Κασσίτερος

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Μετάβαση σε: πλοήγηση, αναζήτηση
Κασσίτερος
ΊνδιοΚασσίτεροςΑντιμόνιο
Ge

Sn

Pb
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif
Transparent.gif

Electron shell 050 Tin.svg
Το άτομο του Κασσίτερου

Metal cube tin.jpg
Κασσίτερος

Ιστορία
Ταυτότητα του στοιχείου
Όνομα, σύμβολο Κασσίτερος (Sn)
Ατομικός αριθμός (Ζ) 50
Κατηγορία μέταλλα
ομάδα, περίοδος,
τομέας
14 ,5, p
Σχετική ατομική
μάζα (Ar)
118,69
Ατομικές ιδιότητες
Ατομική ακτίνα 135 pm
Κυριότεροι αριθμοί
οξείδωσης
+2, +4
Φυσικά χαρακτηριστικά
Κρυσταλλικό πλέγμα α = 5,813 άγκστρομ, C = 3,176 άγκστρομ
Σημείο τήξης 231,9 °C
Σημείο βρασμού 2.270 °C
Πυκνότητα 7,29g/cm3
Η κατάσταση αναφοράς είναι η πρότυπη κατάσταση (25°C, 1 Atm)
εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά

Το χημικό στοιχείο Κασσίτερος (λατινικά: Stannum) είναι ένα μαλακό μέταλλο με ατομικό αριθμό 50 και ατομικό βάρος 118,69. Το σύμβολό του είναι Sn. Έχει θερμοκρασία τήξης 231,9 C° και θερμοκρασία βρασμού 2270 C°. Έχει αργυρόλευκο χρώμα. Το κύριο μετάλλευμα του κασσίτερου είναι ο κασσιτερίτης. Η παγκόσμια παραγωγή φτάνει τους 300.000 τόνους ετησίως. Κύριες χώρες παραγωγής είναι οι Κίνα, Ινδονησία, Περού, Βολιβία και Βραζιλία.[1]

Ο κασσίτερος χρησιμοποιείται από το 3500 π.Χ. και η κύρια χρήση του στην αρχαιότητα ήταν η κατασκευή του κρατερώματος (μπρούτζος), ένα κράμα του κασσίτερου με το χαλκό. Πιο πρόσφατα, ο κασσίτερος χρησιμοποιείται εξαιτίας της αδράνειάς του στο νερό και στο οξυγόνο και επικαλύψεις άλλων μετάλλων (επικασσιτέρωση).[2] Άλλες χρήσεις του είναι σε εύτηκτα κράματα, συγκολλήσεις και σε οργανοκασσιτερικές ενώσεις όπως σταθεροποιητικά πρόσθετα πολυμερών.[1]

Αλλοτροπικές μορφές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Γενικά, στο περιοδικό πίνακα η μεταλλικότητα αυξάνεται μέσα σε μία ομάδα από επάνω προς τα κάτω. Ο κασσίτερος βρίσκεται στον περιοδικό πίνακα ανάμεσα στο μεταλλοειδές γερμάνιο και το μεταλλικό μόλυβδο και έχει δύο αλλοτροπικές μορφές, μία μεταλλική και μία μη μεταλλική, δείχνοντας με αυτό το μοναδικό τρόπο αυτή την περιοδική τάση. Η μεταλλική μορφή αποκαλείται λευκός κασσίτερος και η μη μεταλλική τεφρός. Ο τεφρός κασσίτερος είναι μια γκρίζα, εύθρυπτη σκόνη.

Ο λευκός κασσίτερος είναι σταθερός σε θερμοκρασίες μεγαλύτερες των 13°C. Όμως, αν η θερμοκρασία πέσει πολύ κάτω από τους 13°, ο λευκός κασσίτερος μεταπίπτει σε τεφρό. Κατά τη διάρκεια του χειμώνα του 1850 επικράτησαν χαμηλές θερμοκρασίες, με αποτέλεσμα οι αυλοί ορισμένων εκκλησιαστικών οργάνων στη Ρωσία και αλλού στην Ευρώπη να θρυμματιστούν. Τότε αυτό περιγράφηκε ως «ασθένεια του κασσίτερου», αλλά σήμερα είναι γνωστό η θραύση των αυλών οφειλόταν στην μετάβαση από το λευκό στο τεφρό κασσίτερο.

Μεταλλουργία[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Ο κασσιτερίτης (SnO2) είναι το κύριο μετάλλευμα από το οποίο εξάγεται ο μεταλλικός κασσίτερος. Αφότου το μετάλλευμα καθαριστεί, ανάγεται με άνθρακα μέσα σε κάμινο.

SnO2 (s) + 2C (s) –Δ-> Sn (l) + 2CO (g)

Αντιδράσεις και ενώσεις[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Ο κασσίτερος, σε αντίθεση με τα μέταλλα των ομάδων Ι, ΙΙ και ΙΙΙΑ, αντιδρά πολύ αργά με αραιό υδροχλωρικό και θειικό οξύ. Σε θερμά πυκνά οξέα, ο κασσίτερος αντιδρά ταχύτερα και παράγεται ιόν του κασσιτέρου (ΙΙ) και υδρογόνο. Σε αντιδράσεις όπου το ιόν του κασσιτέρου δρα ως αναγωγικό μέσο, αυτό οξειδώνεται στη μορφή του κασσιτέρου (ΙV). Διαλύεται αργά σε αραιό νιτρικό οξύ, ενώ με πυκνό-θερμό αντιδρά ταχύτατα μετατρεπόμενος σε λευκό δυσδιάλυτο ίζημα μετακασσιτερικού οξέος, H2SnO3. Διαλύεται επίσης σε βασιλικό νερό. Σε διαλύματα ισχυρών βάσεων, ο κασσίτερος διαλύεται και σχηματίζει κασσιτερώδη ανιόντα, [Sn(OH)4]2-.

Οι ενώσεις κασσίτερου (ΙΙ) ονομάζονταν παλιότερα κασσιτερώδεις ενώσεις και οι ενώσεις κασσίτερου (IV) ονομάζονταν κασσιτερικές. Για παράδειγμα, το χλωρίδιο του κασσίτερου (ΙΙ) μπορεί να είναι γραμμένο ως κασσιτερώδες χλώριδιο. Τα άλατα Sn(II) είναι αρκετά ισχυρά αναγωγικά μέσα και έχουν ετεροπολικό χαρακτήρα.

Στις ενώσεις του κασσίτερου (IV) υπάγεται ο κασσιτερίτης, το οξείδιο του κασσίτερου (IV), το οποίο είναι η πηγή του κασσίτερου, και το χλωρίδιο του κασσίτερου (IV) το οποίο είναι ένα υγρό που πήζει στους -33°C, γεγονός που δείχνει ότι πρόκειται για μοριακή ένωση. Επίσης είναι ήπια οξειδωτικά μέσα.

Ο Κασσίτερος στον οργανισμό - Τοξικότητα - Προφυλάξεις[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η συγκέντρωση κασσίτερου στον οργανισμό διαφέρει ανά περιοχή, ανάλογα με την παρουσία πηγής κασσίτερου. Η περιεκτικότητα σε φρούτα και λαχανικά εξαρτάται άμεσα από την συγκέντρωση κασσίτερου στο έδαφος. Ο κασσίτερος δεν έχει καμία επιβεβαιωμένη βιολογική σημασία. Έχει προταθεί ότι μπορεί να συμβάλλει στη δομή των μακρομορίων και στα ενεργά κέντρα των μεταλλοπρωτεϊνών. Πειράματα τεχνητής στέρησης κασσίτερου σε ζώα δεν έχουν δείξει σαφή αποτελέσματα. Η προσθήκη κασσίτερου σε τροφές έχει αποδειχθεί ότι επηρεάζει την απορρόφηση του ψευδαργύρου, του σεληνίου και του χαλκού. Η απορρόφηση του κασσίτερου από το πεπτικό σύστημα είναι μικρή και αποβάλλεται με τα κόπρανα σε ποσοστό 95%-99% και το υπόλοιπο με τα ούρα. Τα όργανα με τη μεγαλύτερη συγκέντρωση κασσίτερου είναι τα οστά, οι λεμφαδένες, το ήπαρ, οι πνεύμονες, οι ωοθήκες, οι όρχεις και οι νεφροί. Θεωρείται ως μη απαραίτητο ιχνοστοιχείο.[3]

Οι περιπτώσεις δηλητηρίασης από κασσίτερο είναι σχεδόν άγνωστες, ενώ έχει καταγραφεί μόνο μια μη επιβεβαιωμένη περίπτωση, όμως διάφορες οργανικές ενώσεις του κασσίτερου είναι σχεδόν τόσο τοξικές όσο το κυάνιο. Το τριαιθύλιο του κασσίτερου θεωρείται η πιο τοξική ένωση κασσίτερου για τον άνθρωπο. Ο κασσίτερος και οι ενώσεις του μπορούν να εισέλθουν στον οργανισμό μέσω της αναπνοής, της κατάποσης και μέσω του δέρματος. Στα τρόφιμα έχει επιβληθεί ανώτατο όριο περιεκτικότητας κασσίτερου στο Ηνωμένο Βασίλειο 200 mg/kg. Όταν η συγκέντρωση ξεπεράσει αυτό το όριο έχουν παρατηρηθεί προβλήματα γαστρεντερικής φύσεως όπως πόνοι στο στομάχι, ναυτία, διάρροια και εμετός σε κάποιους ανθρώπους, αλλά η ανάρρωση είναι ταχεία, συνήθως μία με δύο μέρες. Πιστεύεται ότι οι διαταραχές οφείλονται στην ερεθιστική δράση των διαλυτών ανόργανων ενώσεων του κασσίτερου.[4][3]

Ο κασσίτερος που επενδύει τις κονσέρβες μπορεί να μεταφερθεί στα τρόφιμα, αυξάνοντας την περιεκτικότητά τους σε αυτό το μέταλλο. Όμως, η δηλητηρίαση από τρόφιμα είναι πολύ σπάνια. Έχει καταγραφεί μόνο μια πιθανή περίπτωση· τα μέλη της αποστολής Φρακλίνος στο Βόρειο Πόλο στα μέσα του 19ου αιώνα, τα οποία είχαν καταναλώσει όξινα τρόφιμα που βρίσκονταν μέσα σε κονσέρβες. Το οξύ είχε διαλύσει το κάλυμμα της κονσέρβας με αποτέλεσμα η συγκέντρωση κασσίτερου στα τρόφιμα να είχε φτάσει σε πολύ υψηλά επίπεδα.[5]

Χρήσεις[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Δεν οξειδώνεται όταν παραμένει ελεύθερος στην ατμόσφαιρα και δεν προσβάλλεται εύκολα από χημικές ουσίες. Γι' αυτό χρησιμοποιείται για την επικάλυψη διάφορων μετάλλων, για να προφυλάσσονται αυτά από την οξείδωση και την καταστροφή. Η επεξεργασία αυτή των μετάλλων με τον κασσίτερο ονομάζεται επικασσιτέρωση ή γάνωμα. Ειδικά η λαμαρίνα (δηλ. το μικρού πάχους μεταλλικό επίπεδο έλασμα) από σίδηρο ή χάλυβα με λεπτή επικάλυψη από κασσίτερο ονομάζεται λευκοσίδηρος, το οποίο είναι πολύ διαδεδομένο υλικό για την κατασκευή μεταλλικών δοχείων συσκευασίας τροφίμων (κονσέρβες), και παλιότερα χρησιμοποιούταν ευρέως για την κατασκευή μαγειρικών και άλλων οικιακών σκευών. Ο επικασσιτερωμένος χάλυβας είναι επίσης γνωστός και ως τενεκές, αν και πολλές φορές με τον όρο τενεκές εννοείται η φτηνή (ελαφριά) ή κακής ποιότητας μεταλλική λαμαρίνα αγνώστου (από τον χρήστη του όρου) κράματος και σύστασης. Επίσης επικασσιτερώνονται τα χάλκινα μαγειρικά σκεύη, για να αποφεύγονται οι δηλητηριάσεις, καθώς ο χαλκός αν έρθει σε επαφή με όξινα υλικά με ph κάτω από 6.5, που μπορεί να χρησιμοποιούνται στο μαγείρεμα, μπορεί να διαβρωθεί και να μολύνει τις μαγειρεμένες τροφές με τοξικές ουσίες. Ο κασσίτερος αποτελεί το κύριο συστατικό πολλών κραμάτων, όπως είναι ο μπρούντζος (κράμα κασσίτερου-χαλκού), το συγκολλητικό κράμα ή καλάι (κασσίτερος-μόλυβδος, από την Αλταϊκή λέξη kalay (κασσίτερος), πιθανόν αρχικά λέξη Τελούγκου[6]), κράμα των τυπογραφικών στοιχείων, κ.ά.

Παραπομπές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  1. 1,0 1,1 Κασσίτερος και χαρακτηριστικές αντιδράσεις Ανακτήθηκε την 7 Σεπτεμβρίου 2012
  2. ΚΑΣΣΙΤΕΡΟΣ jewelpedia. Ανακτήθηκε την 7 Σεπτεμβρίου 2012
  3. 3,0 3,1 Tin Food Standards Agency. (2001) Ανακτήθηκε την 8 Σεπτεμβρίου 2012
  4. «Eat well, be well — Tin». Food Standards Agency. http://www.eatwell.gov.uk/healthissues/factsbehindissues/tins/. Ανακτήθηκε στις 2009-04-16. 
  5. Κασσίτερος (Sn) food-info.net. Ανακτήθηκε την 7 Σεπτεμβρίου 2012
  6. Proto-Telugu : *kal-, Meaning : to join (intr., tr.), unite, meet, mix, mingle, copulate. Εξωτερικός σύνδεσμος:[1].

Πηγή[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  • D.D. Ebbing, S.D. Gammon (1999). Εκδοτικός οίκος Τραυλός. επιμ. Γενική Χημεία (6η έκδοση). σελ. 939-941. ISBN 960-7990-66-8. 

Εξωτερικοί σύνδεσμοι[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Wiktionary logo
Το Βικιλεξικό έχει λήμμα που έχει σχέση με το λήμμα:
Commons logo
Τα Wikimedia Commons έχουν πολυμέσα σχετικά με το θέμα