錫是可能以其在錫罐中使用而聞名的元素 - 如今,幾乎總是鋁。即使是原始的錫罐,最初是在1800年代首次引入的,主要是鋼,上面鍍有錫。
因此,錫可能毫不猶豫,但這並不重要。該金屬用於防止腐蝕和產生玻璃。它通常與其他金屬混合或合金。例如,錫大多是錫。
錫的來源
根據美國地質調查,錫相對較少,僅佔地球上一百萬的2份。錫是從各種礦石中提取的,主要是從Cassiterite(SNO)2)。金屬是通過用爐中的煤來減少氧化礦石而產生的。
在美國,在阿拉斯加和加利福尼亞的大部分地區發現了很少的錫。根據洛斯阿拉莫斯國家實驗室的說法,該金屬主要在馬來亞,玻利維亞,印度尼西亞,扎伊爾,泰國和尼日利亞生產。
錫的用途
從歷史上看,錫最重要的用途也許是製作銅牌 - 一種合金銅和錫或其他金屬 - 通過迎接青銅時代的變化,改變了文明。人們在不同時期開始製作或交易銅工具和武器,具體取決於地理,但通常會接受青銅時代在公元前3300年左右開始。
只是事實
根據杰斐遜國家線性加速器實驗室的說法,錫的特性是:
- 原子數(核中的質子數):50
- 原子符號(在元素元素表上):SN
- 原子重量(原子的平均質量):118.710
- 密度:7.287克每立方厘米
- 室溫的階段:固體
- 熔點:449.47華氏度(231.93攝氏度)
- 沸點:4,715 F(2,602 C)
- 同位素的數量(具有不同數量中子的同一元素的原子):51,8穩定
- 最常見的同位素:SN-112(自然豐度為0.97%),SN-114(0.66%),SN-115(0.34%),SN-116(14.54%),SN-117(7.68%),SN-118(SN-118(24.22%)(24.22%),SN-119(8.59%),SN-119(8.59%),SN-10%和SN-120(32.58%),32.58%(32.58),32.122222222222222(32.58) (5.79%)
一種舊金屬
錫在青銅中的使用可以追溯到5,000年。它也偶爾出現在考古記錄中。例如,在2011年在耶路撒冷猶太神廟挖掘的研究人員發現了一塊鈕扣大小的錫,上面刻有阿拉姆語詞“純粹的上帝”。根據該報告Haaretz報紙。
除了青銅之外,錫對人類的最大貢獻可能是謙虛的錫罐。罐子起源於多年生的問題,即如何養活一支自動的軍隊。根據罐頭製造商學院的說法(是的,即使是罐子也有貿易組織),拿破崙·波拿巴(Napoleon Bonaparte)在1795年向任何可以提出一種保存軍事用品的方法的人提供了獎勵。 1810年,法國廚師尼古拉斯·艾伯特(Nicolas Appert)通過發明罐頭贏得了12,000法美獎 - 使用沸水將食物或飲料密封在罐子或瓶中的過程。
這一發現清除了錫發明的道路,只能在一年後。 1810年,英國商人彼得·杜蘭德(Peter Durand)獲得了使用鍍罐鋼進行食物的專利。錫抵抗腐蝕,使其成為相對便宜的鋼的理想覆蓋物。
錫可以於1818年到達美國海岸,製造公司托馬斯·肯塞特公司(Thomas Kensett&Co)於1825年在美國為美國罐頭罐申請了專利。內戰促使將軍再次尋求一種供士兵餵養其士兵的方法,促使錫罐的受歡迎程度越來越高。
錫的鼎盛時期在20年代中期結束Th但是,當Coors啤酒廠推出了第一個鋁製罐時,世紀。更便宜,更輕,可回收,鋁迅速超過錫和鋼。
但是錫仍然有其用途。錫和元素鈮製造用於電線的超導金屬。錫/鉛合金用於製造焊料。銅和其他金屬與錫混合以製成錫製,這曾經是餐具的常見金屬。窗玻璃從熔融錫的模具中獲取其絲滑的表面,這種方法稱為Pilkington過程。
誰知道?
- 那些黃金奧斯卡雕像不是純金。實際上,它們是不列顛尼亞金屬,上面鍍了黃金。不列顛尼亞金屬由大約92%的錫(其餘的是銅和銻)。
- sn?錫的原子符號不應該是tn嗎?實際上,SN是拉丁語tin的縮寫,錫。
- 當錫在室溫下彎曲時,它會使高音吱吱作響的聲音被稱為“錫哭”,由錫晶體的變形引起。
- 在13攝氏度以下,錫變成了一種稱為“α-錫”的形式。該粉狀灰色錫是同素異形,是元素的另一種形式。 Alpha Tin是一個半導體,但很難製作根據化學家安德里亞·塞拉(Andrea Sella)的說法倫敦大學學院。
當前的研究
最近,科技研究人員對石墨烯,一種單原子的碳層,既比鑽石都難,而且像橡膠一樣可拉伸。像石墨烯這樣的下一個高科技進步完全可能來自謙虛的錫。
研究人員是斯坦福大學,能源部的SLAC國家加速器實驗室發明了他們稱之為Stanene的一層錫罐。
Stanene之所以很特別,是因為它是在室溫下以100%效率傳導電力的第一批材料。增加了一些氟原子可維持這種效率,直到計算機芯片運行的溫度 - 大約212 f(100 c)。
研究研究員Yong Xu說:“根據摩爾定律,密集綜合電路中的晶體管數量大約翻了一番。” “因此,集成電路的功率密度呈指數增加,導致了嚴重的功耗和散熱問題。”
徐和他的團隊,包括斯坦福大學的物理學家Shoucheng Zhang,他們知道他們需要一個沉重的元素,具有所謂的“拓撲絕緣子”的特性。拓撲絕緣子是一種沿其表面電力的材料,但不會在其內部進行電力。
Xu說:“許多拓撲絕緣子都是由水星,二晶,銻,牙齦和硒等重元素製造的。” “在室溫下,它們都不是完美的電力指揮。”
錫以前從未為此目的進行研究。但是徐和他的同事發現,當錫原子以單個蜂窩層排列時,元素的特性會發生變化。研究人員在2014年11月報導說,它成為室溫下電力的完美導體,沒有單個流浪電子丟失。
因此,用Stanene製造的電子產品應產生的熱量少於矽的電力,並吸收較少的功率。
徐和他的合作者用稱為分子束外延的過程製作了單層錫,該過程將元素的氣態版本凝結成真空中的薄層。徐說,這是一個具有挑戰性的過程,需要確切的溫度和層的生長速度,以確保原子結構恰到好處。該團隊希望開發更便宜,更簡單的方法來使Stanene在未來製作Stanene。
徐說:“下一步是大規模生長高質量的Stanene樣品,然後將材料用於基本研究和實際應用。”
遵循現場科學@livescience,,,,Facebook和Google+。
其他資源