锡(拼音:xī,注音:ㄒㄧˊ,粤拼:sek3;英语:Tin),是一种化学元素,其化学符号为Sn(源于拉丁语:Stannum),原子序数为50,原子量为118.710 u,是主族金属。纯锡有银灰色的金属光泽,有良好的伸展性能,在空气中不易氧化;其多种合金有防腐蚀的性能,因此常用来作为其它金属的防腐层。锡的主要来源是它的一种氧化物矿物锡石(SnO2),盛产于中国云南、马来西亚、印尼等地。
在常压下锡有2种同素异形体。以灰锡(α锡)、白锡(β锡)的状态存在。
在室温,是常见的银白色金属白锡,富有延展性。白锡的晶体为正方晶结构,呈金属性,比重较灰锡重。当温度回降到低于13.2℃的话,它会慢慢变为粉末状的灰锡。灰锡的晶体结构是与钻石、硅和锗类似的钻石型晶体结构。灰锡因为其原子间形成了共价结构,电子不能自由转移,故而没有任何金属性。灰锡是暗灰色的粉状物,除了一些非常特殊的半导体应用,日常用途不大。[4]在低温下,白锡转化为灰锡的现象常被称为锡疫。[注 1]这个现象最早由亚里士多德发现,称锡疫。未染上“锡疫”的锡板,一旦和有“锡疫”的锡板接触,也会产生灰色的斑点而逐渐“腐烂”掉。这个过程的转化温度会因存在杂质如铝和锌而降低。在锡中加入锑或铋可以防止锡的退化,促进锡的延展性。[8]这是由于铋原子中有多余的电子可供锡的结晶点阵,使锡的晶体结构稳定化,完全消除“锡疫”的可能性。
锡受水的锈蚀的影响很小,但易被酸和碱腐蚀。锡可以被高度的抛光,可被用作其他金属的保护层。[4]锡表面会形成保护性的氧化层以防止进一步的氧化。白锡和其他的锡合金表面都会形成这样的保护层。[10]当氧气存在于溶液中时,锡会变成一种催化剂,加速化学腐蚀。[4]
锡有10种稳定的同位素,是所有化学元素中稳定同位素最多的。此外锡还有61种不稳定同位素。
其它用途:
在3.75K的低温下,锡晶体可成为超导体,也是最早被发现的超导体之一,超导体的一个特别特征迈斯纳效应便是首先在锡晶体中被发现。由于铌-锡-混合物(Nb3Sn)拥有较高的临界温度(18K)和较高的临界磁场(25特斯拉),它常被用来制作商用超导电磁铁的导线,一个数千克重的超导电磁铁可以产生一个数吨重的普通电磁铁所产生之磁场。
全球年锡用量约为30万吨,其中约35%用作焊锡,30%用为锡片和30%用为化学原料或颜色。由于越来越多的锡-铅-焊锡被无铅焊锡(含95%以上的锡)代替,全球的锡用量每年约提高10%。2003年在伦敦金属交易所,锡的价格为每吨五千美元左右,2004年的价格达每吨八千到一万美元。
今天有时锡这个词也被用在没有锡或只有很少锡的物体上。比如许多“锡纸”实际上是铝纸。大多数锡罐实际上是钢罐,上面涂有一层非常薄的锡。
全世界约有35个国家产锡。几乎每个洲都有重要的产锡国。
最重要的锡矿石是锡石(SnO2),锡矿中的原矿石含约5%的锡,首先矿石要被粉碎和用不同的方式提纯,提纯后的锡矿含75%的锡。在精炼炉中锡从其矿物中用碳还原出来。精炼炉中的温度稍高于锡的熔点,而杂质的熔点比这个温度要高,因此还原的锡可以从炉中流出。少量锡来自它的硫化物如圆柱锡石、硫银锡矿和硫锡铅矿等。越来越多的锡是回收来的。
中国的锡产量占全世界的30%,其它东南亚国家一起占30%,南美洲占20%。
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