 이상 포함된 연질 주석/납 합금에 사용됩니다. 주석의 또 다른 일반적인 용도는 강철의 부식 방지 코팅입니다. 무기 주석 화합물은 독성이 없습니다. 독성이 낮기 때문에 주석 도금 금속은 실제로 주로 강철이나 알루미늄으로 만들어진 주석 캔을 사용하여 식품을 포장하는 데 사용되었습니다. 그러나 주석에 과다 노출되면 구리, 아연과 같은 필수 미량 원소의 대사에 문제가 발생할 수 있으며 일부 유기 주석 화합물은 시안화물만큼 독성이 있을 수 있습니다.

형질

물리적

주석은 부드럽고 가단성이 있으며 연성이며 결정성이 높은 은백색 금속입니다. 주석판을 구부리면 결정이 쌍을 이루면서 '주석 균열'이라는 깨지는 소리가 들립니다. 주석은 그룹 14에서 가장 낮은 약 232°C의 낮은 온도에서 녹습니다. 11nm 입자의 경우 녹는점은 177.3°C까지 더 떨어집니다. 실온 이상에서 안정화되는 β-주석(금속 형태 또는 백색 주석, BCT 구조)은 가단성이 있습니다. 대조적으로, 최대 13.2°C의 온도에서 안정화되는 α-주석(비금속 형태 또는 회색 주석)은 부서지기 쉽습니다. α-주석은 다이아몬드, 실리콘 또는 게르마늄과 유사한 입방체 결정 구조를 가지고 있습니다. α-주석은 원자가 전자가 자유롭게 이동할 수 없는 공유 결합 구조를 형성하기 때문에 금속 특성이 전혀 없습니다. 이는 몇 가지 특수 반도체 응용 분야를 넘어서는 널리 사용되지 않는 흐릿한 회색 분말 재료입니다. 이 두 가지 동소체인 α-주석과 β-주석은 각각 회색 주석과 흰색 주석으로 더 잘 알려져 있습니다. 161°C 이상의 온도와 수 기가파스칼 이상의 압력에서는 두 개의 동소체 γ와 σ가 더 존재합니다. 추운 환경에서 β-주석은 자발적으로 α-주석으로 변환됩니다. 이 현상은 "주석 전염병"으로 알려져 있습니다. α-β 변태 온도는 명목상 13.2 °C이고 전이 온도 이하의 불순물(예: Al, Zn 등)은 0 °C 미만이지만 Sb 또는 Bi를 첨가하면 변태가 전혀 일어나지 않을 수 있습니다. 주석의 내구성을 높입니다. 상용 등급의 주석(99.8%)은 불순물로 존재하는 소량의 비스무트, 안티몬, 납 및 은의 억제 효과로 인해 변형을 방지합니다. 구리, 안티몬, 비스무트, 카드뮴, 은과 같은 합금 원소는 물질의 경도를 증가시킵니다. 주석은 단단하고 부서지기 쉬운 금속간 상을 쉽게 형성하는데, 이는 종종 바람직하지 않습니다. 주석은 일반적으로 다른 금속에서 많은 고용체를 형성하지 않으며, 몇몇 원소는 주석에서 상당한 고용도를 갖습니다. 그러나 단순한 공융 시스템은 비스무트, 갈륨, 납, 탈륨 및 아연에서 관찰됩니다. 주석은 3.72K 미만에서 초전도체가 되며 연구 대상이 된 최초의 초전도체 중 하나입니다. 초전도체의 특징 중 하나인 마이스너 효과는 초전도 주석 결정에서 처음 발견됐다.

화학적 특성

주석은 물에 의한 부식에 강하지만 산과 알칼리에 의해 부식될 수 있습니다. 주석은 고도로 연마될 수 있으며 다른 금속의 보호 코팅으로 사용됩니다. 보호 산화물(수동) 층은 주석-납 및 기타 주석 합금에 형성된 것과 마찬가지로 추가 산화를 방지합니다. 주석은 산소가 용액에 있을 때 촉매 역할을 하며 화학적 부식을 가속화하는 데 도움이 됩니다.

동위원소

주석에는 원자 질량이 112, 114, 120, 122 및 124인 10개의 안정 동위원소가 있으며, 이는 모든 원소 중 가장 많은 수입니다. 이들 중 가장 흔한 것은 120Sn(모든 주석의 거의 3분의 1), 118Sn 및 116Sn이고, 가장 덜 흔한 것은 115Sn입니다. 질량수가 짝수인 동위원소는 핵 스핀을 갖지 않는 반면, 홀수인 동위원소는 +1/2의 스핀을 갖습니다. 세 가지 공통 동위원소인 116Sn, 118Sn 및 120Sn을 포함하는 주석은 NMR 분광학을 사용하여 검출하고 분석하는 가장 쉬운 원소 중 하나입니다. 이렇게 많은 수의 안정 동위원소가 핵 물리학의 "마법의 수"인 원자 번호 50의 직접적인 결과인 것으로 믿어집니다. 주석은 또한 99에서 137까지의 다른 모든 원자 질량을 포함하는 29개의 불안정한 동위원소에서도 발생합니다. 반감기가 230,000년인 126Sn을 제외하고 모든 방사성 동위원소는 반감기가 1년 미만입니다. 1994년에 발견된 방사성 100Sn과 132Sn은 "이중 마법" 핵을 가진 소수의 핵종 중 하나입니다. 비록 불안정하고 매우 고르지 않은 양성자-중성자 비율을 가지고 있지만 안정성이 급격하게 저하되는 종점을 나타냅니다. 또 다른 30개의 준안정 이성질체는 111과 131 사이의 동위원소의 특징이었으며 가장 안정한 것은 121mCH이며 반감기는 43.9년입니다. 안정한 주석 동위원소의 풍부함의 상대적인 차이는 항성 핵합성에서의 형성 방식이 다르기 때문에 설명할 수 있습니다. 116Sn부터 120Sn까지는 대부분의 별에서 s-과정(느린 중성자)에 의해 형성되므로 가장 일반적인 동위원소인 반면, 122Sn과 124Sn은 초신성에서 R 과정(고속 중성자)에 의해서만 형성되는 것이 아니라 덜 일반적입니다. (117Sn부터 120Sn까지의 동위원소도 r 공정의 이점을 얻습니다.) 마지막으로 가장 희귀한 양성자가 풍부한 동위원소인 112Sn, 114Sn 및 115Sn은 s 공정과 r 공정에서 상당량 생산될 수 없으며 p-프로세스 핵 중에서 그 기원이 완전히 이해되지 않았습니다. 일부 제안된 형성 메커니즘에는 양성자 포획과 광분해가 포함되지만, 115Sn은 s 공정에서 부분적으로 동시에 생성될 수도 있고 수명이 긴 115In의 "딸"로 생성될 수도 있습니다.

어원

영어 단어 주석(tin)은 게르만어에 공통적으로 사용되며 재구성된 게르만조어 *tin-om으로 추적될 수 있습니다. 동족에는 독일 Zinn, 스웨덴 tenn 및 네덜란드 주석이 포함됩니다. 이 단어는 게르만어에서 차용한 경우를 제외하고 인도 유럽어의 다른 분야에서는 발견되지 않습니다(예를 들어 아일랜드어 단어 Tinne은 영어 Tin에서 유래되었습니다). 라틴어 이름인 stannum은 원래 은과 납의 합금을 의미했으며 기원전 4세기에 만들어졌습니다. 이자형. 그것은 "주석"을 의미하게 되었습니다. 이에 대한 초기 라틴어 단어는 Plumbum Quandum 또는 "백색 납"이었습니다. stannum이라는 단어는 주석에 대한 로마네스크 및 켈트 명칭의 유래인 초기 stāgnum(동일한 물질)에서 파생된 것으로 보입니다. stannum/stagnum의 기원은 알려져 있지 않습니다. 인도 유럽 이전일 수도 있습니다. 반대로 Meyer의 백과사전 사전에 따르면, stannum은 Cornish stean에서 파생된 것으로 간주되며 Cornwall이 AD 1세기에 주석의 주요 공급원이었다는 증거입니다.

이야기

주석의 추출과 사용은 기원전 3000년경 청동기 시대부터 시작되었습니다. BC, 금속 함량이 다른 다금속 광석으로 형성된 구리 물체는 물리적 특성이 다르다는 사실이 지적되었습니다. 최초의 청동 물체에는 2% 미만의 주석이나 비소가 포함되어 있으므로 구리 광석의 금속 함량을 추적하여 의도하지 않은 합금의 결과로 여겨집니다. 구리에 두 번째 금속을 추가하면 강도가 증가하고 녹는점이 낮아지며 냉각 시 밀도가 높고 해면질이 덜한 얇은 용융물이 생성되어 주조 공정이 개선됩니다. 이로 인해 훨씬 더 복잡한 형태의 닫힌 청동 물체를 만드는 것이 가능해졌습니다. 비소가 함유된 청동 물체는 주로 구리 광석과 관련하여 비소가 자주 발견되는 중동에서 나타났습니다. 그러나 이러한 물체의 사용과 관련된 건강 위험이 곧 명확해졌고 훨씬 덜 위험한 주석 광석의 출처를 찾기 시작했습니다. 초기 청동기 시대. 이로 인해 희귀한 금속 주석에 대한 수요가 창출되었고 먼 주석 공급원과 청동기 시대 문화 시장을 연결하는 무역 네트워크가 형성되었습니다. 주석 산화물인 주석광석(SnO2)은 고대에 주석의 원래 공급원이었을 가능성이 높습니다. 다른 형태의 주석 광석은 아인산염과 같은 덜 일반적인 황화물이므로 보다 적극적인 제련 공정이 필요합니다. Cassiterite는 화강암보다 더 무겁고, 질기고, 화학적 저항성이 더 높기 때문에 종종 사금 퇴적물로서 충적 수로에 축적됩니다. Cassiterite는 일반적으로 검은 색이거나 일반적으로 어두운 색이며 그 퇴적물은 강둑에서 쉽게 볼 수 있습니다. 충적층 퇴적물은 금 채취와 유사한 방법으로 쉽게 수집하고 분리할 수 있습니다.

화합물 및 화학

대부분의 경우 주석의 산화 상태는 II 또는 IV입니다.

무기화합물

할라이드 화합물은 두 가지 산화 상태 모두로 알려져 있습니다. SN(IV)의 경우 SnF4, SnCl4, SnBr4 및 SnI4 등 네 가지 할로겐화물이 모두 잘 알려져 있습니다. 가장 무거운 세 가지 원소는 휘발성 분자 화합물이고, 사불화물은 중합체입니다. Sn(II)의 네 가지 할로겐화물도 모두 SnF2, SnCl2, SnBr2 및 SnI2로 알려져 있습니다. 이들은 모두 고분자 고체입니다. 이 8가지 화합물 중 요오드화물만이 착색됩니다. 염화 주석(II)(염화 주석이라고도 함)은 상업적으로 가장 중요한 할로겐화 주석입니다. 염소는 주석 금속과 반응하여 SnCl4를 생성하고, 염산과 주석은 반응하여 SnCl2와 수소 가스를 생성합니다. 또한 SnCl4와 Sn은 공동 비율화라는 과정을 통해 염화주석과 결합합니다. SnCl4 + CH → 2 Sncl2 주석은 많은 산화물, 황화물 및 기타 칼코게나이드 유도체를 형성할 수 있습니다. SnO2 이산화물(석석)은 주석이 공기 존재 하에서 가열될 때 형성됩니다. SnO2는 본질적으로 양쪽성이므로 산성 및 염기성 용액에 용해됩니다. 유리 주석산 H2[CH(on)6]은 알려져 있지 않지만 K2와 같은 구조 Sn(OH)6]2를 갖는 주석산염도 알려져 있습니다. 주석 황화물은 +2 및 +4 산화 상태로 존재합니다: 주석(II) 황화물 및 주석(IV) 황화물(모자이크 금).

수소화물

주석이 +4 산화 상태인 Stannan(SnH4)은 불안정합니다. 그러나 유기주석 수소화물, 예를 들어 트리부틸린 수소화물(Sn(C4H9)3H)은 잘 알려져 있습니다. 이들 화합물은 주석(III) 화합물의 드문 예인 일시적인 트리부틸주석 주석 라디칼을 방출합니다.

유기주석 화합물

때때로 스타난(stannan)이라고도 불리는 유기주석 화합물은 주석-탄소 결합을 갖는 화합물이며, 주석 화합물 중에서 유기 유도체가 가장 상업적으로 유용합니다. 일부 유기주석 화합물은 독성이 매우 강하여 살생물제로 사용됩니다. 최초로 알려진 유기 주석 화합물은 1849년 에드워드 프랭클랜드(Edward Frankland)가 발견한 디에틸주석 이오다이드(C2H5)2SnI2)였습니다. 대부분의 유기 주석 화합물은 공기와 물에 강한 무색 액체 또는 고체입니다. 그들은 사면체 기하학을 채택합니다. 테트라알킬 및 테트라아릴틴 화합물은 Grignard 시약을 사용하여 제조할 수 있습니다.

4 + 4 RMgBr → R

4유기 유도체보다 더 일반적이고 상업적 가치가 더 큰 혼합 알킬 할라이드는 재분할 반응을 통해 제조됩니다.

4Sn → 2 SnCl2R2

2가 유기주석 화합물은 드물지만 2가 유기게르마늄 및 유기규소 화합물보다 더 흔합니다. Sn(II)이 갖는 더 큰 안정화는 "불활성 쌍 효과"에 기인합니다. 유기주석(II) 화합물에는 알켄과 대략 동등한 스탄닐렌(식: R2Sn, 단일항 카르벤에서 볼 수 있음)과 디스탄닐렌(R4Sn2)이 모두 포함됩니다. 두 클래스 모두 특이한 반응을 보입니다.

출현

주석은 저질량 및 중질량 별(태양 질량의 0.6~10배)의 장기적인 s-과정에서 형성되며, 마지막으로 무거운 인듐 동위원소의 베타 붕괴 중에 형성됩니다. 주석은 지각에서 가장 풍부한 49번째 원소로, 2ppm으로 아연의 경우 75mg/L, 구리의 경우 50mg, 납의 경우 14ppm입니다. 주석은 천연 원소로 발생하지 않지만 다양한 광석에서 추출해야 합니다. 주석석(SnO2)은 상업적으로 중요한 유일한 주석 공급원이지만 주석석, 사이핀드라이트, 프랑카이트, 캔필드석 및 틸라이트와 같은 복합 황화물에서 소량의 주석이 회수됩니다. 주석 광물은 거의 항상 화강암 암석과 연관되어 있으며 일반적으로 주석 산화물 수준은 1%입니다. 이산화주석은 비중이 높기 때문에 채굴된 주석의 약 80%가 1차 광상에서 회수된 2차 광상에서 나옵니다. 주석은 과거에 하류로 세척되어 계곡이나 바다에 퇴적된 과립에서 회수되는 경우가 많습니다. 주석을 채굴하는 가장 경제적인 방법은 스쿠핑, 수력학 또는 개방형 구덩이입니다. 세계 주석의 대부분은 사금 퇴적물에서 생산되는데, 여기에는 0.015% 정도의 주석이 함유되어 있을 수도 있습니다. 세계 주석 광산 매장량(톤, 2011)

중국 1500000

말레이시아 250000

인도네시아 800000

브라질 590000

볼리비아 400000

러시아 350000

호주 180000

태국 170000

기타 180000

총 4800000

2011년에는 주로 중국(110,000톤), 인도네시아(51,000톤), 페루(34,600톤), 볼리비아(20,700톤), 브라질(12,000톤)에서 약 253,000톤의 주석이 채굴되었습니다. 주석 생산량 추정치는 역사적으로 경제적 생존 가능성과 채굴 기술 개발에 따라 다양해졌지만, 현재의 소비량과 기술 속도로 볼 때 40년 이내에 지구의 주석 채굴이 고갈될 것으로 추정됩니다. Lester Brown은 연간 2% 성장이라는 극히 보수적인 추정에 기초하여 주석이 20년 이내에 고갈될 수 있다고 제안했습니다. 경제적으로 회수 가능한 주석 매장량: 백만. 연간 톤

재활용 또는 스크랩 주석도 이 금속의 중요한 공급원입니다. 2차 생산이나 스크랩 주석 재활용을 통한 주석 회수가 빠른 속도로 증가하고 있습니다. 미국은 1993년 이후 주석을 채굴하지 않았고 1989년 이후 주석을 제련하지도 않았지만 2006년에는 거의 14,000톤을 처리하는 최대 규모의 2차 주석 생산국이었습니다. 새로운 주석 광상은 몽골 남부에서 발견되었으며, 2009년에는 Seminole Group Colombia CI, SAS가 콜롬비아에서 새로운 주석 광상을 발견했습니다.

생산

주석은 탄소나 코크스를 사용하여 산화물 광석을 탄소열환원하여 생산됩니다. 반사로와 전기로를 사용할 수 있습니다.

가격과 교환

주석은 1921년부터 생산국과 소비국 간의 복잡한 협약으로 인해 다른 광물 상품 중에서 독특합니다. 이전의 협정은 다소 비공식적이고 산발적인 경향이 있었으며 1956년에 "제1차 국제 주석 협정"이 체결되었습니다. 이는 1985년에 사실상 종료된 영구적인 일련의 협정 중 첫 번째였습니다. 이러한 일련의 합의를 통해 국제 주석 위원회(ITC)는 주석 가격에 상당한 영향을 미쳤습니다. MCO는 완충 재고로 주석을 구매하여 가격이 낮은 기간 동안 주석 가격을 지탱했으며, 이 재고에서 주석을 판매하여 가격이 높은 기간 동안 가격을 억제할 수 있었습니다. 이는 소비국에는 충분한 주석 흐름을 보장하고 생산국에는 이익을 보장하기 위해 고안된 반시장적 접근 방식이었습니다. 그러나 완충재고가 충분히 크지 않았고, 그 29년의 대부분 동안 주석 가격은 때로는 급격하게 상승했습니다. 특히 만연한 인플레이션이 세계 경제를 괴롭혔던 1973년부터 1980년까지였습니다. 1970년대 후반과 1980년대 초반, 미국 정부의 주석 재고는 역사적으로 높은 주석 가격을 이용하기 위해 공격적인 판매 모드에 있었습니다. 1981~82년의 불황은 주석 산업에 매우 혹독한 시기였습니다. 주석 소비가 급격히 감소했습니다. MCO는 완충 재고 구매를 가속화함으로써 급격한 감소를 피할 수 있었습니다. 이러한 활동을 통해 MCO는 자원을 늘리기 위해 은행과 금속 무역 회사로부터 대규모 자금을 빌려야 했습니다. MCO는 신용 한도에 도달한 1985년 말까지 계속해서 자금을 차입했습니다. 그 직후에 대대적인 “주석 위기”가 닥쳤고, 이후 3년 동안 주석은 런던 금속 거래소의 거래에서 제외되었습니다. MCO는 곧 폭락했고, 이미 자유 시장에 있던 주석 가격은 1달러당 4달러로 급락했습니다. 파운드(453g)로 1990년대까지 이 수준을 유지했습니다. 2008~09년 세계 경제 위기 이후 소비가 반등하면서 2010년까지 가격이 다시 인상되었으며, 이는 개발도상국의 소비가 새롭고 지속적인 성장을 동반했습니다. 런던금속거래소(LME)는 주석의 주요 거래 플랫폼입니다. 다른 주석 시장으로는 쿠알라룸푸르 주석 시장(KLTM)과 인도네시아 주석 거래소(INATIN)가 있습니다.

응용

2006년에는 생산된 전체 주석의 약 절반이 땜납에 사용되었습니다. 나머지 용도는 주석 도금, 주석 화학 물질, 황동 및 청동 합금, 틈새 용도로 구분되었습니다.

솔더

주석은 오랫동안 5~70%의 양으로 납과 땜납으로 합금에 사용되어 왔습니다. 주석은 주석 63%와 납 37%의 비율로 납과 공융 혼합물을 형성합니다. 이러한 땜납은 파이프나 전기 회로를 연결하는 데 사용됩니다. 2006년 7월 1일, 유럽 연합의 WEEE 지침(Waste Electrical and Electronic Equipment Directive)과 RoHS 지침이 발효되었습니다. 이러한 합금의 납 함량은 감소했습니다. 납을 대체하면 융점이 높아지고 주석 수염이 형성되는 등 많은 문제가 발생합니다. 무연 땜납에서는 주석 전염병이 발생할 수 있습니다.

주석 도금

주석 본드는 다림질에 적합하며 납, 아연, 강철을 코팅하여 부식을 방지하는 데 사용됩니다. 주석 도금 강철 용기는 식품 보존에 널리 사용되며 이는 주석 금속 시장의 큰 부분을 차지합니다. 1812년 런던에서 식품 보존을 위한 최초의 주석 용기가 만들어졌습니다. 영국 영어에서는 이것을 "tins"라고 부르지만, 미국에서는 "cans" 또는 "tin cans"이라고 부릅니다. 맥주 캔의 속어 이름은 "tinnie" 또는 "tinny"입니다. 냄비나 프라이팬과 같은 구리 조리 용기에는 얇은 주석 층이 깔려 있는 경우가 많습니다. 산성 식품과 구리의 결합이 독성을 나타낼 수 있기 때문입니다.

특수 합금

주석은 다른 원소와 결합하여 많은 유용한 합금을 형성합니다. 주석은 대부분 구리와 합금됩니다. 주석-납 합금에는 85-99%의 주석이 포함되어 있습니다. 베어링 금속에는 주석 함량도 높습니다. 청동은 주로 구리(주석 12%)로 이루어져 있으며, 인을 첨가하면 인청동이 생성됩니다. 벨 브론즈도 주석 22%를 함유한 구리-주석 합금입니다. 주석은 때때로 미국 및 캐나다 동전을 만들기 위해 동전에 사용되었습니다. 구리는 종종 아연을 포함하여 이 주화의 기본 금속이었기 때문에 청동 및/또는 황동 합금이라고 불릴 수 있습니다. 니오븀-주석 화합물 Nb3Sn은 높은 임계 온도(18K)와 임계 자기장(25T)으로 인해 초전도 자석 코일에 상업적으로 사용되었습니다. 무게가 2kg에 불과한 초전도 자석은 일반 무게의 전자석과 동일한 자기장을 생성할 수 있습니다. 핵연료를 피복하기 위해 지르코늄 합금에 소량의 주석이 첨가됩니다. 오르간의 대부분의 금속 파이프에는 다양한 양의 주석/납이 포함되어 있으며 50/50 합금이 가장 일반적입니다. 주석은 악기에 원하는 공명을 제공하므로 파이프에 들어 있는 주석의 양에 따라 파이프의 톤이 결정됩니다. 주석/납 합금이 냉각되면 납이 약간 더 빨리 냉각되어 얼룩덜룩하거나 얼룩덜룩한 효과가 나타납니다. 이 금속 합금을 점박이 금속이라고 합니다. 파이프에 주석을 사용하는 주요 이점은 외관, 성능 및 내식성입니다.

기타 애플리케이션

천공 주석 도금 강철은 기능적이고 장식적인 가정용품을 만들기 위해 중부 유럽에서 시작된 공예 기술입니다. 천공된 주석 랜턴은 이 기술의 가장 일반적인 적용입니다. 천공을 통과하는 촛불 빛은 장식적인 조명 패턴을 만듭니다. 랜턴과 기타 천공된 주석 품목은 초기 유럽인 정착 이후 신세계에서 만들어졌습니다. 유명한 예는 Paul Revere의 이름을 딴 Revere 랜턴입니다. 근대 이전에는 알프스의 일부 지역에서는 염소나 숫양의 뿔을 날카롭게 깎아 알파벳과 1부터 9까지의 숫자 모양으로 금속을 뚫었습니다. 이 교육 도구는 단순히 "뿔"로 알려졌습니다. 현대 복제품에는 하트와 튤립과 같은 모티프가 있습니다. 미국에서는 해충을 퇴치하고 부패하기 쉬운 식품을 먼지로부터 보호하기 위해 케이크와 식품을 냉장 보관하기 전에 다양한 스타일과 크기의 나무 캐비닛을 사용했습니다. 이것들은 바닥이나 매달린 캐비닛이었습니다. 이 캐비닛에는 문과 때로는 측면에 주석 삽입물이 있습니다. 창유리는 대부분 용융 주석(플로트 유리 - 용융 금속으로 만든 판유리) 위에 용융 유리를 올려 완벽하게 매끄러운 표면을 만드는 방식으로 만들어집니다. 이를 필킹턴 프로세스라고도 합니다. 주석은 현대 리튬 이온 배터리의 음극으로도 사용됩니다. 일부 주석 표면은 리튬 이온 배터리에 사용되는 탄산염 전해질의 분해를 촉진한다는 사실로 인해 그 사용이 다소 제한됩니다. Stann(II) 불소는 일부 치과 치료 제품(SnF2)에 첨가됩니다. 불화주석(II)은 칼슘 연마재와 혼합될 수 있는 반면, 보다 일반적인 불화나트륨은 칼슘 화합물이 있는 경우 점차적으로 생물학적으로 비활성화됩니다. 또한 치은염을 조절하는 데 불화나트륨보다 더 효과적인 것으로 나타났습니다.

유기주석 화합물

주석의 모든 화합물 중에서 유기 주석 화합물이 가장 일반적으로 사용됩니다. 그들의 세계 산업 생산량은 아마도 50,000톤을 초과할 것입니다.

PVC 안정제

유기주석 화합물의 주요 상업적 용도는 PVC 플라스틱의 안정화입니다. 이러한 안정제가 없으면 PVC는 열, 빛 및 대기 산소에 노출될 때 급속히 분해되어 제품이 변색되고 부서지기 쉽습니다. 주석은 플라스틱에서 HCl이 손실되는 불안정한 염화물 이온(Cl-)을 제거합니다. 전형적인 주석 화합물은 디부틸틴 디라우레이트와 같은 디부틸틴 디클로라이드의 카르복실산 유도체입니다.

살생물제

일부 유기주석 화합물은 상대적으로 독성이 있어 장점과 단점이 있습니다. 이는 살균제, 살충제, 해조류 제거제, 목재 방부제 및 부패 방지제와 같은 살생물 특성으로 사용됩니다. 트리부틸주석 산화물은 목재 방부제로 사용됩니다. 트리부틸주석은 선박에서 해양 유기체의 성장을 방지하기 위해 해양 페인트 첨가제로 사용되었지만 유기주석 화합물이 일부 해양 유기체(예: 진홍풀)에 매우 높은 독성을 갖는 잔류성 유기 오염물질로 인식된 이후 사용이 감소했습니다. EU는 2003년에 유기주석 화합물의 사용을 금지했으며, 이러한 화합물이 해양 생물에 미치는 독성과 일부 해양 생물의 번식 및 성장에 대한 손상에 대한 우려가 있었습니다(일부 보고서에서는 리터당 1nm의 농도에서 해양 생물에 대한 생물학적 영향을 설명함). 국제해사기구(International Maritime Organization)가 전 세계적으로 금지하는 행위로 이어졌습니다. 현재 많은 주에서는 길이가 25m를 초과하는 용기에 유기주석 화합물의 사용을 제한하고 있습니다.

유기화학

일부 주석 시약은 유기 화학에 유용합니다. 가장 일반적으로 사용되는 염화제1주석은 니트로 및 옥심 그룹을 아민으로 전환하는 데 사용되는 일반적인 환원제입니다. 스타일 반응은 유기주석 화합물을 유기 할로겐화물 또는 슈도할로겐화물과 연결합니다.

리튬 이온 배터리

주석은 리튬 금속과 여러 금속간 상을 형성하므로 배터리 응용 분야에 잠재적으로 매력적인 소재입니다. 리튬 도핑 시 주석의 큰 부피 팽창과 낮은 전기화학적 전위에서 유기주석 전해질 계면의 불안정성은 상업용 전지에 사용하기 위한 가장 큰 과제입니다. 이 문제는 Sony에서 부분적으로 해결되었습니다. 코발트와 탄소를 함유한 주석 금속간 화합물은 Sony가 2000년대 후반에 출시한 Nexelion 셀을 통해 판매되었습니다. 활성 물질의 조성은 대략 Sn0.3Co0.4C0.3입니다. 최근 연구에 따르면 정방정계 (베타)Sn의 특정 결정질 면만이 바람직하지 않은 전기화학적 활동을 담당하는 것으로 나타났습니다.

연한 흰색 금속인 주석은 인간이 가공 방법을 배운 최초의 금속 중 하나였습니다. 과학자들은 철이 처음 발견되기 훨씬 전에 주석이 채굴되기 시작했다고 믿습니다.

일부 고고학적 발견은 현재의 이라크 지역에 있는 주석 광산이 4000년 전에 운영되고 있었음을 확증해 줍니다. 주석은 거래되었습니다. 상인들은 주석을 보석으로 교환했습니다. 자연에서 주석은 동남아시아, 남미, 호주 및 중국에서 매장량이 발견되는 광물인 산화물 주석 광석 석석에서 발견됩니다.

역사에서

역사가들과 고고학자들에 따르면, 주석은 석석의 충적 퇴적물에서 아마도 우연히 처음 발견되었습니다. 폐기물 슬래그를 포함하는 고대 용광로가 영국 남서부에서 발견되었습니다. 고대 로마와 그리스 시대에 발견된 유물 중 주석 품목은 매우 드물어 이 금속이 비쌌다는 가정을 확인시켜 줍니다.

주석은 8~9세기 아랍 문학 작품뿐만 아니라 여행과 위대한 발견을 묘사한 중세 작품에서도 언급됩니다. 보헤미아와 작센에서는 12세기부터 주석이 채굴되기 시작했습니다.

사람들이 순수한 주석을 채굴하기 오래 전에 주석과 구리의 합금인 청동을 발명했다는 것은 흥미 롭습니다. 일부 자료에 따르면 청동은 기원전 2500년부터 인간에게 알려졌습니다.

사실 주석은 구리와 함께 광석에 존재하므로 제련하면 순수한 구리가 아니라 주석과의 합금, 즉 청동을 얻습니다. 주석은 기원전 2000년에 이집트 파라오가 만든 구리 도구에서 부수적인 불순물로 발견될 수 있습니다.

주석의 화학적 성질

주석은 실온에서 물과 산소에 대해 불활성입니다. 또한 금속은 공기에 노출되면 얇은 산화막으로 코팅되는 경향이 있습니다. 주석 용기 제조업체들 사이에서 금속이 인기를 얻게 된 것은 정상적인 조건에서 주석의 화학적 불활성 때문이었습니다.

희석된 상태의 황산과 염산은 주석에 매우 천천히 작용하며, 농축된 형태에서는 가열하면 용해됩니다. 염산과 결합하면 염화주석이 얻어지고, 황산과 결합하면 황산주석이 생성된다.

묽은 질산과 반응하면 질산주석이 생성되고, 진한 질산과 반응하면 불용성 주석산이 생성된다. 주석 화합물은 산업적으로 매우 중요합니다. 이는 전기도금 코팅 생산에 사용됩니다.

주석의 응용

이 은백색의 부드러운 금속은 얇은 포일로 굴릴 수 있습니다. 주석은 녹이 슬지 않으므로 다양한 분야에서 널리 사용됩니다. 대부분의 경우 용기는 이 금속으로 만들어집니다. 주석을 다른 금속에 얇은 층으로 도포하면 표면에 특별한 광택과 매끄러움을 부여합니다.

주석의 이러한 특성은 주석 캔 제조에 사용됩니다. 주석은 부식 방지 코팅으로 자주 사용됩니다. 오늘날 전 세계에서 채굴되는 모든 주석의 3분의 1 이상이 식품 및 음료 용기 생산에 사용됩니다. 모든 사람에게 친숙한 양철 캔은 두께가 0.4 마이크론 이하인 주석 층으로 코팅된 강철로 만들어졌습니다.

채굴된 주석의 또 다른 3분의 1은 다양한 비율의 납과 합금인 땜납을 만드는 데 사용됩니다. 납땜은 파이프라인 납땜을 위한 전기 공학에 사용됩니다. 이러한 합금에는 최대 97%의 주석, 구리 및 안티몬이 함유되어 합금의 경도와 강도를 높입니다.

식기(주로 프레지)는 주석과 안티몬을 혼합하여 만듭니다. 산업계에서는 주석이 다양한 화합물에 사용됩니다.

화학 원소 주석은 인류에게 알려진 7가지 고대 금속 중 하나입니다. 이 금속은 청동의 일부로 매우 중요합니다. 현재 화학원소인 주석은 인기를 잃었지만 그 특성에 대해 자세히 고려하고 연구할 가치가 있습니다.

요소란 무엇입니까?

네 번째 그룹(주 하위 그룹)의 다섯 번째 기간에 위치합니다. 이러한 배열은 화학 원소 주석이 염기성과 산성 특성을 모두 나타낼 수 있는 양쪽성 화합물임을 나타냅니다. 상대 원자 질량은 50이므로 가벼운 원소로 간주됩니다.

특징

화학 원소 주석은 은백색의 플라스틱, 전성, 가벼운 물질입니다. 사용할수록 광택이 없어지는 것이 특성상 단점으로 생각됩니다. 주석은 분산된 금속이므로 추출에 어려움이 있습니다. 이 소자는 끓는점(2600도)이 높고 녹는점(231.9C)이 낮으며 전기 전도도가 높고 전성이 우수합니다. 인열 저항성이 높습니다.

주석은 독성이 없고 인체에 부정적인 영향을 미치지 않는 원소이므로 식품 생산에 수요가 많습니다.

주석에는 어떤 다른 특성이 있습니까? 접시와 수도관을 만들기 위해 이 요소를 선택할 때 안전을 두려워할 필요가 없습니다.

몸에서 찾는다

주석(화학 원소)의 특징은 또 무엇입니까? 공식은 어떻게 읽혀지나요? 이러한 문제는 학교 커리큘럼에서 논의됩니다. 우리 몸에서 이 요소는 뼈에 위치하여 뼈 조직 재생 과정을 촉진합니다. 이는 다량 영양소로 분류되므로 평생 동안 하루에 2~10mg의 주석이 필요합니다.

이 요소는 음식과 함께 더 많은 양으로 몸에 들어가지만 장은 섭취량의 5% 이하를 흡수하므로 중독 가능성은 최소화됩니다.

이 금속이 부족하면 성장이 둔화되고 청력 상실이 발생하며 뼈 조직의 구성이 바뀌고 대머리가 발생합니다. 중독은 이 금속의 먼지나 증기 및 그 화합물의 흡수로 인해 발생합니다.

기본 속성

주석의 밀도는 평균입니다. 금속은 내식성이 뛰어나 국가 경제에 사용됩니다. 예를 들어, 주석은 깡통 제조에 수요가 많습니다.

주석의 또 다른 특징은 무엇입니까? 이 금속의 사용은 또한 다양한 금속을 결합하여 공격적인 환경에 강한 외부 환경을 만드는 능력을 기반으로 합니다. 예를 들어, 금속 자체는 가정 용품 및 도구를 주석 도금하는 데 필요하고 땜납은 무선 엔지니어링 및 전기에 필요합니다.

형질

외부 특성 측면에서 이 금속은 알루미늄과 유사합니다. 실제로 이들 사이의 유사성은 미미하며 가벼움과 금속 광택, 화학적 부식에 대한 저항성으로만 제한됩니다. 알루미늄은 양쪽성 특성을 나타내므로 알칼리 및 산과 쉽게 반응합니다.

예를 들어, 알루미늄이 아세트산에 노출되면 화학 반응이 관찰됩니다. 반면에 주석은 강한 농축산과만 반응할 수 있습니다.

주석의 장점과 단점

이 금속은 기계적 강도가 높지 않기 때문에 실제로 건축에 사용되지 않습니다. 기본적으로 요즘에는 순금속이 아닌 합금을 사용합니다.

이 금속의 주요 장점을 강조하겠습니다. 가단성은 특히 중요하며 가정 용품을 만드는 과정에서 사용됩니다. 예를 들어, 이 금속으로 만든 스탠드와 램프는 심미적으로 좋아 보입니다.

주석 코팅은 마찰을 크게 줄여 제품의 조기 마모를 방지합니다.

이 금속의 주요 단점 중 하나는 강도가 낮다는 것입니다. 주석은 상당한 하중을 수반하는 부품 및 부품 제조에 적합하지 않습니다.

금속 채굴

주석은 낮은 온도에서 녹이지만 추출이 어렵기 때문에 금속은 값비싼 물질로 여겨진다. 녹는점이 낮기 때문에 주석을 금속 표면에 도포하면 전기 에너지를 크게 절약할 수 있습니다.

구조

금속은 균일한 구조를 가지고 있지만 온도에 따라 특성이 다른 다양한 상이 가능합니다. 이 금속의 가장 일반적인 변형 중 20도에서 존재하는 β 변형이 있습니다. 열전도율과 끓는점은 주석의 주요 특성입니다. 온도가 13.2C에서 감소하면 회색 주석이라는 α-변형이 형성됩니다. 이 형태는 가소성과 전성이 없으며, 결정격자가 다르기 때문에 밀도가 낮다.

한 형태에서 다른 형태로 이동할 때 밀도의 차이로 인해 부피의 변화가 관찰되어 주석 제품이 파괴됩니다. 이 현상을 '주석 전염병'이라고 합니다. 이 기능으로 인해 금속 사용 영역이 크게 줄어 듭니다.

자연 조건에서 주석은 암석에서 미량원소 형태로 발견될 수 있으며 광물 형태도 알려져 있습니다. 예를 들어 석석에는 산화물이 포함되어 있고 주석 황철석에는 황화물이 포함되어 있습니다.

생산

금속 함량이 0.1% 이상인 주석 광석은 산업 가공에 유망한 것으로 간주됩니다. 그러나 현재 금속 함량이 0.01%에 불과한 광상도 개발되고 있습니다. 광상의 특성과 그 다양성을 고려하여 광물을 추출하는 데 다양한 방법이 사용됩니다.

주석 광석은 주로 모래 형태로 존재합니다. 추출은 지속적인 세척과 광석 광물의 농도로 귀결됩니다. 광산의 추가 구조, 건설 및 운영이 필요하기 때문에 1차 광상을 개발하는 것이 훨씬 더 어렵습니다.

광물 정광은 비철금속 제련 전문 공장으로 이송됩니다. 다음으로 광석은 농축, 분쇄, 세척을 반복합니다. 광석 정광은 특수 용광로를 사용하여 복원됩니다. 주석을 완전히 복원하기 위해 이 과정을 여러 번 수행합니다. 마지막 단계에서는 열분해법이나 전해법을 이용하여 거친 주석의 불순물을 제거하는 공정을 거친다.

용법

주석을 사용할 수 있는 주요 특징은 높은 내식성입니다. 이 금속과 그 합금은 공격적인 화학물질에 대한 저항력이 가장 강한 화합물 중 하나입니다. 전 세계에서 생산되는 모든 주석의 절반 이상이 양철을 만드는 데 사용됩니다. 강철에 얇은 주석 층을 적용하는 것과 관련된 이 기술은 캔을 화학적 부식으로부터 보호하기 위해 사용되기 시작했습니다.

주석의 롤링 능력은 얇은 벽의 파이프를 생산하는 데 사용됩니다. 이 금속은 저온에 대한 불안정성으로 인해 국내 사용이 상당히 제한적입니다.

주석 합금은 강철보다 열전도율이 현저히 낮기 때문에 세면대, 욕조 생산은 물론 다양한 위생 설비 제조에도 사용할 수 있습니다.

주석은 작은 장식품 및 가정 용품 생산, 식기 제작, 독창적인 보석 제작에 적합합니다. 이 둔하고 유연한 금속은 구리와 결합될 때 오랫동안 조각가들이 가장 좋아하는 재료 중 하나가 되었습니다. 청동은 높은 강도와 화학적 및 자연적 부식에 대한 저항성을 결합합니다. 이 합금은 장식 및 건축 자재로 수요가 많습니다.

주석은 음조가 공명하는 금속입니다. 예를 들어, 납과 결합하면 현대 악기를 만드는 데 사용되는 합금이 얻어집니다. 청동 종은 고대부터 알려져 왔습니다. 주석과 납의 합금은 오르간 파이프를 만드는 데 사용됩니다.

결론

환경 보호 및 공중 보건 유지와 관련된 문제에 대한 현대 제조업의 관심이 높아지면서 전자 제품 제조에 사용되는 재료의 구성에 영향을 미쳤습니다. 예를 들어, 무연 솔더링 공정 기술에 대한 관심이 높아지고 있습니다. 납은 인체 건강에 심각한 해를 끼치는 물질이므로 더 이상 전기 공학에서 사용되지 않습니다. 납땜 요구 사항이 더욱 엄격해졌고 위험한 납 대신 주석 합금이 사용되기 시작했습니다.

순수 주석은 "주석 전염병"의 발생으로 인해 문제가 발생하기 때문에 실제로 산업에서는 사용되지 않습니다. 이 희귀한 산란 원소의 주요 응용 분야 중에서 우리는 초전도 선재 생산을 강조합니다.

접촉 표면을 순수 주석으로 코팅하면 납땜 공정이 향상되고 금속이 부식되지 않도록 보호할 수 있습니다.

많은 철강 제조업체가 무연 기술로 전환한 결과, 접점 표면과 리드를 덮기 위해 천연 주석을 사용하기 시작했습니다. 이 옵션을 사용하면 저렴한 비용으로 고품질 보호 코팅을 얻을 수 있습니다. 불순물이 없기 때문에 신기술은 환경친화적일 뿐만 아니라, 저렴한 비용으로 우수한 결과를 얻을 수 있게 해줍니다. 제조업체는 주석을 전기 공학 및 무선 전자 분야에서 유망하고 현대적인 금속으로 간주합니다.

주석은 선사시대부터 인간에게 알려진 몇 안 되는 금속 중 하나입니다. 주석과 구리는 철보다 먼저 발견되었으며, 그 합금인 청동은 분명히 최초의 "인공" 재료이자 인간이 준비한 최초의 재료입니다.

고고학 발굴 결과에 따르면 기원전 5천년의 사람들조차도 주석 자체를 제련하는 방법을 알고 있었습니다. 고대 이집트인들은 청동 생산을 위해 페르시아에서 주석을 가져온 것으로 알려져 있습니다.

이 금속은 고대 인도 문헌에서 "트라푸"라는 이름으로 설명됩니다. 주석의 라틴어 이름인 stannum은 "고체"를 의미하는 산스크리트어 "sta"에서 유래되었습니다.

호머(Homer)에서도 주석에 대한 언급이 발견됩니다. 기원전 약 10세기 동안 페니키아인들은 영국 제도에서 주석 광석을 운반했는데, 당시에는 카시테리데스(Cassiterides)라고 불렸습니다. 따라서 주석 광물 중 가장 중요한 석석이라는 이름이 붙었습니다. 그 구성은 SnO 2입니다. 또 다른 중요한 광물은 주석 황철석인 Cu 2 FeSnS 4 입니다. 50번 원소의 나머지 14개 광물은 훨씬 덜 일반적이며 산업적으로 중요한 의미가 없습니다. 그런데 우리 조상들은 우리보다 주석 광석이 더 풍부했습니다. 지구 표면에 있는 광석에서 직접 금속을 제련하는 것이 가능했으며 자연적인 풍화 및 침출 과정을 통해 금속이 농축되었습니다. 요즘에는 그러한 광석이 더 이상 존재하지 않습니다. 현대의 상황에서 주석을 얻는 과정은 여러 단계를 거치며 노동 집약적입니다. 현재 주석을 제련하는 광석은 조성이 복잡합니다. 원소 번호 50(산화물 또는 황화물 형태) 외에도 일반적으로 규소, 철, 납, 구리, 아연, 비소, 알루미늄, 칼슘, 텅스텐을 함유하고 있습니다. 그리고 다른 요소. 오늘날의 주석 광석에는 Sn이 1% 이상 포함되어 있는 경우가 거의 없으며, 사금광석에는 Sn이 0.01~0.02% 더 적게 포함되어 있습니다. 이는 주석 1kg을 얻으려면 최소한 100중량개의 광석을 채굴하고 가공해야 함을 의미합니다.

광석에서 주석은 어떻게 얻나요?

광석과 사금으로부터 50번 원소의 생산은 항상 농축으로 시작됩니다. 주석 광석을 농축하는 방법은 매우 다양합니다. 특히, 주광물과 부광물의 밀도 차이를 토대로 중력법을 사용한다. 동시에, 그들과 동행하는 사람들이 항상 공허한 품종은 아니라는 사실을 잊어서는 안됩니다. 여기에는 텅스텐, 티타늄, 란탄족 원소와 같은 귀금속이 포함되어 있는 경우가 많습니다. 그러한 경우 그들은 주석 광석에서 모든 귀중한 성분을 추출하려고 노력합니다.

생성된 주석 정광의 조성은 원료와 이 정광을 얻은 방법에 따라 달라집니다. 주석 함량은 40~70%입니다. 농축물은 가마(600~700°C)로 보내져 상대적으로 휘발성이 높은 비소 및 황 불순물이 제거됩니다. 그리고 대부분의 철, 안티몬, 비스무스 및 기타 금속은 소성 후 염산으로 침출됩니다. 이 작업이 완료되면 남은 것은 산소와 실리콘에서 주석을 분리하는 것뿐입니다. 따라서 주석 원석 생산의 마지막 단계는 반사로나 전기로에서 석탄과 플럭스를 사용하여 제련하는 것입니다. 물리화학적 관점에서 볼 때, 이 공정은 용광로 공정과 유사합니다. 탄소는 주석에서 산소를 "제거"하고 플럭스는 이산화규소를 금속에 비해 가벼운 슬래그로 변환합니다.

거친 주석에는 여전히 불순물이 5~8%로 많이 남아 있습니다. 등급 금속(96.5~99.9% Sn)을 얻으려면 불을 사용하거나 덜 일반적으로 전해 정제를 사용합니다. 그리고 반도체 산업에 필요한 순도가 거의 99.99985% Sn인 주석은 주로 구역 용해 방법을 통해 얻습니다.

다른 소스

1kg의 주석을 얻기 위해 100중량개의 광석을 처리할 필요는 없습니다. 다르게 할 수도 있습니다. 2000개의 오래된 깡통을 "찢어냅니다".

항아리 당 주석이 0.5g 밖에 없습니다. 그러나 생산 규모를 곱하면 이 0.5그램이 수십 톤으로 변합니다... 자본주의 국가 산업에서 "2차" 주석이 차지하는 비중은 전체 생산량의 약 3분의 1입니다. 우리나라에는 약 100개의 산업용 주석 회수 공장이 운영되고 있습니다.

양철에서 주석을 어떻게 제거하나요? 기계적 수단으로는 이를 수행하는 것이 거의 불가능하므로 철과 주석의 화학적 성질의 차이를 이용합니다. 대부분 주석은 염소 가스로 처리됩니다. 철분은 수분이 없으면 반응하지 않습니다. 주석은 염소와 매우 쉽게 결합합니다. 발연 액체가 형성됩니다 - 염화주석 SnCl 4는 화학 및 섬유 산업에서 사용되거나 전해조로 보내져 금속 주석을 얻습니다. 그리고 "회오리바람"이 다시 시작될 것입니다. 그들은 이 주석으로 강철판을 덮고 양철판을 얻을 것입니다. 그것은 항아리로 만들어질 것이며, 그 항아리는 음식으로 채워지고 밀봉될 것이다. 그런 다음 뚜껑을 열고 캔을 먹고 캔을 버릴 것입니다. 그리고 나서 그들은 (불행히도 모두는 아니지만) 다시 "2차" 주석 공장으로 가게 될 것입니다.

다른 요소들은 식물, 미생물 등의 참여로 자연 속에서 순환합니다. 주석주기는 인간의 손으로 만든 작품입니다.

합금의 주석

전 세계 주석 생산량의 약 절반이 캔에 들어갑니다. 나머지 절반은 야금공학에 사용되어 다양한 합금을 생산합니다. 우리는 가장 유명한 주석 합금인 청동에 대해 자세히 이야기하지 않을 것이며 독자들에게 청동의 또 다른 중요한 구성 요소인 구리에 관한 기사를 참조할 것입니다. 주석이 없는 청동이 있기 때문에 이는 더욱 타당하지만 "구리가 없는" 청동은 없습니다. 무주석 청동을 만드는 주요 이유 중 하나는 50번 원소가 부족하기 때문입니다. 그럼에도 불구하고 주석을 함유한 청동은 여전히 공학과 예술 모두에서 중요한 재료로 자리잡고 있습니다.

장비에는 다른 주석 합금도 필요합니다. 그러나 구조 재료로는 거의 사용되지 않습니다. 강도가 충분하지 않고 가격이 너무 비쌉니다. 그러나 상대적으로 낮은 재료비로 중요한 기술적 문제를 해결할 수 있는 다른 특성도 있습니다.

대부분 주석 합금은 감마재나 땜납으로 사용됩니다. 전자를 사용하면 기계와 메커니즘을 보존하여 마찰 손실을 줄일 수 있습니다. 후자는 금속 부품을 연결합니다.

모든 감마 합금 중에서 최대 90%의 주석을 함유한 주석 바빗(Tin Babbit)이 가장 좋은 특성을 가지고 있습니다. 부드럽고 저융점 납 주석 땜납은 대부분의 금속 표면을 잘 적시고 높은 연성 및 피로 저항성을 갖습니다. 그러나 솔더 자체의 기계적 강도가 부족하여 적용 범위가 제한됩니다.

주석은 인쇄용 합금 가르타에도 포함되어 있습니다. 마지막으로, 주석 기반 합금은 전기 공학에 매우 필요합니다. 전기 커패시터의 가장 중요한 재료는 스타니올입니다. 이것은 거의 순수한 주석이며 얇은 시트로 변합니다(스타니올에서 다른 금속의 비율은 5%를 초과하지 않습니다).

그건 그렇고, 많은 주석 합금은 다른 금속과 원소 #50의 진정한 화학적 화합물입니다. 융합되면 주석은 칼슘, 마그네슘, 지르코늄, 티타늄 및 많은 희토류 원소와 상호 작용합니다. 이 경우에 형성된 화합물은 매우 내화성이 있습니다. 따라서 지르코늄 주석화물 Zr 3 Sn 2 는 1985°C에서만 녹습니다. 그리고 지르코늄의 내화성뿐만 아니라 합금의 특성, 합금을 형성하는 물질 간의 화학적 결합도 책임이 있습니다. 아니면 또 다른 예입니다. 마그네슘은 내화성 금속으로 간주될 수 없으며 651°C는 기록적인 녹는점과는 거리가 멀습니다. 주석은 훨씬 더 낮은 온도인 232°C에서 녹습니다. 그리고 그들의 합금인 Mg 2 Sn 화합물의 녹는점은 778°C입니다.

50번 원소가 이런 종류의 매우 많은 합금을 형성한다는 사실은 세계에서 생산되는 주석의 단지 7%만이 화합물의 형태로 소비된다는 진술에 대해 우리를 비판적으로 만듭니다(Concise Chemical Encyclopedia, vol. 3, p. 739). 분명히 여기서는 비금속 화합물에 대해서만 이야기하고 있습니다.

비금속과의 화합물

이들 물질 중에서 염화물이 가장 중요합니다. 요오드, 인, 황 및 많은 유기 물질은 사염화 주석 SnCl 4에 용해됩니다. 따라서 매우 특수한 용매로 주로 사용됩니다. 이염화 주석 SnCl 2는 염색 매염제 및 유기 염료 합성시 환원제로 사용됩니다. 50번 원소의 또 다른 화합물인 주석산나트륨 Na 2 SnO 3 는 직물 생산에서 동일한 기능을 가지고 있습니다. 또한 실크를 더 무겁게 만듭니다.

업계에서는 제한된 범위 내에서 산화주석을 사용합니다. SnO는 루비 유리를 생산하는 데 사용되며 SnO 2는 백색 유약을 생산하는 데 사용됩니다. 이황화 주석 SnS 2의 황금빛 노란색 결정은 종종 금박이라고 불리며, 이는 나무와 석고를 "도금"하는 데 사용됩니다. 말하자면, 이것은 주석 화합물의 가장 "반현대적인" 사용입니다. 가장 현대적인 것은 어떻습니까?

주석 화합물만 염두에 둔다면 이는 무선 공학에서 우수한 유전체로 주석산 바륨 BaSnO 3를 사용하는 것입니다. 그리고 주석 동위원소 중 하나인 119 Sn은 뫼스바우어 효과 연구에서 중요한 역할을 했습니다. 이 현상은 감마 공명 분광법이라는 새로운 연구 방법을 탄생시켰습니다. 그리고 이것은 고대 금속이 현대 과학에 기여한 유일한 경우가 아닙니다.

원소 번호 50의 변형 중 하나인 회색 주석의 예를 사용하여 반도체 재료의 특성과 화학적 성질 사이의 연관성이 밝혀졌습니다. 그리고 이것은 분명히 회색 주석이 친절한 말로 기억될 수 있는 유일한 것입니다. 그것은 좋은 것보다 더 많은 해를 끼쳤습니다. 우리는 또 다른 크고 중요한 주석 화합물 그룹에 대해 이야기한 후에 이 다양한 원소 50번으로 돌아가겠습니다.

유기주석에 대하여

주석을 포함하는 매우 다양한 유기원소 화합물이 있습니다. 그 중 첫 번째는 1852년에 받았습니다.

처음에 이 클래스의 물질은 무기 주석 화합물과 그리냐르 시약 간의 교환 반응을 통해서만 얻어졌습니다. 다음은 그러한 반응의 예입니다.

SnCl4 + 4RMgX → SnR4 + 4MgXCl

(여기서 R은 탄화수소 라디칼이고 X는 할로겐입니다).

SnR 4 조성을 가진 화합물은 폭넓은 실용성을 찾지 못했습니다. 그러나 다른 유기 주석 물질이 얻어지는 것은 그들로부터이며 그 이점은 의심의 여지가 없습니다.

유기주석에 대한 관심은 제1차 세계대전 중에 처음으로 나타났습니다. 그 당시 얻은 거의 모든 유기 주석 화합물은 독성이 있었습니다. 이 화합물은 독성 물질로 사용되지 않았으며 곤충, 곰팡이 및 유해 미생물에 대한 독성은 나중에 사용되었습니다. 트리페닐틴 아세테이트(C 6 H 5) 3 SnOOCCH 3를 기반으로 감자와 사탕무의 곰팡이 질병을 퇴치하기 위한 효과적인 약물이 개발되었습니다. 이 약에는 또 다른 유용한 특성이 있는 것으로 밝혀졌습니다. 즉, 식물의 성장과 발달을 자극했습니다.

펄프 및 제지 산업의 장치에서 발생하는 곰팡이를 퇴치하기 위해 트리부틸틴 수산화물(C 4 H 9) 3 SnOH라는 또 다른 물질이 사용됩니다. 이는 장비의 성능을 크게 향상시킵니다.

디부틸주석 디라우레이트(C 4 H 9) 2 Sn(OCOC 11 H 23) 2에는 많은 "직업"이 있습니다. 수의학에서 기생충(벌레)에 대한 치료제로 사용됩니다. 동일한 물질이 화학 산업에서 폴리염화비닐 및 기타 고분자 재료의 안정제와 촉매제로 널리 사용됩니다. 이러한 촉매 존재 하에서 우레탄(폴리우레탄 고무 단량체) 형성의 반응 속도는 37,000배 증가합니다.

효과적인 살충제는 유기주석 화합물을 기반으로 만들어졌습니다. 유기주석 유리는 엑스레이로부터 안전하게 보호하며, 폴리머 납과 유기주석 페인트는 연체동물이 자라는 것을 방지하기 위해 선박의 수중 부분을 덮는 데 사용됩니다.

이들은 모두 4가 주석의 화합물입니다. 기사의 제한된 범위로 인해 이 클래스의 다른 많은 유용한 물질에 대해 이야기할 수 없습니다.

이에 반해 2가 주석의 유기화합물은 그 수가 적고 현재까지 실용성이 거의 발견되지 않았다.

회색 주석 정보

1916년의 추운 겨울, 극동에서 러시아의 유럽 지역으로 주석 수송이 철도를 통해 수송되었습니다. 그러나 현장에 도착한 것은 은백색 주괴가 아닌 대부분 미세한 회색 분말이었다.

4년 전, 극지탐험가 로버트 스콧의 탐험대에 재난이 발생했다. 남극으로 향하는 원정대는 연료 없이 방치되었습니다. 연료는 주석으로 납땜된 이음새를 통해 철 용기에서 누출되었습니다.

같은 해에 유명한 러시아 화학자 V.V. Markovnikov는 러시아 군대에 공급된 주석 찻주전자에 무슨 일이 일어나고 있는지 설명해 달라는 요청으로 위원회로부터 연락을 받았습니다. 예시로 실험실에 가져온 찻주전자는 손으로 가볍게 두드려도 부서지는 회색 반점과 종기로 덮여 있었습니다. 분석 결과 먼지와 성장물 모두 불순물 없이 주석으로만 구성되어 있는 것으로 나타났습니다.

이 모든 경우에 금속은 어떻게 되었나요?

다른 많은 원소와 마찬가지로 주석에도 여러 가지 동소체 변형, 여러 상태가 있습니다. (“동소성”이라는 단어는 그리스어에서 “또 다른 속성”, “또 다른 회전”으로 번역됩니다.) 영하의 정상적인 온도에서 주석은 금속 종류에 속한다는 것을 누구도 의심할 수 없는 것처럼 보입니다.

흰색 금속, 연성, 가단성. 백색 주석 결정(베타 주석이라고도 함)은 정사각형입니다. 기본 결정 격자의 가장자리 길이는 5.82 및 3.18Å입니다. 그러나 13.2°C 이하에서는 주석의 "정상" 상태가 다릅니다. 이 온도 임계값에 도달하자마자 주석 잉곳의 결정 구조에서 구조 조정이 시작됩니다. 백색 주석은 회색 분말 또는 알파 주석으로 변환되며, 온도가 낮을수록 이러한 변환 속도가 빨라집니다. 영하 39°C에서 최대에 도달합니다.

입방체 구성의 회색 주석 결정; 단위 셀의 크기는 더 큽니다. 가장자리 길이는 6.49Å입니다. 따라서 회색 주석의 밀도는 각각 5.76 및 7.3g/cm 3 으로 흰색 주석보다 현저히 낮습니다.

흰색 주석이 회색으로 변하는 결과를 "주석 전염병"이라고 부르기도 합니다. 군용 찻주전자의 얼룩과 성장, 주석 가루가 묻은 마차, 액체가 투과할 수 있게 된 이음새는 이 "질병"의 결과입니다.

왜 지금은 비슷한 이야기가 일어나지 않는 걸까요? 단 한 가지 이유 때문에 그들은 주석 역병을 “치료”하는 법을 배웠습니다. 물리화학적 성질이 명확해졌고, 특정 첨가제가 "전염병"에 대한 금속의 민감성에 어떻게 영향을 미치는지 확립되었습니다. 알루미늄과 아연은 이 과정을 촉진하는 반면, 비스무트, 납, 안티몬은 이를 방해하는 것으로 나타났습니다.

흰색과 회색 주석 외에도 50번 원소의 또 다른 동소체 변형이 발견되었습니다. 감마 주석은 161°C 이상의 온도에서 안정합니다. 이 주석의 특징은 취약성입니다. 모든 금속과 마찬가지로 주석도 온도가 높아질수록 연성이 높아지지만 이는 161°C 미만의 온도에서만 가능합니다. 그런 다음 연성을 완전히 잃어 감마주석으로 변하고 너무 부서지기 쉬워서 가루로 부서질 수 있습니다.

적자에 대해 다시 한번

요소에 관한 기사는 종종 자신의 "영웅"의 미래에 대한 작가의 추측으로 끝납니다. 원칙적으로 핑크빛으로 그려집니다. 주석에 관한 기사의 저자는 이러한 기회를 박탈당했습니다. 의심의 여지 없이 가장 유용한 금속인 주석의 미래는 불분명합니다. 한 가지 이유만으로 불분명합니다.

몇 년 전, 미국 광산국은 50번 원소의 확인된 매장량이 최대 35년 동안 전 세계에 존재할 것이라는 계산을 발표했습니다. 사실, 그 후 폴란드 인민 공화국 영토에 위치한 유럽에서 가장 큰 매장지를 포함하여 여러 개의 새로운 매장지가 발견되었습니다. 그럼에도 불구하고 주석 부족은 전문가들을 계속 걱정하고 있습니다.

따라서 50번 원소에 대한 이야기를 마치면서 주석을 아끼고 보호해야 할 필요성을 다시 한 번 상기시켜 드리고 싶습니다.

이 금속의 부족은 고전 문학조차도 걱정했습니다. 안데르센을 기억하시나요? “스물네 명의 병사가 똑같았고, 스물다섯 번째 병사는 외다리였다. 마지막으로 주조한 것인데 주석이 부족했어요.” 이제 주석이 꽤 많이 빠졌습니다. 두 다리를 가진 양철 병사조차 희귀해진 것은 아무것도 아닙니다. 플라스틱 병사가 더 흔합니다. 그러나 폴리머의 경우 항상 주석을 대체할 수는 없습니다.

동위원소

주석은 가장 "다중 동위원소" 원소 중 하나입니다. 천연 주석은 질량수가 112, 114...120, 122 및 124인 10개의 동위원소로 구성됩니다. 그 중 가장 흔한 것은 120 Sn으로 전체의 약 33%를 차지합니다. 지상의 주석. 50번 원소의 가장 희귀한 동위원소인 주석-115보다 거의 100배 적습니다. 질량수가 108...111, 113, 121, 123, 125...132인 주석의 또 다른 15개 동위원소가 인위적으로 얻어졌습니다. 이 동위원소의 수명은 동일하지 않습니다. 따라서 주석-123의 반감기는 136일이고, 주석-132는 2.2분에 불과합니다.

브론즈를 브론즈라고 부르는 이유는 무엇입니까?

"청동"이라는 단어는 많은 유럽 언어에서 거의 동일하게 들립니다. 그 유래는 아드리아 해의 작은 이탈리아 항구인 브린디시(Brindisi)의 이름과 관련이 있습니다. 고대에 청동이 유럽으로 전달된 곳은 바로 이 항구를 통해서였으며, 고대 로마에서는 이 합금을 "es Brindisi"(브린디시의 구리)라고 불렀습니다.

발명가를 기리기 위해

라틴어 frictio는 마찰을 의미합니다. 따라서 마찰 방지 재료, 즉 "마찰에 반대하는" 재료라는 이름이 붙었습니다. 마모가 거의 없으며 부드럽고 연성이 있습니다. 주요 용도는 베어링 쉘 제조입니다. 주석과 납을 기반으로 한 최초의 감마 합금은 1839년 엔지니어 Babbitt에 의해 제안되었습니다. 따라서 크고 매우 중요한 감마 합금 그룹의 이름은 Babbitts입니다.

통조림용 주석

주석 도금된 병에 담아 통조림으로 식품을 장기간 보존하는 방법은 1809년 프랑스 요리사 F. Appert가 처음 제안했습니다.

바다 밑바닥에서

1976년, REP로 약칭되는 특이한 기업이 운영되기 시작했습니다. 이는 탐사 및 착취 기업을 의미합니다. 주로 선박에 위치합니다. 북극권 너머, Laptev Sea, Vankina Bay 지역의 REP는 해저에서 주석 함유 모래를 추출합니다. 여기 선박 중 하나에는 농축 공장이 있습니다.

세계 생산

미국 데이터에 따르면, 1975년 세계 주석 생산량은 174~18만 톤이었습니다.

금속 주석, 채광 및 주석 매장지, 금속 생산 및 사용

금속 주석, 주석의 특성, 주석 광상 및 채굴, 금속 생산 및 사용에 관한 정보

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주석 - 정의

주석은원자 번호 50을 갖는 화학 원소 D.I. 주기율표의 다섯 번째, 네 번째 그룹의 주요 하위 그룹의 요소. 기호 Sn(라틴어 Stano)으로 표시됩니다. 정상적인 조건에서, 주석 단체는 연성이 있고, 가단성이 있고, 용해성이 있으며, 색상은 반짝이는 은백색입니다. 주석은 여러 가지 동소체 변형을 형성합니다: 13.2°C 미만에서는 입방형 다이아몬드형 격자를 갖는 α-주석(회색 주석)이 안정적이고, 13.2°C 이상에서는 정방정계 결정 격자를 갖는 β-주석(백색 주석)이 안정적입니다.

1.1 주석 스타노 Sn

주석은결정적인 영향을 미친 금속 중 하나 : (기원전 4 ~ 1 천년) 주석과 구리 합금의 이름을 따서 명명되었습니다.

주석은구리와 합금하여 청동을 만들 수 있는 부드러운 흰색 금속으로, 인간이 최초로 마스터한 금속 중 하나입니다.

주석은음료의 맛과 냄새를 보존할 수 있는 고대의 7가지 금속 중 하나.

주석은미래를 예측하는 데 자주 사용되었던 목성의 금속. 이 금속은 번영과 풍요와 밀접한 관련이 있으며, 사람에게 필요한 일부 혜택을 얻음으로써 성취를 위해 사람에게 제공됩니다. 예를 들어, 사람은 사회나 종교에 봉사할 수 있습니다. 이것은 계층, 성직자 및 사회 지도자의 금속입니다.

주석은경금속군에 속하는 물질. 상온(실온)에서는 산소나 물과 반응하지 않습니다. 시간이 지남에 따라 금속을 부식으로부터 보호하는 특수 필름으로 덮을 수 있습니다.

주석 이야기

사람들이 이전에 믿었던 것처럼 마법의 속성도 가지고 있던 주석에 대한 첫 번째 언급은 성경 본문에서 찾을 수 있습니다. 주석은 청동기 시대 생활 개선에 결정적인 역할을 했습니다. 당시 인간이 소유한 가장 내구성이 강한 금속 합금은 구리였는데, 구리에 화학원소인 주석을 첨가하여 얻을 수 있었습니다. 수세기 동안 도구부터 보석까지 모든 것이 이 재료로 만들어졌습니다.

"안정적이고 내구성이 있는"을 의미하는 산스크리트어 단어와 관련된 라틴어 이름 Stano는 원래 은 합금을 지칭했으며 나중에는 약 67%의 주석을 함유한 이를 모방한 다른 합금을 지칭했습니다. 4세기에는 이 단어가 주석 자체를 가리키는 데 사용되었습니다.

주석이라는 단어는 일반적인 슬라브어이며 발트 언어와 일치합니다(참조, Lit. alavas, alvas - "tin", Prussian alwis - "lead"). 이는 어근 ol-(고대 독일어 elo - "노란색", 라틴어 albus - "흰색" 등 참조)의 접미사이므로 금속의 이름은 색상별로 지정됩니다.

주석은 이미 기원전 4천년에 인간에게 알려졌습니다. 이 금속으로 만든 제품은 로마와 그리스 고대 유물에서 거의 발견되지 않기 때문에 접근하기 어렵고 비쌌습니다. 모세서 제4서인 성경에는 주석에 대한 언급이 있습니다. 주석은 구리와 함께 기원전 3천년 말 또는 중간에 발명된 청동의 구성 요소 중 하나입니다. 기원전 청동은 당시 알려진 가장 내구성이 뛰어난 금속 및 합금이었기 때문에 주석은 2000년 이상(대략 기원전 35~11세기) “청동기 시대” 내내 “전략적 금속”이었습니다.

자연에서 주석 찾기

주석은 희귀한 미량 원소로, 지각 내 존재량 기준으로 47위를 차지합니다. 다양한 출처에 따르면 지각 내 주석의 Clark 함량 범위는 2·10-4에서 8·10-3질량%입니다. 주요 주석은 주석석(주석석) SnO2이며 최대 78.8%의 주석을 함유하고 있습니다. 자연에서 훨씬 덜 흔한 것은 스탠닌(주석 황철석) - Cu2FeSnS4(27.5% Sn)입니다.

자연계의 유병률은 다음 표에 나와 있습니다.

오염되지 않은 지표수에서 주석은 마이크로그램 미만의 농도로 발견됩니다. 지하수에서 농도는 dm3당 수 마이크로그램에 이르며 주석 광석 매장지 면적이 증가하고 산화 구역에서 불안정한 황화물 광물이 주로 파괴되어 물에 들어갑니다. PDKSn = 2mg/dm3.

주석은 양쪽성 원소, 즉 산성 및 염기성 성질을 나타낼 수 있는 원소입니다. 주석의 이러한 특성은 또한 자연에서의 분포 특성을 결정합니다. 이러한 이중성으로 인해 주석은 친암성, 친철성 및 친수성 특성을 나타냅니다. 주석의 특성은 석영에 가깝기 때문에 산화물(카시라이트) 형태의 주석과 종종 주석이 풍부한 산성 화강암질(친석성)의 긴밀한 연결이 독립적인 석영의 형성까지 알려져 있습니다. 석석 정맥. 주석의 알칼리성 거동은 매우 다양한 황화물 화합물의 형성(친광성)부터 천연 주석 및 초염기성 암석에 알려진 다양한 금속간 화합물의 형성(철친화성)까지 결정됩니다.

위치 형태

암석과 광물에서 주석이 발생하는 주요 형태는 산재(또는 내재)입니다. 그러나 주석은 광물 형태도 형성하며, 이 형태는 산성 화성암의 부속품으로 흔히 발견될 뿐만 아니라 주로 산화물(석석 SnO2) 및 황화물(스타닌) 형태로 산업적 농도를 형성합니다.

고체상. 탄산수

일반적으로 자연에서 발생하는 주석의 형태는 다음과 같이 구분할 수 있습니다.

흩어진 형태; 이 형태의 주석의 구체적인 형태는 알려져 있지 않습니다. 여기서 우리는 다양한 원소(Ta, Nb, W - 일반적으로 산소 화합물의 형성과 함께; V, Cr, Ti, Mn, Sc -와 산소 및 황화물 화합물의 형성). 주석 농도가 특정 임계값을 초과하지 않으면 명명된 요소를 동형적으로 대체할 수 있습니다. 동형성의 메커니즘은 다릅니다.

미네랄 형태: 주석은 농축 미네랄에서 발견됩니다. 일반적으로 흑운모, 석류석, 휘석, 자철광, 전기석 등 Fe+2가 존재하는 광물입니다. 이 관계는 예를 들어 Sn+4 + Fe+2 → 2Fe 체계에 따른 동형에 기인합니다. +3. 주석 함유 스카른에서는 석류석(최대 5.8wt.%)(특히 안드라다이트), 에피도트(최대 2.84wt.%) 등에서 고농도의 주석이 발견됩니다.

황화물 광상에서 주석은 섬아연석(Silinskoye 광상, Primorye), 황동광(Dubrovskoye 광상, 러시아, Primorye) 및 황철석의 동형 원소로 포함됩니다. Smirnovskoe 광상(러시아, Primorye)의 Greisen에서 나온 황철석에서 고농도의 주석이 검출되었습니다. 제한된 동형으로 인해 고용체는 Cu2+1Fe+2SnS4 또는 틸라이트 PbSnS2 및 기타 광물의 미세 침전물과 함께 분해되는 것으로 여겨집니다.

실제로 미네랄 형태

기본 원소, 합금 및 금속간 화합물

암석에 있는 이러한 미네랄의 농도는 매우 낮지만 광범위한 유전적 구조에 분포되어 있습니다. Sn, Fe, Al, Cu, Ti, Cd 등이 포함된 천연 형태 중에서 이미 알려진 천연 형태인 금과 은은 제외하고 확인되었습니다. 이러한 동일한 원소는 (Cu + Sn + Sb), (Pb + Sn + Sb) 등 서로 다양한 합금과 고용체를 형성합니다. 금속간화합물 중 stistaite SnSb, atakite(Pd,Pt)3Sn, shtumyrlite Pt(Sn,Bi), zvyagintsevite(Pd,Pt)3(Pb,Sn), taymyrite(Pd,Cu,Pt)3Sn 등이 확인되었다. .

다양한 지질 구조에서 다음과 같은 형태의 주석 및 기타 원소가 발견됩니다.

관입 및 분출 화성암 그룹: 함정, 시베리아 플랫폼의 picrites, Kamchatka의 hyperbasites 및 gabbroids, Yakutia의 kimberlites, Aldan의 lamproites 등; Primorye, 극동, Tien Shan의 화강암류.

대사 및 열수 변형 암석 그룹: 시베리아 플랫폼의 구리-니켈 광석, 우랄, 코카서스, 우즈베키스탄 등의 금 매장지 등.

현대 광석 형성 그룹: 태평양의 원양 퇴적물, 대균열 톨바칙(Great Fissure Tolbachik) 폭발의 산물, 캄차카의 우존 열수계 등

다양한 기원의 퇴적암 그룹.

산화주석 화합물

가장 유명한 형태는 주석의 주요 광물인 주석석 SnO2로, 이는 주석과 산소의 화합물입니다. 핵 감마 공명 분광법에 따르면 광물에는 Sn+4가 포함되어 있습니다.

Cassiterite (그리스어 kassiteros - 주석에서 유래)는 주석 생산을 위한 주요 광석 광물입니다. 이론적으로 Sn이 78.62% 함유되어 있습니다. 그것은 별도의 분비물, 곡물, 연속적인 거대한 집합체를 형성하며, 여기서 광물 곡물의 크기는 3-4mm 이상에 이릅니다.

1. 밀도 6040-7120 kg/m3 (밝은 색 석석의 경우 가장 낮음)

2. 경도 6½;

3. 광택 - 무광택, 가장자리 - 다이아몬드;

4. 불완전한 분열;

5. 콘코골 골절;

석석 분리의 주요 형태:

1. 기타 광물의 미세 내포물;

2. 암석과 광석에 있는 보조 광물 매장지;

3. 고체 또는 파종된 광석: 바늘 모양의 방사형 집합체(Primorye), Colomorphic 및 crypto결정질 분리 및 축적물(Primorye) 결정질 형태는 석석 분리의 주요 형태입니다. 러시아에서는 북동부, Primorye, Yakutia 및 Transbaikalia에서 석석 퇴적물이 발견됩니다. - 말레이시아, 태국, 인도네시아, 중국, 나이지리아 등

수산화물 화합물

두 번째 장소는 폴리주석산의 염으로 간주될 수 있는 수산화주석 화합물이 차지합니다. 여기에는 광물 succulite Ta2Sn2+2O가 포함됩니다. Fe2SnO4 또는 Fe3SnO3 유형의 자철석에 주석을 고용한 경우(Brettstein Yu. S., 1974; Voronina L. B. 1979); "varlamovit"은 주석 산화 생성물입니다. 이는 비정질 및 반비정질 Sn 화합물, 메타틴산, 중축합 상 및 하이드로카시라이트 상의 혼합물인 것으로 여겨집니다. 수화 산화 생성물도 알려져 있습니다 - 하이드로마르타이트 3SnOxH2O; 무시스토나이트(Cu,Zn,Fe)Sn(OH)6; 구리 하이드로스탄네이트 CuSn(OH)6 등

규산염

Malayaite CaSn(SiO5)로 대표되는 대규모 주석 규산염 그룹이 알려져 있습니다. pabstite Ba(Sn, Ti)Si3O9, Stocasite Ca2Sn2Si6O18x4H2O 등 Malayaite는 산업 축적물을 형성하기도 합니다.

가시뼈

다른 산화물 화합물 중에서 스피넬은 광물 니게라이트 Sn2Fe4Al16O32(Peterson E.U., 1986)와 같이 알려져 있습니다.

주석 황화물 화합물

다양한 주석 화합물을 포함합니다. 이것은 주석의 광물 형태 중 산업적으로 두 번째로 중요한 그룹입니다. 이들 중 가장 중요한 것은 두 번째로 중요한 미네랄인 스탠닌입니다. 또한, 프랑카이트 Pb5Sn3Sb2S14, 헤르젠베르가이트 SnS, 베른타이트 SnS2, 틸라이트 PbSnS2 및 케스테라이트 Cu2ZnSnS4가 주목됩니다. 주로 광물학적으로 중요한 납, 은, 구리와 주석의 더 복잡한 황화물 화합물도 확인되었습니다. 주석과 구리의 밀접한 연결은 주석석 - 황동석 부생의 형성과 함께 주석 광상에 황동석 CuFeS2 침전물의 빈번한 존재를 결정합니다.

Stannine (라틴어 백랍-주석), 주석 황철석, Cu2FeSnS4 형태의 일반 공식을 갖는 황화물 종류의 광물. 이는 하나의 Fe 원자를 Sn으로 대체하여 황동석 공식을 따릅니다. Cu 29.58%, Fe 12.99%, Sn 27.5%, S 29.8%와 Zn, Sb, Cd, Pb 및 Ag의 불순물이 포함되어 있습니다. 러시아 연방의 주석 광석 매장지에 널리 퍼져 있는 광물입니다. 러시아(프리모리예, 야쿠티아)와 중앙 러시아(타지키스탄)의 여러 매장지에서 이는 황화물 광물의 필수 원소이며 종종 바라모바이트와 함께 전체 주석의 10~40%를 차지합니다. 종종 ZnS 섬아연석과 황동석에 함침을 형성합니다. 많은 경우 석석의 방출과 함께 주석 분해 현상이 관찰됩니다.

콜로이드 형태

콜로이드 및 주석-실리콘 화합물은 세부적으로 연구되지는 않았지만 주석의 지구화학에서 중요한 역할을 합니다. 원소의 지질학에서 중요한 위치는 발색 화합물과 그 결정이 암호화된 변종으로 변형된 산물에 의해 이루어집니다. Colomorphic cassiterite는 점성 젤 같은 용액의 발현 형태로 간주됩니다.

독립적인 연구에 따르면 염소-실리콘 용액에서 SnO2의 용해도가 비정상적으로 높다는 사실이 밝혀졌습니다. 최대 용해도는 비율에서 달성됩니다.

Sn(OH)4 화합물의 특성과 Si(OH)4 화합물에 대한 근접성을 분석하면 중합 능력이 밝혀져 궁극적으로 화합물 H2SnkO2k+1, SnkO2k−1(OH)2를 형성합니다. 두 경우 모두 (OH) 그룹을 F 및 Cl 음이온으로 대체하는 것이 가능합니다.

따라서 Sn(OH)4 분자의 중합과 Si(OH)4 분자와의 결합으로 인해 겔(콜로이드)이 형성되고 m이 8 이하인 HmSn2nSinOp 사슬이 나타납니다(Nekrasov I. Ya . et al., 1973).

이용 가능한 증거에 따르면 콜로이드 형태는 열수 용액에서 주석이 침전될 때 나타나는 자연적인 중간체입니다.

액체 상태의 주석 형태

포로 광물 형태의 석석이 기체-액체 함유물에 확립되었지만, 주석의 지구화학에서 가장 적게 연구된 부분입니다(Kokorin A. M. et al., 1975). 특정 주석 함유 천연 용액 분석에 대한 연구는 없습니다. 기본적으로 모든 것은 용액에서 가능한 주석 형태에 대해서만 말하는 실험 연구 결과를 기반으로합니다. 이 연구의 방법론 개발에서 중요한 역할은 Academician V. L. Barsukov에 속합니다.

용액에서 실험적으로 확립된 주석 형태의 전체 세트는 다음 그룹으로 나뉩니다.

이온 화합물. 이러한 화합물과 그 구조는 고전적인 원자가 및 입체화학적 개념으로 설명됩니다. 하위 그룹이 눈에 띕니다.

단순 이온 Sn+2 및 Sn+4는 마그마 용암뿐만 아니라 pH 값이 낮은 열수 용액에서도 주로 발견됩니다. 그러나 기액 함유물의 구성에 의해 반영되는 기존 열수 시스템에서는 그러한 조건이 확립되지 않았습니다.

할로겐화물 염 - SnF2, SnF40, SnCl40. 주석 및 관련 금속의 수송 및 침착에서 염소의 역할은 불소의 역할보다 더 중요한 것으로 여겨집니다.

주석의 수산기 화합물. 알칼리성 조건에서 출발 화합물은 H2SnO2, H2SnO4, H2SnO3입니다. 이러한 형태는 종종 알려진 광물 형태를 기반으로 확립됩니다. 이러한 형태 중 일부는 인공(CaSnO3, Ca2SnO4) 및 천연(FeSnO2, Fe2SnO4) 기원입니다. 산성 환경에서 이러한 화합물은 Sn(OH)2, Sn(OH)4와 같은 약염기로 작용합니다. 그러한 화합물의 발현 형태 중 하나는 varlamovit이라고 믿어집니다. 실험 데이터에 따르면 Sn(OH)4는 T에서만 증착됩니다.< 280°C в слабокислых или нейтральных условиях при рН = 7 - 9. Соединения Sn(OH)4 и Sn(OH)3+ устойчивы при рН= 7 - 9, тогда как Sn(OH)2+2 и Sn(OH)+2 - при рН < 7.

종종 (OH)-1 그룹은 F와 Cl로 대체되어 하이드로주석 화합물의 할로겐 치환 변형을 생성합니다. 일반적으로 이러한 형태는 Sn(OH)4-kFk 또는 Sn(OH)4-kFk-nn 화합물로 표시됩니다. 일반적으로 Sn(OH)3F 화합물은 T = 25 - 50 °C에서 안정적이고 Sn(OH)2F²는 T = 200 °C에서 안정적입니다.

황화물 화합물. 실험 데이터에 따르면 용액에는 pH > 9에서 SnS4-4 또는 SnS3-2 화합물이 포함되어 있습니다. SnS2O-2(pH = 8 - 9) 및 Sn(SH)4(pH = 6). 산성 환경에서 불안정한 Na2SnS3 유형의 화합물이 존재한다는 언급이 있습니다.

불화 매질에서 석석이 용해되는 동안 복잡한 주석 화합물이 연구되었습니다. 이 화합물은 용해도가 높습니다. 염화물 용액에서 얻은 화합물은 동일한 특성을 갖습니다. 실험을 통해 알려진 복합 화합물의 주요 형태에는 Na2(Sn(OH)6), Na2(SnF6), Na2(Sn(OH)2F4) 등이 포함됩니다. 실험 결과 Sn(OH)4F2-2 착물이 우세할 것으로 나타났습니다. T = 200°C에서.

콜로이드 및 주석-실리콘 화합물. 이들의 존재는 많은 퇴적물에 변색 석석 퇴적물의 존재로 입증됩니다.

주석 침전물의 산업 유형

위에서 설명한 주석의 지구화학적 특징은 E. A. Radkevich가 제안한 주석 광상 퇴적물의 형성과 후속 첨가에 간접적으로 반영됩니다.

A. 주석을 함유한 화강암의 형성. Cassiterite는 화강암의 부속품 부분에서 발견됩니다.

B. 희귀 금속 화강암의 형성. 이들은 lithionite-amazonite-albite 유형의 화강암입니다 (A. A. Beus에 따른 apogranites). Columbite-tatnatlite, microlite 등과 함께 부속품 부분의 Cassiterite.

B. 주석 함유 페그마타이트의 형성. 주석 광물화는 Be-Li-, Be-Ta-, F-Li- 유형의 특징입니다.

D. 장석-석영-석석 형성. Iv가 강조 표시됩니다. F. Grigoriev. 이것은 석석과 기타 광물이 포함된 석영-장석 광맥입니다.

D. 석영-주철석 형성. NE 소련으로 확장되었습니다. 이들은 정맥 영역, 석영이 포함된 회색, 백운모, 철망간석, 석석 등입니다.

E. 전기석 및 녹니석 유형의 Cassiterite-silicate-sulfide 형성. Primorye Russia의 주요 생산 조직 중 하나입니다.

J. 카시테라이트-황화물 형성. 또한 주요 주석 생산층이기도 합니다. 주요 유형을 식별합니다.

비축 주석-텅스텐 광물화;

quar-cassiterite-arsenopyrite 유형의 광체;

황화물-석석-아염소산염 유형의 생산적인 석영 광맥;

Z. 주석-스카른 형성.

I. 목질 주석 형성(유문암 형성).

K. 기본 및 초염기성 암석의 형성 (I. Ya. Nekrasov에 따름)

이산화주석은 광학 유리 표면을 "마무리"하는 데 사용되는 매우 효과적인 연마재입니다.

주석염의 혼합물("노란색 성분")은 이전에 양모용 염료로 사용되었습니다.

주석은 또한 망간-주석 요소, 수은-주석 산화물 요소와 같은 양극 재료로 화학 전류 소스에 사용됩니다. 납-주석 배터리에 주석을 사용하는 것은 유망합니다. 예를 들어 납 배터리와 동일한 전압에서 납 주석 배터리는 단위 부피당 용량이 2.5배 더 크고 에너지 밀도가 5배 더 높으며 내부 저항은 훨씬 낮습니다.

주석은 화학 원소입니다

고고학 발굴 결과에 따르면 기원전 5천년의 사람들조차도 주석 자체를 제련하는 방법을 알고 있었습니다. 고대 이집트인들은 청동 생산을 위해 주석을 운반한 것으로 알려져 있습니다.

이 금속은 고대 인도 문헌에서 "트라푸"라는 이름으로 설명됩니다. 주석의 라틴어 이름인 스타노(stano)는 "고체"를 의미하는 산스크리트어 "sta"에서 유래되었습니다.

호머(Homer)에서도 주석에 대한 언급이 발견됩니다. 기원전 약 10세기 동안 페니키아인들은 영국 제도에서 주석 광석을 운반했는데, 당시에는 카시테리데스(Cassiterides)라고 불렸습니다. 따라서 주석 광물 중 가장 중요한 석석이라는 이름이 붙었습니다. 그 구성은 SnO2입니다. 또 다른 중요한 광물은 주석 황철석인 Cu2FeSnS4입니다. 50번 원소의 나머지 14개 광물은 훨씬 덜 일반적이며 산업적으로 중요한 의미가 없습니다. 그런데 우리 조상들은 우리보다 주석 광석이 더 풍부했습니다. 지구 표면에 있는 광석에서 직접 금속을 제련하는 것이 가능했으며 자연적인 풍화 및 침출 과정을 통해 금속이 농축되었습니다. 요즘에는 그러한 광석이 더 이상 존재하지 않습니다. 현대의 상황에서 주석을 얻는 과정은 여러 단계를 거치며 노동 집약적입니다. 현재 주석을 제련하는 광석은 구성이 복잡합니다. 50번 원소(산화물 또는 황화물 형태) 외에도 일반적으로 규소, 철, 납, 구리, 비소, 칼슘, 텅스텐 및 기타 원소가 포함되어 있습니다. 오늘날의 주석 광석에는 Sn이 1% 이상 포함되어 있는 경우가 거의 없으며, 사금광석에는 Sn이 0.01~0.02% 더 적게 포함되어 있습니다. 이는 주석 1kg을 얻으려면 최소한 100중량개의 광석을 채굴하고 가공해야 함을 의미합니다.

광석에서 주석은 어떻게 얻나요?광석과 사금으로부터 50번 원소의 생산은 항상 농축으로 시작됩니다. 주석 광석을 농축하는 방법은 매우 다양합니다. 특히, 주광물과 부광물의 밀도 차이를 토대로 중력법을 사용한다. 동시에, 그들과 동행하는 사람들이 항상 공허한 품종은 아니라는 사실을 잊어서는 안됩니다. 여기에는 텅스텐, 티타늄, 란탄족 원소와 같은 귀금속이 포함되어 있는 경우가 많습니다. 그러한 경우 그들은 주석 광석에서 모든 귀중한 성분을 추출하려고 노력합니다.

생성된 주석 정광의 조성은 이 정광이 어떻게 얻어졌는지에 따라 달라집니다. 주석 함량은 40~70%입니다. 농축물은 가마(600~700°C)로 보내져 상대적으로 휘발성이 높은 비소 및 황 불순물이 제거됩니다. 그리고 대부분의 철, 안티몬, 비스무스 및 기타 금속은 소성 후 염산으로 침출됩니다. 이 작업이 완료되면 남은 것은 산소와 실리콘에서 주석을 분리하는 것뿐입니다. 따라서 주석 원석 생산의 마지막 단계는 반사로나 전기로에서 석탄과 플럭스를 사용하여 제련하는 것입니다. 물리화학적 관점에서 볼 때, 이 공정은 용광로 공정과 유사합니다. 탄소는 주석에서 산소를 "제거"하고 플럭스는 이산화규소를 금속에 비해 가벼운 슬래그로 변환합니다.

거친 주석에는 여전히 불순물이 5~8%로 많이 남아 있습니다. 등급 금속(96.5~99.9% Sn)을 얻기 위해 불을 사용하거나 덜 일반적으로 전해 방법을 사용합니다. 그리고 반도체 산업에 필요한 순도가 거의 99.99985% Sn인 주석은 주로 구역 용해 방법을 통해 얻습니다.

1kg의 주석을 얻기 위해 100중량개의 광석을 처리할 필요는 없습니다. 다르게 할 수도 있습니다. 2000개의 오래된 깡통을 "찢어냅니다".

각각에 주석이 0.5g 밖에 없습니다. 그러나 생산 규모를 곱하면 이 0.5그램이 수십 톤으로 변합니다... 자본주의 국가 산업에서 "2차" 주석이 차지하는 비중은 전체 생산량의 약 3분의 1입니다. 우리나라에는 약 100개의 산업용 주석 회수 공장이 운영되고 있습니다.

양철에서 주석을 어떻게 제거하나요? 기계적 수단으로는 이를 수행하는 것이 거의 불가능하므로 철과 주석의 화학적 성질의 차이를 이용합니다. 대부분 주석은 염소 가스로 처리됩니다. 철분은 수분이 없으면 반응하지 않습니다. 주석은 염소와 매우 쉽게 결합합니다. 발연 액체가 형성됩니다 - 염화주석 SnCl4는 화학 및 섬유 산업에서 사용되거나 전해조로 보내져 금속 주석을 얻습니다. 그리고 "회오리바람"이 다시 시작될 것입니다. 그들은 이 주석으로 강철판을 덮고 양철판을 얻을 것입니다. 그것은 항아리로 만들어질 것이며, 그 항아리는 음식으로 채워지고 밀봉될 것이다. 그런 다음 뚜껑을 열고 캔을 먹고 캔을 버릴 것입니다. 그리고 나서 그들은 (불행히도 모두는 아니지만) 다시 "2차" 주석 공장으로 가게 될 것입니다.

다른 요소들은 식물, 미생물 등의 참여로 자연 속에서 순환합니다. 주석주기는 인간의 손으로 만든 작품입니다.

합금의 주석.전 세계 주석 생산량의 약 절반이 캔에 들어갑니다. 나머지 절반은 다양한 합금을 얻기 위해 들어있습니다. 우리는 가장 유명한 주석 합금인 청동에 대해 자세히 이야기하지 않을 것이며 독자들에게 청동의 또 다른 중요한 구성 요소인 구리에 관한 기사를 참조할 것입니다. 주석이 없는 청동이 있기 때문에 이는 더욱 타당하지만 "구리가 없는" 청동은 없습니다. 무주석 청동을 만드는 주요 이유 중 하나는 50번 원소가 부족하기 때문입니다. 그럼에도 불구하고 주석을 함유한 청동은 여전히 공학과 예술 모두에서 중요한 재료로 자리잡고 있습니다.

장비에는 다른 주석 합금도 필요합니다. 그러나 구조 재료로는 거의 사용되지 않습니다. 강도가 충분하지 않고 가격이 너무 비쌉니다. 그러나 상대적으로 작은 재료로 중요한 기술적 문제를 해결할 수 있는 다른 특성도 있습니다.

그건 그렇고, 많은 주석 합금은 다른 금속과 원소 #50의 진정한 화학적 화합물입니다. 융합되면 주석은 칼슘, 마그네슘, 지르코늄, 티타늄 및 많은 희토류 원소와 상호 작용합니다. 이 경우에 형성된 화합물은 매우 내화성이 있습니다. 따라서 지르코늄 주석화물 Zr3Sn2는 1985°C에서만 녹습니다. 그리고 지르코늄의 내화성뿐만 아니라 합금의 특성, 합금을 형성하는 물질 간의 화학적 결합도 책임이 있습니다. 아니면 또 다른 예입니다. 마그네슘은 내화성 금속으로 간주될 수 없으며 651°C는 기록적인 녹는점과는 거리가 멀습니다. 주석은 훨씬 더 낮은 온도인 232°C에서 녹습니다. 그리고 그들의 합금인 Mg2Sn 화합물의 녹는점은 778°C입니다.

비금속과의 화합물.이들 물질 중에서 염화물이 가장 중요합니다. 요오드, 인, 황 및 많은 유기 물질은 사염화주석 SnCl4에 용해됩니다. 따라서 매우 특수한 용매로 주로 사용됩니다. 이염화주석 SnCl2는 염색 매염제와 유기염료 합성 시 환원제로 사용됩니다. 50번 원소의 또 다른 화합물인 주석산나트륨 Na2SnO3는 직물 생산에서 동일한 기능을 가지고 있습니다. 또한 실크를 더 무겁게 만듭니다.

업계에서는 제한된 범위 내에서 산화주석을 사용합니다. SnO는 루비 유리를 생산하는 데 사용되며 SnO2는 백색 유약을 생산하는 데 사용됩니다. 이황화주석 SnS2의 황금빛 노란색 결정은 종종 금박이라고 불리며, 이는 나무와 석고에 "도금"하는 데 사용됩니다. 말하자면, 이것은 주석 화합물의 가장 "반현대적인" 사용입니다. 가장 현대적인 것은 어떻습니까?

주석 화합물만 염두에 둔다면 이는 무선 공학에서 우수한 유전체로 주석산 바륨 BaSnO3을 사용하는 것입니다. 그리고 주석의 동위원소 중 하나인 119Sn은 뫼스바우어 효과 연구에서 중요한 역할을 했습니다. 이 현상은 감마 공명 분광법이라는 새로운 연구 방법의 탄생으로 이어졌습니다. 그리고 이것은 고대 금속이 현대 과학에 기여한 유일한 경우가 아닙니다.

유기주석에 대하여.주석을 포함하는 매우 다양한 유기원소 화합물이 있습니다. 그 중 첫 번째는 1852년에 받았습니다.

처음에 이 클래스의 물질은 무기 주석 화합물과 그리냐르 시약 간의 교환 반응을 통해서만 얻어졌습니다. 다음은 그러한 반응의 예입니다.

SnCl4 + 4RMgX → SnR4 + 4MgXCl

(여기서 R은 탄화수소 라디칼이고 X는 할로겐입니다).

SnR4 조성의 화합물은 폭넓은 실제 적용을 찾지 못했습니다. 그러나 다른 유기 주석 물질이 얻어지는 것은 그들로부터이며 그 이점은 의심의 여지가 없습니다.

유기주석에 대한 관심은 제1차 세계대전 중에 처음으로 나타났습니다. 그 당시 얻은 거의 모든 유기 주석 화합물은 독성이 있었습니다. 이 화합물은 독성 물질로 사용되지 않았으며 곤충, 곰팡이 및 유해 미생물에 대한 독성은 나중에 사용되었습니다. 트리페닐틴 아세테이트(C6H5)3SnOOCCH3를 기반으로 감자와 사탕무의 곰팡이 질병을 퇴치하기 위한 효과적인 약물이 개발되었습니다. 이 약에는 또 다른 유용한 특성이 있는 것으로 밝혀졌습니다. 즉, 식물의 성장과 발달을 자극했습니다.

펄프 및 제지 산업에서 발생하는 곰팡이를 퇴치하기 위해 트리부틸주석 수산화물(C4H9)3SnOH라는 또 다른 물질이 사용됩니다. 이는 장비의 성능을 크게 향상시킵니다.

디부틸주석 디라우레이트(C4H9)2Sn(OCOC11H23)2에는 많은 "직업"이 있습니다. 수의학에서 기생충(벌레)에 대한 치료제로 사용됩니다. 동일한 물질이 화학 산업에서 폴리염화비닐 및 기타 고분자 재료의 안정제로 널리 사용됩니다. 이러한 촉매 존재 하에서 우레탄(폴리우레탄 고무 단량체) 형성의 반응 속도는 37,000배 증가합니다.

이들은 모두 4가 주석의 화합물입니다. 기사의 제한된 범위로 인해 이 클래스의 다른 많은 유용한 물질에 대해 이야기할 수 없습니다.

이에 반해 2가 주석의 유기화합물은 그 수가 적고 현재까지 실용성이 거의 발견되지 않았다.

회색 주석에 대해. 1916년의 추운 겨울, 극동에서 러시아 연방의 유럽 지역으로 주석 수송이 철도를 통해 수송되었습니다. 그러나 대체되는 것은 은백색 주괴가 아니라 대부분 미세한 회색 분말입니다.

이 모든 경우에 금속은 어떻게 되었나요?

입방체 구성의 회색 주석 결정; 기본 셀의 크기는 더 큽니다. 가장자리 길이는 6.49 Ω입니다. 따라서 회색 주석의 밀도는 각각 5.76 및 7.3g/cm3으로 흰색 주석보다 현저히 낮습니다.

대중적인 형태로 저자는 매우 오래된 금속인 주석을 소개합니다. 이 금속과 그 염은 많은 국가 경제에 사용됩니다. 유기주석 코팅은 보호 코팅으로 사용됩니다. 유기주석 제제는 농업 및 의학 분야에서 널리 사용됩니다. 요즘에는 주석 분말, 호일 및 기타 합금과 염 없이는 불가능합니다.

그는 누구입니까?그 성질이 부드러워 다른 사람에게 단단함을 줍니다. 본질적으로 저융점이므로 다른 금속과 결합하면 내화물이 됩니다. 수세기 동안 그것은 오늘날에도 여전히 우리를 매료시키는 종과 대포, 기념물, 조각상 및 보석을 주조하는 데 사용되었습니다.

오늘 우리는 활자체 글꼴, 깡통 및 베어링에서 그것을 볼 것입니다. 동위원소 중 하나는 과학자들이 현재 화학자, 물리학자, 생물학자(감마 공명 분광학)가 널리 사용하는 새로운 연구 방법을 개발하는 데 도움이 되었습니다.

최근에 그는 탄화수소와 "친구를 사귀었고" 화학자들은 살충제, 촉매제, 안정제, 식물 성장 자극제, 의약품 및 페인트와 같은 놀라운 특성을 가진 물질을 준비하기 시작했습니다.

크리스마스 트리에 반짝이는 장난감을 보면 "금박"에 대한 우리의 지인을 알아볼 수 있습니다. 그는 별도의 아파트에 "살지" 않고 항상 다른 이웃과 함께 "공동 아파트"에 거주합니다. 대부분 그는 화강암 절벽과 바위 등 산에 있는 집을 선택합니다. 종종 강둑과 바다와 바다 해안을 따라 "정착"됩니다. 때로는 지하 깊은 곳에 살기도 합니다. 따라서 강제로 표면으로 "나오도록"하는 것은 쉽지 않으며 "이웃과의 연결을 끊는" 것은 더욱 어렵습니다. 이것이 바로 농축업자와 야금학자에게 많은 문제를 야기하는 이유입니다.

첫 만남.

고대 사람들은 이 은백색 금속을 어떻게 알게 되었으며, 언제 어디서 처음 알게 되었습니까?

불을받은 사람들은 그것을 사용하는 방법을 배웠습니다. 그들은 점토를 태우고 광석에서 금속을 제련했습니다. 고대 그리스인의 믿음에 따르면 인간이 주석을 알게 된 것은 바로 그때였습니다. 그래서 아름다운 시적 신화가 말합니다.

현대 과학은 이 질문에 어떻게 대답합니까?

아직까지 과학자들 사이에 합의가 이루어지지 않았고, 명확한 답도 없습니다.

학자 A.E. Fersman은 “기원전 5~6천년, 인간이 철을 제련하고 가공하는 법을 배우기 훨씬 이전에 이미 주석을 제련하는 방법을 알고 있었습니다.”라고 썼습니다. 그러나 모든 과학자가 이러한 관점을 공유하는 것은 아닙니다. 어떤 사람들은 고고학 발굴을 인용하여 이 사건이 거의 천년 후에 일어났다고 믿습니다. 지금까지 가장 오래된 주석 제품은 이집트 피라미드 중 하나에서 발견된 반지와 플라스크로 간주됩니다. 그것들은 기원전 2000년 중반에 만들어진 것으로 보인다.

1 Fersman A. E. 재미있는 지구화학. M.-L.: Detgiz, 1954, 174p.

그러나 이러한 발견은 아직 순수한 형태의 주석이 이전에 사용되지 않았다는 사실에 대한 충분히 강력한 증거가 될 수 없습니다. 이 금속은 공기와 습기에 대한 저항성이 낮기 때문에 많은 고대 주석 제품이 우리에게 도달하지 못했을 가능성이 있습니다. 또한 고대 동양에는 주석 매장량이 거의 없었습니다. 그들은 메소포타미아, 북부, 이란에서 만났습니다. 이집트에는 자체 주석이 없었고 이란에서 수입했습니다.

고대 인도 문학(Vedas, Mahabharata)에서는 주석을 트라푸(trapu)라고 합니다. 동시에 라틴어 이름 stannum은 산스크리트어 "sta"에서 유래했습니다. 즉, 지속적이고 "단단하고 내구성이 있습니다." 이는 또한 주석이 기원전 4000년 전부터 알려져 있었음을 시사합니다. Stano라는 단어에는 "정수", 연못, 호수라는 또 다른 의미도 있습니다. 20세기 중반에는 주석을 납의 일종으로 여겨 백연(Plumbum album)이라고 불렀고, 일반 납은 흑연(Plumbum nigrum)이라고 불렀습니다. 유명한 교수 N.A. Figurovsky에 따르면 러시아 이름 "주석"은 취하게 만드는 음료인 고대 슬라브어 단어 "주석"에서 유래되었습니다. 고대 슬라브 사람들은 그것을 납 용기에 저장했으며 분명히 금속 (납)을 그런 식으로 부르기 시작했습니다. N. A. Figurovsky는 "주석이라는 단어는 또 다른 액체체의 이름인 기름(올레움)... 주석과 관련된 단어인 주석(납 램프) 및 주석(주석 용기)의 이름과도 관련이 있습니다"라고 썼습니다.

더 일찍부터 사람들은 약 6500~7000년 전에 구리에 대해 알게 되었습니다. 일부 고고학자들은 인간이 더 이른 시기에 이 금속을 알게 되었다고 믿습니다.

60년대에는 차탈하이위크에서 세라믹 이전 신석기 시대의 층이 발견되었습니다. 이 지층을 분석한 결과 기원전 7~6천년까지 거슬러 올라갑니다. 이번 발굴 과정에서 구리 송곳이 발견되었습니다. 따라서 일부 과학자들은 인간이 세계에 대해 알게 된 것은 기원전 9,000년에 일어났다고 주장하기 시작했습니다. 그러나 후속 연구에서는 이러한 가정을 확인하지 못했습니다.

구리 광석은 종종 다양한 불순물로 오염되었습니다. 그 중에는 주석광석으로 된 검은 자갈도 있었을 가능성이 있습니다. 제련로에 들어가는 주석 함유 광석은 구리와 혼합되어 합금-청동( "합금"을 의미하는 페르시아어 "브론션"에서 유래)을 형성했습니다.

고대에도 구리 광석에 특정 광물을 첨가하면 구리 광석에서 금속 제련이 촉진된다는 것이 잘 알려져 있었습니다.

주석석 조각이 구리 광석에 플럭스로 첨가되었을 가능성이 높습니다.

구리를 제련하면서 우연히 얻은 청동은 그 먼 시대 사람들 사이에서 빠르게 인지도를 얻었습니다. 황금빛 노란색을 띠는 새로운 합금은 구리보다 훨씬 단단하고 완벽하게 단조되었으며 완벽하게 주조되었으며 잘 가공되었습니다.

학자 A.E. Fersman은 “우리는 어떻게 이 놀라운 합금이 인간에 의해 발견되었는지 알지 못합니다.”라고 썼습니다. "한 사람이 주석이 혼합된 구리 광석을 여러 번 제련했고(이러한 구리와 주석의 "복잡한" 침전물이 발생함) 결국 공동 제련의 결과를 알아차리고 그 중요성을 이해했다고 추정할 수 있습니다."

청동의 놀라운 특성은 거의 모든 곳에서 선사 시대 사람들이 구리를 사용하던 것을 대체하는 데 도움이 되었습니다. 무기는 도끼, 칼, 단검, 팁, 화살, 보석류-팔찌, 펜던트 등 청동으로 만들어지기 시작했습니다. 청동기 시대는 인류 문화에서 중요한 역할을 했습니다.

고대 야금학자들은 주석 광석 조각이 구리 제련에 매우 유익한 영향을 미친다는 사실을 알고 아마도 구리 광석 없이 검은 돌을 제련하려고 시도했을 것입니다. 은백색 금속 방울인 주석이 용해로에 나타났습니다.

그러나 청동기 시대에는 순수한 형태의 이 금속이 널리 사용되지 않았습니다. 장인들은 주석으로 무기와 그릇에 장식을 만들었습니다. 고대 그리스 신화 중 하나는 불과 대장장이의 신인 헤파이스토스가 영웅 아킬레스를 위해 방패를 만들고 주석으로 만든 장식품으로 장식한 방법을 알려줍니다. 일리아스의 저자 호머는 이렇게 말했습니다.

주석을 좋아하고 광석에서 주석을 제련하는 방법을 배운 고대 광석 광부들은 이 광석을 찾기 시작했습니다. 당시 그들은 과학과 기술이 현대 지질학자들에게 제공할 만큼 풍부한 다양한 도구와 방법을 갖고 있지 않았습니다.

몇 년 전 지질학자들은 감마 공명 주석 탐지기라는 새로운 독창적인 장치를 보유했습니다. 도움을 받으면 광석의 금속 함량을 1/100의 정확도로 결정할 수 있습니다.

추적자 사냥꾼과 마찬가지로 광부도 관찰력이 매우 뛰어났으며 이는 종종 지하 보물의 비밀을 밝혀내는 데 도움이 되었습니다. 마찬가지로 물과 나무는 광석 채굴자들에게 광석의 위치를 알려주는 경우가 많았습니다. 그들은 광석이 발생하는 곳에서 특정 유형의 나무, 관목, 버섯이 종종 자란다는 것을 경험을 통해 알고 있었습니다. 예를 들어, 어떤 곳에서는 카침(풀, 덜 자주 정향과의 하위 관목)이 거의 항상 구리 광석 매장지 위에서 자라며, 다른 곳에서는 참나무가 자랍니다.

광부들이 주석 광석을 발견했다는 다른 많은 징후가 있습니다. 추운 가을 밤에는 서리가 땅을 가볍게 덮고 나무 꼭대기를 은빛으로 물들입니다. 일부 광석이 있는 곳에서는 태양 광선으로 인해 서리가 가장 빨리 녹는다는 사실이 알려져 있습니다. 이는 광맥이 발생하는 곳에서 지구가 더 빨리 따뜻해지기 때문에 발생합니다 (결국 금속 산화물은 토양보다 열용량이 더 높습니다). 중세 시대에 유명한 야금학자 Agricola는 어두운 물체가 더 빨리 가열된다는 사실로 인해 광석 매장지에서 서리가 더 빨리 녹는 것을 설명했습니다.

고대의 광부들은 첨단 장비 없이도 덩굴을 이용해 주석을 포함한 다양한 금속 광석을 탐사했습니다. 일부는 개암나무 가지가 광석을 찾는 데 가장 적합하다고 생각했습니다. 다른 사람들은 물푸레나무를 사용하여 구리를, 납을, 특히 소나무 가지를 사용하여 주석을 발견했습니다.

일부 현대 과학자들은 "마술 지팡이"를 휘두르는 이 놀라운 기술을 단순한 사기 행위로 간주하거나 고대 미신의 메아리로 간주합니다.

다른 과학자들은 사금 및 광맥 금속을 찾는 고대 광석 광부의 뛰어난 기술에 감탄하며 광석 퇴적물에서 생성되는 자기장과 약한 전류에 대한 특별한 민감성을 그들에게 돌릴 준비가 되어 있습니다. 그리고 청동기 시대 사람들의 초자연적 감각, 예를 들어 손가락으로 “보는” 능력을 믿을 준비가 되어 있는 사람들도 있습니다. 물론 그러한 추측은 사실이 아니다.

주석에 대한 지식이 시작될 때 고대 사람들은 주로 강 퇴적물에서 사금으로부터 주석 광석을 채굴했습니다. 그 당시 그들은 이미 씻어내는 기술에 익숙했습니다. 나중에 주석은 깊은 주석 광석에서 채굴되기 시작했습니다.

광석은 노천 채굴을 통해 채굴되었습니다. 개방형 작업에서는 사고가 자주 발생했지만 잔해와 잔해 아래에서 광부들을 보호하기 위해 다리(기둥)가 만들어졌습니다. 지금까지 우리나라의 시베리아, 카자흐스탄, 알타이 및 기타 지역과 이미 청동기 시대(영국, 중국, 페루)에 구리와 주석이 채굴된 많은 곳에서 고대 작업에 대한 고고학 발굴 중에 죽은 광부의 해골이 발견되었습니다. .

붕괴 가능성을 방지하기 위해 기둥도 지하 공간에 남겨졌습니다. 그러나 이것들은 이미 아딧의 아치를 지탱하는 바위로 만든 기둥이나 기둥이었습니다. 이러한 고정 장치는 구리와 주석을 채굴했던 많은 고대 작업장에서 발견됩니다. 그러한 지지대는 종종 석판이나 블록으로 만들어졌으며 숲이 많은 곳에서는 나무 기둥이 자주 사용되었습니다. 그 옛날 사람들은 바위를 깎아 만든 계단이나 나무계단을 따라 지하회랑으로 내려갔습니다. 가장 흔히 이들은 노치가 있는 통나무이거나 두꺼운 가지가 잘린 나무였습니다. 우랄의 고대 광산 중 하나에서 그러한 계단이 발견되었습니다. 이러한 원시적인 계단을 이용하여 광부들은 작업장으로 내려갔을 뿐만 아니라 구유, 가죽 가방, 고리버들 바구니에 광석을 담아 들어올렸습니다.

처음에는 주석 광석을 불에 녹였습니다. 불의 불꽃은 저 융점 금속을 추출하기에 충분했습니다 (결국 주석은 이미 232도에서 녹습니다). 나중에 주석은 구덩이에서 제련되기 시작했으며, 그 벽은 지하수의 누출과 용융 금속이 땅으로 누출되는 것을 방지하기 위해 빽빽한 점토층으로 코팅되었습니다. 구덩이에는 장작과 광석 조각을 층층이 쌓아 놓았습니다.

사금에서 주석을 제련하는 기술은 다소 달랐습니다. 먼저 구덩이에 불을 지피고, 나무가 타면 타는 석탄 위에 광석을 부었습니다.

두 경우 모두 용융 중에 형성된 액체 금속이 피트 바닥에 축적되었습니다. 특수 국자로 떠서 틀에 부었습니다.

나중에 구덩이에서 연료 연소 과정을 개선하기 위해 벨로우즈를 사용하여 공기를 공급하기 시작했습니다. 이 작은 개선으로 구덩이의 용량을 늘릴 수 있었고 더 넓고 깊어지기 시작했습니다. 그러나 시간이 지남에 따라 수영 트렁크가 커지고 구덩이 바닥에서 금속을 꺼내기가 어려워졌습니다.

우리가 지금 말하는 것처럼 우리를 도운 것은 작업의 독창성이었습니다. 고대 야금학자 중 한 명이 광석 제련을 위한 새로운 "장치"를 고안했습니다. 내부는 내화 점토로 코팅된 커다란 나무 통입니다. 이 "라이닝"은 고온을 안정적으로 견뎌냈습니다. 곧 구덩이(로)를 교체했습니다. 석탄과 광석을 층층이 부어 넣고 벨로우즈로 공기를 불어 넣는 통에서 금속을 제련하는 것이 구덩이보다 나쁘지는 않지만 훨씬 더 편리하다는 것이 밝혀졌습니다.

몇 세기가 지나고 금속 제련 기술이 향상되었습니다. 배럴은 소형 수공예 용광로로 교체되었습니다(이러한 수제 용광로는 20세기 초 중국에서 주석 제련에 사용되었습니다). 벽돌이나 돌로 만든 이러한 용광로는 먼저 나무와 석탄으로 가열 된 다음 주석 광석과 숯 (나중에 코크스)을 층별로 적재했습니다. 공기도 풀무로 분출했지만 이전보다 훨씬 많은 양의 공기가 필요했기 때문에 송풍기는 말로 구동되었습니다. 나중에 말 견인력은 배수 바퀴로 대체되었습니다.

그러나 원시용광로에서 주석광석을 제련할 때에는 슬래그도 녹는 온도에 도달하는 것이 불가능했습니다. 폐석은 소결된 조밀한 덩어리의 형태로 로에 남아 있었다. 따라서 용해가 완료되면 슬래그를 제거하기 위해 용해로를 해체해야 했다.

시간이 지나면서 주석은 훨씬 더 큰 용광로와 더 높은 온도에서 제련되어 용융 슬래그가 생성되었습니다. 그러나 주석의 회수와 동시에 철의 회수도 일어났습니다. 그 결과 다양한 내화성 철-주석 합금이 탄생했습니다(야금학자들은 이를 "하틀링(Hartlings)"이라고 부릅니다). 그들은 순수 주석의 수율을 크게 감소시켰습니다. 고로의 또 다른 단점은 큰 조각으로 구성된 주석 광석만 제련할 수 있다는 점이었습니다. 그러나 그러한 광석은 거의 없었습니다. 나중에 야금학자들은 간단한 세척으로 얻은 광석과 정광을 그러한 용광로에서 처리하는 방법을 배웠습니다. 그들은 특수 격자 위에 미리 소결되었습니다.

주석 제련 기술은 천천히 향상되었습니다. 18세기 초 영국에서 처음으로 용광로가 화격자 화실이 있는 반사로로 교체되었습니다. 미분탄을 사용하여 가열하고 나중에 사용했습니다.

반사로는 이에 비해 많은 장점이 있었습니다. 광산이 있었기 때문에 그들은 빠르게 그들을 옮기기 시작했습니다. 그러나 반사로에서는 제련 중 광석의 가열 온도를 1300-1350도 이상으로 높이는 것이 불가능했습니다. 슬래그에서 주석을 완전히 추출하려면 석회를 많이 첨가해야 하며, 이로 인해 녹는점이 1400~1500도까지 높아집니다.

30~40년대에는 더 높은 온도를 얻을 수 있는 전기로의 철강 슬래그에서 주석이 추출되었습니다. 이제 이러한 용광로에서는 주석이 풍부한 정광이 녹습니다 (철 불순물이 포함되지 않은 경우). 즉, 추가 슬래그 처리없이 금속이 제련됩니다. 또한 전기로는 단위면적당 생산성이 반사로에 비해 월등히 높다. 전기로를 사용하면 생산 표준을 개선하고 야금 기술자의 작업 조건을 개선할 수 있었습니다.

채굴 및 제련 기술의 발전에도 불구하고 주석은 여전히 값비싼 금속입니다.

악마의 울부짖음.수세기 동안 여러 나라의 연금술사들은 비금속에서 금을 얻으려고 노력했지만 실패했습니다. 연금술사들은 자연은 항상 금과 같은 완벽한 물체를 만들기 위해 노력하지만 불리한 상황으로 인해 이것을 방해하고 금 대신 구리, 납, 주석과 같은 열등한 금속이 형성되었다고 가르쳤습니다. 하지만 납이나 주석을 금으로 바꾸려면 먼저 '현자의 돌', 즉 비약을 준비해야 합니다.

연금술사들은 이 기적의 비약을 끈기 있고 끈질기게 찾았습니다.

고대 그리스 철학자이자 자연주의자인 아리스토텔레스의 가르침을 사용하여 연금술사들은 모든 금속이 황과 수은이라는 두 가지 운반체 원소로 구성되어 있다고 주장했습니다. 그것들은 금속성의 기초인 순수한 수은으로 구성되어 있으며 비금속은 변동성의 시작인 황이 훨씬 더 많이 혼합되어 있습니다. 그러므로 금을 얻으려면 유황을 제거할 수 있어야 합니다.

그러나 그들의 모든 노력은 헛된 것이었다. 그들은 기존의 "철학자의 돌"을 찾지 못했고 비금속을 금으로 바꿀 수도 없었습니다.

가르치는 것이 복잡함에도 불구하고 연금술사는 화학의 발전에 상당한 기여를 했습니다. 신화에 나오는 비약을 찾기 위해 그들은 많은 염과 산을 발견하고 이를 정제하는 방법을 개발했습니다.

다양한 금속을 금으로 바꾸기 위해 실험하면서 연금술사들은 주석에 많은 관심을 기울였습니다. 그들은 주로 그 신비한 특성에 매료되었습니다. 지구상에서 가장 부드러운 금속 중 하나인 주석은 구리와 합금되면 경도가 높아집니다.

그러나 연금술사들을 더욱 놀라게 한 것은 아마도 양철 막대를 구부릴 때 선명하게 들리는 딱딱거리는 소리였을 것입니다. “이것은 메탈에 들어간 악마의 목소리다”라고 그들은 말했다.

연금술사들은 자신들이 이해할 수 없는 현상(유명 연금술사 하버가 발견한)을 “틴 크라이”라고 불렀습니다. 우리 시대에는이 이름이 보존되었지만 이제는 악마가내는 소리와 관련이 없지만 영어 단어 삐걱 거리는 소리, 삐걱 거리는 소리, 크런치에서 유래했습니다. 이 딱딱거리는 소리(다른 금속에서는 관찰되지 않음)의 원인이 이제 해결되었습니다. 주석 막대는 결정이 약간 움직이고 서로 마찰하기 때문에 "바삭"합니다.

전성이 있고 가용성인 금속인 주석은 귀금속과 구리에 이어 두 번째로 전성이 좋기 때문에 얇은 호일(스타니올) 시트를 쉽게 얻을 수 있습니다. 은백색이고 희미한 푸른빛을 띠며 투과광에 따라 갈색으로 변합니다. 주석은 다른 금속과 마찬가지로 일부 비금속(염소, 황, 불소, 브롬)과 염을 형성하여 국민경제에 사용됩니다. 주석은 탄소나 질소와 직접 상호작용하지 않습니다. 또한 수소 및 실리콘과의 직접적인 접촉에도 "무관심"합니다. 그러나 주석 수소화물과 질화물은 간접적으로 얻을 수 있습니다.

주석 조각을 묽은 염산이나 황산 용액에 던지면 녹는 데 매우 오랜 시간이 걸립니다. 이 금속은 다른 강산(질산, 브롬화수소산)의 수용액과 마찬가지로 천천히 반응하며, 주석은 유기산(아세트산, 옥살산)에 거의 용해되지 않습니다. 주석이 이러한 행동을 하는 이유는 무엇입니까? 이는 화학적 활성에 따라 모든 금속(및 수소)이 위치하는 일련의 전압에서 주석과 수소의 정상 전위 값의 약간의 차이로 설명됩니다. 이 줄에서 왼쪽으로 갈수록 금속이 수소로부터 멀어질수록 산에서 수소를 더 빨리 대체합니다. 이 계열의 주석은 수소와 매우 가까운 곳에 위치합니다.

주석은 산(희석 및 농축)뿐만 아니라 알칼리에도 용해되어 반응 조건에 따라 두 그룹의 화합물(아석산염과 주석산염)을 형성합니다.

화학자들은 인산염, 질화물, 황산염과 같은 산과 함께 다양한 주석 화합물을 얻었습니다. 그들 모두는 결정질 고체입니다. 대조적으로, 주석 질산염 Sn(NO3)2는 이동성 액체이며 물에 잘 녹습니다. 그리고 이 주석 유도체의 또 다른 특이한 특성은 영하 20도에서도 녹는다는 점입니다. 업계에서는 황과 염소가 함유된 주석 화합물이 가장 자주 사용됩니다.

도예가와 염색가 모두요. 15세기 말, 연금술사 바실리 발렌틴(Vasily Valentin)은 기적적인 비약을 얻으려는 헛된 희망으로 식염, 명반, 황산철의 혼합물을 하소하기 시작했습니다. 엘릭서는 효과가 없었지만 이전에 알려지지 않은 새로운 액체가 용기에 형성되었습니다. 그녀는 공중에서 담배를 피웠다. 이 연기를 흡입하면 심한 기침이 발생했습니다. 액체를 맛보면 혀가 데었습니다. 직물에 떨어진 액체 방울이 직물을 태워 금속을 부식시키고 용해시켰습니다. 염산이었습니다. 연금술사는 이 액체를 '신 알코올'이라고 불렀습니다. 거의 반세기 후에 또 다른 유럽의 연금술사인 안드레이 리바비우스(Andrei Libavius)는 "신 알코올"에 관심을 갖게 되었습니다. 그는 전임자의 실험을 반복하여 정확히 동일한 부식성 액체를 얻었습니다. 우선, 그는 "산성 알코올"이 금속에 어떻게 작용하는지 알아보기로 결정했습니다. 이 부식성 액체에는 구리, 철, 아연이 용해되어 있습니다. 주석을 "산성 알코올"에 용해시킨 후 Libavius는 생성된 용액을 증발시켜 흰색 마름모꼴 결정을 얻었습니다. 이것은 어떤 물질이었나요? 이제 우리는 이것을 염화제1주석이라고 부릅니다. 그 당시에는 염소에 대해 아는 사람이 아무도 없었습니다. 이 원소는 1774년 스웨덴의 유명한 화학자 Scheele에 의해 처음 발견되었고 이후 영국 과학자 Davy(1810)에 의해 발견되었습니다. 연금술사가 받은 소금을 무엇이라고 불렀는지 우리는 모르지만, 그는 그것을 가지고 다양한 실험을 시작했습니다. 우선, 나는 새로운 물질이 조직에 미치는 영향을 테스트하기로 결정했습니다. 이 소금이 산성 알코올뿐만 아니라 그것들도 파괴할 것인가? 염화주석은 결코 직물 재료의 최악의 적이 아니라는 것이 밝혀졌습니다.

고대에도 사람들은 다양한 식물의 꽃, 과일, 뿌리에서 추출한 염료로 양모와 직물을 염색하는 방법을 배웠습니다. 당시 일부 동물성 페인트도 사용되었습니다. 한때 페르시아 왕들의 토가와 예복을 염색하는 데 사용되었던 고대 보라색은 연체동물 종 중 하나에서 얻었습니다. 남아메리카의 인디언들은 선인장에서 채취한 진딧물인 코치닐에서 얻은 염료인 카민을 사용하여 오랫동안 염색한 직물을 진홍색으로 만들었습니다.

고대 염색가들은 직물의 색상을 강화하는 물질인 매염제에 대해 잘 알고 있었습니다. 대부분 천연 미네랄에서 얻어졌습니다. 따라서 그리스와 로마의 염색가들은 직물을 염색할 때 명반을 널리 사용했습니다. 기원전 5세기에 살았던 그리스 역사가 헤로도토스는 이를 "알루미늄"이라고 불렀고, 400년 후 고대 로마 과학자 플리니우스는 이를 "알루미늄"이라고 불렀습니다.

염화주석도 좋은 매염제로 밝혀졌습니다. Libavius가 밝은 색상의 천 조각을 용액에 담그면 색상이 퇴색되지 않았을뿐만 아니라 더욱 밝아졌습니다.

그러나 연금술사의 발견이 실제로 적용되기까지는 수십 년이 더 걸렸습니다. 염색에 주석 매염제를 최초로 사용한 사람 중 하나는 네덜란드의 화학자 Drebbel이었습니다. 곧 이 발견은 많은 나라의 염색가들 사이에서 널리 인정을 받게 되었습니다.

당시 유럽에서는 면직물을 가공하고 생산하는 방법을 아직 몰랐습니다. 그들은 중동과 인도 국가에서 가져 왔습니다. 당시 인도의 도시 캘커타에서 가져온 얇은 면 칼리코 직물(이후 칼리코라고 함)이 유럽에서 널리 사용되었습니다. 이 원단은 본래의 색상으로 나를 매료시켰습니다. 염색가들은 주석 매염제를 사용하여 붉은 무늬, 꽃, 단순한 디자인을 직물에 적용했습니다. 시간이 지나면서 염색가들은 양모와 실크 직물을 염색하기 위해 주석 매염제를 사용하기 시작했습니다.

100년 이상 동안 염화주석은 화학자들이 햇볕에 바래지 않는 내구성 있는 유기 페인트를 만드는 데 도움을 주었습니다. 염화주석은 강력한 환원제이고 물, 알코올, 에테르 및 기타 여러 유기 용매에 잘 녹기 때문에 다른 많은 산업에서도 사용됩니다.

염화주석의 가까운 "친척"인 사염화주석도 일부 산업에서 널리 사용되는 귀중한 특성을 많이 갖고 있습니다. 이는 건조 염소 흐름을 액체 주석에 통과시켜 얻습니다. 염화주석과 마찬가지로 물과 각종 유기용매에 잘 녹지만, 그 자체로는 황, 인, 요오드를 녹일 수 있다.

이미 200여년 전에 우리는 여성들 사이에서 끊임없는 성공을 누리고 있는 아름다운 프린트 옥양목을 우리나라에서 만드는 방법을 배웠습니다. 사염화주석 덕분에 친츠에 선명하고 내구성 있는 인쇄 패턴이나 장식을 얻을 수 있습니다. 섬유 작업자는 또한 이를 마무리제로 사용합니다(프랑스 감정가로부터 - 최종적으로 직물을 마무리하기 위해). 주석산나트륨(Na2SnO3)도 섬유 산업에서 동일한 목적으로 성공적으로 사용됩니다. 주석산은 쉽게 얻을 수 있습니다. 이산화주석(SnO2)을 약간의 알칼리와 융합하거나 새로 준비한 이산화주석 수화물을 알칼리 용액에 용해시키기만 하면 됩니다. Stannat는 섬유 작업자뿐만 아니라 무선 기술자도 사용합니다. 따라서 주석산 바륨은 다양한 무선 공학 장치에 널리 사용되며 우수한 유전체입니다.

이산화주석은 오랫동안 도자기에 사용되어 왔습니다. 우리는 수천 년 전에 점토 반죽으로 처음으로 냄비나 주전자를 만들어 불에 태우기 시작한 사람의 이름을 모릅니다. 그러나 그 이후로 세계 모든 국가의 인구 사이에서 도자기에 대한 수요가 높아졌습니다. 처음에는 고대 도공의 제품이 흉측한 모습을 보였습니다. 그러나 도자기의 가장 중요한 단점은 내벽의 다공성입니다. 그러한 접시는 물이 스며드는 작은 채널 인 많은 모세 혈관에 의해 관통되었습니다. 그러한 점토 용기에 물이나 기타 액체를 몇 시간 동안 보존하는 것은 불가능했습니다.

오랫동안 그들은 점토 제품의 표면을 다공성으로 만드는 방법을 찾지 못했습니다. 그러나 위대한 발견의 역사에서 흔히 일어났던 것처럼 우연이 도움이 되었습니다. 어떻게 든 모래와 소다의 약간의 혼합물이 소성 준비가 된 점토 냄비 중 하나에 떨어졌습니다. 도공이 도자기를 굽고 가마에서 꺼냈을 때 그 중 하나에서 도자기의 내부 표면 전체를 덮고 있는 매끄럽고 반짝이는 막이 있는 것을 보았을 때 그가 얼마나 놀랐을지 상상해 보십시오.

따라서 우연은 고대 도예가들이 신뢰할 수 있는 유리 필름으로 제품의 모공을 막는 데 도움이 되었습니다. 글레이즈라고 불렸어요. 나중에 그들은 유약에 석회를 첨가하기 시작했고 주석 광석, 주석석이 있던 일부 장소에는 첨가되었습니다. 점차적으로 우리는 모래와 소다의 혼합물에 다양한 물질을 추가하여 다양한 색상의 유약을 만드는 방법을 배웠습니다.

유약의 우연한 발견은 이어서 유리의 우연한 발견으로 이어졌습니다. 한번은 도예가가 자신의 도자기 중 하나에 유약을 아주 부주의하게 발랐습니다. 소성 후 균일하고 매끄러운 유약 필름 대신 냄비에서 작고 반짝이는 유리 덩어리가 발견되었습니다. 이것이 유리 제조의 시작이었습니다.

이미 최초의 유리 제조업자들은 이산화주석의 도움으로 아름다운 흰색 유약을 얻을 수 있다는 것을 알고 있었습니다. 따라서 석석을 소량 첨가하면 아름다운 유백색 유리를 제조할 수 있다. 이 유리는 아름다웠지만 불투명했습니다. 광선이 그것을 통과했지만 그것을 통과하는 것은 불가능했습니다. 나중에 유리 제조업자들은 그러한 유리를 “귀머거리”라고 불렀습니다. 이는 혼합물에 다양한 물질의 분말을 첨가하여 얻었으나 주로 이산화주석 또는 미세하게 분쇄된 석석입니다. 그리고 현재 다양한 기술적 목적을 위해 "블라인드" 안경이 준비되고 있습니다. 이산화주석과 백색 유약을 첨가하여 얻습니다.

아마도 투명 유리와 불투명 유리를 만들기 시작하기 전부터 유리 제조업자들은 색유리를 만드는 법을 배웠을 것입니다. 수세기 전에 특정 재료의 불순물이 코발트-청색, 크롬-황록색, 망간-보라색 등 다양한 색상의 유리를 착색한다는 사실이 알려졌습니다.

40년이 넘는 세월 동안 모스크바 크렘린의 탑에서는 루비 별들이 24시간 내내 불타고 있습니다. 이는 우리나라 승리의 상징입니다.

별이 밤처럼 낮에도 밝게 빛날 수 있도록 별을 구성하는 연한 빨간색 유리를 유백색 유리 안감 위에 배치했습니다. 그리고 그것은 이산화주석의 참여 없이는 준비되지 않았습니다.

화학자와 농부 모두.다양한 산업 분야에서 널리 사용되는 폴리염화비닐을 소재로 한 다양한 제품이 있습니다. 그러나 그의 모든 좋은 특성에도 불구하고 그는 태양을 “두려워”합니다. 광선의 작용으로부터 보호하기 위해 유기 주석이 사용됩니다. 디부틸 및 디옥틸 스타난, 모노알킬 스타난, 디알킬 주석 라우레이트 및 디알킬 주석 디말레에이트가 안정제로 사용됩니다.

1950년대 화학자들은 규칙적인 분자 구조를 가진 다양한 탄화수소로부터 고분자를 합성하는 방법을 개발했습니다. 이를 입체규칙성(stereoregular) 또는 이소택틱(isotactic)이라고 합니다. 이러한 폴리머를 얻는 실질적인 가치는 원하는 특성을 가진 재료를 만들 수 있다는 것입니다. 그리고 여기서 우리는 유기주석 촉매 없이는 할 수 없습니다. 화학산업에 이 방법을 도입하는 것의 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않습니다.

투명한 필름, 판, 플라스틱 용기를 얻기 위한 고체 폴리염화비닐 가공은 180°C의 온도에서 수행됩니다. 폴리머가 퍼지는 것을 방지하려면 열 안정제가 필요합니다. 그리고 여기서 유기주석이 구출됩니다 - 디알킬틴 메르캅탄과 디알킬틴 디이소옥틸 글리콜레이트.

타이어는 가장 중요한 액세서리입니다. 서비스 기간이 길어질수록 자동차 작동 비용이 저렴해집니다. 따라서 화학자들은 더 내구성 있고 탄력 있는 고무를 만들 수 있는 새로운 유형의 합성 고무를 만들어 투과성을 높이려고 노력하고 있습니다.

타이어의 내구성을 위한 싸움에서 화학자들은 몇 년 전 또 다른 승리를 거두었습니다. 석탄의 건식 증류와 석유 제품의 정제에서 얻은 일부 유기 물질을 사용하여 새로운 유형의 합성 고무인 우레탄을 만들었습니다. 자연산보다 2배 빨리 닳습니다. 도움이 된 촉매는 실리콘 고무와 에폭시 수지의 경화제 역할을 하는 주석 디아주산염이었습니다.

조개 껍질과 기타 해양 및 담수 유기체로 인해 선박 용골이 오염되면 선원과 선원에게 많은 슬픔과 어려움을 안겨줍니다. 일반적으로 선박 및 항만 시설의 수중 부분을 보호하기 위해 구리 및 수은 화합물, 덜 자주 아연 및 납 첨가제로 만들어진 페인트 및 플라스틱 코팅이 사용됩니다. 그러나 금속 부품의 전기화학적 부식을 유발한다는 큰 단점이 있습니다. 유기주석 중합체 또는 유기 또는 유기원소 단량체와의 공중합체를 기반으로 한 보호 코팅이 훨씬 더 효과적인 것으로 입증되었습니다.

유기주석 유리는 자외선과 엑스레이로부터 안전하게 보호합니다. 유기주석 제제는 농부들에게 많은 귀중한 서비스를 제공합니다. 인간은 땅을 경작하고 곡물과 채소를 재배하는 법을 배운 이후로 계속해서 잡초와 싸워 왔습니다. 화학자들은 잡초를 죽이는 데 사용되지만 농작물에는 해를 끼치지 않는 제초제라는 수백 가지의 새로운 약물을 개발했습니다. 그중에는 트리비닐클로로스탄탄과 그 유도체가 있습니다.

유기주석 제제는 농업 해충 방제에 더욱 효과적입니다. 실제로 지금도 현대적인 농법을 사용하면 해충으로 인한 손실이 25~30%에 이릅니다. 질병과 해충으로 인한 감자 작물 손실은 훨씬 더 큽니다.

당사 제품 "브레스탄"(트리페닐주석 아세테이트)은 사탕무와 감자 해충을 신속하게 박멸합니다. 헥타르당 0.01% 용액 600리터를 살포할 수 있는 양입니다. 또한 열대 및 아열대 작물의 지속적인 곰팡이 질병을 퇴치하는 신뢰할 수 있는 수단입니다. 그리고 식물의 성장을 촉진합니다.

100여년 전에 알려진 많은 유기주석 화합물(트리에틸스탄나놀, 헥사부틸디스탄누옥산)의 독성 특성은 이제 환경 오염 방지, 산업 폐수 정화, 집 곰팡이 및 기타 목재 해충 퇴치에 도움이 됩니다.

말레산 무수물, 스티렌, 염화 비닐, 에틸렌 및 부타디엔과 유기주석 아크릴레이트의 공중합체는 높은 감염 밀도에서도 대장균, 황색포도상구균, 브루셀라 및 기타 여러 미생물을 완전히 파괴하는 탁월한 방부제로 밝혀졌습니다. 수의사는 애완동물의 벌레와 싸우기 위해 유기주석 제제를 쉽게 사용합니다.

표적화된 생물학적 활성을 강화하기 위해 일부 유기 물질 첨가제가 제제에 도입됩니다. 예를 들어 벤질트리에틸암모늄 클로라이드와 헥사부틸디스탄누옥산의 혼합물 용액은 황색 포도상구균을 5분 안에 파괴합니다.

과학자들은 다양한 유기주석 약물을 합성하는 다양한 방법을 개발했습니다. 출발 원료는 순수한 금속 주석 또는 그 합금이지만 대부분 사염화주석과 다양한 유기(종종 유기원소) 화합물입니다. 반응은 촉매 존재 하에서 일어난다.

유기주석은 아직 "아기"입니다. 그녀 앞에는 멋진 미래가 있습니다. 이것은 그녀의 훌륭한 자질로 보장됩니다.

운전자와 프린터 모두.자동차, 공작기계, 엔진에는 샤프트가 있습니다. 회전할 때 강한 마찰이 발생하여 부품이 빠르게 마찰됩니다. 마찰의 유해한 영향을 줄이는 방법과 이를 제거하는 방법은 무엇입니까? 윤활제를 사용할 수 있습니다. 이상적인 작동 조건에서는 샤프트와 베어링 쉘이 서로 접촉하지 않아야 하므로 마모되지 않습니다. 베어링의 정상적인 작동 조건에서는 이는 달성될 수 없습니다. 마찰 계수를 줄이기 위해 마찰 방지 합금이 사용됩니다. 이 합금은 단단해야 하며 동시에 샤프트와 라이너의 구성이 다른 경우 라이너가 "부서질" 수 있도록 충분히 부드럽고 플라스틱이어야 합니다.

베어링 합금 제조에 적합한 구성을 찾기 위해 야금학자들은 가장 부드러운 금속인 납과 주석에 관심을 돌렸습니다.

엔지니어 I. Babbitt가 1839년에 제안한 최초의 감마 합금은 주석 83%, 안티몬 11%, 구리 6%를 함유했습니다. 그 후, 구성 부품의 함량이 약간 변경된 유사한 감마 합금이 Babbitt(발명자의 이름을 따서 명명)라고 불리기 시작하여 널리 보급되었습니다. 현재 표준 배빗 외에도 연성이 향상된 합금이 국내 및 해외에서 생산되고 있습니다.

합금의 부드러운 플라스틱 덩어리에는 단단한 금속 결정이 고르게 분포되어 마모에 잘 견디고 필요한 경우 라이너에 압착됩니다.

주석은 비싸고 희귀한 금속이므로 이제 베어링을 롤러 및 볼 베어링이 있는 Babbitt 라이너로 교체하려는 노력이 점점 더 늘어나고 있습니다.

프린터와 프린터는 수백 년 전에 주석 합금을 사용하기 시작했습니다.

그는 금속 틀에 글자를 주조하여 인쇄용 서체를 만들기로 결정했습니다. 그것은 납으로 만들어졌고, 바닥에는 깊이 있는 문자 문양이 양각으로 새겨져 있는 구리 블록이 있었습니다. 처음에 구텐베르크는 소량의 납을 첨가하여 주석으로 글자를 주조했습니다. 나중에 그는 hart(독일어 "hart"에서 유래 - 단단함)라고 불리는 상당한 안티몬 혼합물(20% 이상)이 포함된 최고의 합금을 선택했습니다. 그것은 납과 주석의 합금보다 훨씬 더 강한 것으로 밝혀졌으며 그 이름을 완전히 정당화했습니다.

구텐베르크가 구성 부분의 내용을 약간만 변경하여 구성한 인쇄용 합금은 오늘날에도 여전히 사용되지만 여전히 주석이 지배적인 위치를 차지하고 있습니다.

인류의 은인.구텐베르크가 주석으로 인쇄된 글자를 주조하던 시절에는 오스트리아, 벨기에, 영국에서 백납 도구가 널리 사용되었습니다. 주석 숟가락과 컵, 그릇과 주전자, 접시와 접시의 생산은 보헤미아의 광석 산맥에서 풍부한 주석 광석이 발견된 12세기에 시작되었습니다. 액체 금속을 더 잘 따르기 위해 주석을 납과 합금했습니다(10:1).

나중에는 주방과 식기류가 납 함량이 더 높은(최대 15%) 주석 합금으로 만들어지기 시작했으며 안티몬과 때로는 소량의 구리와 아연도 첨가되었습니다. 이 합금 중 하나는 "영국 금속"이라고 불렸습니다.

주석 도구는 황동이나 철로 만든 주형으로 만들어졌으며 덜 자주 석고로 만들어졌습니다. 뚜껑과 손잡이, 개별 부품은 납땜으로 연결했습니다. 예술적 장식품, 식물과 동물의 평면 및 부조 이미지가 포함된 요리는 특히 높은 평가를 받았습니다. 중부 유럽에서는 독일 장인이 만든 주석 제품이 유명했다. 독일에는 그릇 장인이 한 명이라도 일하지 않는 도시가 없었습니다. 뉘른베르크에만 159명의 주석 노동자가 있었습니다. 각 신제품에는 마스터 또는 도시의 마크가 표시되었습니다. 작업장의 상징으로 제작된 커다란 양철 주전자는 도시 장인들의 자부심으로 여겨졌습니다.

수세기에 걸쳐 특정 도시와 지역의 특징적인 예술적 장식과 형태의 전통이 보존되었습니다.

뿌리 깊은 민속 모티프와 함께 잔, 그릇, 촛대, 주전자의 예술적 장식도 고전 예술의 영향을 받았습니다.

최근 몇 년 동안 전해 주석 도금 방법의 광범위한 사용으로 인해 함량 감소로 인해 재활용 재료에서 얻는 주석의 양이 점점 줄어들고 있으며, 이를 통해 생산 단위당 주석 소비를 줄일 수 있습니다.

소비에트 사회주의 공화국 연방(CCCP)에서 토착 광석으로 주석을 제련하기 시작한 최초의 공장은 1934년 모스크바 근처 포돌스크에 건설되었습니다. 그는 주석이 풍부한 광석(가공을 위해 공장에 공급되는 농축물에는 주석이 40~70% 함유되어 있음)을 연구하기 위해 7년 동안 일했습니다. 먼저, 농축물을 배소하여 비소와 황 등의 불순물을 제거하였다. 플럭스는 재에 첨가되어 반사로에서 녹였습니다. 생성된 조주석은 불순물을 내화성 화합물로 결합시키는 특수 첨가제를 사용하여 보일러에서 정제되었습니다. 이 제련 과정에서 주석 함량이 높은 슬래그가 남았습니다. 그것들은 정제되었고, 주석 함량이 1%도 안 되는 슬래그가 쓰레기장으로 들어갔습니다. 이 공장은 또한 금속을 함유한 다양한 스크랩과 폐기물로부터 2차 주석을 생산했습니다.

전쟁 전 주석 광석 채굴과 정광 생산의 급속한 성장으로 인해 노보시비르스크에 두 번째 주석 공장 건설이 1940년에 시작되었습니다. 발사는 1943년으로 예정되어 있었다. 우리나라에 대한 나치의 배신적인 공격으로 인해 이러한 계획이 변경되었습니다. 1941년 가을, 포돌스크 공장은 노보시비르스크로 대피했습니다. 노동자와 엔지니어들은 해체된 포돌스크 공장의 장비와 정광 및 조주석을 운반했습니다. 두 달 후, 공장에서는 주석-납 합금을 생산하기 시작했습니다.

처음에 기업은 많은 어려움에 직면했습니다. 특히 원자재의 선적 및 하역, 운송, 요금 준비에 대한 모든 작업이 수동으로 수행되었습니다. 그럼에도 불구하고 공장은 생산 계획을 이행하고 주석-납 합금을 중단 없이 고객에게 공급했습니다.

처음에 노보시비르스크 공장은 포돌스크 주석 공장에서 채택한 주석 제련 및 합금 생산 기술을 사용했습니다. 1942년 2월 23일 최초의 반사로에서 최초의 용융물이 생산되었습니다. 6개월 후, 여러 개의 반사로가 더 가동되었습니다. 나중에 공장에서는 보다 현대적인 주석 제련 기술을 개발하기 시작했습니다. 복잡한 구성의 가장 열악한 주석 농축물을 농축하기 위한 새로운 계획이 제공되었습니다. 완성된 정광을 전기로에서 녹였다.

새로운 기술 생산의 개발은 전후에만 완료되었습니다. 1947년에 최종 정광 계획이 도입되었으며, 이는 오늘날에도 약간의 변경을 거쳐 여전히 사용되고 있으며, 1948년 말에는 전기 제련 공정이 도입되었습니다.

1953년부터 이 공장에서는 주석 함량이 높은 주석과 배빗을 생산하기 시작했습니다. 이는 정제 공정이 개선되어 원석에 있는 불순물을 모두 제거할 수 있게 되었기 때문에 가능했습니다.

구역 제련 방법, 슬러지 정광의 전기 제련, 주석 진공 정련 등 기타 많은 기술 개선이 공장에 도입되었습니다.

이러한 모든 개선으로 인해 열악한 정광의 가공이 가능해지고 순도가 높은 주석을 얻을 수 있게 되었습니다. 그러나 공장팀은 달성된 성공에만 안주하지 않습니다. 앞으로는 정광에서 주석과 기타 금속을 더욱 완벽하게 추출할 수 있는 더욱 발전된 주석 생산 계획이 도입될 것입니다. 여기에는 화학적 농축 공정, 직접 흐름 침출 및 저온 환원이 포함됩니다.

노보시비르스크 주석 공장과 함께 주석-납 합금은 2차 원자재도 처리하는 랴잔 비철금속 생산 및 가공 공장에서 생산됩니다. 공장의 제품 범위에는 황산아연과 다양한 중간 제품도 포함됩니다. 이 공장의 성과 중 하나는 주석 함량이 낮은 슬래그를 성공적으로 처리한 것입니다.

야금 공장은 지속적으로 증가하는 높은 기술 및 경제적 생산 지표, 특히 더 높은 금속 회수율을 달성했습니다. 연구 및 디자인 기관과의 긴밀하고 창의적인 협력 덕분에 제10차 5개년 계획 동안 주석 추출량을 1.1% 늘릴 수 있었습니다. 외국인들은 공장에서 성공적으로 사용되는 우리 과학자 및 엔지니어의 개발품 중 일부를 기꺼이 구매하고 있습니다.

그러나 지금까지 정광의 귀중한 구성 요소 중 일부는 마무리 과정에서 광미로 들어가 덤프에 축적되었습니다. CPSU XXVI 의회의 결정에 따라 가공된 광석의 품질 저하(황화물의 존재)를 고려하여 공장의 내부 매장량을 널리 사용할 수 있는 주석 생산 계획이 개발 및 실행되고 있습니다. , 전기석, 비소 및 기타 유해한 불순물).

주석 산업 중앙 과학 연구소(TsNIIolovo)는 중앙 집중식 마감 처리를 통해 원석 정광 생산을 위한 효과적이고 비용 효과적인 기술을 개발했습니다. 이를 통해 모든 폐기물을 완전히 활용할 수 있습니다. 중앙 집중식 마무리를 통해 얻은 황화물 다금속을 처리하려면 사이클론 전열 방법을 사용하거나 다양한 염화물 승화 옵션을 사용하여 진공 유동층에서 처리할 수 있습니다. 선광 공정과 야금 공정 사이의 중앙 집중식 마감 처리를 통해 첫째로 거친 정광에서 주석의 절반 이상을 추출할 수 있으며, 둘째로 야금 공정에 사용되는 주석이 부족한 제품의 양을 거의 절반으로 줄일 수 있습니다.

선광 및 야금 단지의 도입으로 품질에 관계없이 모든 광석을 가공에 실제로 사용할 수 있게 되었습니다. 그리고 이는 결과적으로 주석 채굴 및 가공 산업의 원자재 기반 확대에 기여할 것입니다.

주석제품

천둥의 신 목성의 이름을 딴 이 행성은 중세 연금술사들에 의해 주석과 연관되어 있었습니다. 이 부드럽고 유연한 금속이 강력하고 복수심에 불타는 신의 상징이라고 상상하기는 어렵습니다. 이 연결을 설정할 때 연금술사는 무엇을 안내받았습니까?

과학적으로 인정된 주석 "stannum"의 라틴어 이름은 "저항성", "고체"를 의미하는 산스크리트어 어근 "sta"에서 파생되었습니다.

순수한 형태의 주석이 제품 제조에 사용되기 시작한 정확한 시기를 아직 확립하는 것은 불가능했습니다. 단편적인 정보만 알려져 있으며, 이는 때때로 고고학 발굴을 통해 보완됩니다. 고대 문명의 한 중심지에는 거의 순수한 주석이 고립되어 발견되었습니다. 따라서 기원전 1000년으로 거슬러 올라가는 고대 이집트 묘지 중 하나에 있습니다. 즉, 주석 약병과 반지가 발견되었습니다.

고대부터 주석은 북대서양의 여러 섬에서 이름을 따온 소위 주석석(석석)에서 제련되었습니다. 3.5 주석 제품

숙련된 야금학자일 뿐만 아니라 주석 돌을 얻기 위해 카시리드로 가는 뛰어난 항해사였던 고대 페니키아인들은 무게를 위해 돌로 채워진 속이 빈 삼나무 통나무로 만든 닻을 배에 탔습니다. 현장에 도착하자마자 선박의 화물창에는 주석 광석이 적재되었습니다. 일반 조약돌을 가져오지 않기 위해 대신 앵커 블록을 주석 광석으로 채웠습니다. 따라서 배에는 탑재량 만 남았습니다.

주석은 기원전 4천년에 이미 인간에게 알려졌지만. 이자형. 이 금속으로 만든 제품은 로마와 그리스 고대 유물에서 거의 발견되지 않기 때문에 접근하기 어렵고 비쌌습니다. 모세서 제4서인 성경에는 주석에 대한 언급이 있습니다.

오늘날 주석은 순수한 형태 또는 다른 금속과의 합금으로 안전하고 무독성이며 부식 방지 코팅으로 주로 사용됩니다. 주석의 주요 산업적 용도는 식품 용기 제조용 주석판(주석 도금 철)입니다.

"서리 패턴"을 만드는 기술은 기본적으로 매우 간단했습니다. 주석으로 코팅된 금속을 가열한 후 찬물을 뿌리거나 물에 담가서 급격하게 냉각시켰습니다. 이 작업은 주석의 결정 구조를 변화시켰습니다. 그것을 현상하고 눈에 띄게 만들기 위해 주석 층에 염산을 적셨습니다. 반짝이는 얼음 조각으로 이루어진 모자이크처럼 금속 위에 반짝이는 크리스탈 패턴이 드러났습니다. 얇은 유색 바니시 층 아래에서 무지개 빛깔의 "서리 패턴"이 더욱 표현력있게 보였습니다. 그러나 "서리 패턴"을 만드는 기술이 아무리 단순하더라도 금속의 아름다움을 최대한 깊이 드러낼 수 있는 기술적 미묘함을 아는 것은 오직 대가들만이 알고 있었습니다. 1972년 99세의 나이로 사망한 판텔레이몬 안토노비치 소스노프스키(Panteleimon Antonovich Sosnovsky)는 수년 동안 이러한 "비밀"의 수호자이자 공예의 영혼으로 남아 있었습니다. 그는 고대 예술 공예의 마지막 대가였습니다.

주석에는 “주석 전염병”이라는 질병이 있습니다. 금속은 이미 -13°C의 추위 속에서 "차가워지고" 점차 열화되기 시작합니다. -33°C의 온도에서 질병은 놀라운 속도로 진행됩니다. 주석 제품은 회색 분말로 변합니다.

지난 세기 말에 이 현상은 시베리아에서 활동하는 원정대원들에게 실패했습니다. 심한 서리 속에서 백납 도구가 갑자기 병이 들었습니다. 짧은 시간 안에 그것은 너무 파괴되어 더 이상 요리에 사용할 수 없게 되었습니다. 아마도 원정대는 그들이 나무로 조각한 그릇과 숟가락이 아니었다면 시작된 작업을 중단해야했을 것입니다. "주석 전염병"을 반복적으로 접한 사람들은 마침내 주석이 서리에 노출되지 않는 곳에서만 사용할 수 있다는 결론에 도달했습니다.

3.19 주석 함량 95

이미 언급했듯이 주석은 주조에 사용되는 구리 합금의 일부이기 때문에 다양한 종의 멜로디 사운드 탄생과 직접적인 관련이 있습니다. 그러나 완전히 독립적으로 노래할 수 있다는 것이 밝혀졌습니다. 순수 주석에는 그다지 뛰어난 음악적 능력이 없습니다. 오르간 음악의 엄숙한 소리를 들으면서 매혹적인 소리가 대부분의 경우 양철 파이프에서 탄생한다는 사실을 깨닫는 청취자는 거의 없습니다. 그들은 소리에 특별한 순도와 힘을 부여합니다.

고대부터 인간은 주석과 그 합금뿐만 아니라 주석의 다양한 화합물도 사용해 왔습니다. 이황화주석의 황금빛 노란색 결정은 장인이 석고와 나무 부조에 금을 입힐 때 금박을 모방하는 데 사용됩니다.

유리와 플라스틱은 표면에 얇은 금속층을 적용하기 전에 이염화주석 수용액으로 처리됩니다. 이염화주석은 금속 용접에 사용되는 플럭스에도 포함되어 있습니다.

산화주석은 루비 유리와 유약 생산에 사용됩니다.

이산화주석은 에나멜과 불투명 유약을 착색하는 데 사용되는 흰색 안료입니다. 자연계에서는 주석 제련의 원료가 되는 석석(cassiterite)이라는 주석석이다. 주석을 공기 중에서 소성하여 인공적으로 생산됩니다.

주석 화합물의 다른 많은 "유용한 기능" 중에는 나무가 썩는 것을 방지하고 해충을 죽이는 등의 기능이 있습니다.

또한 대량 주문을 잃은 많은 주조소가 주석 미니어처 생산으로 전환했다는 점에 주목하고 싶습니다. 19세기 초 뉘른베르크와 아우크스부르크뿐만 아니라 베를린, 포츠담, 라이프치히, 프라이부르크, 마이센에서도 마찬가지였습니다. , 드레스덴 및 기타 독일 도시, "주석 인형 공장".

독일 제국이 도래한 후 시장에는 모든 시대의 군인과 프로이센 군대 사령관의 모습이 넘쳐났습니다.

오늘날 전 세계 수십 개의 회사가 플라스틱 군인을 만들고 있지만 주석 미니어처는 점차 고급 예술품이자 수집가들의 열망의 대상이 되었습니다. 지금은 대량으로 생산되는 경우가 거의 없습니다.

예를 들어 주석 제품 샘플은 다음과 같습니다.

예술적 금속 단조 서비스 제공을 위해.