Tin (element)
Tin is een scheikundig element met symbool Sn (Latijn: stannum) en atoomnummer 50. Het is een zilvergrijs hoofdgroepmetaal.
Ontdekking bewerken
Tin, een van de vroegst ontdekte metalen, werd gebruikt voor het vervaardigen van brons, een koper-tinlegering. In 3500 v.Chr. was al bekend dat tin (evenals arseen en nikkel) een verhardend effect had op koper. Daarom werd het gebruikt in gereedschappen en wapens. In de bronstijd was tin een onontbeerlijk metaal omdat de heersende technologie op brons gebaseerd was.
Al voor de tijd van de Romeinen ontstond er een bloeiende handel tussen de tinmijnen in Cornwall en het Middellandse Zeegebied. De Egyptische farao Pepi heeft rond 2300 v.Chr. een standbeeld laten maken waarin tin zat uit de tinmijnen van Cornwall. In Assyrische handelsnederzettingen in Anatolië als Kaniš was ook al voor 2000 v.Chr. een levendige handel in het metaal, dat daar waarschijnlijk uit het huidige Afghanistan afkomstig was.
Vanaf ongeveer het jaar 600 werd tin ook in zuivere vorm toegepast.
Het woord tin komt van het Germaans *tina- en staat ablautend naast teen dat 'twijg' en in het Duits (Zain) ook 'metalen staaf' betekent. Het symbool Sn komt van het neolatijn stannum dat van het postklassieke Latijn stagnum 'legering van zilver en lood' komt.
Toepassingen bewerken
Tin hecht zich gemakkelijk aan ijzer en wordt daarom vaak gebruikt als roestwerende laag in blik. Andere toepassingen zijn:
- Als zacht soldeertin voor de productie van elektronische schakelingen en loodgieterswerk.
- In loodlegeringen voor orgelpijpen.
- In loodlegeringen gecombineerd met Antimoon wordt tin gebruikt bij de productie van loodletters voor boekdruk. In wisselende combinaties met antimoon en lood. Meer antimoon, zorgt voor meer antimoon-tin kristallen en maakt de letter harder. Bij het smelten komen deze kristallen boven drijven, ze zijn lichter dan de omringende vloeistof.
- In bronslegeringen voor kerkklokken.
- De zouten tin(II)chloride en tin(IV)chloride hebben verschillende toepassingen, waaronder dat van bijtmiddel.
- Om glas een glad oppervlak te geven wordt het vaak in vloeibare vorm op gesmolten tin in een tinbad gegoten (een uitvinding van Alastair Pilkington).
- Indien aangebracht op glas voorkomen tinzouten ijsafzetting; dit werd gebruikt voor glazen windschermen.[1]
- In vroeger eeuwen werd tin vaak gebruikt om borden, bekers, kannen en bestek te maken. Het gesmolten tin werd door een tingieter in vormen gegoten. Sinds de 18e eeuw is het tinnen tafelgerei wat in onbruik geraakt en vervangen door porselein, aardewerk en glas. Tegenwoordig wordt tin nog gebruikt voor de vervaardiging van sierbekers, -borden en miniatuurfiguren zoals tinnen soldaatjes.
- In de legeringen woodsmetaal en babbittmetaal voor diverse toepassingen.[1]
Opmerkelijke eigenschappen bewerken
Tin is een buigzaam, kneedbaar en zeer kristallijn zilverachtig-wit metaal dat bij buiging een karakteristiek geluid geeft dat wordt veroorzaakt door de brekende kristallen. Het metaal is bestand tegen zee- en kraanwater, maar gaat een reactie aan met de meeste zuren.[1]
Bij standaarddruk komen er twee allotropen van tin voor. Bij lage temperatuur komt het voor als grijs – alfa – tin met een kubische kristalstructuur vergelijkbaar met die van silicium en germanium. Bij temperaturen boven de 13,2 °C verandert het naar wit – beta – tin. In deze vorm heeft het een tetragonale structuur. Bij afkoeling keert het weer terug naar de kubische vorm. Deze faseovergang gaat gepaard met een volumetoename van 21 procent, waardoor het materiaal gaat afbrokkelen. Vroeger werd dit proces wel tinpest genoemd; het kan worden voorkomen door toevoeging van antimoon of bismut.
Verschijning bewerken
Op vrijwel alle continenten op aarde komt tin voor. De productie is redelijk stabiel, in 2014 werd er ongeveer 300.000 ton gewonnen en in 2019 was dit nauwelijks veranderd in 296.000 ton. De vier grootste producenten waren achtereenvolgens de Volksrepubliek China, Indonesië, Myanmar en Peru.[2] Deze vier namen ongeveer drie kwart van de wereldwijde productie voor hun rekening in 2019. Peru leverde als kleinere producent 19.900 ton, gevolgd door Bolivia met een kleine achterstand. De wereldwijde reserves worden getaxeerd op zo’n 4,3 miljoen ton.[2] Ook wordt er tin teruggewonnen uit afval.
De grootste exporteur van tin is Indonesië,[2] aangezien China ongeveer de helft van de wereldwijde vraag naar tin vertegenwoordigt. Tin wordt vooral gebruikt als soldeer in elektronische producten; ongeveer de helft van al het tin wordt hierin verwerkt.[3] De blikindustrie staat op de tweede plaats en verwerkt ongeveer een zesde van al het tin. Verder wordt tin gebruikt in de chemische industrie en ook bij de productie van brons en glas.
Belangrijke bedrijven die tin winnen zijn de Yunnan Tin Group (Volksrepubliek China), PT Timah (Persero) TGK (Indonesië), de opvolger van het Nederlandse mijnbouwbedrijf Billiton na de nationalisatie, en Malaysia Smelting Corp. Bhd. (Maleisië).[3]
Tin wordt verhandeld op de London Metal Exchange en de prijs wordt genoteerd in Amerikaanse dollars per pound of per ton. In 2019 was de gemiddelde prijs US$ 8,4643 per pound.
Het erts wordt bij hoge temperatuur in ovens gereduceerd met koolstof. Het enige commercieel aantrekkelijke tin bevattende mineraal is cassiteriet, dat vooral in Zuidoost-Azië in ruime mate gevonden wordt. Andere mineralen die in lage concentraties tin bevatten zijn: stanniet, cylindriet, frankeiet, canfieldiet en tealliet.
| Topproducenten van tin 2019[4] | |
|---|---|
| Land | Productie (duizend ton) |
 China |
84,5 |
 Indonesië |
77,5 |
 Myanmar |
42,0 |
 Peru |
19,9 |
 Bolivia |
17,0 |
 Brazilië |
14,0 |
 Congo-Kinshasa |
12,2 |
 Australië |
7,7 |
 Nigeria |
5,8 |
 Vietnam |
5,5 |
Isotopen bewerken
Zie Isotopen van tin voor het hoofdartikel over dit onderwerp.| Stabielste isotopen | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Iso | RA (%) | Halveringstijd | VV | VE (MeV) | VP |
| 112Sn | 0,97 | stabiel met 62 neutronen | |||
| 114Sn | 0,65 | stabiel met 64 neutronen | |||
| 115Sn | 0,34 | stabiel met 65 neutronen | |||
| 116Sn | 14,54 | stabiel met 66 neutronen | |||
| 117Sn | 7,68 | stabiel met 67 neutronen | |||
| 118Sn | 24,22 | stabiel met 68 neutronen | |||
| 119Sn | 8,58 | stabiel met 69 neutronen | |||
| 120Sn | 32,59 | stabiel met 70 neutronen | |||
| 121Sn | syn | 27,06 u | β− | 3,674 | 121Sb |
| 122Sn | 4,63 | stabiel met 72 neutronen | |||
| 124Sn | 5,79 | stabiel met 74 neutronen | |||
| 126Sn | syn | 1·105 j | β− | 8312 | 126Sb |
Van alle elementen komen er van tin de meeste stabiele isotopen voor (10). Daarnaast zijn er ongeveer 18 radioactieve isotopen bekend.
Toxicologie en veiligheid bewerken
Via blikvoeding krijgen mensen lage concentraties tin binnen. Volgens een Britse warentest bevatten slechts 4% van de met tin beklede blikjes concentraties tin die boven de 150 mg/kg uitkomen; en hoewel in het Verenigd Koninkrijk alleen al er meer dan 2,5 miljoen van dergelijke blikjes per jaar worden geconsumeerd, zijn er tot op heden geen schadelijke gevolgen van bekend.[5] Rond 1965 steeg de tinprijs explosief (tot 45 euro per kilogram, nu: 5 euro per kilogram), waardoor vele tingieters om de kostprijs te drukken hun legering met lood aanlengden. Als uit zo'n tinnen beker gedronken werd liep men het risico van loodvergiftiging.
Het woord tin in het Engels bewerken
Tin in het Engels verwijst naar het element tin, maar daarnaast wordt het woord soms ook gebruikt voor dunbladig metaal (tinplate). De tin can (het tinnen blikje) is daar een voorbeeld van omdat blikjes worden vervaardigd van staal dat met een dun laagje tin tegen roestvorming wordt beschermd; maar ook blikjes van aluminium worden wel tin cans genoemd. Gebruikstin (een legering van tin, antimoon en koper) heet in het Engels pewter.
Externe links bewerken
- Lenntech.nl - Tin
- (en) EnvironmentalChemistry.com - Tin
- (en) WebElements.com - Tin
- (en) International Tin Association
Bronnen, noten en/of referenties
|
