Олово — один из металлов древности, способный сохранять запах и вкус напитков. Легкий металл, серебристо-белый, один из немногих, который человек начал использовать еще в доисторические времена. Его открыли раньше железа, а сплав из меди и олова, скорее всего, первый «искусственный» материал, который создал человек.
Описание металла
Олово — металл редкий, в небольших количествах встречается в рудах и песках, особенно часто встречается слоях, поднимаемых со дна океана. По распространенности среди металлов в земной коре занимает 47-е место.
Для его получения используют руды, содержание данного металла в которых около 0,1%. Сначала руду обогащают (методом магнитной сепарации или гравитационной флотации). Таким образом, содержание олова повышается до 40–70%. Потом обжигают концентрат в кислороде для удаления примеси мышьяка и серы. Полученный, таким образом, материал восстанавливают в электропечах с помощью алюминия или угля.
Около 40% мирового производства олова идет на производство консервных банок. Остальное используют в металлургии, для получения разных сплавов. Самый известный сплав — это бронза, состоящая из олова и меди. И только 7% олова производимого в мире используется в виде химических соединений.
Вторичная переработка и использование
Вторичная переработка также имеет место, большинство металла при этом получают из старых консервных банок, в которых его используют в качестве покрытия. В связи с тем, что этот металл может содержать примеси, которые со временем могут переходить в продукт, находящихся в жестяной банке, содержание олова и других элементов в производстве банок для пищевых продуктов строго нормируются.
По санитарным нормам содержание посторонних примесей в олове, предназначенном для лужения консервной жестяной банки, не должно превышать 0,14%, а при этом количество свинца — не более 0,04%. Но все же для профилактических целей используются специальные лаки, которые предохраняют металл от разложения под воздейсвтием органических кислот, сахара, соли.
На каждую банку приходиться примерно 0,5 г этого металла. Но если помножить это, казалось бы, небольшое число на масштабы производства, получкаются десятки тонн. В развитых странах доля «вторичного» олова в производстве составляет примерно 1/3 от общего потребления.
Сплавы и некоторые особенности олова
Применение оловянных сплавов распространено в качестве антифрикционных материалов, то есть материалов, которые обладают низким коэффициентом трения, или способных снизить коэффициент трения других материалов. С помощью антифрикционных материалов можно значительно увеличить срок работы механизмов и машин, уменьшая потери трения.
Еще одна интересная особенность олова (так называемого белого) — это его свойство при снижении температуры до 13.2°С увеличивать объём на 25,6%. При этом образуется, так называемое, серое олово. При достижении температуры -33°С металл трескается и становится порошком. Если произойдет соприкосновение серого и белого металла, произойдет «заражение» белого. Совокупность таких явлений называют «оловянной чумой».
Различные сплавы на основе олова применяются в электротехнике при изготовлении электроконденсаторов. В конденсаторах активно используют станиоль: практически чистый металл в виде тонких листов.
Температура плавления
Широкое распространение олово получило в качестве припоя. Здесь применяют металл с примесями, называемые легкосплавными припоями. Это обусловлено относительно низкой температурой плавления 231,93 °С. В разных случаях отличается количество тех или иных добавок.
Здесь уместно также вспомнитьо свинце, как об основном компоненте, который используется в припое.
Свинец — крайне мягкий металл светло-серого цвета. Обладает коррозийной стойкостью к множеству реагентам, а также высокую пластичность. Благодаря этому, а также невысокой температуре плавления (327 °С) его широко используют для изготовления изоляционных оболочек электрический кабелей. Также характерной особенностью свинца является способность поглощать рентгеновские лучи, поэтому он применяется в качестве защитных экранов.
Не стоит забывать что различные соединения свинца, а также пары от расплавленного свинца ядовиты. Работать с таким материалом должна происходить в специально оборудованных вентилируемых камерах. Соединения свинца, как и сам свинец также могут проникнуть в организм через кожный покров, поэтому после работы с ним требуется тщательно вымыть руки.
Используется свинец в мягких оловянно-свинцовых припоях.
Приведем список основных стандартов припоев.
- ПОС. — 90. Температура плавления 220 ° С.
- ПОС. — 61. Температура плавления 191 ° С.
- ПОС. — 40. Температура плавления 235 ° С.
- ПОС. — 33. Температура плавления 247 ° С.
- ПОС. — 25. Температура плавления 260 ° С.
- ПОС. — 15. Температура плавления 280 ° С.
Где цифры в названии — это процентное соотношение олова. Оставшаяся часть приходится на свинец и/или другие примеси для придания припою определенных, необходимых характеристик.
Широко применяются оловянно-свинцовые припои практически во всех отраслях промышленности. Для придания различных свойств припоя вводят дополнительные компоненты, такие как сурьма или цинк.
Распространенность этих двух компонентов в легкоплавких припоях обусловлено их температурой плавления:
Олово. Температура плавления — 231,93 ° С.- Свинец. Температура плавления — 327,46 ° С.
Олово — один из важнейших металлов в самых разных областях промышленности, удобный и простой в применении именно благодаря мягкости и удобству работы с ним.
