פח אלמנט כימי. מאפיינים ויישום של פח

כל יסוד כימי במערכת המחזורית, וחנכו אותם חומרים פשוטים ומורכבים הם ייחודיים. יש להם מאפיינים ייחודיים, ורבים עושים תרומה משמעותית ספק לחיי אדם קיום בכלל. אין יוצא מן הכלל ואת פח יסוד כימי.

היכרות עם אנשי המתכת חוזרת קדם. זה יסוד כימי מלא תפקיד מכריע בהתפתחות התרבות האנושית עד היום מאפייני פח נמצאים בשימוש נרחב.

טין בהיסטוריה

האזכור הראשון של מתכת זו, אשר יש, כמו אנשים שחשבו בעבר, אפילו כמה תכונות מאגיות ניתן למצוא את הטקסטים המקראיים. קריטי לשיפור חייהם של פח שחקו במהלך המאה "הברונזה". בזמנו, סגסוגת מתכת עמיד ביותר דיבוק האיש היה ברונזה, בהם ניתן להשיגו ב נחושת להוסיף פח יסוד כימי. במשך כמה מאות שנים, חומר זה מיוצר הכל החל מכלים וכלה התכשיטים.

לאחר גילוי התכונות של סגסוגת-פח ברזל כבר לא לשמש, כמובן, הוא מוחל לא לאותה המידה, אבל ברונזה, וכן סגסוגות רבות אחרות מעורבת באופן פעיל לאדם היום בענף, הטכנולוגיה והרפואה, יחד עם מלחי המתכת, לדוגמה, כגון כלוריד פח, אשר מתקבל על ידי מגיבים פח עם כלור, נוזל זה שחין 112 מעלות צלזיוס, גם מסיס במים, הוא יוצר הידרט גבישי אדי באוויר.

עמדת אלמנט בטבלה המחזורית

פח אלמנט כימי (stannum שם הלטיני - «stannum" סמל בכתב SN) דמיטרי איוונוביץ מנדלייב בצדק מסודר ממוספר חמישים בתקופה החמישית. יש מספר איזוטופים, הנפוצים ביותר - האיזוטופ 120. מתכת זהו גם תת-הקבוצות העיקריות של הקבוצה השישית, יחד עם פחמן, צורן, גרמניום Flerov. מיקומו צופה מאפייני amphoteric, פח וחומצה טמונים באותה מידה, ואת המאפיינים הבסיסיים של שיתוארו בהמשך ביתר פירוט.

בטבלה המחזורית מכילה גם את המשקל האטומי של פח, אשר שווה 118.69. ² בתצורה אלקטרונית 5S 5P ² כי רכב חומרים מאפשר מתכת מורכבת יש מצב חמצון של 2 ו 4, נותן רק שני אלקטרונים כדי p-שכבת משנה או ארבע S- ו p- ריקון השכבה החיצונית כולה לחלוטין.

אלמנט מאפיין אלקטרוני

על פי המספר האטומי של אטומי פח מרחב perinuclear כולל להצביע חמישים אלקטרונים, הם מסודרים בחמש רמות, אשר בתורו מחולקות למספר sublevels. שתיים הראשונים יש רק את רמות p-משנה S- ו, כמו גם מן השלישית ישן פיצול משולש לתוך לחרא, p-, D-.

קח חיצונית ברמת אלקטרון, שכן הוא המבנה ומילוי האלקטרונים לקבוע אטום פעילות כימית. באלמנט המדינה unexcited מציג ערכיויות של השני, ישנו מעבר של העירור של אלקטרון מ s-p sublevel אל תת-שכבת פנויים המושב (אשר עשוי להכיל עד שלושה אלקטרונים מזווגים). במקרה זה, הפח יש מצב חמצון ערכי - 4, לא מאז אלקטרונים לזווג, ומכאן במהלך אינטראקציה כימית על sublevels שלהם כלום מחזיק.

מתכת חומר פשוט ונכסיה

חומר פשוט פח הוא צבע כסוף מתכת מתייחס לקבוצת בטנות. מתכת רכה, יחסית קל להסבירו עיוות. תכונות טבועות כמה מתכת כגון פח. טמפרטורה מתחת 13.2 צלסיוס מעלות הוא הגבול של שינוי אבקת פח מתכת המעבר מלווה בשינוי של צבע כסוף-לבן חומר אפור, ואת הירידה של צפיפות. הבדיל נמס ב 231.9 מעלות, שחין 2270 מעלות צלסיוס. מבנה מתכת הטטרגונלית פח גבישי לבן מסביר את pohrustyvanie מאפיין בעת כיפוף וחימום במקום על ידי חומר קריסטל פיתול חיכוך אחד נגד השני. פח גריי יש syngony מעוקב.

יש מאפייני פח כימית מהות כפולה, זה נכנס בשתי תגובה חומצי בסיסית, מראה amphoteric. המתכת מגיב עם בסיסים, וחומצות כגון גופרתית וחומצה חנקתית, פעילה התגובה עם הלוגן.

סגסוגות בדיל

למה משמש לעתים קרובות במקום סגסוגות מתכת טהורה עם אחוז מסוים של מרכיבי המרכיבים? עובדת המאפיינים הטבעיים של סגסוגת, אשר אין להם מתכת בודדת, או מאפיינים אלה הם הרבה יותר (לדוגמא, מוליכות, התנגדות קורוזיה, פסיבציה או הפעלה של תכונות הפיסיקליות וכימיות של מתכות, אם וכו צורך). טין (צילום מראה מדגם של המתכת הטהורה) הוא חלק סגסוגות רבות. זה יכול לשמש כחומר תוסף או בסיס.

נכון לעכשיו, יש כמות גדולה של סגסוגת מתכת, פח (המחיר עבורם משתנה מאוד), להסתכל הפופולרי הנפוץ ביותר (שימוש סגסוגות מסוימים זה ילך אל החלק המתאים). באופן כללי, סגסוגות stannuma יש את המאפיינים הבאים: משייכות גבוהות, נמוכה נקודת התכה, קשיות וכוח קטנות.

כמה דוגמאות של סגסוגות

• סגסוגת של בדיל ועופרת עם dopants כמה (אנטימון, נחושת, קדמיום, אבץ, כסף, אינדיום) - הלחמת הבדיל שנקראה, אחוז stannuma בתקשורות מאפיינים המליטים טובים חייבת להיות 49-51 או 59-61 אחוז. כוח בונד מבטיח היווצרות של הפתרון המוצק של פח מהודק עם משטחי מתכת.
• גארת - סגסוגת של בדיל, עופרה אנטימון - היא הבסיס של דיו דפוס (וזו הסיבה שזה לא מומלץ לעטוף מזון בעיתון, כדי למנוע חדירת ריכוזים הרצויים של מתכות אלה).
• בַּעַץ - סגסוגת בדיל, עופרת, נחושת אנטימון - מאופיין נמוך חיכוך, התנגדות גבוהה לשחיקה.
• סגסוגת של בדיל-אינדיום - חומר בטנות, המלוות refractoriness, עמידות בפני קורוזיה כוח גדול.

התרכובות הטבעיות החשובות ביותר

טין יוצר סדרה של תרכובות טבעיות - עפרות. מתכת 24 צורות תרכובת מינרלים, החשובה ביותר לתעשייה יש תחמוצת בדיל - קסיטריט ו יסלים - ₄ Cu _{2 FeSnS.} טין מפוזר בקרום כדור הארץ, ואת התרכובות נוצרו על ידם, הם ממקור מגנטי. התעשייה גם השתמשה poliolovyannyh סיליקטים מלח פח חומצה.

בדיל גוף האדם

פח אלמנט כימי הוא אלמנט עקבות בתוכן כמותית שלה בגוף האדם. האשכול העיקרי שלה הוא ברקמת עצם, שבו תוכן מתכת רגיל מקל פיתוח עדכני התפקוד הכללי של מערכת השלד והשרירים. בנוסף העצמות, פח מתרכז במערכת עיכול, ריאות, כליות ולב.

חשוב לציין כי הצטברות יתר של המתכת יכול להוביל הרעלה כללית של הגוף, ואת החשיפה לטווח ארוך יותר - גם מוטציות גנטיות לוואי. לאחרונה, בעיה זו היא רלוונטית למדי, כמדינה האקולוגית של הסביבה משאירה הרבה כדי להיות רצויים. ההסתברות הגבוהה של שיכרון תושבי פח של ערים ואזורים ברחבי אחוזות תעשייה הסמוכות. ברוב הרעלה מתרחשת על ידי הצטברות של מלחים פח הריאות, כגון כלוריד בדילי, ואחרים. במקביל, חסר אלמנט עקבות עלול לגרום להאטה בצמיחה, ירידה בשמיעה אובדן שיער.

יישום

המתכת זמינה מסחרי מפעל פלדה רבה וחברות. הוא מיוצר בצורה של מטילים, מוטות, גלילי תיל, אנודות של חומר פשוט טהור כמו פח. המחיר נע בין 900 כדי 3000 רובל לקילו.

טין בצורתה הטהורה משמש לעתים רחוקות. סגסוגות ותרכובות בשימוש נפוץ - מלח. הלחמת בדיל משמשת במקרה של חלקים מליטים אשר אינם חשופים לטמפרטורות גבוהות עומסים מכאניים חמורים, עשויים סגסוגת נחושת, פלדה, נחושת, אבל לא מומלץ מיוצרת מאלומיניום או סגסוגות שלה. המאפיינים ואת המאפיינים של סגסוגות בדיל מתוארים בסעיף הרלוונטי.

ההלחמה משמשת שבבי הלחמה, במצב זה גם סגסוגות מתכת מבוססות אידיאליות כמו פח. תמונה מציגה תהליך של החלת סגסוגת בדיל-עופרת. שימוש זה אתה יכול לעבוד די רזה.

בשל התנגדות גבוהה בפני קורוזיה של פח זה משמש לייצור ברזל משומר (tinplate) - פחיות למוצרי מזון. ברפואה, בפרט ברפואת שיניים, פח מעורב לביצוע סתימות שיניים. טין-מכוסה צינורות בראוניס וסגסוגות שלה מיוצרת מסבים. תרומה שלא תסולא בפז לעניין חשוב זה בהנדסת חשמל.

בתמיסות מימיות של מלחים בדילים, fluoroborates, סולפטים ו כלורידים כאלה משמשות אלקטרוליט. תחמוצת בדיל - גלזורה לקרמיקה. עד כניסתה לתוך פלסטיק וחומרים סינתטיים נגזרים שונים של פח אפשר להפחית דליקות שלהם לבודד אדים מזיקים.