आवर्त तंत्र का प्रत्येक रासायनिक तत्व और उससे बनने वाले सरल और जटिल पदार्थ अद्वितीय हैं। उनके पास अद्वितीय गुण हैं, और कई मानव जीवन और सामान्य रूप से अस्तित्व में निर्विवाद रूप से महत्वपूर्ण योगदान देते हैं। रासायनिक तत्व टिन कोई अपवाद नहीं है।
इस धातु से लोगों का परिचय प्राचीन काल से चला आ रहा है। इस रासायनिक तत्व ने मानव सभ्यता के विकास में निर्णायक भूमिका निभाई और आज तक टिन के गुणों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
इतिहास में टिन
इस धातु का पहला उल्लेख, जैसा कि लोग पहले मानते थे, यहां तक कि कुछ जादुई गुण भी थे, बाइबिल के ग्रंथों में पाया जा सकता है। कांस्य युग के दौरान जीवन को बेहतर बनाने में टिन ने निर्णायक भूमिका निभाई। उस समय, सबसे टिकाऊ धातु मिश्र धातु जो एक व्यक्ति के पास थी, वह कांस्य थी, जिसे रासायनिक तत्व टिन को तांबे में मिलाकर प्राप्त किया जा सकता है। कई सदियों से इस सामग्री से, औजारों से लेकर गहनों तक, सब कुछ बनाया गया है।
लोहे के गुणों की खोज के बाद, टिन मिश्र धातु का उपयोग बंद नहीं हुआ, बेशक, इसका उपयोग समान पैमाने पर नहीं किया जाता है, लेकिन कांस्य, साथ ही साथ इसके कई अन्य मिश्र, सक्रिय रूप से हैं शामिलआज उद्योग, प्रौद्योगिकी और चिकित्सा में एक व्यक्ति, इस धातु के लवण के साथ, जैसे टिन क्लोराइड, जो क्लोरीन के साथ टिन की बातचीत से प्राप्त होता है, यह तरल 112 डिग्री सेल्सियस पर उबलता है, पानी में अच्छी तरह से घुल जाता है, क्रिस्टलीय हाइड्रेट बनाता है और हवा में धूम्रपान करता है।
आवर्त सारणी में तत्व की स्थिति
रासायनिक तत्व टिन (लैटिन नाम स्टैनम - "स्टैनम", प्रतीक Sn के साथ लिखा गया है) दिमित्री इवानोविच मेंडेलीव को पांचवीं अवधि में सही रूप से पचासवें नंबर पर रखा गया है। इसमें कई आइसोटोप हैं, सबसे आम आइसोटोप 120। यह धातु कार्बन, सिलिकॉन, जर्मेनियम और फ्लोरोवियम के साथ छठे समूह के मुख्य उपसमूह में भी है। इसका स्थान उभयधर्मी गुणों की भविष्यवाणी करता है, टिन में समान रूप से अम्लीय और मूल विशेषताएं होती हैं, जिन्हें नीचे और अधिक विस्तार से वर्णित किया जाएगा।
आवर्त सारणी टिन के परमाणु द्रव्यमान को भी दर्शाती है, जो 118.69 है। इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 5s25p2 है, जो जटिल पदार्थ धातु को +2 और +4 ऑक्सीकरण अवस्थाओं को प्रदर्शित करने की अनुमति देते हैं, केवल p-उप-स्तर से दो इलेक्ट्रॉनों को छोड़ते हुए, या s- और p- से चार, पूरे बाहरी स्तर को पूरी तरह से खाली कर देते हैं।
तत्व की इलेक्ट्रॉनिक विशेषता
परमाणु क्रमांक के अनुसार, टिन परमाणु के सर्कमन्यूक्लियर स्पेस में पचास इलेक्ट्रॉन होते हैं, वे पांच स्तरों पर स्थित होते हैं, जो बदले में, कई उप-स्तरों में विभाजित होते हैं। पहले दो में केवल s- और p-उप-स्तर होते हैं, और तीसरे से शुरू होकर, एक तिहाई विभाजन होता हैसे एस-, पी-, डी-.
आइए बाहरी इलेक्ट्रॉनिक स्तर पर विचार करें, क्योंकि यह इसकी संरचना और इलेक्ट्रॉनों से भरना है जो परमाणु की रासायनिक गतिविधि को निर्धारित करता है। असम्बद्ध अवस्था में, तत्व दो के बराबर संयोजकता प्रदर्शित करता है; उत्तेजना होने पर, एक इलेक्ट्रॉन s-उप-स्तर से p-उप-स्तर में एक रिक्ति तक जाता है (इसमें अधिकतम तीन अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हो सकते हैं)। इस मामले में, टिन संयोजकता और ऑक्सीकरण अवस्था -4 प्रदर्शित करता है, क्योंकि कोई युग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं होते हैं, जिसका अर्थ है कि रासायनिक अंतःक्रिया की प्रक्रिया में कुछ भी उन्हें उप-स्तर पर नहीं रखता है।
साधारण पदार्थ धातु और उसके गुण
साधारण पदार्थ टिन एक चांदी के रंग की धातु है, जो फ्यूसिबल के समूह से संबंधित है। धातु नरम और विकृत करने के लिए अपेक्षाकृत आसान है। टिन जैसी धातु में कई विशेषताएं निहित हैं। 13.2 डिग्री सेल्सियस से नीचे का तापमान टिन से पाउडर में धातु संशोधन के संक्रमण की सीमा है, जो चांदी-सफेद से ग्रे रंग में परिवर्तन और पदार्थ के घनत्व में कमी के साथ है। टिन 231.9 डिग्री पर पिघलता है और 2270 डिग्री सेल्सियस पर उबलता है। सफेद टिन की क्रिस्टलीय चतुष्कोणीय संरचना धातु की विशेषता क्रंचिंग की व्याख्या करती है जब इसे एक दूसरे के खिलाफ पदार्थ के क्रिस्टल को रगड़कर मोड़ने और विभक्ति के बिंदु पर गर्म किया जाता है। धूसर टिन में घन समानार्थी शब्द होता है।
टिन के रासायनिक गुणों में दोहरा सार होता है, यह अम्लीय और क्षारीय दोनों प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करता है, उभयचरता दर्शाता है। धातु क्षार, साथ ही एसिड, जैसे सल्फ्यूरिक और के साथ संपर्क करती हैनाइट्रिक, हैलोजन के साथ प्रतिक्रिया करते समय सक्रिय होता है।
टिन मिश्र
एक निश्चित प्रतिशत घटक के साथ उनके मिश्र धातु शुद्ध धातुओं के बजाय अधिक बार उपयोग क्यों किए जाते हैं? तथ्य यह है कि मिश्र धातु में ऐसे गुण होते हैं जो एक व्यक्तिगत धातु में नहीं होते हैं, या ये गुण बहुत अधिक मजबूत होते हैं (उदाहरण के लिए, विद्युत चालकता, संक्षारण प्रतिरोध, धातुओं की भौतिक और रासायनिक विशेषताओं की निष्क्रियता या सक्रियता, यदि आवश्यक हो, आदि). टिन (फोटो शुद्ध धातु का एक नमूना दिखाता है) कई मिश्र धातुओं का हिस्सा है। इसे एक योज्य या आधार पदार्थ के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।
आज, टिन जैसी धातु की बड़ी संख्या में मिश्र धातुओं को जाना जाता है (उनके लिए कीमत व्यापक रूप से भिन्न होती है), आइए सबसे लोकप्रिय और उपयोग किए जाने वाले पर विचार करें (कुछ मिश्र धातुओं के उपयोग पर उपयुक्त अनुभाग में चर्चा की जाएगी)) सामान्य तौर पर, स्टैनम मिश्र धातुओं में निम्नलिखित विशेषताएं होती हैं: उच्च लचीलापन, कम गलनांक, कम कठोरता और ताकत।
मिश्र धातुओं के कुछ उदाहरण
- कुछ मिश्रधातु (एंटीमोनी, कॉपर, कैडमियम, जिंक, सिल्वर, इंडियम) के साथ टिन और लेड का एक मिश्र धातु सोल्डरिंग के लिए तथाकथित टिन है, इसमें स्टैनम का प्रतिशत 49-51 या 59 होना चाहिए -61 प्रतिशत। बांड की ताकत यह सुनिश्चित करती है कि टिन बंधी हुई धातु की सतहों के साथ एक ठोस घोल बनाता है।
- गर्थ टिन, लेड और का मिश्रधातु हैसुरमा मुद्रण स्याही का आधार है (यही कारण है कि इन धातुओं की अवांछनीय सांद्रता से बचने के लिए भोजन को समाचार पत्रों में लपेटने की अनुशंसा नहीं की जाती है)।
- बैबिट - टिन, सीसा, तांबा और सुरमा का एक मिश्र धातु - कम घर्षण, उच्च पहनने के प्रतिरोध की विशेषता है।
- इंडियम-टिन मिश्र धातु एक कम पिघलने वाली सामग्री है, जो अपवर्तकता, संक्षारण प्रतिरोध और महत्वपूर्ण ताकत की विशेषता है।
सबसे महत्वपूर्ण प्राकृतिक यौगिक
टिन कई प्राकृतिक यौगिक बनाता है - अयस्क। धातु 24 खनिज यौगिक बनाती है, उद्योग के लिए सबसे महत्वपूर्ण टिन ऑक्साइड - कैसिटराइट, साथ ही फ्रेम - Cu2FeSnS4 है। टिन पृथ्वी की पपड़ी में बिखरा हुआ है, और इससे बनने वाले यौगिक चुंबकीय मूल के हैं। उद्योग पॉलीओल लवण और टिन सिलिकेट का भी उपयोग करता है।
टिन और मानव शरीर
रासायनिक तत्व टिन मानव शरीर में इसकी मात्रात्मक सामग्री के संदर्भ में एक सूक्ष्म तत्व है। इसका मुख्य संचय हड्डी के ऊतकों में होता है, जहां धातु की सामान्य सामग्री इसके समय पर विकास और मस्कुलोस्केलेटल सिस्टम के समग्र कामकाज में योगदान करती है। हड्डियों के अलावा, टिन जठरांत्र संबंधी मार्ग, फेफड़े, गुर्दे और हृदय में केंद्रित होता है।
यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि इस धातु के अत्यधिक संचय से शरीर में सामान्य विषाक्तता हो सकती है, और लंबे समय तक संपर्क में रहने से प्रतिकूल जीन उत्परिवर्तन भी हो सकता है। हाल ही में, यह समस्या काफी प्रासंगिक है, क्योंकि पर्यावरण की पारिस्थितिक स्थितिपर्यावरण वांछित होने के लिए बहुत कुछ छोड़ देता है। बड़े शहरों और औद्योगिक क्षेत्रों के आसपास के क्षेत्रों के निवासियों में टिन के नशे की उच्च संभावना है। ज्यादातर, फेफड़ों में टिन लवण के संचय के माध्यम से विषाक्तता होती है, उदाहरण के लिए, जैसे टिन क्लोराइड और अन्य। साथ ही, सूक्ष्म पोषक तत्वों की कमी से विकास मंदता, श्रवण हानि और बालों के झड़ने का कारण बन सकता है।
आवेदन
धातु कई स्मेल्टरों और कंपनियों से व्यावसायिक रूप से उपलब्ध है। यह टिन जैसे शुद्ध सरल पदार्थ से बने सिल्लियां, छड़, तार, सिलेंडर, एनोड के रूप में निर्मित होता है। कीमत 900 से 3000 रूबल प्रति किलो के बीच है।
शुद्ध टिन का प्रयोग बहुत कम होता है। इसके मिश्र धातुओं और यौगिकों का मुख्य रूप से उपयोग किया जाता है - लवण। सोल्डरिंग टिन का उपयोग बन्धन भागों के मामले में किया जाता है जो उच्च तापमान और मजबूत यांत्रिक भार के संपर्क में नहीं होते हैं, जो तांबे के मिश्र धातु, स्टील, तांबे से बने होते हैं, लेकिन एल्यूमीनियम या इसके मिश्र धातुओं से बने लोगों के लिए अनुशंसित नहीं होते हैं। टिन मिश्र धातुओं के गुणों और विशेषताओं का वर्णन इसी खंड में किया गया है।
सोल्डर का उपयोग माइक्रोक्रिकिट्स को टांका लगाने के लिए किया जाता है, इस स्थिति में धातु पर आधारित मिश्र धातु जैसे टिन भी आदर्श होते हैं। फोटो में टिन-लेड मिश्र धातु लगाने की प्रक्रिया को दर्शाया गया है। इससे आप काफी नाजुक काम कर सकते हैं।
टिन के संक्षारण प्रतिरोध के उच्च प्रतिरोध के कारण, इसका उपयोग टिनयुक्त लोहे (टिनप्लेट) - खाद्य उत्पादों के डिब्बे बनाने के लिए किया जाता है। चिकित्सा में, विशेष रूप से दंत चिकित्सा में, टिन का उपयोग किया जाता हैदंत भरने का प्रदर्शन। घर की पाइपलाइन टिन से ढकी होती है, बियरिंग इसके मिश्र धातुओं से बनी होती है। इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में इस पदार्थ का योगदान भी अमूल्य है।
टिन के लवण जैसे फ्लोरोबोरेट्स, सल्फेट्स और क्लोराइड के जलीय घोल का उपयोग इलेक्ट्रोलाइट्स के रूप में किया जाता है। टिन ऑक्साइड सिरेमिक के लिए एक शीशा लगाना है। प्लास्टिक और सिंथेटिक सामग्री में विभिन्न टिन डेरिवेटिव पेश करके, उनकी ज्वलनशीलता और हानिकारक धुएं के उत्सर्जन को कम करना संभव लगता है।
