ОЛОВО

ОЛОВО (лат. Stannum), Sn, химич.
элемент IV группы периодич. системы Менделеева; ат. н. 50, ат. м. 118,69;
белый блестящий металл, тяжёлый, мягкий и пластичный. Элемент состоит из
10 изотопов с массовыми числами 112, 114- 120, 122, 124; последний слабо
радиоактивен; изотоп ¹²° Sn наиболее распространён (ок. 33%).

Историческая справка. Сплавы О. с медью
- бронзы были известны уже в 4-м тыс. до н. э., а чистый металл во 2-м
тыс. до н. э. В древнем мире из О. делали украшения, посуду, утварь. Происхождение
названий "stannum" и "олово" точно не установлено.

Распространение в природе. О.- характерный
элемент верхней части земной коры, его содержание в литосфере 2,5*10^-4%
по массе, в кислых изверженных породах 3*10^-4'%, а в более глубоких
основных 1,5*10^-4%; ещё меньше О. в мантии. Концентрированней,
связано как с магматич. процессами (известны "оловоносные граниты", пегматиты,
обогащённые О.), так и с гидротермальными процессами; из 24 известных минералов
О. 23 образовались при высоких темп-рах и давлениях. Гл. пром. значение
имеет касситерит SnO2, меньшее - станнин Cu(см. Оловянные руды). В биосфере О. мигрирует слабо, в мор. воде
его лишь 3-10⁷% ; известны водные растения с повышенным содержанием
О. Однако общая тенденция геохимии О. в биосфере - рассеяние.

Ф и з. и х и м. с в о и с т в а. О. имеет
две полиморфные модификации. Кристаллич. решётка обычного (З-Sn (белого
О.) тетрагональная с периодами а = 5,813 А, с = 3,176 А; плотность
7,29 г/см³. При температурах ниже 13,2 °С устойчиво a-Sn
(серое О.) кубич. структуры типа алмаза; плотность 5,85 г/см³.
Переход
&->а
сопровождается превращением металла в порошок (см. Оловянная чума).
tлинейного расширения 23*10^-6 (0-100 °С); уд. теплоёмкость (0°С)0,225
кдж/(кг-К), т. е. 0 ,0536 кал/(г•°С ); теплопроводность (О
°С ) 65,8 вт/(м-К.), т. е. 0,157 кал/(см*сек*°С);
уд.
электрич. сопротивление (20 °С) 0,115*10^-6 ом*м,
т. е.
11,5*10^-6 ом*см. Предел прочности при растяжении 16,6
Мн/м²
(1,7 кгс/мм²); относит, удлинение 80 - 90% ; твёрдость
по Бринеллю 38,3-41,2 Мн/м²(3,9-4,2
кгс/мм²).
При изгибании прутков О. слышен характерный хруст от взаимного трения
кристаллитов.

В соответствии с конфигурацией внеш. электронов
атома 5s² 5р² О. имеет две степени окисления: +2
и +4; последняя более устойчива; соединения Sn (П) - сильные восстановители.
Сухим и влажным воздухом при темп-ре до 100 °С О. практически не окисляется:
его предохраняет тонкая, прочная и плотная плёнка SnOк холодной и кипящей воде О. устойчиво. Стандартный электродный потенциал
О. в кислой среде равен - 0,136 в. Из разбавленных НС1 и Hна холоду О. медленно вытесняет водород, образуя соответственно хлорид
SnClHи SOна О. по реакции:

растворимы в неполярных органич. жидкостях.
Взаимодействием О. с сухим хлором (Sn + 2Clполучают тетрахлорид SnClрастворяющая серу, фосфор, иод. Раньше по приведённой реакции удаляли О.
с вышедших из строя лужёных изделий. Сейчас способ мало распространён из-за
токсичности хлора и высоких потерь О.

Тетрагалогениды SnXкомплексные соединения с НРСlкислотами галогениды О. дают комплексные кислоты, устойчивые в растворах,
напр. Hводой или нейтрализации растворы простых или комплексных хлоридов гидролизуются,
давая белые осадки Sn(OH)С серой О. даёт нерастворимые в воде и разбавленных кислотах сульфиды:
коричневый SnS и золотисто-жёлтый SnS

Получение и применение. Пром. получение
О. целесообразно, если содержание его в россыпях 0,01% , в рудах 0,1%;
обычно же десятые и единицы процентов. О. в рудах часто сопутствуют W,
Zr, Cs, Rb, редкоземельные элементы, Та, Nb и др. ценные металлы. Первичное
сырьё обогащают: россыпи - преим. гравитацией, руды - также флотогра-витацией
или флотацией.

Концентраты, содержащие 50-70% О., обжигают
для удаления серы, очищают от железа действием НС1. Если же присутствуют
примеси вольфрамита (Fe, Mn) WO4 и шеелита CaWOобрабатывают НС1; образовавшуюся WOс помощью NHпламенных печах получают черновое О. (94-98% Sn), содержащее примеси Си,
Pb, Fe, As, Sb, Bi. При выпуске из печей черновое О. фильтруют при темп-ре
500-600 °С через кокс или центрифугируют, отделяя этим осн. массу железа.
Остаток Fe и Си удаляют вмешиванием в жидкий металл элементарной серы;
примеси всплывают в виде твёрдых сульфидов, к-рые снимают с поверхности
О. От мышьяка и сурьмы О. рафинируют аналогично - вмешиванием алюминия,
от свинца - с помощью SnClЭлектролитич. рафинирование и зонную перекристаллизацию применяют сравнительно
редко для получения особо чистого О.

Около 50% всего производимого О. составляет
вторичный металл; его получают из отходов белой жести, лома и различных
сплавов. До 40% О. идёт на лужение консервной жести, остальное расходуется
на произ-во припоев, подшипниковых и типографских сплавов (см. Оловянные
сплавы). Двуокись SnOэмалей и глазурей. Соль - станнит натрия Naиспользуется в протравном крашении тканей. Кристаллич. SnS("сусальное золото") входит в состав красок, имитирующих позолоту. Станнид
ниобия Nbматериалов. Н. Н. Севрюков.

Токсичность самого О. и большинства его
неорганич. соединений невелика. Острых отравлений, вызываемых широко используемым
в пром-сти элементарным О., практически не встречается. Отдельные случаи
отравлений, описанные в лит-ре, по-видимому, вызваны выделением AsHпри случайном попадании воды на отходы очистки О. от мышьяка. У рабочих
оловоплавильных заводов при длительном воздействии пыли окиси О. (т. н.
чёрное О., SnO) могут развиться пневмокониозы; у рабочих, занятых
изготовлением оловянной фольги, иногда отмечаются случаи хронич. экземы.
Тетрахлорид О. (SnСlв воздухе св. 90 мг/м³ раздражающе действует на верхние
дыхат. пути, вызывая кашель; попадая на кожу, хлорид О. вызывает её изъязвления.
Сильный судорожный яд - оловянистый водород (станнометан, SnHно вероятность образования его в производств, условиях ничтожна. Тяжёлые
отравления при употреблении в пищу давно изготовленных консервов могут
быть связаны с образованием в консервных банках SnHдействия на полуду банок органич. кислот содержимого). Для острых отравлений
оловянистым водородом характерны судороги, нарушение равновесия; возможен
смертельный исход.

Органич. соединения О., особенно ди-и триалкильные,
обладают выраженным действием на центр, нервную систему. Признаки отравления
триалкильными соединениями: головная боль, рвота, головокружение, судороги,
парезы, параличи, зрительные расстройства. Нередко развиваются коматозное
состояние (см. Кома), нарушения сердечной деятельности и дыхания
со смертельным исходом. Токсичность диалкильных соединений О. несколько
ниже, в клинич. картине отравлений преобладают симптомы поражения печени
и желчевыводящих путей. Профилактика: соблюдение правил гигиены труда.

О. как художественный материал. Отличные
литейные свойства, ковкость, податливость резцу, благородный серебристо-белый
цвет обусловили применение О. в декоративно-прикладном иск-ве. В Др. Египте
из О. выполнялись украшения, напаянные на др. металлы. С кон. 13 в. в зап.-европ.
странах появились сосуды и церковная утварь из О., близкие серебряным,
но более мягкие по абрису, с глубоким и округлым штрихом гравировки (надписи,
орнаменты). В 16 в. Ф. Брио (Франция) и К. Эндерлайн (Германия) начали
отливать парадные чаши, блюда, кубки из О. с рельефными изображениями (гербы,
мифологич., жанровые сцены). А. ТТТ. Буль вводил О. в маркетри
при
отделке мебели. В России изделия из О. (рамы зеркал, утварь) получили широкое
распространение в 17 в.; в 18 в. на севере России расцвета достигло произ-во
медных подносов, чайников, табакерок, отделанных оловянными накладками
с эмалями. К нач. 19 в. сосуды из О. уступили место фаянсовым и обращение
к О. как художеств, материалу стало редким. Эстетич. достоинства совр.
декоративных изделий из О.- в чётком выявлении структуры предмета и зеркальной
чистоте поверхности, достигаемой литьём без последующей обработки.

Лит.: СеврюковН. Н., Олово, в кн.:
Краткая химическая энциклопедия, т. 3, М., 1963, с. 738-39; Металлургия
олова, М., 1964; Некрасов Б. В., Основы общей химии, 3 изд., т. 1, М.,
1973, с. 620-43; Рипан Р., Четяну И., Неорганическая химия, ч. 1 - Химия
металлов, пер. с рум., М., 1971, с. 395-426; Профессиональные болезни,
3 изд., М., 1973; Вредные вещества в промышленности, ч. 2, 6_изд., М.,
1971; Tardy, Les etains francais, pt. 1-4, P., 1957-64; М о г у L., Schones
Zinn, Munch., 1961; H a e d e k e H., Zinn, Braunschweig, 1963.

А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я