锡

锡是大名鼎鼎的"五金"--金、银、铜、铁、锡之一。早在远古时代，人们便发现并使用锡了。在我国的一些古墓中，便常发掘到一些锡壶、锡烛台之类锡器。据考证，我国周朝时，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。

我国有丰富的锡矿，特别是云南个旧市，是世界闻名的"锡都"。此外，广西、广东、江西等省也都产锡。1800年，全世界锡的年产量仅四千吨，1900年为八万五千吨，1940年为二十五万吨，现在已超过六十万吨。

但与锡相生相伴的，是砷，其化合物是砒霜的主要成分。

根据中科院地理科学与资源研究所环境修复研究中心的公开论文资料显示，在我国，砷作为锡的伴生矿由于利用价值不高，70%以上都成了被废弃的尾矿。截至2008年，我国至少有116.7万吨的砷被遗留在环境中，这就相当于百万吨的砒霜被散落在旷野中，任雨水冲刷，注入河流，渗进土壤……

金属锡主要用于制造合金。

锡与硫的化合物--硫化锡，它的颜色与金子相似，常用作金色颜料。

锡与氧的化合物--二氧化锡。锡于常温下，在空气中不受氧化，强热之，则变为二氧化锡。二氧化锡是不溶于水的白色粉末，可用于制造搪瓷、白釉与乳白玻璃。1970年以来，人们把它用于防止空气污染--汽车废气中常含有有毒的一氧化碳气体，但在二氧化锡的催化下，在300℃时，可大部转化为二氧化碳。

锡器历史悠久，可以追溯到公元前3700年，古时候，人们常在井底放上锡块，净化水质。在日本宫廷中，精心酿制的御酒都是用锡器作为盛酒的器皿。它具有储茶色不变，盛酒冬暖夏凉，淳厚清冽之传。锡茶壶泡茶特别清香，用锡杯喝酒清冽爽口，锡瓶插花不易枯萎。在18世纪末和19世纪初,锡用来做保鲜罐头.

锡器的材质是一种合金，其中纯锡含量在97%以上，不含铅的成份，适合日常使用。锡器平和柔滑的特性，高贵典雅的造型，历久常新光泽，历来深受贵族人士的青睐，在欧洲更成为古典文化的一种象征。

锡是排列在白金，黄金及银后面的第四种贵金属，它富有光泽、无毒、不易氧化变色，具有很好的杀菌、净化、保鲜效用。生活中常用于食品保鲜、罐头内层的防腐膜等。

锡是一种质地较软的金属，熔点较低，可塑性强。它可以有各种表面处理工艺，能制成多种款式的产品，有传统典雅的欧式酒具、烛台、高贵大方的茶具，以至令人一见倾心的花瓶和精致夺目的桌上饰品，式式具全媲美熠熠生辉的银器。锡器以其典雅的外观造型和独特的功能效用早已风靡世界各国，成为人们的日常用品和馈赠亲友的佳品。

锡在我国古代常被用来制作青铜。锡和铜的比例为3:7。

金属锡即使大量也是无毒的，简单的锡化合物和锡盐的毒性相当低，但一些有机锡化物的毒性非常高。尤其锡的三烃基化合物被用作船的漆来杀死附在船身上的微生物和贝壳。这些化合物可以摧毁含硫的蛋白质。

CAS号:7440-31-5

元素类型:金属元素

原子体积(立方厘米/摩尔):16.3

元素在太阳中的含量:(ppm) 0.009

元素在海水中的含量:(ppm) 大西洋表面 0.0000023

地壳中含量:(ppm) 2.2

氧化态:

Sn+2,Sn+4

原子序数:50

质子数:50

摩尔质量:119 g/mol

所属族数:IVA

电子层排布:2-8-18-18-4

核电荷数:50

电子排布式:1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 5p2

外围电子层排布:5s2 5p2

电子层:K-L-M-N-O

声音在其中的传播速率:(m/S)2730

单位(kJ /mol)

Sn-H 314Sn-C 225

Sn+2-O 557

Sn+4-F 322

Sn+4-Cl 315

Sn-Sn 195

单位(kJ /mol)

M - M+ 708.6

M+ - M2+ 1411.8

M2+ - M3+ 2943

M3+ - M4+ 3930.2

M4+ - M5+ 6974

M5+ - M6+ 9900

M6+ - M7+ 12200

M7+ - M8+ 14600

M8+ - M9+ 17000

M9+ - M10+ 20600

a = 583.18 pm

b = 583.18 pm

c = 318.19 pm

α = 90°

β = 90°

γ = 90°

锡，碳族元素，原子序数50，原子量118.71，元素名来源于拉丁文。在约公元前2000年，人类就已开始使用锡。锡在地壳中的含量为0.004%，几乎都以锡石(氧化锡)的形式存在，此外还有极少量的锡的硫化物矿。锡有14种同位素，其中10种是稳定同位素，分别是:锡112、114、115、116、117、118、119、120、122、124。

金属锡柔软，易弯曲，熔点231.89℃，沸点2260℃。有三种同素异形体:

白锡为四方晶系，晶胞参数:a=0.5832nm，c=0.3181nm，晶胞中含4个Sn原子，密度7.28克/立方厘米，硬度2，延展性好;

灰锡为金刚石形立方晶系，晶胞参数:a=0.6489nm，晶胞中含8个Sn原子，密度5.75克/立方厘米;

脆锡为正交晶系，密度6.54克/立方厘米。

在空气中锡的表面生成二氧化锡保护膜而稳定，加热下氧化反应加快;锡与卤素加热下反应生成四卤化锡;也能与硫反应;锡对水稳定，能缓慢溶于稀酸，较快溶于浓酸中;锡能溶于强碱性溶液;在氯化铁、氯化锌等盐类的酸性溶液中会被腐蚀。

锡是银白色的软金属，比重为7.3，熔点低，只有232℃，你把它放进煤球炉中，它便会熔成水银般的液体。锡很柔软，用小刀能切开它。锡的化学性质很稳定，在常温下不易被氧气氧化，所以它经常保持银闪闪的光泽。锡无毒，人们常把它镀在铜锅内壁，以防铜与温水生成有毒的铜绿(碱式碳酸铜)。牙膏壳也常用锡做(牙膏壳是两层锡中夹着一层铅做成的。近年来，我国已逐渐用铝代替锡制造牙膏壳)。焊锡，也含有锡，一般含锡61%，有的是铅锡各半，也有的是由90%铅、6%锡和4%锑组成。

展性

锡在常温下富有展性。特别是在100℃时，它的展性非常好，可以展成极薄的锡箔。平常，人们便用锡箔包装香烟、糖果，以防受潮(近年来，我国已逐渐用铝箔代替锡箔。铝箔与锡箔很易分辨--锡箔比铝箔光亮得多)。不过，锡的延性却很差，一拉就断，不能拉成细丝。

其实，锡也只有在常温下富有展性，如果温度下降到-13.2℃以下，它竟会逐渐变成煤灰般松散的粉末。特别是在-33℃或有红盐(SnCl4·2NH4Cl)的酒精溶液存在时，这种变化的速度大大加快。一把好端端的锡壶，会"自动"变成一堆粉末。这种锡的"疾病"还会传染给其他"健康"的锡器，被称为"锡疫"。造成锡疫的原因，是由于锡的晶格发生了变化:在常温下，锡是正方晶系的晶体结构，叫做白锡。当你把一根锡条弯曲时，常可以听到一阵嚓嚓声，这便是因为正方晶系的白锡晶体间在弯曲时相互摩擦，发出了声音。在-13.2℃以下，白锡转变成一种无定形的灰锡。于是，成块的锡便变成了一团粉末。

由于锡怕冷，因此在冬天要特别注意别使锡器受冻。有许多铁器常用锡焊接的，也不能受冻。1912年，国外的一支南极探险队去南极探险，所用的汽油桶都是用锡焊的，在南极的冰天雪地之中，焊锡变成粉末股的灰锡，汽油就都漏光了。

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的晶体结构的斜方锡。斜方锡很脆，一敲就碎，展性很差，叫做"脆锡"。白锡、灰锡、脆锡，是锡的三种同素异形体。

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五十余种，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、辉锑锡铅矿。

全世界锡资源比较丰富的国家有马来西亚、印度尼西亚、巴西、前苏联，其储量分别为111万吨、68万吨、65万吨、30万吨，总储量为10000万吨，其产量为25多万吨。我国锡储量丰富，每年产量5万余吨，有三分之一的金属锡和二分之一的锡精矿供出口。

印尼锡储量大约80万吨，主要分布在邦加岛、勿里洞岛、新及岛及昆铎岛。前两大生产企业为PT Timah、PT Koba，占全国产量60%。目前印尼锡产业两个比较重要的变化是(1)产业集中度在提高，如PT Timah要约收购PT Koba，(2)产量下降，如PT Timah产量逐年下降。

锡是稀缺和价贵的重金属，从这些含锡废料中回收锡，再生锡既可以保护环境免受污染，又可以充分利用锡的二次资源以补充世界原生锡矿产资源的不足。再生锡的生产成本一般比原生锡低廉，而用于生产再生锡的含锡废杂物料，随着经济的发展在不断增加。因此，世界各国都重视锡的再生，工业发达国家再生锡量相当原生锡产量的40%左右。

再生锡是从回收锡废杂物料冶金过程后得出的。炼化再生锡的废杂物料包括铁废料、含锡合金废料和热镀锡渣等三大类。铁废料含锡低(0.5%~2%)，数量大，全世界每年消费的马口铁数量达1800万t。含锡合金废料种类繁多，有各种巴氏轴承合金、易熔合金、焊料(以上三种统称铅锡合金)、锡青黄铜废料等，一般含锡2%~5%或更高，同时含有铅、铜、锑、锌等有回收价值的组分。热镀锡渣含锡最高，数量较少。工业上一般分别从马口铁、铅锡合金、锡青黄铜和热镀锡渣废料中回收锡。从含锡废料回收的锡称为再生锡。以别于直接从精矿中生产的原生锡。

含锡低(1%~2%)的黄铜废料先用鼓风炉还原熔炼挥发锌，把锡富集于炉渣或粗铜中。炉渣和转炉渣经还原熔炼得含锡铜锍和次黑铜，再用转炉挥发锡，富集锡的粗铜用转炉或卡尔多炉(见顶吹转炉炼锡)挥发锡。含锡高(5%~15%)的青铜废料直接用转炉吹炼挥发锡。吹炼青铜废料所得产物的主要成分列于表。从表可见，锡挥发入烟尘的效率很高。一部分锡进入炉渣须返回处理，富集铅锡的烟尘经还原熔炼和精炼后，直接制成焊料或进一步分离成金属锡和金属铅。

热镀锡生产废铁时产出熔剂(氯化锌)渣、锡铁渣和油渣，其中锡主要以FeSn2形态存在。最早采用加热熔析法产出粗锡，精炼后返回热镀锡用。其中熔剂渣可先用水浸出氯化锌并回收利用。熔析法因锡回收率低，现今都改用湿法冶金或火法熔炼处理。湿法冶金是用浓盐酸浸出，浸出液用锌板置换得到海绵锡后，再经沉淀铁、浓缩，回收ZnCl2返回利用，锡回收率可达85%。火法熔炼是加入富硅铁(75%Si)用电炉熔炼生产粗锡，锡的回收率可达95%。