Dövri sistemin hər bir kimyəvi elementi və onun əmələ gətirdiyi sadə və mürəkkəb maddələr unikaldır. Onlar unikal xüsusiyyətlərə malikdirlər və bir çoxları insan həyatına və ümumiyyətlə, varlığına danılmaz dərəcədə əhəmiyyətli töhfə verirlər. Kalay kimyəvi elementi istisna deyil.
İnsanların bu metalla tanışlığı qədim dövrlərə gedib çıxır. Bu kimyəvi element bəşər sivilizasiyasının inkişafında həlledici rol oynamışdır və bu günə qədər qalay xüsusiyyətlərindən geniş istifadə olunur.
Tarixdə qalay
İnsanların əvvəllər inandığı kimi, hətta bəzi sehrli xüsusiyyətlərə malik olan bu metalın ilk qeydinə bibliya mətnlərində rast gəlmək olar. Tin Tunc dövründə həyatın yaxşılaşdırılmasında həlledici rol oynamışdır. O dövrdə bir insanın malik olduğu ən davamlı metal ərintisi bürünc idi, onu misə qalay kimyəvi elementi əlavə etməklə əldə etmək olar. Bir neçə əsrdir ki, alətlərdən tutmuş zinət əşyalarına qədər hər şey bu materialdan hazırlanır.
Dəmirin xüsusiyyətləri aşkar edildikdən sonra qalay ərintisi istifadəsini dayandırmadı, təbii ki, eyni miqyasda istifadə edilmir, lakin bürünc, eləcə də onun bir çox digər ərintiləri fəal şəkildə istifadə olunur. iştirak edirbu gün sənayedə, texnologiyada və tibbdə bir insan bu metalın duzları, məsələn, qalay ilə xlorun qarşılıqlı təsiri nəticəsində əldə edilən qalay xlorid ilə birlikdə bu maye 112 dərəcə Selsidə qaynar, suda yaxşı həll olunur, kristal hidratlar əmələ gətirir və havada siqaret çəkir.
Elementin dövri cədvəldəki mövqeyi
Qalay kimyəvi elementi (latınca adı stannum - “stannum”, Sn simvolu ilə yazılmışdır) Dmitri İvanoviç Mendeleyev haqlı olaraq beşinci dövrdə əlli nömrəyə yerləşmişdir. Bir sıra izotoplara malikdir, ən çox yayılmış izotop 120. Bu metal həm də karbon, silisium, germanium və flerovium ilə birlikdə altıncı qrupun əsas alt qrupuna daxildir. Onun yeri amfoter xüsusiyyətlərini proqnozlaşdırır, qalay eyni dərəcədə turşu və əsas xüsusiyyətlərə malikdir, bunlar aşağıda daha ətraflı təsvir ediləcək.
Dövri cədvəl həmçinin 118,69 olan qalayın atom kütləsini göstərir. Elektron konfiqurasiya 5s25p2-dir. mürəkkəb maddələr metala +2 və +4 oksidləşmə vəziyyətini nümayiş etdirməyə imkan verir, yalnız p- alt səviyyədən iki elektron və ya s- və p-dən dörd elektrondan imtina edərək bütün xarici səviyyəni tamamilə boş altır.
Elementin elektron xarakteristikası
Atom nömrəsinə uyğun olaraq qalay atomunun dairəvi nüvə məkanında əlliyə qədər elektron var, onlar beş səviyyədə yerləşir və bu da öz növbəsində bir sıra alt səviyyələrə bölünür. İlk ikisində yalnız s- və p- alt səviyyələri var və üçüncüdən başlayaraq üçlü parçalanma var.s-, p-, d-.
Xarici elektron səviyyəni nəzərdən keçirək, çünki atomun kimyəvi aktivliyini təyin edən onun strukturu və elektronlarla doldurulmasıdır. Həyəcanlanmamış vəziyyətdə element ikiyə bərabər valentlik nümayiş etdirir; həyəcanlandıqda bir elektron s- alt səviyyədən p- alt səviyyədəki vakansiyaya keçir (onda maksimum üç qoşalaşmamış elektron ola bilər). Bu halda qalay valentlik və oksidləşmə vəziyyətini - 4 nümayiş etdirir, çünki qoşalaşmış elektronlar yoxdur, yəni kimyəvi qarşılıqlı təsir prosesində heç bir şey onları alt səviyyələrdə saxlamır.
Sadə metal maddə və onun xassələri
Sadə maddə qalay gümüşü rəngli metaldır, əriyənlər qrupuna aiddir. Metal yumşaqdır və nisbətən asanlıqla deformasiya olunur. Kalay kimi bir metala bir sıra xüsusiyyətlər xasdır. 13,2 dərəcədən aşağı bir temperatur qalayın metal modifikasiyasının toz halına keçməsinin sərhədidir ki, bu da rəngin gümüşü-ağdan boz rəngə dəyişməsi və maddənin sıxlığının azalması ilə müşayiət olunur. Kalay 231,9 dərəcədə əriyir və 2270 dərəcə selsidə qaynayır. Ağ qalayın kristal dördbucaqlı quruluşu, metalın əyildiyi və bükülmə nöqtəsində qızdırıldığı zaman maddənin kristallarını bir-birinə sürtməklə xarakterik xırdalanmasını izah edir. Boz qalay kubik sinqoniyaya malikdir.
Qalayın kimyəvi xassələri ikili mahiyyətə malikdir, həm turşu, həm də əsas reaksiyalara girərək amfoterizm göstərir. Metal qələvilərlə, eləcə də sulfat və kimi turşularla qarşılıqlı təsir göstərirazot, halogenlərlə reaksiyaya girərkən aktivdir.
Qalay ərintiləri
Niyə onların müəyyən faizi tərkib hissələri olan ərintiləri təmiz metalların əvəzinə daha çox istifadə olunur? Fakt budur ki, ərinti fərdi metalda olmayan xüsusiyyətlərə malikdir və ya bu xüsusiyyətlər daha güclüdür (məsələn, elektrik keçiriciliyi, korroziyaya davamlılıq, zəruri hallarda metalların fiziki və kimyəvi xüsusiyyətlərinin passivləşməsi və ya aktivləşdirilməsi və s.). Qalay (şəkildə təmiz metal nümunəsi göstərilir) bir çox ərintilərin bir hissəsidir. O, əlavə və ya əsas maddə kimi istifadə edilə bilər.
Bu gün qalay kimi bir metalın çoxlu ərintiləri məlumdur (onlar üçün qiymət geniş şəkildə dəyişir), ən populyar və istifadə olunanları nəzərdən keçirək (müəyyən ərintilərin istifadəsi müvafiq bölmədə müzakirə olunacaq)). Ümumiyyətlə, qalay ərintiləri aşağıdakı xüsusiyyətlərə malikdir: yüksək çeviklik, aşağı ərimə nöqtəsi, aşağı sərtlik və möhkəmlik.
Ərintilərin bəzi nümunələri
- Bəzi alaşımlı əlavələrlə (surma, mis, kadmium, sink, gümüş, indium) qalay və qurğuşun ərintisi lehimləmə üçün qalay adlanır, onun tərkibində stanun faizi 49-51 və ya 59 olmalıdır. -61 faiz. Bağlamanın möhkəmliyi qalayın birləşdirilmiş metal səthlərlə bərk məhlul əmələ gətirməsini təmin edir.
- Garth qalay, qurğuşun və ərintidirsurma çap mürəkkəbinin əsasını təşkil edir (buna görə də bu metalların arzuolunmaz konsentrasiyalarının qarşısını almaq üçün yeməkləri qəzetlərə bükmək tövsiyə edilmir).
- Babbit - qalay, qurğuşun, mis və sürmə ərintisi - aşağı sürtünmə, yüksək aşınma müqaviməti ilə xarakterizə olunur.
- Indium-qalay ərintisi odadavamlılığı, korroziyaya davamlılığı və əhəmiyyətli gücü ilə xarakterizə olunan aşağı əriyən materialdır.
Ən vacib təbii birləşmələr
Tin bir sıra təbii birləşmələr - filizlər əmələ gətirir. Metal 24 mineral birləşmə əmələ gətirir, sənaye üçün ən vacibi qalay oksiddir - kassiterit, həmçinin çərçivə - Cu2FeSnS4. Kalay yer qabığında səpələnmişdir və onun yaratdığı birləşmələr maqnit mənşəlidir. Sənaye həmçinin poliol duzları və qalay silikatlarından istifadə edir.
Tin və insan orqanizmi
Qalay kimyəvi elementi insan orqanizmində kəmiyyət tərkibinə görə mikroelementdir. Onun əsas yığılması sümük toxumasında olur, burada metalın normal tərkibi onun vaxtında inkişafına və kas-iskelet sisteminin ümumi fəaliyyətinə kömək edir. Sümüklərdən başqa, qalay mədə-bağırsaq traktında, ağciyərlərdə, böyrəklərdə və ürəkdə cəmləşmişdir.
Qeyd etmək lazımdır ki, bu metalın həddindən artıq yığılması orqanizmin ümumi zəhərlənməsinə, daha uzun müddət məruz qalma isə hətta mənfi gen mutasiyalarına səbəb ola bilər. Son zamanlar bu problem ətraf mühitin ekoloji vəziyyəti ilə əlaqədar olduqca aktualdırƏtraf mühit arzuolunan çox şey yaradır. Meqapolislərin və sənaye zonalarına yaxın ərazilərin sakinləri arasında qalay intoksikasiyasının yüksək ehtimalı var. Çox vaxt zəhərlənmə ağciyərlərdə qalay duzlarının, məsələn, qalay xloridinin və başqalarının yığılması ilə baş verir. Eyni zamanda, mikronutrient çatışmazlığı böyümənin ləngiməsinə, eşitmə itkisinə və saç tökülməsinə səbəb ola bilər.
Tətbiq
Metal kommersiya olaraq bir çox ərimə zavodlarından və şirkətlərdən əldə edilə bilər. Qalay kimi saf sadə maddədən hazırlanmış külçələr, çubuqlar, məftillər, silindrlər, anodlar şəklində istehsal olunur. Qiymət hər kq üçün 900-3000 rubl arasında dəyişir.
Saf qalaydan nadir hallarda istifadə olunur. Onun ərintiləri və birləşmələri əsasən istifadə olunur - duzlar. Lehimləmə qalay, yüksək temperaturlara və güclü mexaniki yüklərə məruz qalmayan, mis ərintilərindən, poladdan, misdən hazırlanmış hissələrin bərkidilməsi vəziyyətində istifadə olunur, lakin alüminiumdan və ya onun ərintilərindən olanlar üçün tövsiyə edilmir. Qalay ərintilərinin xassələri və xüsusiyyətləri müvafiq bölmədə təsvir edilmişdir.
Lehimlər mikrosxemləri lehimləmək üçün istifadə olunur, bu vəziyyətdə qalay kimi metal əsasında ərintilər də idealdır. Foto qalay-qurğuşun ərintisi tətbiqi prosesini təsvir edir. Bununla siz olduqca zərif işlər görə bilərsiniz.
Qalayın korroziyaya qarşı davamlılığına görə ondan konservləşdirilmiş dəmir (tənəkə) - qida məhsulları üçün qutular hazırlanır. Tibbdə, xüsusilə stomatologiyada qalaydan istifadə edilirdiş plomblarının icrası. Evin boru kəmərləri qalayla örtülür, rulmanlar onun ərintilərindən hazırlanır. Bu maddənin elektrik mühəndisliyinə verdiyi töhfə də əvəzsizdir.
Elektrolitlər kimi fluoroboratlar, sulfatlar və xloridlər kimi qalay duzlarının sulu məhlullarından istifadə olunur. Kalay oksidi keramika üçün şirdir. Müxtəlif qalay törəmələrini plastik və sintetik materiallara daxil etməklə, onların alışqanlığını və zərərli buxarların emissiyasını az altmaq mümkün görünür.
