3 怕冷又怕热的金属——锡
锡(Sn)是人类最早发现和使用的金属之一,也是人们常称的“五金”(金、银、铜、铁、锡)之一。别看它像银子一样呈银白色,但它却像病西施一样娇弱,既怕冷又怕热。
锡怕冷,在极低温度下易发生锡疫,由洁白的金属变为粉末。1912年,英国的一支南极探险队去南极探险,所用的汽油筒都是用锡焊制而成的。在南极的冰天雪地中,焊锡变成粉末般的灰锡,所有的汽油都漏光了,给探险队造成很大的困难,只好用无线电请求援助。
锡不仅怕冷,而且怕热。在161℃以上,白锡又转变成具有斜方晶系晶体结构的斜方锡。斜方锡很脆,一敲就碎,延展性很差,叫作“脆锡”。白锡、灰锡、脆锡是锡的三种同素异性体。
炼锡的方法很简单,只要把锡石与木炭放在一起烧,木炭便会把锡从锡石中还原出来。传说,古代的人们在有锡矿的地方烧篝火烤野物时,无意中发现银光闪闪的、熔化了的锡液流了出来,从此,发明了用木炭炼锡的方法。也因此,锡很早就被人们发现了。据考证,我国周朝时(公元前1046~公元前256年),锡器的使用已十分普遍了。在埃及的古墓中,也发现有锡制的日常用品。
锡是银白色的软金属,密度为5.75克/厘米3(α态)和7.31克/厘米3(β态),熔点低,只有232℃,把它放进煤炉中,它便会熔成水银般的液体。锡很柔软,用小刀即能切削。在常温下富有延展性,特别是在100℃时,它的延展性非常好,可以延展成极薄的锡箔。平常人们便用锡箔包装香烟、糖果,以防受潮。锡无毒,因此,人们常把它镀在铜锅内壁上,以防铜遇水生成有毒的铜绿。
锡的化学性质稳定,各种锡均无毒。纯锡与弱有机酸作用缓慢,用于制造镀锡薄板,可作食品包装材料,也可用作某些机械零件的镀层。锡易于加工成管、箔、丝、条等,也可制成细粉,用于粉末冶金。锡能同许多金属形成合金,如巴比特合金、焊锡、锡青铜、铅锡轴承合金、活字合金等。还有许多含锡特种合金如锆基合金,在原子能工业中作核工业核燃料包装材料。钛基合金用于航空、造船、原子能、化学、医疗器械等工业。铌锡可作超导材料。锡银汞合金用作牙科材料。锡的化合物可用于陶瓷的瓷釉材料、印染丝织品的媒染剂、塑料热稳定剂等,也可用作杀菌剂和杀虫剂。随着现代科学技术的发展,锡的用途越来越广泛。
在自然界中,锡主要呈自然元素、金属互化物、氧化物、氢氧化物、硫化物、硫盐、硅酸盐、硼酸盐等形式存在。目前已发现锡矿物和含锡矿物50多种,其中具有工业意义的主要矿物为锡石、黄锡矿、圆柱锡矿、硫锡铅矿、辉锑铅矿。
我国有丰富的锡矿,云南个旧是世界闻名的“锡都”。此外,广西、广东锡矿资源也很丰富。