В каких изделиях содержится олово
Несмотря на свое наименование – «стойкий», олово к прочным металлам не относится. Оно слишком легкое и ковкое, чтобы его можно было применять для производства любых несущих конструкций. А вот ковкость при относительно низкой температуре и пластичность делают вещество весьма популярным в соответствующей области. О том, как можно использовать олово, где купить его для пайки, какие припои с ним возможны — все это и даже больше вы узнаете из данной статьи.
Изделия из олова и другие сферы его применения
Сплавы
В современном народном хозяйстве в абсолютном большинстве случаев используется не олово, а его разнообразные сплавы.
- Самая древняя и известная сфера использования – получение оловянной бронзы, то есть, сплава меди и олова. Он обладает не только превосходными эстетическими качествами, но прекрасными техническими: бронза прочна, тверда, устойчива к износу, не подвержена коррозии и так далее. Ну а красоту сплава оценили очень и очень давно: бронзовые скульптуры, посуда, предметы быта и сейчас привлекают богатством цвета и блеска.
Современная бронза нередко включает не только медь и олово. Обычно в состав ее входит также кремний, свинец, алюминий и другие дополнительные компоненты.
- Второе наиболее известное применение – припои. Это сплавы олова и свинца, серебра, меди, а так же кадмия или висмута. Отличительная особенность этого сплава – низкая температура плавления, способность образовывать связи с другими металлами и высокая прочность таких соединений. С помощью припоев соединяют между собой самые разнообразные детали из металлов, которые друг с другом соединены быть не могут – из-за слишком разной температуры плавления, например. Изредка, но применяются и чисто оловянные припои.
Свойства припоя определяются его составом. Традиционно он используется в радио- и электротехнике. А вот сплав из 30% олова и 70% свинца отличается очень широким диапазоном затвердевания. Эту характеристику используют при пайке труб разного рода.
- И само олово, и оловянно-свинцовые сплавы обладают хорошим сцеплением к металлу. А поэтому и те и другие используются для внешнего покрытия деталей с целью защитить изделия от коррозии и придать им привлекательный вид. Наносят слой, погрузив предмет в ванну с расплавом, или электролитическим методом из водных растворов.
- Еще один известный сплав из олова, сурьмы и меди известен за счет своих выдающихся антифрикционных качеств. Такие составы – баббиты, применяют для покрытия различных движущихся с целью уменьшить их износ.
- Сплав металла со свинцом и сурьмой применяют при изготовлении типографских шрифтов. Его прочность и устойчивость к усталости позволяют длительное время использовать один и тот же набор.
- Еще одно необычное применение соединения металла со свинцом – органные трубы. Олово – наиболее тонально-резонансный металл из известных. Его количество в сплаве определяет тон трубы.
О сферах использования олова расскажет данное видео:
Самостоятельное вещество
Олово применяют и в качестве подачи самостоятельного вещества – с долей до 97–99%.
- Почти половина такого чистого металла как олово уходит на покрытие консервных банок. Всем известные жестяные предметы представляют собой стальное изделие, покрытое тончайшим слоем олова – 0,4 мкм. Последний обеспечивает превосходную антикоррозийную защиту.
- Из олова производят массу разнообразных пищевых контейнеров и даже посуду, поскольку металл отличается прекрасными гигиеническими свойствами и абсолютно безопасен в отличие от своего средневекового «собрата», представляющего собой сплав со свинцом. Посуда из этого легкого серебристого металла очень красива. Кроме того, высокая ковкость и пластичность вещества позволяют не просто штамповать кастрюльки и тарелки, а изготавливать действительно превосходные предметы столовой сервировки. Соответственно, популярностью пользуются подарки из олова.
- Благодаря отличным антикоррозийным свойствам олово используют и при изготовлении трубопровода. Особенно ценны эти его качества при организации системы снабжения питьевой водой. Большого распространения они, правда, не получают, поскольку материал довольно дорогой, а, самое главное, дефицитен на строительном рынке.
Про теплоту, градус, удельную температура плавления олова для изготовления изделий и пайки микросхем, про особенности применения в промышленности белого, серого, хлорного, жидкого олова, его свойства расскажем ниже.
Применение металла в строительстве
Невысокая прочность и твердость значительно ограничивают применение олова в строительной сфере. Да и большинство сплавов с металлом предполагают совершенно другие характеристики.
Однако и в этой области веществу нашлось место.
Оловянные бронзы
Сплав олова с медью – наиболее известное применение металла, за исключением, возможно, получения белой жести. Оловянная бронза обладает превосходными антифрикционными свойствами, устойчива к коррозии, гигиенична и не боится мороза. Кроме того, материал необычайно привлекателен внешне и обладает доставочной ковкостью.
Эти свойства и определяют сферы применения оловянного сплава.
- Трубопровод – стойкость к действию высоких температуры и очень малая усадка – менее 1%, обуславливают применение бронзовых труб для любого типа трубопровода: горячего и холодного водоснабжения, отопления и так далее. Благодаря тому, что материал не поддается коррозии, он исключительно долговечен: бронзовый трубопровод (не путать с керамическим) рассчитан на использование столетиями. Кроме того, его значительно проще обслуживать. Внешний вид его со временем становится только привлекательнее: правильная черная патина придает даже простой трубе элегантность, свойств своих материал не теряет, к тому же материал не накапливает электричество, как сталь, например.
- Сантехника – ванные, умывальники, унитазы из этого сплава не только «честно» выполняют свою роль, то есть, являются долговечными предметами с прекрасными гигиеническими свойствами, они зачастую еще и очень красивы. Ковкость бронзы позволяет превратить ванную в художественный шедевр.
- То же самое касается и мелких аксессуаров для ванной, санузла или кухни. Бронзовые краны, лейки, подставки, полотенцесушители и прочие придадут любому интерьеру вид совершенно роскошный.
- Фурнитура другого рода – ручки, замки, дверные накладные петли и даже кольца для штор, весьма изысканный штрих классического стиля.
- Лестничные перила и ограждения – пожалуй, самое эффектное применение бронзы в жилом доме, поскольку имеет относительно большую площадь. Кованые или литые бронзовые перила – способ сделать интерьер не только уникальным, но и в высшей степени роскошным и элегантным.
- Скульптуры и предметы быта, которые можно сделать из металла – вешалки, скамьи, держатели, рамы для зеркала и так далее. Выполненные из бронзы эти изделия являются украшением любого дома и в любом стиле.
О том, что делать, если вам не хватает олова для пайки, расскажет данное видео:
Предметы быта
Канули в Лето оловянные подсвечники, подстаканники, пуговицы и солдатики. Сегодня чистое олово, несмотря на куда меньшую стоимость по сравнению с прошлыми веками, имеет куда меньшее применение, поскольку вытесняется более дешевыми и доступными сплавами.
Однако любители ретростилей и сейчас не преминут найти оловянное изделие для украшения интерьера.
- Оловянная фурнитура – в основном дверные ручки, хотя можно найти и другие изделия. По сравнению с бронзой или латунью олово кажется более скромным и обладает меньшим блеском. Однако для стилей кантри или английского это является достоинством. Ну а высокая ковкость материала значительно компенсирует его неяркость.
- Оловянная посуда – от самой простой «дедовской» кружки, из которой «такая вкусная вода», до изысканного столового прибора. Посуда из олова изящна и составит честь любой гостиной. А уж набором оловянных десертных ложечек и сейчас можно удивить любителя старины.
- В позапрошлом веке повсеместно использовались штампованные оловянные уличные фонари. Использовать их давно перестали, а вот оловянные светильники разного рода – от люстр до скромных настольных, изготавливают до сих пор.
Олово – металл малораспространенный, более всего известен как компонент бронзы, да и применение в строительстве и быту нашел именно в виде бронзового сплава. Однако оловянные предметы быта и посуда и сейчас являются украшением столовой.
Решили самостоятельно изготовить небольшие поделки из олова? Тогда посмотрите прежде этот видеосюжет:
Понравилась статья? Поделитесь с друзьями в социальных сетях:
Вконтакте
Одноклассники
Google+
И подписывайтесь на обновления сайта в Контакте,
Одноклассниках,
Facebook,
Google Plus или
Twitter.
Источник
Какие металлы используют в украшениях?
Самый частый ответ: золото, серебро, платина. Иногда ещё называют медь, реже – латунь. Но есть один металл, про который не вспоминают почти никогда. Это олово.
Вот уже шесть лет я делаю украшения, используя в качестве металла олово. И то, что его ставят в этом ряду на последнее место, а часто вообще никуда не ставят, мне кажется большой несправедливостью, которую нужно поскорее исправить. И сейчас я постараюсь это сделать.
Олово – металл замечательный во многих отношениях. Но поскольку я занимаюсь украшениями, сначала расскажу о нем именно в той связи.
Кто-то, возможно, считает, что олово – это что-то серое, тусклое, совсем неинтересное. Это не так – олово очень красивый металл. Рискуя вызвать гнев «настоящих ювелиров», возьмусь утверждать, что оно очень похоже на серебро. Настолько, что иногда эти два металла невозможно различить.
Вот, например, на этих двух фото серебро и олово. Сможете узнать, где какой металл?
(Kallie Schuchart)
(Анна F. Ручные украшения)
Эти металлы, и правда, так похожи, что мне иногда не верят, что мои украшения не из серебра.
А в чем-то олово даже интереснее серебра. Например, при пайке оно образует очень красивые наплывы, им можно создавать самые разные фактурные поверхности, при известной ловкости рук им даже можно рисовать.
(Анна F. Ручные украшения)
(Мария Буланова. Бохо украшения)
(Алина Глазунова)
Олово можно по-разному патинировать — и оно приобретает цвет старого благородного серебра, прямо-таки даже совсем старинного.
А если покрывать патинированную поверхность антиоксидантом, лаком, ювелирным воском — она тоже смотрится совсем по-разному и тоже очень красиво.
(Анна F. Ручные украшения)
(Анна F. Ручные украшения)
(Мария Буланова. Бохо украшения)
(Мария Буланова. Бохо украшения)
Ну и, конечно, олово заметно дешевле серебра, что тоже очень приятно.
А ещё с оловом связано много разного интересного.
Например, только начав работать с ним, я узнала о том, что такое оловянная свадьба. И на самом деле это всегда трогательно и приятно, когда на 10-ю годовщину свадьбы мужчина заказывает своей жене кольцо из олова, ну или какое-то другое украшение. Женщины, кстати, тоже иногда заказывают, и мне потом всегда бывает интересно, понравилось ли.
Все, конечно, знают сказку об оловянном солдатике. Но не все знают, что оловянные игрушки делают и сейчас.
(Антикварный набор оловянных солдатиков “Мушкетеры короля”)
(Фигурка рыцаря — современный мастер СК Новый век (skwsu)
И не только игрушки. Например, вот такие рюмки с оловянным основанием. На мой взгляд, очень красиво.
(stanumcollection)
А раньше делали посуду, пуговицы, самые разные предметы быта.
Эта посуда произведена в начале прошлого века на немецкой фабрике «Кайзер и сыновья», знаменитой именно изделиями из олова.
(Кайзер и сыновья)
(Кайзер и сыновья)
(Кайзер и сыновья)
Но в какой-то момент чистое олово использовать практически перестали. Почему? Люди эрудированные ответят: виновата «оловянная чума». Это когда олово (чистое, без примесей и добавок) рассыпается на морозе — просто превращается в горку серого порошка.
С этим, например, некоторые историки связывают поражение Наполеона под Москвой – оловянные пуговицы французских солдат рассыпались на морозе.
«Оловянная чума» виновата в гибели экспедиции капитана Роберта Скотта к Южному полюсу – паяные оловом баки прохудились на морозе и весь керосин вытек.
Но все эти трагические случаи остались в прошлом: когда люди разобрались в химической и физической сторонах этого процесса, чистое олово использовать перестали.
Сейчас олово применяют преимущественно в сплавах. Но затрагивать эту тему я не буду – она практически безгранична. Скажу лишь, что многие из этих сплавов абсолютно нетоксичны, гипоаллергенны и вообще безвредны – настолько, что их используют, например, при изготовлении упаковки для продуктов.
И для производства самых разных декоративных предметов.
И, конечно, олово (с небольшими добавками меди или серебра) можно использовать для создания украшений. Что я и делаю.
Так что, если вам нужно дорого и пафосно – это драгоценные металлы, если просто красиво – можно и олово))
(Анна F. Ручные украшения)
(Мария Буланова. Бохо украшения)
(Selena_artlab (SeLena48))
В общем, если отбросить в сторону печальные случаи из истории, можно с полным правом утверждать, что олово — совершенно замечательный металл.
Я надеюсь, что мне удалось вас в этом убедить.
Ваша Анна F.
Источник
Металл олово был открыт раньше железа, а его сплав с медью — самый первый, созданный людьми.
Люди отметили значимость бронзы, назвав эпоху своего развития Бронзовым веком.
Неизвестная история
История открытия олова и сплавов из него покрыта пылью времен. Никто не назовет имени первооткрывателя металла, никто не знает — кто догадался первым сплавить олово с медью. Зато известно, что еще 6000 лет назад люди пользовались изделиями из металла.
Происхождение латинского названия ученые выводят из санскритского sta — прочный.
Русское наименование относят к греческим корням. Alophoys по-гечески белый, что указывает на цвет металла.
Свойства Sn
Stannum (Sn) — латинское наименование этого гибкого, пластичного, легкоплавкого металла. Имеет № 50 в периодической таблице Менделеева.
По химическим свойствам металл подобен своим «соседям» — германию и свинцу.
В реакциях проявляет степени окисления +2, +4.
С водой или воздухом не реагирует. Причина этому — пленка оксида на поверхности металла.
Растворяется в разбавленных кислотах; с неметаллами реагирует при нагреве.
Физические свойства олова:
- плотность β-Sn 7,3 г/см3;
- плотность жидкого олова 6,98 г/см³;
- удельная электропроводность 8,69 МСм/м.
Металл обладает редким свойством: плавится при низкой температуре (232°С), а кипит при высокой (2620°С).
В природном олове 10 стабильных изотопов — это рекорд среди всех элементов таблицы Менделеева.
| Свойства атома | |
|---|---|
| Название, символ, номер | О́лово / Stannum (Sn), 50 |
| Атомная масса (молярная масса) | 118,710(7)[1] а. е. м. (г/моль) |
| Электронная конфигурация | [Kr] 4d10 5s2 5p2 |
| Радиус атома | 162 пм |
| Химические свойства | |
| Ковалентный радиус | 141 пм |
| Радиус иона | (+4e) 71 (+2) 93 пм |
| Электроотрицательность | 1,96 (шкала Полинга) |
| Электродный потенциал | −0,136 |
| Степени окисления | +4, +2 |
| Энергия ионизации (первый электрон) | 708,2 (7,34) кДж/моль (эВ) |
| Термодинамические свойства простого вещества | |
| Плотность (при н. у.) | 7,31 г/см³ |
| Температура плавления | 231,91 °C[2] |
| Температура кипения | 2893 K, 2620 °C[3] |
| Уд. теплота плавления | 7,19[2]; кДж/моль |
| Уд. теплота испарения | 296[4] кДж/моль |
| Молярная теплоёмкость | 27,11[4] Дж/(K·моль) |
| Молярный объём | 16,3 см³/моль |
| Кристаллическая решётка простого вещества | |
| Структура решётки | тетрагональная |
| Параметры решётки | a=5,831; c=3,181 Å |
| Отношение c/a | 0,546 |
| Температура Дебая | 170,00 K |
| Прочие характеристики | |
| Теплопроводность | (300 K) 66,8 Вт/(м·К) |
| Номер CAS | 7440-31-5 |
Аллотропные свойства олова
Аллотропия — свойство элемента менять свою кристаллическую решетку при изменении температуры. Модификация альфа (серое олово) устойчиво при низких температурах (ниже 13 °С). Имеет кубическую решетку, по типу алмаза. Практического применения не имеет.
Бета-модификация (белое, металлическое олово), из которого делают солдатиков, им же покрывают консервные банки. Кристаллическая структура тетрагональная.
Серое и белое олово
В гамма-модификацию металл переходит при температуре 161-232°С.
Печально: в музее А.В. Суворова случилось несчастье. В запаснике, где хранилась ценная коллекция оловянных солдатиков, зимой лопнули трубы отопления, и коллекция просто рассыпалась в пыль.
Маркировка металла
Промышленность выпускает металл в проволоке, чушках, прутках.
| Марки олова | Форма выпуска, содержание Sn |
| ОВЧ-000 | Допустимо не более 0,001% примесей |
| О1пч О1 | Содержание Sn 99,915% Примесей не более 0,1% |
| О2 | 99,565% Sn |
| О3 | Содержит 98,49% олова |
| О4 | Самое «грязное» олово; допустимо содержание примесей до 3,5% |
Месторождения оловянных руд
Д.И. Менделеев писал:
«Олово встречается в природе редко, в жилах древних пород, почти исключительно в виде окиси SnO2, называемой оловянным камнем».
Олово относится к редким рассеянным металлам. В природе среди элементов занимает 47-е место по распространенности.
Мировые запасы оловянных руд расположены в:
- Китае;
- Малайзии;
- Индонезии;
- Бразилии;
- Перу;
- Австралии.
Значимые месторождения российских оловянных руд сосредоточены на Дальнем Востоке (в Приморском крае, в Якутии, в Хабаровском крае). Добыча металла большей частью происходит в подземных шахтах.
Основные руды:
- оловянный камень, касситерит — содержит до 78% металла;
Кристаллы касситерита
- оловянный колчедан (станин), 27,5% олова;
- тиллит.
Печально: по подсчетам ученых, оловосодержащих минералов на Земле осталось лет на 30. Потом придется добывать его из лома, или искать замену…
Сплавы
По своей классификации оловянные сплавы делятся на припои, подшипниковые и легкоплавкие.
- Баббиты. В них добавляют свинец, медь, сурьма. Баббиты могут иметь легирующие присадки. Маркировки баббитов: Б88, Б83, Б83С.
- Бронза — сплав меди с оловом. Любая бронза содержит небольшие добавки фосфора, цинка, свинца, никеля и других элементов. Марки бронзы: Бр ОФ 6,5-0,15; Бр.ОЦ 4-3; Бр.ОЦ10-2; Бр.ОФ 10-1; Бр.ОНС 11-4-3.
- Пьютер. Сплав с висмутом, сурьмой, медью, изредка со свинцом.
- Припои. Бывают твердые и легкоплавкие. В сплав добавляют свинец и другие элементы. Марки припоев: ПОС-30, ПОС-40, ПОС-90.
Плюсы и минусы олова
К достоинствам относим:
- Нетоксичность, это позволяет использовать металл в пищевой промышленности, в производстве посуды.
- Достойная антикоррозионная устойчивость в агрессивных средах.
- Не реагирует с серой; поэтому используют везде, где металл «завернут» в резиновую или пластиковую изоляцию.
Недостатки:
- Подвержен «оловянной чуме».
- Довольно высокая стоимость ограничивает широкое применение металла.
- Невысокая температура плавления (всего 232°С).
Производство изделий из олова и его сплавов
Продукция из олова была востребована с давних времен. Дети играют в оловянных солдатиков уже 4000 лет.
Познавательно: в музеях Санкт-Петербурга хранятся крупные коллекции оловянных солдатиков.
- Электроника с ее платами сейчас повсюду, и любые контакты соединяются припоем из олова и его сплавов. Оловянное напыление для медных проводов полезно, это защита от воздействия серы (она входит в состав резиновой изоляции).
- Оловянные сплавы баббиты обладают прекрасными антифрикционными свойствами. Ни один из механизмов (от велосипеда до могучего КРАЗа) не обходится без подшипников.
- Используют металл в типографском сплаве гарте. Полиграфическое производство невозможно без оловянных сплавов.
Расплавленное олово
Воздействие на организм оловянных изделий минимально. Поэтому применение металла в пищевой промышленности вполне оправдано.
Простая консервная банка и гибель полярной экспедиции
Французский повар Франсуа Аппер придумал, как долго хранить пищу. Он предложил герметично закрывать продукты в банки из белой жести (это тонкий лист из железа, покрытый оловянным напылением). Теперь мы не можем представить жизни без баночки вкусных консервов.
Но те же консервные банки (вернее, «оловянная чума») способствовали гибели экспедиции Р. Скотта к Южному полюсу. Из баков, запаянных оловянным припоем, вылилось горючее. Металл перешел в альфа-модификацию и просто раскрошился на морозе.
Стоимость олова
Главная мировая площадка инвесторов в металлы находится в Лондоне. Это LME (Лондонская биржа металлов).
Цена тонны олова на LME составляла 15590,0 US$ за тонну (данные на 28.05.2020).
Источник