قلع

قلع (به انگلیسی: Tin) عنصری است شیمیایی با علامت اختصاری Sn و با شماره ۵۰ در جدول اتمی. این فلز نقره‌ای رنگ خاصیت چکش خواری خوبی دارد و به سادگی اکسید نمی‌شود و در برابر خوردگی مقاوم است. قلع در بسیاری از آلیاژها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

قلع، 50Sn
قلع
ظاهرsilvery (left, beta) or gray (right, alpha)
جرم اتمی استاندارد (Ar، استاندارد)۱۱۸٫۷۱۰(۷)[1]
قلع در جدول تناوبی
Ge
↑
Sn
↓
Pb
ایندیم ← قلع → آنتیموان
عدد اتمی (Z)50
گروهگروه ۱۴ (گروه کربن)
دورهدوره 5
بلوکبلوک-p
دسته Post-transition metal
آرایش الکترونی[Kr] 4d10 5s2 5p2
2, 8, 18, 18, 4
ویژگی‌های فیزیکی
فاز در STPجامد
نقطه ذوب505.08 K ​(231.93 °C, ​449.47 °F)
نقطه جوش2875 K ​(2602 °C, ​4716 °F)
چگالی (near r.t.)(white) 7.365 g/cm3
(gray) 5.769 g/cm3
در حالت مایع (at m.p.)6.99 g/cm3
حرارت همجوشی(white) 7.03 kJ/mol
آنتالپی تبخیر (white) 296.1 kJ/mol
ظرفیت حرارتی مولی(white) 27.112 J/(mol·K)
فشار بخار
فشار (Pa) ۱ ۱۰ ۱۰۰ ۱ K ۱۰ K ۱۰۰ K
در دمای (K) 1497 1657 1855 2107 2438 2893
ویژگی‌های اتمی
عدد اکسایش−4, −3, −2, −1, 0,[2] +1,[3] +2, +3,[4] +4 (an amphoteric اکسید)
الکترونگاتیویمقیاس پائولینگ: 1.96
انرژی یونش
  • 1st: 708.6 kJ/mol
  • 2nd: 1411.8 kJ/mol
  • 3rd: 2943.0 kJ/mol
شعاع اتمیempirical: 140 pm
شعاع کووالانسی pm 139±4
شعاع واندروالسی217 pm
Color lines in a spectral range
خط طیف نوری قلع
دیگر ویژگی ها
ساختار بلوری ​Tetragonal (white), ساختار الماس (gray)
انبساط حرارتی22.0 µm/(m·K) (at 25 °C)
رسانندگی گرمایی66.8 W/(m·K)
رسانش الکتریکی115 n Ω·m (at 0 °C)
رسانش مغناطیسی(gray)دیامغناطیس[5], (white) پارامغناطیس
مدول یانگ50 GPa
مدول برشی18 GPa
مدول حجمی58 GPa
نسبت پواسون0.36
سختی موس1.5
سختی برینل51 MPa
شماره ثبت سی‌ای‌اس7440-31-5
ایزوتوپ‌های قلع
ایزوتوپ فراوانی نیمه‌عمر (t۱/۲) حالت فروپاشی محصول
112Sn 0.97% 112Sn ایزوتوپ پایدار است که 62 نوترون دارد
114Sn 0.66% 114Sn ایزوتوپ پایدار است که 64 نوترون دارد
115Sn 0.34% 115Sn ایزوتوپ پایدار است که 65 نوترون دارد
116Sn 14.54% 116Sn ایزوتوپ پایدار است که 66 نوترون دارد
117Sn 7.68% 117Sn ایزوتوپ پایدار است که 67 نوترون دارد
118Sn 24.22% 118Sn ایزوتوپ پایدار است که 68 نوترون دارد
119Sn 8.59% 119Sn ایزوتوپ پایدار است که 69 نوترون دارد
120Sn 32.58% 120Sn ایزوتوپ پایدار است که 70 نوترون دارد
122Sn 4.63% 122Sn ایزوتوپ پایدار است که 72 نوترون دارد
124Sn 5.79% 124Sn ایزوتوپ پایدار است که 74 نوترون دارد
126Sn ایزوتوپ پرتوزای ناچیز 2.3×105 y β− 0.380 126Sb
مکان قلع در جدول تناوبی

پیشینه

مقاومت خوب این فلز نسبت به زنگ‌زدگی و فرسایش باعث شده تا از آن به عنوان روکشی برای فلزات دیگر برای جلوگیری از زنگ‌زدگی استفاده شود، از جمله قلع‌اندود کردن ظروف مسی و به خاطر جلوگیری از زنگ زدن مس و ورود اکسید سمی مس در غذا از قدیم‌الایام رواج داشته‌است. برنز (مفرغ) نخستین آلیاژ قلع است که حدود ۵ هزار سال پیش از ترکیب مس و قلع ساخته شد و آغازگر دورانی به نام عصر برنز در تاریخ بشر شد. مسوار یکی از آلیاژهای قلع است که از عصر برنز تا قرن بیستم برای ساخت ظروف و صفحات تخت و مسطح از آن استفاده می‌شد. قلع بیش از ۸۵ درصد حجم مسوار را تشکیل داده و بقیه از مس، سرب یا سرمه تشکیل می‌شود. یکی از آلیاژهای دیگر قلع که به عنوان لحیم استفاده می‌شود از ترکیب بیش از ۶۰ درصد قلع و بقیه سرب تشکیل می‌شود. همچنین بخش عمده‌ای از مصرف قلع نیز برای روکش کردن فولاد به منظور جلوگیری از زنگ زدن است. سمیت پائین قلع باعث می‌شود تا ظروف فلزی با روکش قلع برای نگهداری مواد غذایی استفاده فراوانی داشته باشند.

در فارسی میانه این این عنصر «اَرزیز» نامیده می‌شده‌است.[6]

ویژگی ها

قلع فلزی است چکش خوار، قابل انعطاف، شدیداً بلورین و سفید نقره‌ای که ساختار بلوری آن هنگام خم شدن قطعه‌ای از قلع صدای خاصی ایجاد می‌کند (علت آن شکست بلورها است). این فلز دربرابر فرسایش ناشی از آب تقطیر شده دریا و آب لوله‌کشی مقاومت می‌کند اما به وسیلهٔ اسیدهای قوی و مواد قلیایی و نمکهای اسیدی مورد حمله قرار می‌گیرد. هنگامیکه اکسیژن به صورت محلول است قلع به عنوان کاتالیزور عمل کرده و واکنشهای شیمیایی را تسریع می‌کند. درصورتی‌که آن را درحضور آزمایش‌های مربوط به هوا حرارت دهند Sn۲ حاصل می‌شود. Sn۲ اسید ضعیفی بوده و با اکسیدهای بازی تولید نمکهای قلع می‌کند. قلع را می‌توان به مقدار زیادی جلا داد و به عنوان پوشش سایر مواد جهت ممانعت از فرسودگی یا واکنشهای شیمیایی دیگر موارد استفاده قرار می‌گیرد. این فلز مستقیماً با کلر و اکسیژن ترکیب می‌شود و و جایگزین هیدروژن اسیدهای رقیق می‌گردد. قلع در دماهای معمولی انعطاف‌پذیر است اما در صورتی‌که گرم شود شکننده می‌شود.

اثرات قلع برسلامت

قلع به‌طور عمده در مواد مختلف آلی بکار می‌رود. پیوندهای آلی قلع خطرناک‌ترین شکل قلع برای انسان می‌باشد. علیر غم خطرات، این مواد در صنایع زیادی کاربرد دارند که شامل صنعت رنگ و صنعت پلاستیک می‌شود و در کشاورزی برای تولید آفت کشها مورد استفاده قرار میگرد. علیرغم اینکه به سمی بودن قلع آگاهیم، میزان استفاده ازمواد آلی قلع در صنایع در حال افزایش است. اثرات مواد قلع آلی می‌تواند متنوع باشد. این به نوع ماده مورد استفاده و ارگانیسم مورد استفاده بستگی دارد. تری سلیتین خطرناک‌ترین ماده آلی قلع برای انسان است. این ماده پیوندهای هیدروژنی کوتاهی دارد. وقتی پیوندهای هیدروژنی در یک ماده قلع بلنتر می‌شود خطر این ماده بر سلامت انسان کمتر می‌شود. انسان می‌تواند پیوندهای قلع را از طریق غذا، تنفس و پوست جذب نماید. مواجهه با پیوندهای قلع، می‌تواند اثرات حاد و همچنین مزمن داشته باشد.

اثرات حاد عبارتند از:

اثرات مزمن عبارتند از:


جستارهای وابسته

منابع
  1. Meija, J.; et al. (2016). "Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)". شیمی محض و کاربردی(نشریه). 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305.
  2. "New Type of Zero-Valent Tin Compound". ChemistryViews. 27 August 2016.
  3. "HSn". NIST Chemistry WebBook. National Institute of Standards and Technology. Retrieved 23 January 2013.
  4. "SnH3". NIST Chemistry WebBook. National Institure of Standards and Technology. Retrieved 23 January 2013.
  5. Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press.
  6. فرهنگ دهخدا «اَرزیز»، نیز به پهلوی ساسانی (فارسی میانه) همین واژه «arzīz»: نک. A Concise Pahlavi Dictionary, D.N. Mackenzie (یا به ترجمهٔ فارسی اش: فرهنگ کوچک زبان پهلوی، د.ن. مکنزی، ترجمهٔ مهشید میرفخرایی).
در ویکی‌انبار پرونده‌هایی دربارهٔ قلع موجود است.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.