Anorganische Chemie ist eine frei verfügbare Einführung in die anorganische Chemie. Details zum Buch finden Sie im Editorial....


Zinn

Autor: H. Lohninger

Ordnungszahl 50
Symbol Sn
CAS-Nr. 7440-31-5
Atomgewicht 118.710 amu
Elektronenkonfiguration [Kr] 4d10 5s2 5p2
Schmelzpunkt 232 °C
Siedepunkt 2270 °C
Dichte
 weiß
 grau

7.31 g/cm3
5.77 g/cm3
Quellen: Enghag 2004 , Wieser 2011
Geschichte
Zinn ist seit dem Altertum bekannt. So ist Bronze (eine Legierung aus Kupfer und Zinn) bereits 3500 v.Chr. in Mesopotamien bekannt. Funde von Zinngegenständen in China und Japan sind fast 4000 Jahre alt.
Vorkommen und Gewinnung
Zinn findet sich in der Natur nur selten gediegen. Die wichtigsten Zinnerze sind Kassiterit (Zinnstein, SnO2) und Stannit (Zinnkies, Cu2FeSnS4). Sie kommen u.a. in China, Peru, Malaysia, Bolivien und Indonesien vor.

Die Gewinnung von elementarem Zinn aus Zinnstein erfolgt durch Reduktion mit Koks in Schachtöfen. Vorher wird der Zinnstein geröstet, sodass Verunreinigungen (vor allem Schwefel und Arsen entweichen):

SnO2 + 2 C Sn + 2 CO

Die Wiedergewinnung von Zinn aus Weißblech (verzinntes Eisenblech) stellt inzwischen ebenfalls eine wichtige Quelle zur Erzeugung von elementarem Zinn dar und erfolgt elektrolytisch.
Eigenschaften
Ein Tropfen geschmolzenen Zinns.
Foto: Hi-Res Images of the Elements.
Zinn ist ein Metall das in drei Modifikationen vorkommt: kubisches α-Zinn (graues Zinn), tetragonales β-Zinn (weißes Zinn) und rhombisches γ-Zinn. Während weißes Zinn ein silbrig glänzendes, weiches und gut dehnbares Metall ist, ist α-Zinn ein graues Pulver. Der Übergang von β- zu α-Zinn erfolgt bei Temperaturen unterhalb von 13.2°C und läuft um so schneller, je kälter es ist (maximale Umwandlungsgeschwindigkeit bei -48°C). Man nennt diese Umwandlung auch "Zinnpest", da bereits umgewandelte α-Zinnbereiche wie ein Katalysator wirken und sich daher die Umwandlung wie eine Krankheit ausbreitet. Erwärmt man weißes β-Zinn über 162°C so entsteht γ-Zinn. γ-Zinn ist spröde und zerspringt wie Glas, wenn es auf den Boden fällt.

Bedingt durch die gute Dehnbarkeit lässt sich Zinn in bis zu 20 µm dünne Folien auswalzen ("Stanniol"). Stanniol wurde allerdings inzwischen durch das billigere Aluminium ersetzt, obwohl sich der Begriff umgangssprachlich auch für Alufolien gehalten hat.

Verbiegt man β-Zinnstangen, so tritt ein charakteristisches Geräusch auf, das durch die Reibung der einzelnen Zinnkristalle aneinander entsteht. Man nennt diese Geräusch auch Zinngeschrei. Zinngeschrei tritt nur bei reinem Zinn auf.

Zinn wird durch schwache Säuren und Basen nicht angegriffen. In starken Säuren löst es sich unter Wasserstoffentwicklung zu Sn(II)-Salzen, in starken Laugen entstehen ebenfalls unter Wasserstoffentwicklung Stannate.

Verwendung
Zinn wird in einer Vielzahl von Legierungen eingesetzt, darunter Bronze (Cu-Sn), Letternmetall (Pb-Sn-Sb), Weichlot (Sn-Pb), Phosphorbronze (Cu-Sn-P) oder Lagermetalle (Pb-Sn-Sb-Cu).

Zinn wird in der Glasindustrie zur Produktion von Fensterglas eingesetzt. Dabei schwimmt das Glas auf spiegelglattem, geschmolzenem Zinn ("Floatglas"). Weiters wird es zum Verzinnen von Blechdosen verwendet (Weißblech).



Last Update: 2013-08-08