פח (Sn) , יסוד כימי השייך למשפחת הפחמן, קבוצה 14 (IVa) בטבלה המחזורית. זוהי מתכת לבנה רכה וכסופה עם גוון כחלחל, המוכר לקדומים בארד, סַגסוֹגֶת עם נחושת. פח נעשה שימוש נרחב לציפוי פחיות פלדה המשמשות כמכולות מזון, במתכות המשמשות למסבים ובהלחמה.
אנציקלופדיה בריטניקה, בע'מ
מקורות הפח אבדו בעת העתיקה. ארד, שהם סגסוגות נחושת-פח, שימשו את בני האדם בפרהיסטוריה הרבה לפני שבודדו מתכת פח טהורה עצמה. ארד היה נפוץ בראשית מסופוטמיה, עמק האינדוס, מצרים, כרתים, ישראל ופרו. חלק ניכר מהפח ששימש את העמים המוקדמים בים התיכון הגיע כנראה מהארץ איי סילי וקורנוול שבאיים הבריטיים, שם כריית הפח היא לפחות 300–200bce. מכרות פח פעלו בשני המדינות עדיין ותחומי האצטקים של דרום ומרכז אמריקה לפני הכיבוש הספרדי. הסמל Sn לפח הוא קיצור של המילה הלטינית עבור פח, עצם החזה .
מספר אטומי | חמישים |
---|---|
משקל אטומי | 118.69 |
נקודת המסה | 231.97 מעלות צלזיוס (449.54 מעלות צלזיוס) |
נקודת רתיחה | 2,270 ° C (4,100 ° F) |
צְפִיפוּת | |
לבן | 7.28 |
אפור | 5.75 גרם / ס'מ3 |
מצבי חמצון | +2, +4 |
תצורת האלקטרון | [Kr] 4 ד 105 ס שתיים5 עמ ' שתיים |
היסוד קיים בסלעי הדלקת של קרום כדור הארץ בהיקף של כ 0.001 אחוזים, וזה נדיר אך לא נדיר; שפעו הוא בסדר גודל זהה לאלמנטים שימושיים מבחינה טכנית כמו קובלט, ניקל, נחושת, סריום ועופרת, והוא שווה למעשה לשפע של חַנקָן . בקוסמוס ישנם 1.33 אטומי פח לכל 1 × 106אטומי סיליקון, שפע שווה בערך לזה של ניוביום, רותניום, ניאודימיום או פלטינה. מבחינה קוסמית, פח הוא תוצר של ספיגת נויטרונים . ראוי לציין את עושרו באיזוטופים יציבים.
איזו המצאה הפכה את השימוש בבניית גורדי שחקים לביצועיים
פח מתרחש בגרגרים של המתכת המקומית אך בעיקר כתחמצן סטאני, SnOשתיים, בתוך ה מִינֵרָלִי קאסיטריט, המינרל הפח היחיד בעל משמעות מסחרית. המתכת מתקבלת מקאסיטריט על ידי הפחתה (סילוק החמצן) עם פחם או קולה בתנורי התכה. לא ידוע על פיקדונות ברמה גבוהה. המקורות העיקריים הם מרבצי סחף, בממוצע כ 0.01 אחוז פח. מכרות הפח העתיקים ביותר היו אלה בקורנוול, שעבדו לפחות עוד בתקופה הפיניקית, אך כבר אינם בעלי תוצאה משמעותית, ובספרד. פיקדונות לוד, המכילים עד 4 אחוזים, נמצאים בבוליביה ובקורנוול. חרסינה הוביל את העולם בייצור פח בתחילת המאה ה -21, מהווה כמעט מחצית מכל הייצור; אינדונזיה, פרו ובוליביה היו גם המפיקים המובילים. כמה תהליכים נוצרו להחזרת המתכת מפח גרוטאות או ממוצרי פח. (לטיפול מלא בכריית פח, זיקוק והתאוששות, לִרְאוֹת עיבוד פח.)
הפח אינו רעיל, רקיע, חָשִׁיל , ומותאם לכל מיני עבודות קירור, כגון גלגול, סיבוב ושחול. צבע הפח הטהור נשמר במהלך החשיפה מכיוון שסרט מגן דק ובלתי נראה של תחמוצת סטאנים נוצר באופן ספונטני על ידי תגובה עם חמצן האוויר. נקודת ההיתוך הנמוכה של הפח והידבקותו האיתנה למשטחים נקיים של ברזל, פלדה, נחושת וסגסוגות נחושת לסייע השימוש בו כחומר ציפוי עמיד בפני חמצון. הפח קיים בשתי צורות שונות, או באלוטרופים: הצורה המוכרת, פח לבן (או בטא) ופח אפור (או אלפא), שהוא אבקתי ואין בו שימוש רב. הצורה האפורה משתנה ללבן מעל 13.2 ° C (55.8 ° F), במהירות בטמפרטורות מעל 100 ° C (212 ° F); הטרנספורמציה ההפוכה, הנקראת מזיק פח, מתרחשת בטמפרטורות נמוכות ומעכבת מאוד את השימוש במתכת באזורים קרים מאוד. שינוי זה הוא מהיר רק מתחת ל- 50 ° C (-58 ° F), אלא אם כן מזרז אותו על ידי פח אפור או פח במצב חמצון +4, אך הוא מונע על ידי כמויות קטנות של אנטימון, ביסמוט, נחושת, עופרת, כסף או זהב בדרך כלל קיים בדרגות מסחריות של פח.
בדיל לבן יש טטרגונל מרכזי מבנה קריסטל , ופח אפור בעל מבנה מעוקב בפנים. כשהוא כפוף, הפח משמיע בכי מוזר ומתפצפץ כשגבישים שלו דורסים זה את זה. פח מותקף על ידי חומצות חזקות ואלקיות, אך פתרונות כמעט ניטרליים אינם משפיעים עליו בצורה ניכרת. כְּלוֹר, בְּרוֹם ויוד מגיבים בפח, אך פלואור מגיב איתו רק לאט בטמפרטורת החדר. את היחסים בין השינויים האלוטרופיים של הפח ניתן לייצג כטרנספורמציות מסוג קריסטל אחד למשנהו בטמפרטורות ספציפיות:
(החיצים הכפולים מסמנים שהטרנספורמציה מתרחשת בשני הכיוונים, כשהפח מחומם או כשהוא מקורר.)
הפח קיים בשני מצבי חמצון, +4 ו- +2. פח יסודי מתחמצן בקלות ליון הדי-פוזיטי בתמיסה חומצית, אך Sn זה2+יון מומר ל- Sn4+יון על ידי גורמי חמצון קלים רבים, כולל חמצן אלמנטרי. חמצון בתנאים אלקליין בדרך כלל נותן לטטרופוזיטיווי (Sn4+) מדינה. במדיום אלקליין, פח דו-רגיש (Sn2+) לא פרופורציונאלי בקלות לפח טטרופוזיטיבי ואלמנט החופשי.
לפח 10 איזוטופים יציבים, המופיעים באחוזים הבאים בפח טבעי: פח -112, 0.97; פח -114, 0.65; פח -115, 0.36; פח -116, 14.53; פח -117, 7.68; פח -118, 24.22; פח -119, 8.58; פח -120, 32.59; פח -122, 4.63; ופח -124, 5.79.
ציפוי פח של ברזל מגן על האחרון מפני קורוזיה; צינורות פח ושסתומים שומרים על טוהר מים ומשקאות; פח מותך הוא הבסיס לייצור זכוכית פלטה (צפה). מכיוון שהפח הטהור חלש יחסית, הוא אינו משמש לשימושים מבניים אלא אם כן הוא ממוזג עם מתכות אחרות בחומרים כמו ברונזה, פיוטר, מתכות נושאות, מתכות מסוג, חיילים מבוססי עופרת, מתכת פעמון, מתכת בביט וסגסוגות יציקה בטמפרטורה נמוכה . תחמוצת פח , שבו הפח נמצא במצב חמצון +4, שימושי בייצור גופי קרמיקה אָטוּם , כחומר שוחקים קל, וכחומר משקלל לבדים. פלואוריד פח ופירופוספט פח, שבו הפח נמצא במצב חמצון +2, משמשים במכשירי שיניים. פח אורגני תרכובות לשמש כמייצבים בפלסטיקה מסוימת וכמשמרים בעץ. סגסוגת גבישי עם ניוביום היא מוליך-על בטמפרטורות גבוהות כמו 18 ל (-427 ° F) ושומר על מאפיין זה בשדות מגנטיים חזקים מאוד.
ככל הנראה פח היסודות אינו רעיל, וכמויות של פח עד 300 חלקים למיליון, כפי שהן מומסות במזונות שנארזו בכלי מצופים ופח ובכלי בישול, אינם מזיקים. תרכובות פח אורגניות המשמשות בדרך כלל כביוצידים וקוטלי פטריות רעילות לבני אדם.
פח יוצר שתי סדרות של תרכובות: סטאנוס, שבו הפח נמצא במצב חמצון +2, וסטאני, בו הוא נמצא במצב +4. חלק מהתרכובות הסטאנוס החשובות יותר הן כלוריד סטאנוס, SnClשתיים, משמש בפח גלוון וכסוכן הפחתה בייצור פולימרים וצבעים; תחמוצת עבה, SnO, המשמשת לייצור מלחי פח לריאגנטים כימיים ולציפוי; ופלואוריד עבה, SnFשתיים, חומר פעיל במשחות שיניים. תרכובות סטאניות בעלות משמעות כוללות כלורני סטאני, SnCl4, בשימוש נרחב כמייצב לבשמים וכחומר מוצא למלחי פח אחרים; ותחמצן סטאני, SnOשתיים, שימושי זָרָז בתהליכים תעשייתיים מסוימים ואבקת ליטוש לפלדה.
פח יכול ליצור קשר עם פחמן, כמו בלמעלה מ -500 תרכובות אורגניות. מייצבים אורגני טין משמשים למניעת שינויים בפוליוויניל כלוריד בחשיפה לאור וחום. מספר תרכובות אורגני-טין הם מרכיבים עיקריים בתאי חומצה ופטריות.
Copyright © כל הזכויות שמורות | asayamind.com