Feiten Over Tin

{h1}

Eigenschappen, bronnen en gebruik van het elementenblik.

Tin is een element dat misschien het best bekend staat om zijn gebruik in blikjes - die tegenwoordig bijna altijd aluminium zijn. Zelfs de originele blikjes, voor het eerst geïntroduceerd in de jaren 1800, waren meestal staal, bekleed met tin.

Dus tin is misschien bescheiden, maar het is niet onbelangrijk. Dit metaal wordt gebruikt om corrosie te voorkomen en om glas te produceren. Het wordt meestal gevonden gemengd, of gelegeerd, met andere metalen. Pewter, bijvoorbeeld, is meestal tin.

Bronnen van tin

Tin is relatief zeldzaam, goed voor slechts ongeveer 2 delen per miljoen van de aardkorst, volgens de U.S. Geological Survey. Tin wordt gewonnen uit verschillende ertsen, voornamelijk van Cassiterite (SnO2). Het metaal wordt geproduceerd uit het verminderen van het oxide erts met steenkool in een oven.

Zeer weinig tin is gevonden in de Verenigde Staten, veel daarvan in Alaska en Californië. Volgens Los Alamos National Laboratory wordt het metaal voornamelijk geproduceerd in Malaya, Bolivia, Indonesië, Zaïre, Thailand en Nigeria.

Gebruik van tin

Misschien is historisch gezien het belangrijkste gebruik van tin geweest om brons te maken - een legering van koper en tin of andere metalen - die de beschaving veranderde door het bronzen tijdperk in te luiden. Mensen begonnen op verschillende tijdstippen bronzen gereedschappen en wapens te maken of te verhandelen, afhankelijk van de geografie, maar de Bronstijd wordt algemeen aanvaard om rond 3300 voor Christus te zijn begonnen. in het nabije oosten.

Gewoon de feiten

Volgens het Jefferson National Linear Accelerator Laboratory zijn de eigenschappen van tin:

  • Atoomnummer (aantal protonen in de kern): 50
  • Atoomsymbool (op het periodiek systeem der elementen): Sn
  • Atoomgewicht (gemiddelde massa van het atoom): 118.710
  • Dichtheid: 7,287 gram per kubieke centimeter
  • Fase bij kamertemperatuur: vast
  • Smeltpunt: 449,47 graden Fahrenheit (231,93 graden Celsius)
  • Kookpunt: 4,715 F (2.602 C)
  • Aantal isotopen (atomen van hetzelfde element met een verschillend aantal neutronen): 51, 8 stabiel
  • Meest voorkomende isotopen: Sn-112 (natuurlijke abundantie 0,97 procent), Sn-114 (0,66 procent), Sn-115 (0,34 procent), Sn-116 (14,54 procent), Sn-117 (7,68 procent), Sn-118 ( 24,22%), Sn-119 (8,59%), Sn-120 (32,58%), Sn-122 (4,63%) en Sn-124 (5,79%)

Elektronenconfiguratie en elementaire eigenschappen van tin.

Elektronenconfiguratie en elementaire eigenschappen van tin.

Dankbetuiging: Greg Robson / Creative Commons, Andrei Marincas Shutterstock

Een oud metaal

Het gebruik van tin in brons reikt zo'n 5.000 jaar terug. Het is ook af en toe alleen in het archeologische record verschenen. Onderzoekers die in 2011 in de Joodse Tempel in Jeruzalem opgraven, ontdekten bijvoorbeeld een stuk tin van een knoop dat was gestempeld met de Aramese woorden voor 'puur voor God'. Dit zegel is mogelijk gebruikt om ceremonieel zuivere objecten te markeren voor rituelen, volgens een rapport in de krant Haaretz.

Voorbij brons, de grootste bijdrage van tin aan de mensheid was waarschijnlijk het eenvoudige blik. Het blik had zijn oorsprong in het eeuwige probleem van het voeden van een on the move leger. Volgens het Can Manufacturers Institute (ja, zelfs blikjes hebben een handelsorganisatie), bood Napoleon Bonaparte in 1795 een beloning aan iedereen die een manier kon verzinnen om voedsel te bewaren voor militair gebruik. In 1810 won de Franse chef Nicolas Appert de prijs van 12.000 frank door conserven uit te vinden - het proces om voedsel of drank in een pot of fles te verzegelen met behulp van kokend water.

Deze ontdekking maakte de weg vrij voor de uitvinding van het blikje, slechts een jaar later. In 1810 kreeg de Britse koopman Peter Durand een patent voor het gebruik van vertind staal voor blikvoer. Tin is bestand tegen corrosie, waardoor het een ideale afdekking is voor relatief goedkoop staal.

Het blikje arriveerde op de Amerikaanse kusten in 1818, en Thomas Kensett & Co, een productiebedrijf, patenteerde het blik in Amerika in 1825. De burgeroorlog leidde tot de toegenomen populariteit van het blikje, toen generaals opnieuw zochten naar een manier om voed hun soldaten.

De bloeiperiode van Tin eindigde in het midden van de 20eth eeuw, toen Coors Brewery de eerste aluminium bus introduceerde. Goedkoper, lichter en recycleerbaar, aluminium heeft snel tin en staal ingehaald.

Maar tin heeft nog steeds zijn toepassingen. Tin plus het element niobium maakt een supergeleidend metaal gebruikt voor draad. Een tin / loodlegering wordt gebruikt om soldeer te maken. Koper en andere metalen worden vermengd met tin om tin te maken, dat ooit een gewoon metaal voor tafelgerei was. En vensterglas krijgt zijn zijdezachte oppervlak van een gietvorm van gesmolten tin, een methode die het Pilkington-proces wordt genoemd.

Wie weet?

  • Die gouden Oscar-beeldjes zijn geen massief goud. Het zijn eigenlijk Britannia-metaalplaten verguld met goud. En Britannia-metaal is gemaakt van ongeveer 92 procent tin (de rest is koper en antimoon).
  • Sn? Moet in plaats daarvan het atoomsymbool van tin niet worden gebruikt? Eigenlijk is Sn een afkorting voor het Latijnse woord voor tin, stannum.
  • Wanneer tin bij kamertemperatuur wordt gebogen, maakt het een hoog krakende geluid dat bekend staat als de "tin cry", veroorzaakt door de vervorming van tinkristallen.
  • Onder de 13 graden Celsius verandert tin in een vorm die 'alpha-tin' wordt genoemd. Dit poederachtige grijze blik is een allotroop, een andere vorm van het element. Alpha tin is een halfgeleider, maar is moeilijk te maken, volgens chemicus Andrea Sella van University College London.

Huidig ​​onderzoek

Onlangs zijn tech-onderzoekers enthousiast geworden over grafeen, een koolstoflaag met één atoom die zowel harder is dan diamanten als uitrekbaar als rubber. Het is heel goed mogelijk dat de volgende hightech-opmars zoals grafeen uit eenvoudig tin komt.

Onderzoekers zijn Stanford University en het SLAC National Accelerator Laboratory van het Department of Energy heeft een laag van één atom dik tin uitgevonden die ze staneen noemen.

Stanene is speciaal omdat het het eerste materiaal is dat elektriciteit met 100 procent efficiëntie bij kamertemperatuur kan geleiden. De toevoeging van enkele fluoratomen houdt deze efficiëntie op tot aan en voorbij de temperaturen waarbij computerchips werken - tot ongeveer 212 F (100 C).

"Volgens de wet van Moore is het aantal transistors in een dicht geïntegreerd circuit ongeveer elke twee jaar verdubbeld", verklaarde onderzoeker Yong Xu, nu natuurkundige aan Tsinghua University in Beijing, aan WordsSideKick.com. "Als gevolg hiervan neemt de vermogensdichtheid van geïntegreerde circuits exponentieel toe, wat leidt tot ernstige problemen van stroomverbruik en warmtedissipatie."

Xu en zijn team, waaronder natuurkundige Shoucheng Zhang op Stanford, wisten dat ze een zwaar element met de eigenschappen van een zogenaamde 'topologische isolator' nodig hadden. Een topologische isolator is een materiaal dat langs het oppervlak elektriciteit geleidt, maar geen elektriciteit in het interieur geleidt.

"Veel topologische isolatoren zijn gefabriceerd door zware elementen zoals kwik, bismut, antimoon, telluur en selenium," zei Xu. "Geen van hen waren perfecte geleiders van elektriciteit op kamertemperatuur."

Tin was daarvoor niet eerder bestudeerd. Maar Xu en zijn collega's ontdekten dat wanneer tino-atomen zijn gerangschikt in een enkele honingraatlaag, de eigenschappen van de elementen veranderen. Het wordt een perfecte geleider van elektriciteit bij kamertemperatuur, waarbij geen enkele verloren elektron verloren gaat, meldden de onderzoekers in november 2014.

Elektronica gemaakt met staneen zou dus minder warmte produceren en minder stroom verbruiken dan hun silicium-tegenhangers.

Xu en zijn medewerkers maakten het enkellaags blik met een proces genaamd moleculaire bundelepitaxie, dat gasachtige versies van het element in een dunne laag in een vacuüm condenseert. Het is een uitdagend proces, zegt Xu, dat exacte temperaturen en groeisnelheid van de laag vereist om ervoor te zorgen dat de atomaire structuur precies goed is. Het team hoopt in de toekomst goedkopere en eenvoudigere manieren te ontwikkelen om staneen te maken.

"De volgende stap is om staneenmonsters van hoge kwaliteit op grote schaal te laten groeien en vervolgens het materiaal te gebruiken voor fundamenteel onderzoek en praktische toepassingen," zei Xu.

Volg WordsSideKick.com @wordssidekick, Facebook & Google+.

Extra middelen

  • Jefferson Lab: The Element Tin
  • Los Alamos National Laboratory: Tin
  • Royal Society of Chemistry: Tin


Video Supplement: 10 GEWELDIGE PIXAR-THEORIEËN! - TIEN.




Onderzoek


Hoe Slaapwandelen Werkt
Hoe Slaapwandelen Werkt

Crash! Hoe India Op Recordsnelheid In Eurazië Sloot
Crash! Hoe India Op Recordsnelheid In Eurazië Sloot

Science Nieuws


Bedankt, Pap: Uilapen Zijn Ook Vaders
Bedankt, Pap: Uilapen Zijn Ook Vaders

12% Van De Moeders Gebruikt Mobiel Tijdens Seks
12% Van De Moeders Gebruikt Mobiel Tijdens Seks

Amerikaanse Piek In Mazelengevallen Als Gevolg Van Mensen Die Vaccinaties Overslaan
Amerikaanse Piek In Mazelengevallen Als Gevolg Van Mensen Die Vaccinaties Overslaan

Nicotine'S Eetlust-Onderdrukkende Kracht Zou Kunnen Worden Gebruikt Voor Gewichtsverlies
Nicotine'S Eetlust-Onderdrukkende Kracht Zou Kunnen Worden Gebruikt Voor Gewichtsverlies

Wetenschappers Hebben Net De Jongens Gevonden Die De Olifanten Van Afrika Doden
Wetenschappers Hebben Net De Jongens Gevonden Die De Olifanten Van Afrika Doden


WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com