ดีบุก: ลักษณะและคุณสมบัติของธาตุนี้

El ดีบุกเป็นหนึ่งในธาตุที่อยู่ในกลุ่มของโลหะที่พบในตารางธาตุเคมี ซึ่งอยู่ในตำแหน่งที่ 14 ของตารางดังกล่าว ในบทความต่อไปนี้ เราจะรู้ทุกอย่างที่เกี่ยวข้องกับธาตุโลหะนี้

ทินคืออะไร?

ดีบุกประกอบด้วยธาตุโลหะชนิดหนึ่งที่อยู่ในกลุ่มที่ 14 ของตารางธาตุ ซึ่งอยู่ระหว่างอินเดียมและพลวง เลขอะตอม = 50 มีมวลอะตอมประมาณ 118,71 หน่วย และแทนด้วยสัญลักษณ์ทางเคมี "Sn" ซึ่งย่อมาจากภาษาละติน Stannum

ดีบุกประกอบด้วยโลหะชนิดหนึ่งที่หายากมาก เนื่องจากประกอบด้วยธาตุที่มีมากเป็นอันดับที่ 49 ในเปลือกโลก ซึ่งรวมอยู่ใน 0,0002% ของโครงสร้างทางธรณีวิทยา ในทางกลับกัน หากต้องการใช้ในเชิงพาณิชย์ ต้องสกัดจากแร่ธาตุต่างๆ ซึ่งแร่ธาตุที่สำคัญที่สุดคือแคสซิเทอไรต์

องค์ประกอบนี้เป็นที่รู้จักมาตั้งแต่สมัยโบราณ อย่างไรก็ตาม ยังไม่ถึงปี พ.ศ. 1854 เมื่อนักวิทยาศาสตร์ชื่อดังชื่อจูเลียส เปเลกริน เป็นผู้ที่สามารถจัดการบันทึกว่าเป็นองค์ประกอบประเภทหนึ่งที่พูดได้ถูกต้อง

ใครเป็นคนค้นพบมัน?

ไม่มีชื่อที่แน่ชัดที่สามารถกำหนดได้ว่าเป็นผู้ค้นพบโลหะนี้ชื่อดีบุก อย่างไรก็ตาม การค้นพบนี้มีอายุย้อนไปถึง 2 พันปีก่อนคริสตกาล ในสถานที่ต่างๆ เช่น ตะวันออกใกล้และคาบสมุทรบอลข่าน เมื่อพบแล้ว การเพิ่มขึ้นของมันก็ค่อนข้างก้าวร้าว ไม่เหมือนทองสัมฤทธิ์ อย่างไรก็ตาม ในลักษณะเดียวกับที่มันยังคงอยู่ในประเภทเดียวกันและมาพร้อมกับผู้ตั้งถิ่นฐานทั้งหมดในช่วงยุคสำริด

ความสำคัญของโลหะชนิดใหม่นี้กลายเป็นสิ่งที่ยอดเยี่ยมสำหรับการผลิตอาวุธและแกดเจ็ตระยะไกลที่ใช้งานได้จริงมากกว่าที่ทำจากกระดูกและหิน การค้าใช้เวลาไม่นานในการรวมดีบุกเข้ากับธุรกรรมหลายรายการ พ่อค้าเริ่มจำหน่ายดีบุกไปทั่วยุโรปและอียิปต์ส่วนใหญ่

ลักษณะและคุณสมบัติ

ลักษณะและคุณสมบัติของดีบุกมีดังต่อไปนี้:

• ดีบุกเป็นโลหะหลังการเปลี่ยนแปลงประเภทหนึ่งซึ่งอยู่ในบล็อก "P" ของตารางธาตุ

• ประกอบด้วยโลหะชนิดหนึ่งที่มีลักษณะทางเคมีคล้ายกับเจอร์เมเนียมและยังเป็นตะกั่วอีกด้วย

• ในทางกลับกัน หากรวมกับทองแดงเพื่อผลิตทองแดง ดีบุกก็จะผสมกับตะกั่ว ไนโอเบียม เซอร์โคเนียม และอื่นๆ อีกมากมายเพื่อสร้างโลหะผสม

• พิวเตอร์ประกอบด้วยโลหะผสมของดีบุกและทองแดงอีกประเภทหนึ่ง ซึ่งมีความแตกต่างกันโดยองค์ประกอบของดีบุกที่สูงคือ 85-90% และมีพลวงและตะกั่วอยู่ด้วย

ดีบุกมีอยู่ประมาณ 2 รูปแบบหลักๆ คือ

1. กระป๋องสีขาว
2. สีเทา

ในกรณีของกระป๋องสีขาว มักเป็นรุ่นที่ใช้กันทั่วไปในชุมชน ธาตุประเภทนี้เป็นธาตุที่มีจุดหลอมเหลวต่ำสุดของธาตุทั้งหมดในกลุ่มที่ 14 การผลิตดีบุกของโลกส่วนใหญ่นำโดยประเทศจีน ซึ่งในปี 2011 มีแร่ธาตุสำรองจำนวนมากจำนวน 1,5 ล้านตัน โลหะดังกล่าว ประเทศอื่น ๆ ที่มีปริมาณสำรองดีบุกมาก ได้แก่ :

• ประเทศมาเลเซีย

• เปรู

• อินโดนีเซีย

• บราซิล

• โบลิเวีย

• รัสเซีย

• ประเทศไทย

• ออสเตรเลีย

คุณสมบัติทางกายภาพ

คุณสมบัติทางกายภาพขององค์ประกอบนี้มีดังนี้:

• จุดหลอมเหลวอยู่ที่ประมาณ 232 °C

• จุดเดือดอยู่ที่อุณหภูมิประมาณ 2602 ° C

• สถานะการรวมตัวปกติมักจะเป็นของแข็ง

• ในกรณีของกระป๋องสีขาวจะมีความหนาแน่นเท่ากับ = 7365 kg/m³ในขณะที่ความหนาแน่นของกระป๋องสีเทาเท่ากับ = 5769 กก./ลบ.ม³.

• ในสถานะของแข็ง มันสามารถก่อให้เกิดโครงสร้างผลึกของเรขาคณิต tetragonal ซึ่งส่วนใหญ่ในกรณีของกระป๋องสีขาวหรือลูกบาศก์หนึ่งที่เป็นดีบุกสีเทา

• มันเป็นโลหะชนิดหนึ่งที่อ่อนด้วยสีขาวหรือสีเทาไม่มีกลิ่นและยังมีเนื้อโลหะ

• ในระดับ Mohs มีความแข็ง = 1,5

• ในกรณีของดีบุกสีขาว มันคือตัวนำไฟฟ้า และดีบุกสีดำก็คือสารกึ่งตัวนำ

• ดีบุกสีเทาประกอบด้วยไดอะแมกเนติก และในกรณีของดีบุกสีขาว ดีบุกจะเป็นพาราแมกเนติก

• ดีบุกกลายเป็นหนึ่งใน ตัวนำยิ่งยวด ที่อุณหภูมิต่ำกว่า -269,28 °C

คุณสมบัติทางเคมี

คุณสมบัติทางเคมีขององค์ประกอบนี้มีดังนี้:

• คุณสมบัติของอะตอมของธาตุนี้ประกอบด้วยโปรตอนประมาณ 50 ตัว อิเล็กตรอนประมาณ 50 ตัว และนิวตรอนประมาณ 69 ตัว

• เป็นโลหะประเภทหนึ่งที่ทนต่อการกัดกร่อนของน้ำ แต่อ่อนต่อการโจมตีจากเบสและกรด

• ดีบุกกลายเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับปฏิกิริยาที่พบในสารละลายออกซิเจน

• กลุ่มของ allotropy ของมันคือสิ่งที่ทำให้มันมีอยู่ในธรรมชาติประมาณ 2 สายพันธุ์ที่แตกต่างกันซึ่งเรียกว่าอัลฟ่าซึ่งเป็นดีบุกสีเทาและเบตาซึ่งเป็นดีบุกสีขาว

• การสูดดมและการบริโภคสารประกอบอินทรีย์ดีบุกมีแนวโน้มทำให้ระบบประสาท ระบบทางเดินหายใจ และในเวลาเดียวกันสมองเสื่อมลง

• กระป๋องสีขาวจะเปลี่ยนเป็นกระป๋องสีเทาตามธรรมชาติเมื่ออุณหภูมิต่ำกว่า 13,2 °C ปรากฏการณ์ประเภทนี้เรียกว่า "โรคระบาดดีบุก"

คุณสมบัติทางกล

ในกรณีของคุณสมบัติทางกลมีดังต่อไปนี้:

• ดีบุกสีขาวเป็นโลหะที่อ่อนตัวและเหนียวมาก ในขณะที่ดีบุกสีเทานั้นบอบบางกว่ามาก

• ความไม่สมส่วนของวัสดุดีบุกสีขาวเกิดจากการสั่นสะเทือนของเสียงโดยเฉพาะ ซึ่งเป็นผลจากแรงเสียดทานระหว่างผลึกโมเลกุล

การใช้งานและการใช้งาน

• ระดับความต้านทานที่ดีบุกมีต่อการกัดกร่อนเป็นปัจจัยพื้นฐานในการปกป้องวัสดุต่างๆ เช่น เหล็ก ตะกั่ว สังกะสี หรือเหล็กกล้า

• การผลิตดีบุกส่วนใหญ่ใช้สำหรับทำโลหะผสมประเภทต่างๆ อย่างละเอียด โลหะผสมหลักสำหรับสิ่งนี้คือบรอนซ์

• โลหะผสมดีบุก - ตะกั่วถูกใช้เป็นบัดกรีอ่อนในวงจรไฟฟ้า ในทางกลับกัน เหล่านี้เป็นโลหะผสมที่มีส่วนร่วมในการผลิตแผ่นสำหรับหลอดเครื่องดนตรี นอกจากนี้ยังใช้สำหรับการผลิตกระป๋องถนอมอาหาร

• ในสาขาวิทยาศาสตร์ โลหะผสมดีบุก - ไนโอเบียมเป็นโลหะผสมที่โดดเด่นสำหรับการเป็นส่วนสำคัญของขดลวดแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวดในห้องปฏิบัติการและศูนย์วิจัยในหลายพื้นที่ของโลก

• ส่วนประกอบอื่นๆ ของดีบุกถูกนำมาใช้ในการผลิตสารฆ่าเชื้อรา เม็ดสี ยาสีฟัน และอื่นๆ อีกมากมาย

• ดีบุกยังใช้ทำเหรียญ รักษาแก้ว และลดความเปราะบาง

• โลหะชนิดนี้เป็นโลหะที่แทรกแซงในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรม ซึ่งใช้ในการผลิตเคลือบเซรามิกและในซองปิดผนึกของขวดไวน์

มันตั้งอยู่ที่ไหน?

ดีบุกเป็นธาตุประเภทหนึ่งที่ยังคงเป็นผลิตภัณฑ์พื้นฐานในการผลิตในจังหวัดต่างๆ ของจีน เช่น ยูนนา คาบสมุทรมาเลเซีย เดวอน และคอร์นวอลล์ ซึ่งตั้งอยู่ในอังกฤษ พวกเขายังเป็นผู้ที่อยู่เหนือกว่าในประเทศเช่น:

• Alemania
• โปรตุเกส
• ฝรั่งเศส
• สาธารณรัฐเช็ก
• สเปน
• แอฟริกาใต้
• อิหร่าน
• ประเทศซีเรีย
• Egipto

แม้ว่าทั้ง 3 ประเทศจะมีระดับต่ำมาก แร่ชนิดนี้ถูกค้นพบโดยผู้ตั้งถิ่นฐานในสมัยโบราณ ท่ามกลางโลหะผสมกับโลหะอื่นๆ ในสภาพธรรมชาติ

ได้มาอย่างไร?

การได้มาของดีบุกในสภาพธรรมชาตินั้นมาจากแร่ที่เรียกว่า cassiterite ซึ่งปรากฏเป็นประเภทของดีบุกออกไซด์ "IV" อย่างไรก็ตาม โดยปกติแล้วจะต้องใช้วิธีการขุด ขั้นตอนการรับดีบุกเป็นขั้นตอนที่ประกอบด้วยการบดหินด้วยประเภทของแร่และในขณะเดียวกันก็แช่ในดีบุกไดออกไซด์สักสองสามนาทีเพื่อให้อนุภาคบริสุทธิ์และดั้งเดิมลอยตัว

หลังจากนั้นจะผ่านกระบวนการคั่วและหลอมในเตาหลอมแบบสะท้อนเสียงซึ่งมาพร้อมกับโค้กสองสามกรัมที่วางทิ้งไว้สองสามชั่วโมง หลังจากผ่านกรรมวิธีแล้ว ส่วนผสมสุดท้ายจะต้องเทลงในภาชนะชนิดพิเศษและในตอนท้ายจะได้ดีบุกบริสุทธิ์