Tici

Alva (Sn) , ķīmiskais elements, kas pieder oglekļa saimei, periodiskās tabulas 14. (IVa) grupai. Tas ir mīksts, sudrabaini balts metāls ar zilganu nokrāsu, ko senie cilvēki zina bronzā, un sakausējums ar varu. Alvu plaši izmanto tērauda kannu apšuvumam, ko izmanto kā pārtikas traukus, metālos, ko izmanto gultņiem, un lodēšanai.

alvas ķīmiskās īpašības (daļa no elementu periodiskās tabulas attēlu kartes)

Enciklopēdija Britannica, Inc.



Alvas izcelsme ir zaudēta senatnē. Bronzas, kas ir vara – alvas sakausējumi, cilvēki izmantoja aizvēsturē ilgi pirms tīra alvas metāla izolēšanas. Bronzas bija izplatītas Mesopotāmijas sākumā, Indas ielejā, Ēģiptē, Krētā, Izraēlā un Peru. Liela daļa skārda, kuru izmantoja Vidusjūras agrīnās tautas, acīmredzot nāca no Austrālijas Scilly Isles un Kornvolu Britu salās, kur alvas ieguves datums ir vismaz 300–200bce. Abās šahtās darbojās alvas raktuves Tomēr un acteku domēnus Dienvidamerikā un Centrālamerikā pirms Spānijas iekarošanas. Simbols Sn alvai ir saīsinājums no latīņu valodas alvas, stannum .



Elementa īpašības
atomu skaitlispiecdesmit
atomu svars118.69
kušanas punkts231,97 ° C (449,54 ° F)
vārīšanās punkts2270 ° C (4100 ° F)
blīvums
balts7.28
pelēks5,75 grami / cm3
oksidēšanās stāvokļi+2, +4
elektronu konfigurācija[Kr] 4 d 105 s divi5 lpp divi

Notikums un izplatība

Šis elements ir Zemes garozas magmatiskajos iežos aptuveni 0,001 procentu apmērā, kas ir maz, bet nav reti; tā pārpilnība ir tikpat liela kā tehniski noderīgi elementi kā kobalts, niķelis, varš, cerijs un svins, un būtībā tas ir vienāds ar slāpeklis . Kosmosā uz 1 × 10 ir 1,33 alvas atomi6silīcija atomi, kuru daudzums ir aptuveni vienāds ar niobija, rutēnija, neodīma vai platīna daudzumu. Kosmiski alva ir produkts neitronu absorbcija . Jāatzīmē tā bagātība ar stabiliem izotopiem.

kam tiek izmantots žiroskops

Alva ir sastopama vietējā metāla graudos, bet galvenokārt kā alvas oksīds, SnOdivi, iekš minerāls kasiterīts, vienīgais alvas minerāls ar komerciālu nozīmi. Metālu iegūst no kasiterīta, reducējot (atdalot skābekli) ar akmeņoglēm vai koksu kausēšanas krāsnīs. Nav zināmi augstas klases noguldījumi. Galvenie avoti ir aluviālās nogulsnes, vidēji aptuveni 0,01 procenti alvas. Vecākās alvas raktuves bija Kornvolā, kuras strādāja vismaz jau feniķiešu laikos, bet kurām vairs nav lielas sekas, un Spānijā. Lodes noguldījumi, kas satur līdz 4 procentiem, ir atrodami Bolīvijā un Kornvolā. Ķīna vadīja pasauli alvas ražošanā 21. gadsimta sākumā, veidojot gandrīz pusi no visas produkcijas; Indonēzija, Peru un Bolīvija arī bija galvenās ražotājas. Ir izstrādāti vairāki procesi metāla atgūšanai no alvas lūžņiem vai ar alvu pārklātiem izstrādājumiem. (Lai pilnībā ārstētu alvas ieguvi, rafinēšanu un reģenerāciju, redzēt alvas apstrāde.)



Elementa īpašības

Alva nav toksiska, kaļama, kaļams un pielāgota visu veidu aukstajai apstrādei, piemēram, velmēšanai, vērpšanai un ekstrūzijai. Ekspozīcijas laikā tīrā alvas krāsa tiek saglabāta, jo, reaģējot ar gaisa skābekli, spontāni veidojas plāna, neredzama aizsargājoša alvas oksīda plēve. Alvas zemā kušanas temperatūra un tā stingra saķere ar tīru dzelzs, tērauda, ​​vara un vara sakausējumu virsmu atvieglotu tā izmantošana kā oksidācijai izturīgs pārklājuma materiāls. Alva pastāv divās dažādās formās vai alotropos: pazīstamā formā balta (vai beta) alva un pelēka (vai alfa) alva, kas ir pulverveida un maz noderīga. Pelēkā forma mainās uz balto virs 13,2 ° C (55,8 ° F), strauji pie temperatūras virs 100 ° C (212 ° F); reversā transformācija, ko sauc par alvas kaitēkli, notiek zemā temperatūrā un nopietni kavē metāla izmantošanu ļoti aukstos reģionos. Šīs izmaiņas notiek strauji tikai zem −50 ° C (−58 ° F), ja vien katalizē pelēkā alva vai alva +4 oksidācijas stāvoklī, bet to novērš neliels daudzums antimona, bismuta, vara, svina, sudraba vai zelts parasti atrodas alvas komerciālajās kategorijās.

Baltajai alvai ir uz ķermeņa centrēts četrstūris kristāla struktūra , un pelēkajai alvai ir sejveida kubiskā struktūra. Kad saliekts, alva rada drausmīgu, sprakšķošu raudu, kad tās kristāli sasmalcina viens otru. Alvai uzbrūk stipras skābes un sārmi, taču gandrīz neitrāli šķīdumi to būtiski neietekmē. Hlors, broms , un jods reaģē ar alvu, bet fluors istabas temperatūrā ar to reaģē tikai lēni. Attiecības starp alvas alotropo modifikāciju var attēlot kā transformācijas no viena kristāla veida uz citu noteiktās temperatūrās:

Attēls, kurā redzamas alvas alotropiskās modifikācijas dažādās temperatūrās.



(Divkāršās bultiņas norāda, ka transformācija notiek abos virzienos, kad alva tiek uzkarsēta vai atdzesēta.)

Alva pastāv divos oksidēšanās stāvokļos: +4 un +2. Elementārā alva skābā šķīdumā viegli oksidējas par dipozitīvu jonu, bet šī Sn2+jons tiek pārveidots par Sn4+jonu ar daudziem viegliem oksidētājiem, ieskaitot elementāro skābekli. Oksidēšana sārmainos apstākļos parasti dod tetrapozitīvu (Sn4+) Valsts. Sārmainā vidē dipozitīva alva (Sn2+) ir nesamērīgi ar tetrapozitīvo alvu un brīvo elementu.

Alvā ir 10 stabili izotopi, kas dabiskajā alvā sastopami šādos procentos: alva-112, 0,97; alva-114, 0,65; alva-115, 0,36; alva-116, 14.53; alva-117, 7,68; alva-118, 24.22; alva-119, 8.58; alva-120, 32,59; alva-122, 4,63; un alva-124, 5,79.



Izmanto

Dzelzs skārda pārklāšana pasargā pēdējo no korozijas; alvas cauruļvadi un vārsti uztur tīrību ūdens un dzērieni; izkausēta alva ir pamats (pludiņa) stikla stikla ražošanai. Tā kā tīra alva ir samērā vāja, to neizmanto strukturāli, ja vien tas nav leģēts ar citiem metāliem tādos materiālos kā bronza, alva, nesošie metāli, tipveida metāli, svina bāzes lodmetāli, zvana metāls, babbitt metāls un zemas temperatūras liešanas sakausējumi . Alvas oksīds , kurā alva ir +4 oksidācijas stāvoklī, ir noderīga keramisko ķermeņu izgatavošanā necaurspīdīgs , kā vieglu abrazīvu un kā audumu svaru. Alvas fluorīdu un alvas pirofosfātu, kurā alva ir +2 oksidācijas stāvoklī, izmanto zobu tīrīšanas līdzekļos. Organiskā alva savienojumi darbojas kā stabilizatori noteiktās plastmasās un kā koksnes konservanti. Kristālisks sakausējums ar niobiju ir supravadītājs temperatūrā līdz 18 TO (−427 ° F) un saglabā šo īpašību ļoti spēcīgos magnētiskajos laukos.

Elementārā alva acīmredzami nav toksiska, un alvas daudzums līdz 300 daļām uz miljonu, ko izšķīdina pārtika, kas iesaiņota ar alvu pārklātos traukos, un virtuves piederumi, nav kaitīgs. Organiskie alvas savienojumi, ko parasti izmanto kā biocīdus un fungicīdus, tomēr ir toksiski cilvēkiem.



Savienojumi

Alva veido divas savienojumu sērijas: alvas, kurā alva ir +2 oksidēšanās stāvoklī, un alvas, kurā tā ir +4. Daži no komerciāli svarīgākajiem alvas savienojumiem ir alvas hlorīds, SnCldivi, ko izmanto alvas cinkošana un kā reducētājs polimēru un krāsvielu ražošanā; alvas oksīds, SnO, ko izmanto alvas sāļu ražošanai ķīmiskiem reaģentiem un galvanizēšanai; un alvas fluorīds, SnFdivi, aktīvā sastāvdaļa zobu pastās. Nozīmīgi stanniskie savienojumi ietver alvas hlorīdu, SnCl4, ko plaši izmanto kā smaržu stabilizatoru un kā izejvielu citiem alvas sāļiem; un alvas oksīds, SnOdivi, noderīgs katalizators noteiktos rūpnieciskos procesos un pulēšanas pulveris tēraudam.

Alva var veidot saiti ar oglekli, tāpat kā vairāk nekā 500 zināmos alvas organiskajos savienojumos. Alvas organiskos stabilizatorus izmanto, lai novērstu izmaiņas polivinilhlorīdā, pakļaujot gaismai un siltumam. Vairāki alvas organiskie savienojumi ir galvenās biocīdu un fungicīdu sastāvdaļas.