Калај

Калај или коситар (Sn, лат. stannum) метал је IVA групе са атомским бројем 50. У природи се јавља у облику једињења. Калај је хемијски сличан са суседним елементима 14. групе, германијумом и оловом, и има два могућа оксидативна стања, +2 и нешто мало стабилније +4. Калај је 49. елемент по заступљености и има више од 10 стаблних изотопа, што је већи број стабилних изотопа од било којег другог елемента. Он је сребрнаст, савитљив метал, који не подлеже лако оксидацији на ваздуху. Он се углавном добија из минерала каситерита, у коме се јавља као калај диоксид, SnO2.

Његова прва легура, која је коришћена у великим размерама још од 3000 п. н. е., је бронза. Она је легура калаја и бакра. Након 600. п. н. е. је произвођен чист калај. Легура са 85–90% калаја и примесама бакра, антимона и олова је коришћена за прављење стоног посуђа од Бронзаног доба до 20. века. У данашње време калај се користи у облику многобројних легура, најпознатија од којих је мекана легура калаја/олова за лемљење, која типично садржи више од 60% калаја. Још једна значајна примена калаја је у противкорозивном облагању челика калајом. Услед његове ниске токсичности, калајисани метал се често користи за паковање хране у конзервама, које су углавном направљене од челика.

Калај
Sn-Alpha-Beta
лево: бели, бета, β; десно: сиви, алфа, α
Општа својства
Име, симболкалај, Sn
У периодном систему
Водоник Хелијум
Литијум Берилијум Бор Угљеник Азот Кисеоник Флуор Неон
Натријум Магнезијум Алуминијум Силицијум Фосфор Сумпор Хлор Аргон
Калијум Калцијум Скандијум Титанијум Ванадијум Хром Манган Гвожђе Кобалт Никл Бакар Цинк Галијум Германијум Арсен Селен Бром Криптон
Рубидијум Стронцијум Итријум Цирконијум Ниобијум Молибден Технецијум Рутенијум Родијум Паладијум Сребро Кадмијум Индијум Калај Антимон Телур Јод Ксенон
Цезијум Баријум Лантан Церијум Празеодијум Неодијум Прометијум Самаријум Европијум Гадолинијум Тербијум Диспрозијум Холмијум Ербијум Тулијум Итербијум Лутецијум Хафнијум Тантал Волфрам Ренијум Осмијум Иридијум Платина Злато Жива Талијум Олово Бизмут Полонијум Астат Радон
Францијум Радијум Актинијум Торијум Протактинијум Уранијум Нептунијум Плутонијум Америцијум Киријум Берклијум Калифорнијум Ајнштајнијум Фермијум Мендељевијум Нобелијум Лоренцијум Радерфордијум Дубнијум Сиборгијум Боријум Хасијум Мајтнеријум Дармштатијум Рендгенијум Коперницијум Нихонијум Флеровијум Московијум Ливерморијум Тенесин Оганесон
Ge

Sn

Pb
индијумкалајантимон
Атомски број (Z)50
Група, периодагрупа 14 (угљеникова група), периода 5
Блокp-блок
Категорија  постпрелазни метал
Рел. ат. маса (Ar)118,710(7)[1]
Ел. конфигурација[[[криптон|Kr]]]4d105s25p2
по љускама
2, 8, 18, 18, 4
Физичка својства
Бојасребрнобела[2]
Агрегатно стањечврсто
Тачка топљења505,08 K (231,93 °‍C)
Тачка кључања2.875 K (2.602 °C)
Густина7.310 kg/m3
Моларна запремина16,29×10−3 m3/mol
Топлота фузије7,029 kJ/mol
Топлота испаравања295,8 kJ/mol
Притисак паре5,78×10−21 Pa (505 K)
Сп. топл. капацитет228 J/(kg·K)[3]
Атомска својства
Оксидациона стања4, 2
Особине оксидаамфотерни
Електронегативност1,96 (Полинг)
1,72 (Олред)
Енергије јонизације1: 708,6 kJ/mol
2: 1.411,8 kJ/mol
3: 2.943,0 kJ/mol
(остале)
Атомски радијус145 (145) pm
Ковалентни радијус141 pm
Валсов радијус217 pm
Tin spectrum visible
Остало
Кристална структуратетрагонална
Тетрагонална кристална структура за калај

бели (β)
кубична
Тесерална кристална структура за калај

сиви (α)
Брзина звука2.500 m/s (293,15 K)
Топл. водљивост66,6 W/(m·K)
Сп. ел. водљивост9,17×106 S/m
Мосова тврдоћа1,5
CAS број7440-31-5

Етимологија

Реч калај је у словенске језике, дошла преко турског kalay, док се у балтичким језицима користи назив alavas, у руском Олово (олово), док је његов назив у романским језицима углавном изведен из латинског stannum односно stagnum. У грчком језику назива се Κασσιτερος (Kassiteros), назив који се користи још од Хомеровог доба, у значењу metal из земље Каси (или Kasseterides). Из овог назива изведено је и име коситар, како се и данас назива у хрватском језику. Арапски назив قصدير (касдир) је заправо позајмица из грчког назива.[6]

Историја

TinOreUSGOV
Rуда калаја

Метал калај је познат најраније из периода 3500 п. н. е. на шта указују предмети од бронзе нађени у јужном Кавказу, а потичу из Куро-аракске културе. У планинском масиву Таурус у данашњој јужној Турској постоје докази да се тамо копала руда калаја, а откривени су и антички рудник Кестел и место Кестел где се руда прерађивала, оба датирана око 3000 п. н. е. Међутим, остаје неистражено да ли се ради о највећем извору трговине и потрошње калаја у античком добу.

Проналаском начина израде легуре бронзе, чији су састојци калај и бакар, значај калаја је изузетно порастао (бронзано доба). Од 2. миленијума п. н. е. калај се копао у рудницима у великим количинама широм Мале Азије, а највише дуж пута који је касније постао познат као Пут свиле. Од око 1800 п. н. е. (династија Шанг) калај је познат и у древној Кини. Међутим, калај је вероватно био познат и раније, а докази о његовом кориштењу су пронађени у многим налазиштима у Азији, у Јунану и на Малајском полуострву. И у једној египатској гробници из 18. династије (око 1500 п. н. е.) пронађени су предмети од калаја.

Римски писац Плиније Старији дао је калају назив plumbum album (бело олово); док је метал олово био plumbum nigrum (црно олово). Велика потражња за калајем, који је у алхемији био повезан за Јупитером,[7] била је један од узрока римске окупације Британије. У југозападном подручју Корнвола пронађене су, за то време, велика налазишта руде калаја. У латинском језику, калај се звао stannum, те се из њега данас изводи његов хемијски симбол Sn.

Након дугог времена, након што је гвожђе заменило бронзу (гвоздено доба), тек од средине 19. века калај је због индустријске производње белог лима поново добио на значају.

Добијање и распрострањеност

Fotothek df n-11 0000078
Копање руде калаја у Алтенбергу 1976.
Cassiterite
Октаедарска структура кристала каситерита из Сечуана, Кина

Примарна налазишта калаја обухватају налазишта унутар греисена, хидротермалних жила и ретких скарнова и ВХМС налазишта. Пошто је индустријски најважнији минерал калаја каситерит (познат и као калајни камен, SnO2) један врло стабилан и тежак минерал, већи део производње калаја долази из секундарних песковитих налазишта. У неким примарним налазиштима могуће је пронаћи и сулфидни минерал станит (Cu2FeSnS4) који такође има одређени значај у производњи калаја. У примарним налазиштима калаја заједно с њим могу се појавити и арсен, волфрам, бизмут, сребро, цинк, бакар и литијум.

За добијање металног калаја, руда се најпре иситни, те се обогаћује различитим поступцима (просејавањем, електричним и магнетским издвајањем). Након хемијске редукције угљеником, калај се загрева незнатно изнад тачке топљења, тако да се може одвојити од нечистоћа, без могућности да се и нечистоће отопе заједно с њим. Данас се већи део калаја добија рециклирањем или путем електролизе.[8]

У континенталној Земљиној кори, калај је заступљен у количини од око 2,3 ppm.[9]

Тренутне резерве калаја у свету се процењују на 5,6 милиона тона, а годишња производња у 2011. години износила је 263.000 тона.[10] Преко 80% калаја се тренутно добија из секундарних налазишта, из песковитих наслага у рекама и обалним подручјима, нарочито су богата подручја од централне Кине, преко Тајланда јужно до Индонезије. Највећа налазишта калаја на Земљи пронађена су 1876. године у долини реке Кинта у Малезији. Тамо се и данас годишње ископа око 2 милиона тона руде.[11] Руда у наслагама из тог налазишта има удео калаја од око 5%. Након неколико фаза обраде и концентрирања до нивоа од 75%, следи процес топљења.

У Немачкој руда калаја има у подручју Рудне горе, где се руда копала од 13. века до 1990. године. Одређена истраживања показала су да се у месту Гајер налазе руде калаја у количинама око 160 хиљада тона, што се по неким изворима сматра највећим, до данас неискориштеним, рудним налазиштем калаја у свету.[12] Иако је удео калаја у тој руди релативно мали (0,27% у налазишту Богушов-Горце, а 0,37% у налазишту Гајер), а са друге стране постоје техничке потешкоће за издвајање метала из такве руде, ипак се сматра да уколико дође до експлоатације, она ће бити економски исплатива. Осим калаја, на тим налазиштима се процењује се да би се као споредни производи могло добити и доста цинка, бакра и индијума.[12]

Међу најважније државе произвођаче калаја спадају Кина, након које следе Индонезија и Перу. У Европи највећи произвођач је Португал, где се он јавља као споредни производ ВХМС налазишта у руднику Neves Corvo.

Америчка комисија за вредносне папире (СЕЦ) је калај прогласила конфликтним минералом[13], тако да се његова употреба и трговина од стране компанија и фирми мора пријављивати овој институцији. Разлог за то је што се он често увози из Демократске Републике Конго, где на истоку те земље побуњеници користе новац зарађен продајом руде калаја за наоружавање и финансирање оружаних сукоба.[14]

Алотропске модификације

Калај гради две алотропске модификације. То су:

  • α-калај (кубна дијамантна решетка), (сиви калај) густине 5,75 g/cm3, који је стабилан на температури испод 13,2 °C и има размак трака EG = 0,1 eV
  • β-калај (покидана октаедарска решетка, густине 7,31 g/cm3, бели калај) постојан до 162 °C
  • γ-калај (ромбоедарска решетка, густине 6,54 g/cm3) јавља се на температури изнад 162 °C или при високом притиску.

Рекристализација из β-калаја у α-калај при нижим температурама се назива и калајна куга или музејска болест, јер се јавља на калајним предметима који се зими чувају у музејима. Брзина преласка у алфа модификацију повећава се снижењем температуре, као и непосредним додиром металног калаја са сивом модификацијом. Ломљењем, савијањем релативно меког калаја, на примјер код калајних шипки, долази до карактеристичног шкрипавог звука, такозваног калајног вриска. Звук настаје трењем β-кристалита један о други. Међутим, звук се јавља само код чистог калаја, док већ легуре калаја са и најмањим примесама других елемената немају ову особину, на пример мање количине олова и антимона онемогућавају настанак овог звука. Бета калај има спљоштену тетраедарску структуру као просторну структуру ћелије, из којег се додатно граде два једињења.

Калај се пресвлачи слојем оксида, који га штити од спољашњих утицаја, па је он врло отпоран. Концентрисане киселине и базе га ипак нападају дајући гас водоник. Ипак [[калај(IV) оксид]] је инертан попут [[титанијум(IV) оксид]]а. Неплеменити метали, попут цинка, редукују калај, те се при том елементарни калај ослобађа у виду сунђерасте супстанце или се залепи на цинк.

Особине

Cynowy Danzig ubt.jpeg
Калајна чаша из Гдањска
Tin-2
Kap očvrsnutog kalaja

При собној температури калај је отпоран на дејство воде и ваздуха, слабих киселина и база.[15] Ваљањем се извлачи у танке листиће - станиол. Због доступности, ниске температуре топљења, лакоће ливења, добрих механичких особина, а такође и због ниске цене, калајни предмети су били веома популарни. Предмети од калаја су највише коришћени између XIV и XVI века.

Физичке особине

Калај је метал сребрнобеле боје, мале тврдоће. Чист калај (бели калај) је растегљив, врло кован.[16] Калај се топи на ниској температури од око 232 °C, што се даље редукује до 177,3 °C код 11-nm честица.[17]

β-калај (метални, бели калај), који је стабилан на и изнад собне температуре, је кован. За разлику од њега, α-калај (неметална форма, или сиви калај), који је стабилан испод 13,2 °C, је крт. α-калај има дијамантску кубну кристалну структуру, сличну дијаманту, силицијуму или германијуму. α-Калај нема метална својства, зато што његови атоми формирају ковалентну структуру у којој електрони не могу да се слободно крећу. Он је тамно сиви прах који не налази широку примену, осим неколико специјализованих полупроводничких апликација.[16] Ова два алотропа, α-калај и β-калај, су познатија као сиви калај и бели калај, респективно. Два додатна алотропа, γ и σ, постоје на температурама изнад 161 °C и притиску од неколико GPa.[18] На ниским температурам, β-калај има тендендију да спонтано прелази у α-калај.[19] Мада је температура α-β трансформације номинално 13,2 °C, нечистоће (e.g. Al, Zn, etc.) снижавају температуру прелаза далеко испод 0 °C и, додатком Sb или Bi, до трансформације може и да не дође, чиме се повећава трајност калаја.[20]

Калај индустријког квалитета са (99,8%) калаја не подлеже трансформацији због инхибиционог ефекта малих количина бизмута, антимона, олова и сребра присутних као нечистоће. Легирајући елементи као што су бакар, антимон, бизмут, кадмијум и сребро повећавају његову тврдоћу. Калај је склон лаком формирању тврде, крте интерметалне фазе, што је обично непожељно. Он генерално не формира широк опсег чврстих раствора у дуригм металима, и постоји мали број елемената који имају знатну чврсту растворљивост у калају. Једноставни еутектички системи, међутим, се јављају са бизмутом, галијумом, оловом, талијумом и цинком.[20]

Изотопи

Калај има укупно 10 природних стабилних изотопа. Ти изотопи су: 112Sn, 114Sn, 115Sn, 116Sn, 117Sn, 118Sn, 119Sn, 120Sn, 122Sn и 124Sn. Изотоп 120Sn има удео од 32,4% у природној изотопској смеши калаја и најчешћи је. Међу нестабилним изотопима изотоп 126Sn има најдуже време полураспада од 230.000 година.[21] Сви остали изотопи имају време полураспада од највише 129 дана, мада постоји нуклеарни изомер 121mSn који има време полураспада од 44 године.[21] Као трејсер у нуклеарној медицини се најчешће користе изотопи 113Sn, 121Sn, 123Sn и 125Sn. Калај је једини елемент који има три стабилна изотопа са непарним масеним бројем и једини са 10 стабилних изотопа, највише међу свим познатим елементима.

Примена

Калај се користи за превлачење других метала танким слојем, побољшавајући њихову отпорност на корозију. Овај процес се користи за осигуравање челичних судова који се користе у прехрамбеној индустрији као што су нпр. лименке које се праве од белог лима који је у ствари калајисани гвоздени лим.[22]

Велике количине клаја употребљавају се за израду легура: бронзе (легура са бакром), метала за лемљење (легура са оловом), типографског метала (са антимоном и оловом), британија метала (са антимоном и бакром), а користи се и за израду прибора за јело и за клизне лежајеве. Легура калаја и олова има ниску температуру топљења (нпр. при 60% калаја та температура износи 180 °C) користи се у електротехничкој индустрији.

Лем

Ex Lead freesolder
Намотај безоловне лем жице

Калај се дуго времена користи за лемљења, у облику легура са оловом у којој калаја има од 5 до 70% (по тежини). Калај формира еутектичну смешу са оловом која садржи 63% калаја и 37% олова. Такви лемови се првенствено користе за лемљење цеви или електричних склопова. Легура калаја и олова има ниску температуру топљења, нпр. при 60% калаја та температура износи око 180 °C. Откако је од 1. јула 2006. године на снагу ступила директива ЕУ о збрињавању електронског и електричког отпада, кориштење олова у оваквим легурама је значајно смањено. Замена олова има доста препрека, укључујући вишу тачку топљења и стварање длачица од калаја што може изазвати проблеме. Калајна куга се такође може јавити у безоловним лемовима, што доводи до губитка споја између лемљених површина. Иако су пронађене бројне заменске легуре, и даље остаје проблем интегритета споја.[23]

Калајисање

Калај се врло добро спаја са гвожђем и користи се за превлачење олова, цинка, челика и других метала танким слојем побољшавајући њихову отпорност на корозију. Калајисани челични контејнери су се доста користили за чување хране у прехрамбеној индустрији, што представља велики део светске потражње за металним калајем. Лименке обложене калајем за чување хране први пут су произведене у Лондону 1812. године.[24] Говорници британског енглеског и данас такве посуде називају „калајним конзервама“ (tin cans).

Велике количине калаја употребљавају се за израду легура: бронзе (легура са бакром), типографског метала (са антимоном и оловом), британија метала (са антимоном и бакром), а користи се и за израду прибора за јело и за клизне лежајеве.

Производи

На температури нижој од 13 °C метална модификација прелази полагано у неметалну сиву, прашкасту модификацију, а при -40 °C нагло прелази у сиви прах. Због те појаве калајно посуђе постаје с временом неупотребљиво (тзв. калајна куга), зато ваља предмете чувати при температурама изнад 13,5 °C.

Пошто је корозионо отпоран и неотрован и има врло велику електрична проводност и као чврста материја и као растоп, у знатној мери се користи за електроплатинирање (тј. за стварање танке заштитне превлаке на многим ковинама, посебно гвозденим лимовима (тј. челику)) и у прехрамбеној индустрији за израдбу конзерви за храну и лименки за пиће (тзв. бели лим или амбалажна фолија). На месту оштећене превлаке гвожђе јако кородира, па је храна из тако оштећене лименке штетна по здравље. Ит тог разлога се све више примјењују ПЕТ амбалаже.

Легуре

Калај је изузетно кован, а растопљен лако раствара многе метале, стварајући легуре. Стога је састојак многих легура које служе као заштитне и украсне превлаке (нпр. украси за божићна дрвца), меки лимови и лако растопне легуре (легуре за лемљење), клизни лежајеви (бели метали), водоотпорне и протупожарне фолије, легуре за израдбу посуђа, различите бронзе и других легура попут британске ковине, Вудове легуре.

  • Легура калаја, злата и германијума користи се за лемљење племенитих метала у зуботехници.
  • Тзв. бели лим је назив за гвоздени лим пресвучен с калајом.

Станиол (нем. Stanniol < лат. stagnolo : листић калаја, према стагно: калај < лат. stagnum: мешавина сребра и олова) је назив за танке сребрнасте лимове (фолије), тзв. станиол-фолије калаја, произведени ваљањем. Као такав се не користи због тзв. калајне куге, већ се употребљава легура калаја и олова у лемљењу (позната је под називом „лем“). Користи се у електротехници при изради кондензатора и за замотавање прехрамбених намирница (чоколаде, десертнога сира, бомбона и др.). У новије доба због олова се замјењује много јефтинијим алуминијским фолијама.

Једињења

Најважнија руда је кастерит (SnO2) чијом се редукцијом добија елементарни калај. Халогени елементи се лако једине са калајем, тако са сувим хлором гради калај IV хлорид SnCl4, ковалентно једињење са тетраедасрском структуром. Употребљава се при бојењу.

Једињења калаја се јављају у оксидацијским стањима +II и IV. Једињења калаја(IV) су нешто стабилнија, а пошто је калај елемент 4. главне групе периодног система, стога ефект инертног електронског пара још увек није тако снажно изражен као код тежих елемената ове групе, на пример код олова. Једињења калаја(II) се због тога могу лакше превести у једињења калаја(IV). Многа једињења калаја су неорганске природе, али постоји и једна група калајно-органских спојева (звана калај-органили)

Оксиди и хидроксиди

Халогениди

Соли

  • Калај(II) сулфат SnSO4
  • Калај(IV) сулфат Sn(SO4)2, CAS: 19307-28-9
  • Калај(II) нитрат Sn(NO3)2
  • Калај(IV) нитрат Sn(NO3)4
  • Калај(II) оксалат Sn(COO)2
  • Калај(II) пирофосфат Sn2P2O7, CAS: 15578-26-4

Халкогениди

Органска једињења

  • Дибутил калај лаурат (ДБТДЛ) C32H64O4Sn, CAS: 77-58-7
  • Дибутил калај оксид (ДБТО) (H9C4)2SnO, CAS: 818-08-6
  • Дибутил калај диацетат C12H24O4Sn, CAS: 1067-33-0
  • Дифенил калај дихлорид C12H10Cl2Sn, CAS: 1135-99-5
  • Трибутил калај хидрид C12H28Sn
  • Трибутил калај хлорид (ТБТЦЛ) (C4H9)2SnCl2
  • Трибутил калај флуорид (ТБТФ) C12H27FSn, CAS: 1983-10-4
  • Трибутил калај сулфид (ТБТС) C24H54SSn2, CAS: 4808-30-4
  • Трибутил калај оксид (ТБТО) C24H54OSn2
  • Трифенил калај хидрид C18H16Sn, CAS: 892-20-6
  • Трифенил калај хидроксид C18H16OSn, CAS: 76-87-9
  • Трифенил калај хлорид C18H15ClSn, CAS: 639-58-7
  • Тетраметил калај C4H12Sn
  • Тетраетил калај C8H20Sn
  • Тетрабутил калај C16H36Sn
  • Тетрафенил калај (H5C6)4Sn, CAS: 595-90-4
  • Цинк хидрокси станат ZnSnO3 3H2O, CAS: 12027-96-2

Референце

  1. ^ Meija, J.; et al. (2016). „Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)”. Pure and Applied Chemistry. 88 (3): 265—291. doi:10.1515/pac-2015-0305.
  2. ^ Harry H. Binder: Lexikon der chemischen Elemente, S. Stuttgart: Hirzel Verlag.1999. ISBN 978-3-7776-0736-8.
  3. ^ Ludwig Bergmann, Clemens Schaefer, Rainer Kassing: Lehrbuch der Experimentalphysik, Band 6: Festkörper. 2. izd., Walter de Gruyter. Berlin: 2005. ISBN 978-3-11-017485-4. стр. 361.
  4. ^ Yiming Zhang, Julian R. G. Evans, Shoufeng Yang: Corrected Values for Boiling Points and Enthalpies of Vaporization of Elements in Handbooks. u: Journal of Chemical & Engineering Data. 56, 2011, pp. 328–337, doi:10.1021/je1011086
  5. ^ David R. Lide (ur.): CRC Handbook of Chemistry and Physics, 90. izd. (internet verzija: 2010), CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Properties of the Elements and Inorganic Compounds, pp. 4-142 – 4-147.
  6. ^ History & Etymology na vanderkrogt.net
  7. ^ Jörg Barke: Die Sprache der Chymie: am Beispiel von vier Drucken aus der Zeit zwischen 1574-1761, Tübingen 1991 (= Germanistische Linguistik, 111). стр. 385.
  8. ^ USGS – Tin Statistics and Information – Mineral Commodity Summaries 2010 (PDF)
  9. ^ K.H. Wedepohl: The composition of the continental crust. Geochimica et Cosmoschimica Acta (1995) 59/7, pp. 1217–1232; doi:10.1016/0016-7037(95)00038-2
  10. ^ USGS – Tin Statistics and Information – Mineral Commodity Summaries 2012 (PDF)
  11. ^ Tin chapter (PDF). стр. 112.
  12. 12,0 12,1 Christoph Seidler: Probebohrung bestätigt riesiges Zinnvorkommen. Spiegel Online, 30. august 2012. (на језику: немачки)
  13. ^ SEC, Conflict Minerals - Final Rule (2012), pp. 34f. (PDF, (на језику: енглески))
  14. ^ SEC Adopts Rule fpr Disclosing Use of Conflict Minerals, (на језику: енглески) pristupljeno 3.9.2012.
  15. ^ Parkes, G.D. & Phil, D. (1973). Melorova moderna neorganska hemija. Beograd: Naučna knjiga.
  16. 16,0 16,1 Holleman, Wiberg & Wiberg 1985, стр. 793-800
  17. ^ Ink with tin nanoparticles could print future circuit boards, Physorg, April 12, 2011; Jo, Yun Hwan; Jung, Inyu; Choi, Chung Seok; Kim, Inyoung; Lee, Hyuck Mo (2011). „Synthesis and characterization of low temperature Sn nanoparticles for the fabrication of highly conductive ink”. Nanotechnology. 22 (22): 225701. Bibcode:2011Nanot..22v5701J. PMID 21454937. doi:10.1088/0957-4484/22/22/225701.
  18. ^ Molodets, A. M.; Nabatov, S. S. (2000). „Thermodynamic Potentials, Diagram of State, and Phase Transitions of Tin on Shock Compression”. High Temperature. 38 (5): 715—721. doi:10.1007/BF02755923.
  19. ^ This conversion is known as tin disease or tin pest. Tin pest was a particular problem in northern Europe in the 18th century as organ pipes made of tin alloy would sometimes be affected during long cold winters. Some unverifiable sources also say that, during Napoleon's Russian campaign of 1812, the temperatures became so cold that the tin buttons on the soldiers' uniforms disintegrated over time, contributing to the defeat of the Grande Armée.Le Coureur, Penny; Burreson, Jay (2004). Napoleon's Buttons: 17 Molecules that Changed History. New York: Penguin Group USA., a persistent legend that probably has no background in real events. Öhrström, Lars (2013). The Last Alchemist in Paris. Oxford: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-966109-1. Cotton, Simon (2014). „Book review: The last alchemist in Paris”. Chemistry World.http://rsc.li/CW_140501
  20. 20,0 20,1 Schwartz 2002
  21. 21,0 21,1 G. Audi, O. Bersillon, J. Blachot, A.H. Wapstra: The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties Архивирано на сајту Wayback Machine (септембар 23, 2008) (на језику: енглески) (PDF), u: Nuclear Physics. Bd. A 729, 2003, pp. 3–128.
  22. ^ „Tin Use Survey 2007”. ITRI. Приступљено 21. 11. 2008.
  23. ^ Black, Harvey (2005). „Getting the Lead Out of Electronics”. Environmental Health Perspectives. 113 (10): A682—5. doi:10.1289/ehp.113-a682
  24. ^ „A Canned History of Tinned Food”.

Литература

  • Schwartz, Mel (2002). „Tin and Alloys, Properties”. Encyclopedia of Materials, Parts and Finishes (2nd изд.). CRC Press. ISBN 978-1-56676-661-6.
  • Holleman, Arnold F.; Wiberg, Egon; Wiberg, Nils (1985). „Tin”. Lehrbuch der Anorganischen Chemie (91–100 изд.). Walter de Gruyter. стр. 793—800. ISBN 978-3-11-007511-3.
  • CRC contributors (2006). David R. Lide, ур. Handbook of Chemistry and Physics (87th изд.). Boca Raton, Florida: CRC Press, Taylor & Francis Group. ISBN 978-0-8493-0487-3.
  • Emsley, John (2001). „Tin”. Nature's Building Blocks: An A–Z Guide to the Elements. Oxford, England, UK: Oxford University Press. стр. 445—450. ISBN 978-0-19-850340-8.
  • Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the Elements (2nd изд.). Oxford: Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-3365-9.
  • Heiserman, David L. (1992). „Element 50: Tin”. Exploring Chemical Elements and their Compounds. New York: TAB Books. ISBN 978-0-8306-3018-9.
  • MacIntosh, Robert M. (1968). „Tin”. Ур.: Clifford A. Hampel. The Encyclopedia of the Chemical Elements. New York: Reinhold Book Corporation. стр. 722—732. LCCN 68-29938.
  • Stwertka, Albert (1998). „Tin”. Guide to the Elements (Revised изд.). Oxford University Press. ISBN 978-0-19-508083-4.

Спољашње везе

5. периода хемијских елемената

Пета периода хемијских елемената у себи садржи један алкални метал, један земљани алкални метал, десет прелазних метала, два слаба метала, дваметалоида, један халогени елемент и један племенити гас. Петој периоди припадају елементи: рубидијум, стронцијум, итријум, цирконијум, ниобијум, молибден, техницијум, рутенијум, родијум, паладијум, сребро, кадмијум, индијум, калај, антимон, телур, јод и ксенон. Ови елементи имају атомске бројеве између 37 и 54. У овој периоди укупно се налази 18 хемијских елемената.

хемијски елементи пете периоде

Групе

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

#Име

37Rb

38Sr

39Y

40Zr

41Nb

42Mo

43Tc

44Ru

45Rh

46Pd

47Ag

48Cd

49In

50Sn

51Sb

52Te

53I

54Xe

Kalaj(II) oksid

Kalaj(II) oksid (stano oksid) je jedinjenje kalaja i kiseonika u kome je kalaj u oksidacionom stanju +2. Postoje dve forme, stabilna plavo-crna forma i metastabilna crvena forma.

Kalaj(IV) sulfid

Kalaj(IV) sulfid je hemijsko jedinjenje sa formulom SnS2. Ovo jedinjenje kristalizira u kadmijum jodidnom motivu, sa Sn(IV) lociranim u oktahedarskim otvorima definisanim sa šest sulfidnih centara. SnS2 se javlja prirodno kao retki mineral berndtit.Ovo jedinjenje precipitira kao smeđi talog nakon dodatka H2S u rastvor kalaj(IV) jedinjenja. Ta reakcija je reverzibilna na niskim pH vrednostima. Kristalni SnS2 ima bronzanu boju i koristi se za dekorativne svrhe gde je poznato kao mozaično zlato.

Ovaj materijal takođe reaguje sa sulfidnim solima i daje seriju tiostanata sa formulom [SnS2]m[S]n2n−. Pojednostavljena jednačina za ovu depolimerizacionu reakciju je:

SnS2 + S2− → 1/x{SnS32−}x.

Антимон

Антимон (Sb, лат. stibium) елемент је из групе металоида.Руде антимона су: антимонит (Sb2S3) и улманит (NiSbS).Примена: Користи се за производњу штампарских легура.

У Србији 19. века за антимон коришћен је назив расток.

Антоан Лавоазје

Антоан Лорен де Лавоазје (франц. Antoine-Laurent de Lavoisier; Париз, 26. август 1743 — Париз, 8. мај 1794) је био француски племић и хемичар. Због доприноса у обликовању модерних схватања основа хемије оправдано се сматра оцем те науке.

Његов први, рад који је био одликован златном краљевском медаљом, односио се на решавање питања уличног осветљења великих градова. Први Лавоазијев рад из хемије био је испитивање састава гипса. Лавоазије је први пут употребио теразије које је сам конструисао. Допринео је да хемија постане егзактна наука. Он је 1774. године загревао калај у затвореном суду и приметио је да се он претворио у мрки прах, али је маса остала непромењна. Када је Пристли открио кисеоник, Лавоазјеу је било јасно да је то онај састојак ваздуха који потпомаже сагоревање. Експериментално је утврдио да се ваздух састоји од два гаса, један који потпомаже горење и један који не. Први је доказао да се вода састоји од водоника и кисеоника. Формулисао је закон о одржању масе. Убијен је на гиљотини јер је проглашен противником републике. Касније је извршена ревизија судског процеса и установљено је да је Лавоазје био невин.

Бенјамин Калај

Бенјамин Калај (мађ. Kállay Béni) био је мађарски и аустроугарски политичар.

Рођен је 22. децембра 1839, у Пешти. Његов отац је био виши државни службеник у угарској влади, а мајка је потицала из мађаризоване српске породице Блашковић. Говорио је српски језик. Био је аустроугарски генерални је конзул у Београду од 1868. до 1875. године. Током 1872. године први пут је отпутовао у Босну, која је у то време још увек била под турском влашћу. Након Руско-турског рата (1877–1878), одлази на службу у Пловдив. Дана 4. јуна 1882. године, именован је за аустроугарског министра финансија, у чији је ресор спадао и надзор над земљаском управом у Босне и Херцеговине, која се још од 1878. године налазила под аустроугарском окупацијом. Ту службу је обаваљао до своје смрти 1903. године. Настојећи да ојача аустроугарску власт у Босни и Херцеговини, радио је на сузбијању народних покрета, како српског тако и хрватског. У том циљу, покушао је да реши национало питање путем стварања интегралне босанске нације, али тај пројекат је наишао на одлучан отпор међу Србима и Хрватима. Стога је приступио редефинисању својих првобитних замисли, те је свој босански пројекат заменио бошњачким, који се заснивао на претварању босанских муслимана у посебан бошњачки народ. При томе се ослањао на подршку једног дела босанског беговата. Политика коју је осмислио спровођена је и након његове смрти, све до пропасти аустроугарске власти (1918).

Габор Алфред Фехервари

Габор Алфред Фехервари, познат под уметничким именом Фреди (мађ. Gábor Alfréd Fehérvári; Freddie; Ђер, 8. април 1990) мађарски је поп, поп-рок и R&B певач. У својој земљи постао је познат након освајања 4. места у првој сезони талент такмичења Rising Star (сезона 2014/15). Са песмом Pioneer убедљиво је победио у финалној емисији националног избора Мађарске за песму Евровизије (A Dal 2016) одржаној 27. фебруара 2016. и на тај начин добио прилику да представља Мађарску на Песми Евровизије 2016. у Стокхолму.Пре него што је почео да се бави музиком Габор је студирао економију, а једно време је радио и као економски саветник у Ђеру. На почетку каријере свирао је гитару у мањим бендовима. Први сингл објавио је у лето 2015, а песма Mary Joe коју је урадио у сарадњи са Андрашом Калај Саундерсом постала је летњи хит те године. Под уметничким именом Фреди наступа од јесени 2015. године.

Индијум

Индијум (In, лат. indicum) метал је IIIA групе. Име потиче од грчког назива за боју индиго.

Индијум је заступљен у земљиној кори у количини од 0,049 ppm (енгл. parts per million).

Калај(II)-сулфид

Калај(II) сулфид је неорганско хемијско једињење хемијске формуле SnS.

Калај(II) хлорид

Калај(II) хлорид (SnCl2) је једна од најзначајнијих соли калаја са оксидационим бројем +2.

Најчешће се продаје у облику хидрата (SnCl2*2H2O), који гради безбојне кристале, топљиве на температури од 37,7 °C. Ова со је веома лако растворљива у води.

Калај(II) хлорид је веома јако редукционо средство, између осталог редукује соли гвожђа(III) на соли гвожђа(II):

2Fe3+ + Sn2+ -> 2Fe2+ + Sn4+.Веома јако се оксидује под дејством кисеоника присутног у ваздуху, зато се складишти у контејнерима који у себи садрже металан калај, који редукује Sn4+ на Sn2+ самим тим се супротстављајући реакцији оксидовања до калаја IV:

2Sn2+ + O2 + 4H3O+ = Sn4+ + 6H2O.Калај(II) хлорид је једна од најјачих киселина које се користе у галванским елементима. Такође се користи као катализатор многих хемијских реакција.

Калај(IV) хлорид

Калај(IV) хлорид је хемијско једињење са молекулском формулом Sn Cl4. На собној температури је безбојан гас, који „дими“ у контакту са ваздухом, уз штипајући мирис. Молекулска маса му је 260,5; температура топљења -33 °C; температура кључања 114 °C. Добија се реакцијом гасовитог хлора са калајем.

Калај(IV) хлорид у реакцији са хладном водом подлеже хидролизи, а са врућом распаду. У хлороводоничној киселини и растворима хлорида јавља се као SnCl62-. Има надражујуће дејство на кожу.

Коришћен је у Првом светском рату као хемијско оружје.

Ковач

‎‎Ковач је занатлија специјализован за обраду гвоздених металних предмета као ‎што су капије од кованог гвожђа, разне решетке, намештај, ‎скулптуре, оружје, украсни и сакрални предмети, кухињски прибор и алат. ‎Уопштено говорећи, ковачи се не баве обрадом метала који нису гвожђе, као што ‎су калај, бронза, бакар и слично. Њиховом обрадом се баве само уско ‎специјализоване занатлије. У почетку, ковачи готово да нису правили декоративне ‎предмете (због релативно брзог рђања гвожђа). Проналаском нерђајућег челика то ‎се веома изменило. ‎

Корозија

Корозија (рђа) је физичко-хемијски процес оксидације гвожђа. Под обичним условима се одвија под утицајем кисеоника, водене паре, угљен-диоксида. За разлику од гвожђа неки метали као алуминијум, калај, се превлаче компактним слојем оксида који штити метал од корозије.

Постоје две основне врсте корозије и то:хемијска и електрохемијска.

Хемијска корозија се одвија према законима хемијске кинетике хетерогених реакција.

Електрохемијска корозија се дешава у електролитима према законима електрохемијске кинетике.

Мађарска на избору за Песму Евровизије

Мађарска је до сада учествовала 17 пута, још од њиховог првог учешћа 1994. године. Мађарска је покушала учествовати 1993, али није успела проћи квалификациону рунду.

Прво учешће Мађарске сматра се најуспешнијим до данас, јер је представница Фридерика заузела 4. место. Наредних 13 година, Мађарска није успела да се пласира у првих 10, док је Мадги Ружа заузела 9. место 2007. године. Затим је 2013. године БајАлекс заузео 10. место, а 2014. године су остварили други најбољи резултат, када је Андраш Калај Саундерс заузео 5. место.

Метал

Метал (од грчког μέταλλον métallon, "рудник, каменолом, метал") супстанција је која се састоји од атома металних хемијских елемената који нису повезани са другим атомима.Већина метала су тврде, сјајне, чврсте супстанце на собној температури. Многи од њих су растегљиви, што значи да се могу извлачити у дуге цеви или жице. Многи су, такође и ковни, што значи да се могу исковати у танке листове. Бакар, злато и олово су међу најковнијим металима. Злато је најковније од свих метала и може се истањити у листиће који су дебели само два микрона (два милионита дела метра).

Метали се, углавном, лако обликују када су загрејани. Већина метала загревањем на веома високим температурама прелази у течно стање. Отопљен или течан метал се може сипати у калупе или модле. Када се метал охлади он очвршћава у облику калупа. Метали се могу обликовати у различите облике укључујући и цеви. Челични носачи се користе као конструкциони елементи. Челик је легура гвожђа, угљеника и других хемијских елемената.

За металне елементе узимају се хемијски елементи који у чистом облику показују физичке и хемијске особине метала. Те особине су:

добра електрична проводљивост

добра топлотна проводљивост

доста велике склоности за грађење хемијских једињења са базним особинама него са киселим.Метали и њихове легуре имају одличне механичке особине због чега се користе за изградњу машина и алата, а такође и као и материјали у грађевинарству.Велика већина у периодном систему су метали. По месту на коме се налазе у периодном систему деле се на:

алкалне метале као што су: литијум, натријум, калијум...

земљане алкалне метале као што су: берилијум, калцијум, магнезијум ...

слабе метале као што су: алуминијум, калај, антимон ...

прелазне метале као што су: злато, бакар, никл, платина...

актиноиде и лантаноиде као што су: уранијум, радијум, плутонијум и остали.Према температури топљења деле се на: тешко топљиве(Cu, Ni, Fe, W, V, Mo) и лако топљиве (Sn, Pb, Cd, Al, Mg, Zn).

Према специфичној тежини деле се на лаке (густина им је мања од 5 g/cm3) и тешке (густина им је већа од 5 g/cm3). Најлакши метал је литијум (ρ=0,53 g/cm3) он плива по води, најтежи метал је осмијум (ρ=22,6 g/cm3).

Миодраг Матељевић

Миодраг Матељевић (Ваљево, 28. новембар 1949) је српски математичар, редовни члан САНУ, редовни професор и декан Математичког факултета у Београду.

Олово

У природи, олово се најчешће јавља у виду сулфида, PbS, као руда галенит.

Пржењем се руда преводи у оксид чијом редукцијом настаје сирово олово. Сирово олово садржи: бакар, антимон, арсен, бизмут, цинк, сумпор, калај, сребро и злато. Пречишћавањем сировог олова (најчешће електролитичким путем) добија се чисто олово плавичастобеле боје, само на свежем пресеку је металног сјаја, но брзо потамни од створеног слоја оксида и базног олово(II) карбоната Pb(OH)2*2PbCO3, који га штите од даље оксидације. То је мек метал, велике густине и ниске температуре топљења.Олово се у дестилованој води не раствара, док се раствара у киселинама са оксидационим дејством нпр. азотна киселина. При дејству разблажене сумпорне киселине ствара се заштитни слој олово- сулфата PbSO4 те растварање престаје. Алкалије не делују на олово. На ваздуху се фино спрашено олово тзв. пирофорно олово пали само од себе.

Олово (II) оксид се користи за глазирање керамичких производа, за израду минијума, као жута боја у сликарству. Олово се користи за израду лимова, канализационих и водоводних цеви уколико воде нису киселе; њиме се облажу електрични каблови и превлачи посуђе. Олово се користи и у војној индустрији, индустрији боја, за израду оловних акумулатора, за заштиту од рендгенског и радиоактивног зрачења.

Прве мине за оловке правиле су се од оловних руда, али их је у савременом добу заменио неотровни графит, који се комбинује са другим примесама.

Рударство

Рударство је веома стара индустријска грана која се бави процесом ископавања руда и њене припреме за искоришћавање у разним областима индустрије или за непосредно коришћење у свакодневном животу.Рудници се по начину ископавања деле на површинске и подземне. Данас је много чешћа површинска експлоатација руде, на пример 85% минерала (осим нафте и природног гаса) у Сједињеним Америчким Државама се површински експлоатише укључујући и 98% од металних руда. Материјали који се често ископавају су: боксит, калај, цинк, дијамант, земни гас, магнезијум, манган, бакар, никл, олово, платина, нафта, со, сребро, титанијум, уранијум, угаљ, злато и гвожђе. Сем њих често се ископавају и: глина, песак, гранит и кречњак.

Хлорид

Хлорид је анјон (негативно наелектрисани јон) Cl− који настаје прикључивањем електрона атому хлора, или кад се једињење као што је хлороводоник раствори у води или неком другом поларном растварачу. Овај назив такође означава и сваку со која потиче од хлороводоничне киселине. Хлоридне соли као што је натријум хлорид често су веома растворне у води. Хлорид је есенцијални електролит присутан у свим телесним флуидима који је одговоран за одржавање киселинско/базног баланса, трансмитоване нервних импулса и регулацију флуида у и изван ћелија. У органској хемији именом „хлорид“ означавају се и нека органска једињења која садрже у себи хлор а нису соли. На пример, метил хлорид, са стандардним именом хлорометан (погледајте ИУПАЦ књиге) је органско једињење са ковалентном C−Cl везом у којој хлор није анјон.

Најпознатији хлорид је натријум хлорид, познат и као кухињска со. Он је и најраспрострањенији од соли растворених у океанима. Познати хлориди су још: магнезијум хлорид (MgCl2), амонијум хлорид (NH4Cl), калај(II) хлорид (SnCl2), калај(IV) хлорид (SnCl4), хлороводоник (HCl), угљеник тетрахлорид (CCl4), бром хлорид (BrCl).

Једињења калаја

На другим језицима

This page is based on a Wikipedia article written by authors (here).
Text is available under the CC BY-SA 3.0 license; additional terms may apply.
Images, videos and audio are available under their respective licenses.