Tina Tin
Koostis
/ struktuur
Keemiline
element tina (Stannum, Sn), omab kolme allotroopset modifikatsiooni.
Temperatuuridel vahemikus 13.2°C
kuni 161 °C on stabiilne tetragonaalse kristallstruktuuriga b-tina (b-Sn) – tina enamtuntud ja –kasutatud vorm
(„valge tina“). Temperatuuridel alla 13.2°C läheb b-tina üle kuubilise struktuuriga a-tinaks („hall tina“). Temperatuurdel üle 161 °C on stabiilne tina kolmas allotroop.
Omadused
b-tina tina on hõbevalge
värvusega (a-tina on hall) pehme metall (kõvadus Mohsi
skaalas 1,5), tema tihedus on 7310 kg/m3, eritakistus 1,1·10-7 Wm. Tina sulab temperatuuril 505.08 K (231.93 °C). a-tina on oma elektrilistelt
omadustelt pooljuht, tina kõrgtemperatuurne (>161 °C) allotroop on habras
metall.
Saamine
Tina
looduses ehedalt ei esine, tähtsaim tinamaak on kassiteriit (tinaoksiid SnO2),
suured maardlad Malaka poolsaarel ja Boliivias. Looduslikud tinavarud maakides
on kiiresti ammendumas, järjest olulisemaks muutub tina saamine seda
sisaldavast utiilist.
Rakendused
Tina on üks vanemaid inimkonnale tuntud metalle, selle sulam
vasega – pronks – oli kasutusel juba ca 5500 aastat tagasi (pronksiaeg) [2]. Ajaloolise
rakendusena sulamis pliiga (i.k. pewter) nn. tinanõude valmistamiseks,
erinevas tina-plii vahekorras orelivilede valmistamiseks [3]. Korrosioonivastase
kattena (tinutatud plekk). Mitmesuguste sulamite koostises: joodised (levinud
63% tina-37% pliid), tüpograafilised sulamid. Tinaraame kasutatakse
klaasmosaiigi jt klaasist dekoratiivesemete raamimiseks. Indium-tina-oksiidi
(ITO) kasutatakse elektrit juhtiva läbipaistva pinnakattena. Tina sulam
nioobiumiga Nb3Sn on kasutusel ülijuhtivate solenoidide
valmistamisel suhteliselt kõrgete kriitilise temperatuuri (18 K) ja kriitilise
välja (25 T) väärtuste tõttu. Aknaklaasi valmistatakse vedela klaasimassi
jahutamisega sulatina vannil (Pilkingtoni protsess).
Näidised
E57.1. Tinavardad (b-Sn)
E57.2. “Tinaõnn”
Demod,
katsed
D57.1. “Tina hääl” (tin cry)- karakteerne ragin
tinavarda paenutamisel: heli
(.wav, 236 kB). “Tina hääle” mikroskoopiliseks põhjuseks on mehhaanilisest
deformatsioonist tingitud üleminekud b-tina tetragonaalsete kristallirakkude kahe
peegelsümmeetrilise kuju vahel (twinning).
D57.2. “Õnnevalamine” (vt. E57.2 – kuidas saada nii fraktaalset
õnne?), milleks kasutatakse ka tina sulameid (pliiga).
D57.3. “Tinakatk”: b-Sn ® a-Sn faasisiire. Tinakatk (i.k. tin plague, tin pest, tin
lepsory) põhjustas Euroopas külmades kirikuruumides paljude orelite
tinavilede hävinemise ja loomulikult arvati, et Saatan ise on asjasse segatud.
Legendide järgi (mida lugeja võib uskuda, mitte uskuda või püüda ise
kontrollida), sai tinakatk saatuslikuks ka Napoleon Bonapartele ja Robert
Scottile, hävitades Napoleoni Venemaa-sõjakäigul 1812. a. karmis talves ta
soldatite sinelite tinanööbid ja kapten Scotti Antarktika-ekspeditsioonil (1910
-1912) petrooleumikanistrite tinajoodised, mis viis vaprate meeste hukkumiseni.
Tinakatku soodustavad tsingi ja alumiiniumi lisandid ja pidurdavad antimoni ja
vismuti lisandid.
Viited: 1. Chemistry : Periodic Table : tin : key information
[05.01.04].
2. 50 Tin, in “Elementymology
& Elements Multidict” by Peter van der Krogt [21.03.09]
3. Tin, in “Webster’s Online Dictionary. The Rosetta EditionTM”
[18.09.04]
4. Miks küll tinavile
täis peab olema? Ja miks tinategemine sageli see kõige viimane abinõu peab
olema? J
Tänu: TÜ Teaduskeskus AHHAA
Koostas: JK
Viimati toimetatud: 21.03.09
Taust:
Sool-geel meetodil saadud TiO2 kile, AFM: Kristjan Saal