Олово

| Категория реферата: Рефераты по химии
| Теги реферата: база рефератов, сочинение татьяна
| Добавил(а) на сайт: Kaprijanov.

Усього лише півграма олова приходиться на кожну банку. Але помножені на масштаби виробництва ці «півграми» перетворюються в десятки тонн…
Частка «вторинного» олова в промисловості капіталістичних країн становить приблизно третину загального виробництва. У нашій країні працюють десятки промислових установок по регенерації олова.

Як же знімають олово з білої жерсті? Механічними способами зробити це майже неможливо, тому використовують розходження в хімічних властивостях заліза й олова. Найчастіше жерсть обробляють газоподібним хлором. Залізо під час відсутності вологи з ним не реагує. Олово ж з'єднується з хлором дуже легко. Утвориться паруюча рідина – хлорне олово SnCl4, що застосовують у хімічній і текстильній промисловості або відправляють у електролізер, щоб одержати там з нього металічне олово. І знову почнеться «круговерть»: цим оловом покриють сталеві аркуші, одержать білу жерсть. З неї зроблять банки, банки заповнять їжею й закриють. Потім їх розкриють, консерви з'їдять, банки викинуть. А потім вони (не всі, на жаль) знову потраплять на заводи
«вторинного» олова.

Інші елементи роблять круговорот у природі за участю рослин, мікроорганізмів і т. д. Круговорот олова – справа рук людських.

Олово у сплавах

На консервні банки йде приблизно половина світового виробництва олова.
Інша половина – у металургію, для одержання різних сплавів. Ми не будемо докладно розповідати про найвідоміший зі сплавів олова – бронзу, адресуючи читачів до статті про мідь – інший найважливіший компонент бронзи. Це тим більше виправдано, що є безолов'яні бронзи, але немає «безмідних». Одна з головних причин – створення безолов'яних бронз – дефіцитність елементу
№ 50. Проте бронза, що містить олово, як і раніше залишається важливим матеріалом і для машинобудування, і для мистецтва.

Техніка бідує й в інших олов'яних сплавах. Їх, щоправда, майже не застосовують як конструкційні матеріали: вони недостатньо міцні і занадто дороги. Зате в них є інші властивості, що дозволяють вирішувати важливі технічні задачі при порівняно невеликих витратах матеріалу.

Найчастіше олов'яні сплави застосовують як антифрикційні матеріали або припої. Перші дозволяють зберігати машини й механізми, зменшуючи втрати на тертя; другі з'єднують металеві деталі.

З усіх антифрикційних сплавів найкращими властивості мають олов'яні бабіти, у складі яких до 90 % олова. М'які і легкоплавкі свинцевоолов’яні припої добре змочують поверхню більшості металів, мають високу пластичність. Однак область їхнього застосування обмежується через недостатню механічну міцність самих припоїв.

Олово входить також до складу типографського сплаву гарту. Нарешті, сплави на основі олова дуже потрібні електротехніці. Найважливіший матеріал для електроконденсаторів – станіоль; це майже чисте олово, перетворене в тонкі аркуші (частка інших металів у станіолі не перевищує 5 %).

Між іншим, багато сплавів олова – справжні хімічні сполуки елемента
№ 50 з іншими металами. Сплавляючись, олово взаємодіє з кальцієм, магнієм, цирконієм, титаном, багатьма рідкоземельними елементами. Сполуки, що утворюються при цьому, відрізняються досить великою тугоплавкістю. Так, станід цирконію Zr3Sn2 плавиться лише при 1985° С. І «винна» тут не тільки тугоплавкість цирконію, але і характер сплаву, хімічний зв'язок між утворюючими його речовинами. Або інший приклад. Магній до числа тугоплавких металів не віднесеш, 651° С – далеко не рекордна температура плавлення.
Олово плавиться при ще більш низькій температурі – 232° С. А їхній сплав – сполука Mg2Sn – має температуру плавлення 778° С.

Той факт, що елемент № 50 утворює досить численні сплави такого роду, змушує критично поставитися до твердження, що лише 7 % виробленого у світі олова витрачається у вигляді хімічних сполук. Певно, мова тут йде тільки про сполуки з неметалами.

Сполуки з неметалами

З цих речовин найбільше значення мають хлориди.

У тетрахлориді олова SnCl4 розчиняються йод, фосфор, сірка, багато органічних речовин. Тому і використовують його головним чином як досить специфічний розчинник. Дихлорид олова SnCl2 застосовують як протравлення при фарбуванні і як відновник при синтезі органічних барвників. Ті ж функції в текстильному виробництві ще в однієї сполуки елемента № 50– станату натрію Na2SnО3. Крім того, з його допомогою збільшують масу шовку.

Промисловість обмежено використовує й окисли олова. SnО застосовують для одержання рубінового скла, a SnО2 – білої глазурі. Золотаво-жовті кристали дисульфіду олова SnО нерідко називають сухозлітним золотом, яким
«золотять» дерево, гіпс. Це, якщо можна так виразитися, «найантисучасніше» застосування сполук олова. А найсучасніше?

Якщо мати на увазі тільки сполуки олова, то це застосування станату барію BaSnО3 у радіотехніку як чудовий діелектрик. А один з ізотопів олова зіграв помітну роль при вивченні ефекту Месбауера – явища, завдяки якому був створений новий метод дослідження – гамма-резонансна спектроскопія. І це не єдиний випадок, коли древній метал послужив службу сучасній науці.

На прикладі сірого олова – однієї з модифікацій елемента № 50 – був виявлений зв'язок між властивостями і хімічною природою напівпровідникового матеріалу. І це, певно, єдине, за що сіре олово можна пом'янути добрим словом: шкоди воно принесло більше, ніж користі. Ми ще повернемося до цього різновиду елемента № 50 після розповіді про ще одну велику і важливу групу сполук олова.

Про оловоорганіку

Органічних сполук, до складу яких входить олово, відомо безліч. Перша з них отримана ще в 1852 р.

Спочатку речовини цього класу одержували лише одним способом – в обмінній реакції між неорганічними сполуками олова і реактивами Гриньяра.
Ось приклад такої реакції:

SnCl4 + 4RMg ( SnR + 4MgCl2

(R тут – вуглеводневий радикал).

Вперше інтерес до оловоорганіки виник у роки першої світової війни.
Майже всі органічні сполуки олова, отримані на той час, були токсичні. Як отруйні речовини ці сполуки не були використані, їх токсичністю для комах, цвілевих грибків, шкідливих мікробів скористалися пізніше. На основі ацетату трифенілолова (С6Н5)3SnООССН3 був створений ефективний препарат для боротьби з грибковими захворюваннями картоплі та цукрового буряка. У цього препарату виявилася ще одна корисна властивість: він стимулював ріст і розвиток рослин.

Для боротьби з грибками, що розвиваються в апаратах целюлозно- паперової промисловості, застосовують іншу речовину – гідроокис трибутилолова (C4H9)3SnOH. Це набагато підвищує продуктивність апаратури.

Чимало «професій» у дилауринату дибутилолова (С4H9)2Sn (ОСОС11Н23)2.
Його використовують у ветеринарній практиці як засіб проти гельмінтів
(глистів). Ця ж речовина широко застосовується у хімічній промисловості як стабілізатор полівінілхлориду й інших полімерних матеріалів і як каталізатор. Швидкість реакції утворення уретанів (мономери поліуретанових каучуків) у присутності такого каталізатора зростає в 37 тис. раз.