Historia del estaño. Propiedades físicas y mecánicas.
Características generales
El estaño es un elemento del 4º grupo del subgrupo principal del V período de la tabla de D. Mendeleev. Su número atómico es 50. Existe en dos modificaciones. 1) β-estaño con red tetragonal cristalina y propiedades semiconductoras. Este llamado estaño gris se forma a t° por debajo de -13,2°C. 2) El α-estaño blanco es estable a temperaturas más altas, con una red cúbica similar a un diamante. El alfa-estaño es un metal muy maleable, suave, fácil de fundir y resistente a la corrosión. Es biológicamente inerte para el cuerpo humano.
Historia
El estaño es uno de los metales más antiguos que la humanidad ha aprendido a utilizar y utilizar. Esto se evidencia por lo siguiente:
- Los primeros experimentos metalúrgicos con estaño puro tuvieron lugar hace más de 4 mil años antes de Cristo: el estaño fue fundido por las tribus Khalib que vivían en los territorios de la actual Armenia y el norte de Irán;
- Sin embargo, el estaño es un metal bastante raro: en cuanto a su distribución en la corteza terrestre, este metal es solo el 47;
- La mayor cantidad de estaño se encuentra en las profundidades de China: también hay depósitos de casiterita, un mineral que contiene más del 76...78% de estaño;
- En el pasado, el peltre se usaba a menudo para fabricar vajilla de metal, pero con el tiempo quedó claro que a temperaturas más bajas, el "peltre blanco" se modificaba en "peltre gris", que era muy frágil. Esto hizo que los utensilios fueran inutilizables;
- Se cree que fueron los elementos de estaño de los uniformes del ejército de Napoleón los que se convirtieron en una de las razones de su derrota en la campaña rusa de 1812, ya que las heladas severas dañaron irreparablemente la ropa, una serie de artículos para el hogar y piezas de armas.
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Las principales propiedades mecánicas y físicas del estaño.
| Índice | Datos |
|---|---|
| Estructura cristalina | (cúbica) α y (tetragonal) β |
| Peso atomico | 118,69 |
| Densidad, kg/m3 | 7300 |
| Punto de ebullición del estaño, °С | 2270 |
| Punto de fusión del estaño, °С | 231,9 |
| Temperatura de transformación del estaño blanco en gris, °С | 13,2 |
| Calor latente de transformación, kal/g | 4,46 |
| Calor latente de fusión, kal/g | 14,4 |
| Cambios volumétricos durante la conversión de estaño gris a blanco, % | 27 |
| Conductividad térmica, kal/(cm-s-°С) | 0,157 |
| Capacidad calorífica específica a temperaturas de hasta 100°C, kal/(gc°С) | 0,054 |
| Coeficiente de temperatura de conductividad térmica a temp. 20-100°С-103 | -0,7 |
| Expansión térmica en estado líquido | 100-10-6 |
| Coeficiente de expansión lineal | 22, 4-10-6 (sólido) |
| Conductividad específica, m/ Ohm-mm2 | 8,95 |
| Coeficiente de temperatura de la resistencia eléctrica | 0,0044 |
| Resistencia eléctrica específica, Ohm-mm2/m | 0,124 |
| Resistencia eléctrica en estado líquido (300 °С), Ohm/cm3 | 49-10-3 |
| Tensión superficial a la temperatura. 500 °C, din/cm | 510 |
| Tensión superficial a 300°C, dina/cm | 526 |
| Potencial de electrodo estándar, V | -0,136 |
| Módulo de elasticidad (a temp. -180°C), kgf/mm2 | 6500 |
| Equivalente electroquímico (divalente), g/Ah | 2,21 |
| Módulo de elasticidad (a temp. 0 °С), kgf/mm2 | 5500 |
| Módulo de corte, kgf/mm2 | 1680-1810 |
| Módulo de elasticidad (a temp.200°C), kgf/mm2 | 3600 |
| Módulo de elasticidad (a temp.100°C), kgf/mm2 | 4800 |
| Límite de elasticidad, kgf/mm2 | 0,15 |
| Resistencia a la tracción (de estaño fundido), kgf/mm2 | 1,9-2,1 |
| Límite elástico (estaño fundido), kgf/mm2 | 1,2 |
| Resistencia a la tracción (estaño recocido), kgf/mm2 | 1,7 |
| Resistencia al corte (estaño fundido), kgf/mm2 | 2,0 |
| Resistencia a la tracción (estaño estirado), kgf/mm2 | 2,5 |
| Elongación relativa (estaño fundido), % | 45-60 |
| Estrechamiento relativo, % | 75 |
| Alargamiento relativo (estaño recocido), % | 80-90 |
| Contracción lineal, % | 2,7 |
| Dureza HB (estaño recocido), kgf/mm2 | 40 |
| Dureza HB (estaño fundido), kgf/mm2 | 4,9-5,2 |
| Viscosidad Poise (a temp.750°C) | 0,0095 |
| Viscosidad Poise (a 301°C) | 0,0168 |
| Susceptibilidad magnética específica | +0, 025-10-6 |
