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Zinn (Quelltext anzeigen)

Version vom 9. Juni 2010, 10:44 Uhr

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Haha Gelöscht
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{{Begriffsklärungshinweis}}
 +
{{Infobox Chemisches Element
 +
<!--- Periodensystem --->
 +
| Name = Zinn
 +
| Symbol = Sn
 +
| Ordnungszahl = 50
 +
| Serie = Me
 +
| Gruppe = 14
 +
| Periode = 5
 +
| Block = p
 +
<!--- Allgemein --->
 +
| Aussehen = silbrig glänzend grau
 +
| CAS = 7440-31-5
 +
| Massenanteil = 35&nbsp;ppm<ref name="Harry H. Binder">Harry H. Binder: ''Lexikon der chemischen Elemente'', S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.</ref>
 +
<!--- Atomar --->
 +
| Hauptquelle = <ref>Die Werte für die Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, aus [http://www.webelements.com/tin/ www.webelements.com (Zinn)] entnommen.</ref>
 +
| Atommasse = 118,710
 +
| Atomradius = 145
 +
| AtomradiusBerechnet = 145
 +
| KovalenterRadius = 139
 +
| VanDerWaalsRadius = 217
 +
| Elektronenkonfiguration = &#91;[[Krypton|Kr]]&#93; 4[[D-Orbital|d]]<sup>10</sup> 5[[S-Orbital|s]]<sup>2</sup> 5[[P-Orbital|p]]<sup>2</sup>
 +
| ElektronenProEnergieNiveau = 2, 8, 18, 18, 4
 +
| Austrittsarbeit = 4,42 [[Elektronenvolt|eV]]<ref>Ludwig Bergmann, Clemens Schaefer, Rainer Kassing: ''[[Bergmann-Schaefer Lehrbuch der Experimentalphysik|Lehrbuch der Experimentalphysik,]] Band 6: Festkörper''. 2. Auflage, Walter de Gruyter, 2005, ISBN 978-3-11-017485-4, S.&nbsp;361.</ref>
 +
| Ionisierungsenergie_1 = 708,6
 +
| Ionisierungsenergie_2 = 1411,8
 +
| Ionisierungsenergie_3 = 2943,0
 +
| Ionisierungsenergie_4 = 3930,3
 +
<!--- Physikalisch --->
 +
| Aggregatzustand = fest
 +
| Modifikationen =
 +
| Kristallstruktur = tetragonal
 +
| Dichte =
 +
* 5,769 g/cm<sup>3</sup> (20 [[Grad Celsius|°C]]) <small>(α-Zinn)</small><ref name=Greenwood>N. N. Greenwood und A. Earnshaw: Chemie der Elemente, 1. Auflage, 1988, S. 482, ISBN 3-527-26169-9.</ref>
 +
* 7,265 g/cm<sup>3</sup> (20 [[Grad Celsius|°C]]) <small>(β-Zinn)</small><ref name="Greenwood"/>
 +
| RefTempDichte_K =
 +
| Mohshärte = 1,5
 +
| Magnetismus =
 +
| Schmelzpunkt_K = 505,08
 +
| Schmelzpunkt_C = 231,93
 +
| Siedepunkt_K = 2875
 +
| Siedepunkt_C = 2602
 +
| MolaresVolumen = 16,29 · 10<sup>−6</sup>
 +
| Verdampfungswärme = 290
 +
| Schmelzwärme = 7,0
 +
| Dampfdruck = 5,78 · 10<sup>−21</sup>
 +
| RefTempDampfdruck_K = 505
 +
| Schallgeschwindigkeit = 2500
 +
| RefTempSchallgeschwindigkeit_K = 293,15
 +
| SpezifischeWärmekapazität = <!--228-->
 +
| RefTempSpezifischeWärmekapazität_K =
 +
| ElektrischeLeitfähigkeit = 8,69 · 10<sup>6</sup>
 +
| RefTempElektrischeLeitfähigkeit_K =
 +
| Wärmeleitfähigkeit = 67
 +
| RefTempWärmeleitfähigkeit_K =
 +
<!--- Chemisch --->
 +
| Oxidationszustände = (-4) '''4''', 2
 +
| Oxide =
 +
| Basizität = [[amphoter]]
 +
| Normalpotential = −0,137 [[Volt|V]] (Sn<sup>2+</sup> + 2&nbsp;e<sup>−</sup> → Sn)
 +
| Elektronegativität = 1,96
 +
| Quelle GefStKz    = <ref name="alfa-SDB">{{Vorlage:Alfa|11013|Name=Zinn (Pulver, keine R/S-Sätze)|Datum=7. Januar 2010}}.</ref>
 +
| Gefahrensymbole    = '''Pulver'''<br />{{Gefahrensymbole|-}}
 +
| R                  = {{R-Sätze|-}}
 +
| S                  = {{S-Sätze|-}}
 +
<!--- Isotope --->
 +
| Isotope =
 +
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
 +
| AnzahlZerfallstypen = 0
 +
| Symbol = Sn
 +
| Massenzahl = 112
 +
| NH = 0,97
 +
}}
 +
 
 +
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
 +
| Massenzahl= 113
 +
| Symbol= Sn
 +
| NH= 0
 +
| Halbwertszeit= 115,09 [[Tag|d]]
 +
| AnzahlZerfallstypen= 1
 +
| Zerfallstyp1ZM= [[Elektronen-Einfang|ε]]
 +
| Zerfallstyp1ZE= 1,036
 +
| Zerfallstyp1ZP= [[Indium|<sup>113</sup>In]]
 +
}}
 +
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
 +
| AnzahlZerfallstypen = 0
 +
| Symbol = Sn
 +
| Massenzahl = 114
 +
| NH = 0,65
 +
}}
 +
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
 +
| AnzahlZerfallstypen = 0
 +
| Symbol = Sn
 +
| Massenzahl = 115
 +
| NH = 0,34
 +
}}
 +
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
 +
| AnzahlZerfallstypen = 0
 +
| Symbol = Sn
 +
| Massenzahl = 116
 +
| NH = 14,54
 +
}}
 +
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
 +
| AnzahlZerfallstypen = 0
 +
| Symbol = Sn
 +
| Massenzahl = 117
 +
| NH = 7,68
 +
}}
 +
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
 +
| AnzahlZerfallstypen = 0
 +
| Symbol = Sn
 +
| Massenzahl = 118
 +
| NH = 24,23
 +
}}
 +
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
 +
| AnzahlZerfallstypen = 0
 +
| Symbol = Sn
 +
| Massenzahl = 119
 +
| NH = 8,59
 +
}}
 +
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
 +
| AnzahlZerfallstypen = 0
 +
| Symbol = Sn
 +
| Massenzahl = 120
 +
| NH = '''32,59'''
 +
}}
 +
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
 +
| AnzahlZerfallstypen = 1
 +
| Symbol = Sn
 +
| Massenzahl = 121
 +
| NH = 0
 +
| Halbwertszeit = 27,06 [[Stunde|h]]
 +
| Zerfallstyp1ZM = [[Betastrahlung|β<sup>−</sup>]]
 +
| Zerfallstyp1ZE = 0,388
 +
| Zerfallstyp1ZP = [[Antimon|<sup>121</sup>Sb]]
 +
}}
 +
{{Vorlage:Infobox Chemisches Element/Isotop
 +
| AnzahlZerfallstypen = 2
 +
| Symbol = Sn
 +
| Massenzahl = 121[[Metastabiler Zustand|meta]]
 +
| NH = 0
 +
| Halbwertszeit = 55 [[Jahr|a]]
 +
| Zerfallstyp1ZM = [[Isomerie-Übergang|IT]]
 +
| Zerfallstyp1ZE = 0,006
 +
| Zerfallstyp1ZP = <sup>121</sup>Sn
 +
| Zerfallstyp2ZM = [[Betastrahlung|β<sup>−</sup>]]
 +
| Zerfallstyp2ZE = 0,394
 +
| Zerfallstyp2ZP = [[Antimon|<sup>121</sup>Sb]]
 +
}}
 +
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
 +
| AnzahlZerfallstypen = 0
 +
| Symbol = Sn
 +
| Massenzahl = 122
 +
| NH = 4,63
 +
}}
 +
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
 +
| AnzahlZerfallstypen = 1
 +
| Symbol = Sn
 +
| Massenzahl = 123
 +
| NH = 0
 +
| Halbwertszeit = 129,2 [[Tag|d]]
 +
| Zerfallstyp1ZM = [[Betastrahlung|β<sup>−</sup>]]
 +
| Zerfallstyp1ZE = 1,404
 +
| Zerfallstyp1ZP = [[Antimon|<sup>123</sup>Sb]]
 +
}}
 +
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
 +
| AnzahlZerfallstypen = 0
 +
| Symbol = Sn
 +
| Massenzahl = 124
 +
| NH = 5,6
 +
}}
 +
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
 +
| AnzahlZerfallstypen = 1
 +
| Symbol = Sn
 +
| Massenzahl = 125
 +
| NH = 0
 +
| Halbwertszeit = 9,64 [[Tag|d]]
 +
| Zerfallstyp1ZM = [[Betastrahlung|β<sup>−</sup>]]
 +
| Zerfallstyp1ZE = 2,364
 +
| Zerfallstyp1ZP = [[Antimon|<sup>125</sup>Sb]]
 +
}}
 +
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
 +
| AnzahlZerfallstypen = 1
 +
| Symbol = Sn
 +
| Massenzahl = 126
 +
| NH = 0
 +
| Halbwertszeit = ~230.000 [[Jahr|a]]
 +
| Zerfallstyp1ZM = [[Betastrahlung|β<sup>−</sup>]]
 +
| Zerfallstyp1ZE = 0,380
 +
| Zerfallstyp1ZP = [[Antimon|<sup>126</sup>Sb]]
 +
}}
 +
| NMREigenschaften =
 +
<!---{{Infobox_Chemisches_Element/NMR
 +
| Symbol = Sn
 +
| Massenzahl_1 =
 +
| Kernspin_1 =
 +
| Gamma_1 =
 +
| Empfindlichkeit_1 =
 +
| Larmorfrequenz_1 =
 +
}}--->
 +
}}
 +
 
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'''Zinn''' (mittel-/[[althochdeutsch]] ''zin''; verwandt mit althochdeutsch „zein“: 'Stab', 'Stäbchen', 'Zweig') ist ein [[chemisches Element]] mit dem [[Elementsymbol]] Sn ([[Latein|lat.]] ''Stannum'') und der [[Ordnungszahl]]&nbsp;50. Im [[Periodensystem]] steht es in der [[Periode-5-Element|5. Periode]] sowie der 4. [[Hauptgruppe]] (Gruppe 14) oder [[Kohlenstoffgruppe]]. Das silberweiß glänzende und sehr weiche [[Schwermetalle|Schwermetall]] lässt sich mit dem Fingernagel ritzen. Zinn hat einen sehr niedrigen Schmelzpunkt.
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== Geschichte ==
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Das [[Metalle|Metall]] Zinn ist möglicherweise seit [[3500 v. Chr.]] bekannt; im südtürkischen [[Taurus (Gebirge)|Taurus-Gebirge]] wo auch Zinn abgebaut worden sein könnte, wurden das Bergwerk Kestel und die Verarbeitungsstätte [[Göltepe]] entdeckt und auf etwa [[3000 v. Chr.]] datiert. Ob es sich hier um die Quelle des großen vorderasiatischen Zinnverbrauches handelte, bleibt vorläufig offen. So wurde seit dem 2. Jahrtausend v. Chr. in Mittelasien an der Route der späteren Seidenstraße Zinn nachweislich in größerem Maße in Bergwerken abgebaut. Auch in einem ägyptischen Grabmal aus der 18. Dynastie (~1500 v. Chr.) wurden Gegenstände aus Zinn gefunden. Ab etwa 1800 v. Chr. während der [[Shang-Dynastie]] ist Zinn in China bekannt. Bereits früher dürfte es in den eigentlichen asiatischen Lagerstätten in [[Yunnan]] und auf der [[Malaiische Halbinsel|Halbinsel Malakka]] bekanntgewesen sein.
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Durch die [[Legierung]] [[Bronze]], deren Bestandteile [[Kupfer]] und Zinn sind, gelang es zu größerer Bedeutung ([[Bronzezeit]]). Der römische Schriftsteller [[Plinius der Ältere|Plinius]] nannte Zinn ''plumbum album'' (weißes Blei; [[Blei]] hingegen war ''plumbum nigrum'' = schwarzes Blei). Die hohe Nachfrage nach dem in der Alchemie dem [[Jupiter (Mythologie)|Jupiter]] zugeordneten Zinn<ref>Jörg Barke: ''Die Sprache der Chymie: am Beispiel von vier Drucken aus der Zeit zwischen 1574-1761'', Tübingen 1991 (= Germanistische Linguistik, 111), S.&nbsp;385.</ref> wird sogar als ein Grund für die römische Besetzung [[Britannien]]s angeführt – in der südwestlichen Region [[Cornwall]] befanden sich damals bedeutende Erzvorkommen. Im Lateinischen heißt Zinn ''stannum'', daher rührt auch das chem. Symbol&nbsp;Sn. Lange nachdem [[Bronze]] durch [[Eisen]] verdrängt wurde, erlangte Zinn Mitte des 19. Jahrhunderts durch die industrielle Herstellung von [[Weißblech]] von neuem große Bedeutung.
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== Herstellung und Vorkommen ==
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[[Datei:Fotothek df n-11 0000078.jpg|thumb|left|Zinnerzgewinnung in [[Altenberg (Erzgebirge)|Altenberg]] 1976]]
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Primäre Zinnvorkommen umfassen [[Lagerstättenkunde#Greisen|Greisen]]-, hydrothermale [[Lagerstättenkunde#Ganglagerstätten|Gang]]- und seltener auch [[Lagerstättenkunde#Skarne|Skarn]]- und [[Lagerstättenkunde#Vulkanisch-exhalative_Lagerst.C3.A4tten|VHMS]]-Lagerstätten. Da das wirtschaftlich bedeutendste Zinnmineral [[Kassiterit]] (auch Zinnstein genannt, SnO<sub>2</sub>) ein sehr stabiles Schwermineral ist, kommt ein großer Teil der Zinnproduktion auch aus sekundären Seifenlagerstätten. In einigen primären Lagerstätten besitzt auch das Mineral [[Stannit]] (Cu<sub>2</sub>FeSnS<sub>4</sub>) Bedeutung für die Zinnproduktion. Auf primären Zinnlagerstätten kommt das Element oft mit [[Arsen]], [[Wolfram]], [[Bismut]], [[Silber]], [[Zink]], [[Kupfer]] und [[Lithium]] vergesellschaftet vor.
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Zur Gewinnung von Zinn wird das Erz zuerst zerkleinert und dann durch verschiedene Verfahren (Aufschlämmen, elektrische/magnetische Scheidung) angereichert. Nach der [[Reduktion (Chemie)|Reduktion]] mit [[Kohlenstoff]] wird das Zinn knapp über seine [[Schmelztemperatur]] erhitzt, so dass es ohne höher schmelzende Verunreinigungen abfließen kann. Heute gewinnt man einen Großteil durch [[Recycling]] und hier durch [[Elektrolyse]].
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 +
In der kontinentalen [[Erdkruste]] ist es mit einem Anteil von etwa 2,3 ppm vorhanden.<ref name="1995wedepohl">Wedepohl, K.H., (1995). The composition of the continental crust. Geochimica et Cosmoschimica Acta 59/7, 1217-1232.</ref>
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Die aktuellen Reserven für Zinn werden mit 5.6 Millionen Tonnen angegeben bei einer Jahresproduktion von 307.000 Tonnen im Jahr 2009. Zu über 80&nbsp;% kommt die Produktion derzeit aus Seifenlagerstätten (Sekundärlagerstätten) an Flüssen sowie im Küstenbereich, vornehmlich aus einer Region beginnend in Zentralchina über [[Thailand]] bis nach [[Indonesien]]. Das Material in den Schwemmlandlagerstätten hat einen Metallanteil von etwa 5&nbsp;%. Erst nach verschiedenen Schritten zur Konzentrierung auf etwa 75&nbsp;% wird ein Schmelzprozess eingesetzt. In Deutschland sind größere Ressourcen im [[Erzgebirge]] vorhanden, wo das Metall vom 13. Jahrhundert an bis 1990 gewonnen wurde. Beispiele sind die Greisenlagerstätte [[Altenberg (Erzgebirge)|Altenberg]] und die Skarnlagerstätte [[SDAG_Wismut#Komplexlagerst.C3.A4tte_P.C3.B6hla|Pöhla]]. Durch verschiedene Firmen findet derzeit auch Exploration auf Zinn im Erzgebirge statt.
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Die bedeutendste Fördernation für Zinn ist China, gefolgt von Peru und Bolivien. In Europa ist Portugal der größte Produzent als Beiprodukt der VHMS Lagerstätte [[Mina de Neves Corvo|Neves Corvo]].
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[[Datei:Cassiterite.jpg|thumb|left|[[Kassiterit]] Bipyramiden, ca. 30 mm Kantenlänge aus [[Sichuan]], China]]
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{| class="wikitable"
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|+ Die Staaten mit der größten Förderung weltweit (2009, geschätzt)<ref name="usgs">[http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/tin/mcs-2010-tin.pdf USGS - Tin Statistics and Information - Mineral Commodity Summaries 2010]</ref>
 +
|- class="hintergrundfarbe6"
 +
! Rang
 +
! Land
 +
! Fördermengen<br />(in [[Tonne (Einheit)|t]])
 +
! Reserven<br />(in [[Tonne (Einheit)|t]])
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|-
 +
| 1 || [[Volksrepublik China|China]]|| 115.000 || 1.700.000
 +
|-
 +
| 2 || [[Indonesien]] || 100.000 || 800.000
 +
|-
 +
| 3 || [[Peru]] || 38.000 || 710.000
 +
|-
 +
| 4 || [[Bolivien]] || 16.000 || 450.000
 +
|-
 +
| 5 || [[Brasilien]] || 12.000 || 540.000
 +
|-
 +
| 6 || [[Demokratische Republik Kongo|Kongo]] || 12.000 || /
 +
|-
 +
| 7 || [[Vietnam]] || 3.500 || /
 +
|-
 +
| 8 || [[Russland]] || 2.000 || 300.000
 +
|-
 +
| 8 || [[Australien]] || 2.000 || 150.000
 +
|-
 +
| 8 || [[Malaysia]] || 2.000 || 500.000
 +
|-
 +
| 9 || [[Portugal]] || 100 || 70.000
 +
|-
 +
| 9 || [[Thailand]] || 100 || 170.000
 +
|-
 +
|  || Andere || 4.000 || 180.000
 +
|}
 +
 
 +
Siehe auch: [[Liste der Länder mit der größten Zinnproduktion]]
 +
 
 +
== Eigenschaften ==
 +
[[Datei:Zinn 9.jpg|thumb|left|Zinn]]
 +
Zinn kann drei [[Polymorphie (Materialwissenschaft)|Modifikationen]] mit verschiedener [[Kristall]]struktur und [[Dichte]] annehmen. α-Zinn ([[kubisches Diamantgitter]], 5,75&nbsp;g/cm<sup>3</sup>) ist unterhalb von 13,2&nbsp;°C stabil und besitzt einen [[Bandabstand]] von E<sub>G</sub>=0,1 eV, β-Zinn ([[verzerrt oktaedrisch]], 7,31&nbsp;g/cm<sup>3</sup>) bis 162&nbsp;°C und γ-Zinn ([[rhombisches Gitter]], 6,54 g/cm<sup>3</sup>) oberhalb von 162&nbsp;°C oder unter hohem Druck. Natürliches Zinn besteht aus zehn verschiedenen stabilen [[Isotop]]en; das ist die größte Anzahl aller Elemente. Außerdem sind noch 28 [[Radioaktivität|radioaktive]] Isotope bekannt.
 +
 
 +
Die [[Rekristallisation]] von β-Zinn zu α-Zinn bei niedrigen Temperaturen äußert sich als die so genannte [[Zinnpest]].
 +
 
 +
Beim Verbiegen des relativ weichen Zinns, beispielsweise von Zinnstangen, tritt ein charakteristisches Geräusch, das Zinngeschrei (auch Zinnschrei), auf. Es entsteht durch die Reibung der β-Kristallite aneinander. Das Geräusch tritt jedoch nur bei reinem Zinn auf. Bereits niedrig [[Legierung|legiertes]] Zinn zeigt diese Eigenschaft nicht, z.&nbsp;B. verhindern geringe Beimengungen von Blei oder auch Antimon das Zinngeschrei. Das β-Zinn hat einen abgeflachten [[Tetraeder]] als [[Raumzelle]]nstruktur, aus dem sich zusätzlich zwei Verbindungen ausbilden.
 +
 
 +
Durch die [[Oxidschicht]], mit der Zinn sich überzieht, ist es sehr beständig. Von konzentrierten [[Säure]]n und [[Basen (Chemie)|Basen]] wird es allerdings unter Entwicklung von [[Wasserstoff]]gas zersetzt. Jedoch ist Zinn(IV)-oxid ähnlich [[inert]] wie [[Titan(IV)-oxid]]. Zinn wird von unedleren Metallen (z.&nbsp;B. Zink) reduziert, dabei scheidet sich elementares Zinn schwammig oder am Zink haftend ab.
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 +
== Isotope ==
 +
Zinn besitzt insgesamt 10 natürlich vorkommende [[Isotop]]e. Es sind dies <sup>112</sub>Sn, <sup>114</sub>Sn, <sup>115</sub>Sn, <sup>116</sub>Sn, <sup>117</sub>Sn, <sup>118</sub>Sn, <sup>119</sub>Sn, <sup>120</sub>Sn, <sup>122</sub>Sn und <sup>124</sub>Sn. <sup>120</sub>Sn ist dabei mit 32,4 % Anteil an natürlichem Zinn das häufigste Isotop. Von den instabilen Isotopen ist <sup>126</sub>Sn mit einer [[Halbwertszeit]] von 230.000 Jahren das langlebigste.<ref name="nubase">[http://www.nndc.bnl.gov/amdc/nubase/Nubase2003.pdf G. Audi, O. Bersillon, J. Blachot,  A.H. Wapstra: ''The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties''. In: ''Nuclear Physics''. Bd. A 729, 2003, S.&nbsp;3–128.]</ref> Alle anderen Isotope haben eine Halbwertzeit von nur maximal 129 Tagen, jedoch existiert bei <sup>121</sub>Sn ein [[Kernisomer]] mit 44 Jahren Halbwertzeit.<ref name="nubase"/> Als [[Tracer (Nuklearmedizin)|Tracer]] werden am häufigsten die Isotope <sup>113</sub>Sn, <sup>121</sub>Sn, <sup>123</sub>Sn und <sup>125</sub>Sn verwendet. Zinn hat als einziges Element drei stabile Isotope mit ungerader Massenzahl, und mit 10 stabilen Isotopen die meisten stabilen Isotope von allen Elementen überhaupt.
 +
 
 +
''→ [[Liste_der_Isotope/5._Periode#50_Zinn|Liste der Zinn-Isotope]]''
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== Nachweis ==
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Als qualitative [[Nachweisreaktion]] für Zinnsalze wird die [[Leuchtprobe]] durchgeführt: Die Lösung wird mit ca. 20%iger Salzsäure und Zinkpulver versetzt, wobei ''[[Naszierender Stoff|naszierender]] Wasserstoff'' frei wird. Der naszierende, atomare Wasserstoff reduziert einen Teil des Zinns bis zum [[Zinn(IV)-hydrid]] SnH<sub>4</sub>. In diese Lösung wird ein [[Reagenzglas]] eingetaucht, das mit kaltem Wasser und [[Kaliumpermanganat]]<b/>lösung gefüllt ist; das Kaliumpermanganat dient hier nur als Kontrastmittel. Diese [[Eprouvette]] wird im Dunklen in die nichtleuchtende Bunsenbrennerflamme gehalten. Bei Anwesenheit von Zinn entsteht sofort eine typisch blaue [[Fluoreszenz]], hervorgerufen durch SnH<sub>4</sub>.<ref name="Harry H. Binder"/><ref>Anmerkung: Im ''Lehrbuch der analytischen und präparativen anorganischen Chemie'' wird als Ursache der Leuchterscheinung eine - wahrscheinlich unzutreffende - Reduktion zu [[Zinn(II)-chlorid]] SnCl<sub>2</sub> genannt.<br>[[Gerhart Jander|Jander]], [[Ewald Blasius|Blasius]]: ''Lehrbuch der analytischen und präparativen anorganischen Chemie'', ISBN 978-3-7776-1388-8, S.&nbsp;499.</ref>
 +
 
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Zur quantitativen Bestimmung von Zinn eignet sich die [[Polarographie]]. In 1 [[Molarität|M]] Schwefelsäure ergibt Zinn(II) eine Stufe bei −0,46 V (gegen [[Kalomelelektrode|SCE]], Reduktion zum Element). Stannat(II) lässt sich in 1 M Natronlauge zum Stannat(IV) oxidieren (−0,73 V) oder zum Element reduzieren (−1,22 V).<ref>J. [[Heyrovský]], J. Kůta, ''Grundlagen der Polarographie'', Akademie-Verlag, Berlin, 1965, S.&nbsp;516.</ref> Im [[Spurenanalytik|Ultraspurenbereich]] bieten sich die Graphitrohr- und Hydridtechnik der [[Atomspektrometrie]] an. Bei der Graphitrohr-AAS werden [[Nachweisgrenze]]n von 0,2&nbsp;µg/l erreicht. In der Hydridtechnik werden die Zinnverbindungen der Probelösung mittels [[Natriumborhydrid]] als gasförmiges [[Stannan]] (Zinnwasserstoff) in die Quarzküvette überführt. Dort zerfällt das Stannan bei ca. 1000&nbsp;°C in die Elemente, wobei der atomare Zinndampf spezifisch die Sn-Linien einer Zinn-[[Hohlkathodenlampe]] absorbiert. Hier sind 0,5&nbsp;µg/l als Nachweisgrenze angegeben worden.<ref>K. Cammann (Hrsg.), ''Instrumentelle Analytische Chemie'', Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg-Berlin, 2001, S.&nbsp;4–47.</ref>
 +
 
 +
== Biologische Wirkung ==
 +
Metallisches Zinn ist auch in größeren Mengen an sich ungiftig. Die Giftwirkung einfacher Zinnverbindungen und Salze ist gering. Einige organische Zinnverbindungen dagegen sind hochtoxisch. Die Trialkyl-Zinnverbindungen (insbesondere TBT, engl. „'''T'''ri'''b'''utyl'''t'''in“, [[Tributylzinn]]) und [[Triphenylzinn]] werden in Anstrichfarben für Schiffe verwendet, um die sich an den Schiffsrümpfen festsetzenden Mikroorganismen und Muscheln abzutöten. Dadurch kommt es in der Umgebung von großen Hafenstädten zu hohen Konzentrationen an TBT im Meerwasser. Die toxische Wirkung beruht auf der [[Denaturierung (Biochemie)|Denaturierung]] einiger Proteine durch die Wechselwirkung mit dem Schwefel aus Aminosäuren wie beispielsweise [[Cystein]].
 +
 
 +
== Verwendung ==
 +
Seit Jahrhunderten wird reines Zinnblech großflächig zur Herstellung von [[Orgelpfeife]]n im Sichtbereich verwendet. Diese behalten ihre silbrige Farbe über viele Jahrzehnte. Das weiche Metall wird aber in der Regel in einer Legierung mit [[Blei]], dem so genannten ''Orgelmetall'' verwendet und hat für die Klangentfaltung sehr gute vibrationsdämpfende Eigenschaften. Zu tiefe Temperaturen sind wegen der Umwandlung in α-Zinn schädlich für Orgelpfeifen, siehe [[Zinnpest]]. Viele Haushaltsgegenstände, [[Zinngerät|Geschirre]], Tuben, Dosen und auch [[Zinnfigur]]en wurden früher ganz aus Zinn gefertigt, rundweg der einfacheren Verarbeitungstechnologie der Zeit entsprechend. Mittlerweile jedoch wurde das relativ kostbare Material meist durch preiswertere Möglichkeiten ersetzt. Ziergegenstände und Modeschmuck werden weiterhin aus Zinnlegierungen, [[Hartzinn]] bzw. [[Britanniametall]] hergestellt.
 +
 
 +
[[Weißblech]] ist verzinntes [[Eisenblech]], es wird beispielsweise für [[Konservendose]]n oder Backformen verwendet. ''Tin'', das [[Englische Sprache|englische]] Wort für Zinn, ist gleichzeitig ein englisches Wort für Dose bzw. Konservenbüchse.
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Zu dünner Folie gewalzt nennt man es auch [[Stanniol]], das beispielsweise für [[Lametta]] Verwendung findet. Jedoch ist Zinn im 20.&nbsp;Jahrhundert durch das viel preiswertere [[Aluminium]] verdrängt worden. Bei manchen Farbtuben und Weinflaschenverschlüssen begegnet uns Zinn noch.
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Als Legierungsbestandteil wird Zinn vielfältig verwendet, mit Kupfer zu [[Bronze]] oder anderen Werkstoffen legiert. [[Nordisches Gold]], die Legierung der goldfarbigen Euromünzen, beinhaltet unter anderem 1&nbsp;% Zinn.
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Als Bestandteil von Metall-Legierungen mit niedrigem Schmelzpunkt ist es unersetzlich. [[Weichlot]] (sogenanntes [[Lötzinn]]) zur Verbindung elektronischer Bauteile (beispielsweise auf [[Leiterplatte]]n) wird mit [[Blei]] (eine typische Mischung ist etwa 63&nbsp;%&nbsp;Sn und 37&nbsp;%&nbsp;Pb) und anderen Metallen in geringerem Anteil legiert. Die Mischung schmilzt bei etwa 183&nbsp;°C. Seit Juli 2006 darf jedoch kein bleihaltiges Lötzinn in elektronischen Geräten mehr verwendet werden (siehe [[RoHS]]), man setzt nun bleifreie Zinnlegierungen mit Kupfer und Silber ein, z.&nbsp;B. Sn95.5Ag3.8Cu0.7 (Schmelztemperatur ca. 220&nbsp;°C).
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Da man aber diesen Legierungen nicht traut ([[Zinnpest]] und [[Whisker (Kristallographie)|"Tin whiskers"]]), ist bei der Fertigung elektronischer Baugruppen für Medizintechnik, Sicherheitstechnik, Messgeräte, Luft- u. Raumfahrt sowie für militärische/polizeiliche Verwendung der Einsatz bleifreien Lotes NICHT zulässig.
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Hochreine Zinn-[[Einkristall]]e eignen sich auch zur Herstellung von elektronischen Bauteilen.
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In der [[Floatglas]]herstellung schwimmt die zähflüssige Glasmasse bis zur Erstarrung auf einer spiegelglatten flüssigen Zinnschmelze.
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Zinnverbindungen werden dem [[Kunststoff]] [[Polyvinylchlorid|PVC]] als Stabilisatoren beigemischt. [[Tributylzinn]] dient als sog. [[Antifouling]]-Zusatz in Anstrichstoffen für Schiffe und verhindert den Bewuchs der Schiffskörper, es ist mittlerweile jedoch umstritten und weitgehend verboten.
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In Form einer transparenten Zinnoxid-Indiumoxid-Verbindung ist es elektrischer Leiter in Anzeigegeräten wie [[Flüssigkristallbildschirm|LC-Displays]]. Das reine, weiße, nicht sehr harte Zinndioxid besitzt eine hohe Lichtbrechung und wird im optischen Bereich und als mildes Poliermittel eingesetzt. In der Dentaltechnik wird Zinn auch als Bestandteil von Amalgamen zur Zahnfüllung eingesetzt. Die sehr toxischen organischen Zinnverbindungen finden als [[Fungizid]]e oder [[Desinfektion]]smittel Verwendung.
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[[Datei:Rhof-zinngiesser.ogg|thumb|thumbtime=0|Eröffnung der Zinngießerwerkstatt Hermann Harrer im [[Volkskunde- und Freilichtmuseum Roscheider Hof]] ]]
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Der Jahresweltverbrauch an Zinn liegt bei etwa 300.000 t. Davon werden etwa 35&nbsp;% für [[Lot (Metall)|Lote]], etwa 30&nbsp;% für [[Weißblech]] und etwa 30&nbsp;% für [[Chemikalien]] und [[Pigmente]] eingesetzt. Durch die Umstellung der Zinn-Blei-Lote auf bleifreie Lote mit Zinnanteilen > 95&nbsp;% wird der jährliche Bedarf um etwa 10&nbsp;% wachsen. Die Weltmarktpreise steigen in den letzten Jahren kontinuierlich. So wurden an der [[LME]] (London Metal Exchanges) 2003 noch etwa 5000 US-Dollar pro Tonne bezahlt im Mai 2008 jedoch bereits mehr als 24.000 US-Dollar pro Tonne.<ref>[[London Metal Exchange]]: [http://www.lme.co.uk/tin.asp Tin Prices]</ref> Die zehn größten Zinnverbraucher (2003) weltweit sind nach China auf Platz 1 die Länder USA, Japan, Deutschland, übriges Europa, Korea, übriges Asien, Taiwan, Großbritannien und Frankreich.
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Zinn wird anstelle von [[Blei]] auch zum [[Bleigießen]] verwendet.
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''Stannum metallicum'' („metallisches Zinn“) findet auch bei der Herstellung von [[Homöopathie|homöopathischen]] Arzneimitteln sowie als Bandwurmgegenmittel Verwendung.
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Unter der Bezeichnung [[Argentin]] wurde Zinnpulver früher zur Herstellung von unechtem Silberpapier und unechter Silberfolie verwendet.
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Seit dem Mittelalter ist [[Zinngießen|Zinngießer]] ein spezieller Beruf, der sich bis heute erhalten hat ( [[Metall- und Glockengießer|Metall- und Glockengießer/-in]]).
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== Verbindungen ==
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Zinnverbindungen kommen in den [[Oxidationsstufe]]n +II und +IV vor, wobei Zinn(IV)-Verbindungen stabiler sind, da Zinn ein Element der IV-Hauptgruppe ist. Zinn(II)-Verbindungen lassen sich deshalb leicht in Zinn(IV)-Verbindungen umsetzen. Viele Zinnverbindungen sind [[Salze]], es gibt aber auch eine Reihe von organischen Zinnverbindungen.
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=== Oxide ===
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* [[Zinn(II)-oxid]] SnO
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* [[Zinn(II,IV)-oxid]] Sn<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
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* [[Zinn(IV)-oxid]] SnO<sub>2</sub>
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=== Salze ===
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* [[Zinn(II)-chlorid]] SnCl<sub>2</sub>
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* [[Zinn(IV)-chlorid]] SnCl<sub>4</sub>
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* [[Zinn(II)-sulfat]] SnSO<sub>4</sub>
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* [[Zinn(IV)-sulfat]] Sn(SO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>, CAS: 19307-28-9
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* [[Zinn(II)-sulfid]] SnS
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* [[Zinn(IV)-sulfid]] SnS<sub>2</sub>
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* [[Zinn(II)-iodid]] SnI<sub>2</sub>, CAS: 10294-70-9
 +
* [[Zinn(IV)-iodid]] SnI<sub>4</sub>, CAS: 7790-47-8
 +
* [[Zinn(IV)-bromid]] SnBr<sub>4</sub>, CAS: 7789-67-5
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* [[Zinn(II)-nitrat]] Sn(NO<sub>3</sub>)<sub>2</sub>
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* [[Zinn(IV)-nitrat]] Sn(NO<sub>3</sub>)<sub>4</sub>
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* [[Zinn(II)-oxalat]] Sn(COO)<sub>2</sub>
 +
* [[Zinn(II)-selenid]] SnSe, CAS: 1315-06-0
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* [[Zinn(II)-pyrophosphat]] Sn<sub>2</sub>P<sub>2</sub>O<sub>7</sub>, CAS: 15578-26-4
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* [[Zinn(II)-fluorid]] SnF<sub>2</sub>
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=== Organische Zinnverbindungen ===
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* [[Dibutylzinnlaurat]] (DBTDL) C<sub>32</sub>H<sub>64</sub>O<sub>4</sub>Sn, CAS: 77-58-7
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* [[Dibutylzinnoxid]] (DBTO) (H<sub>9</sub>C<sub>4</sub>)<sub>2</sub>SnO, CAS: 818-08-6
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* [[Dibutylzinndiacetat]] C<sub>12</sub>H<sub>24</sub>O<sub>4</sub>Sn, CAS: 1067-33-0
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* [[Diphenylzinndichlorid]] C<sub>12</sub>H<sub>10</sub>Cl<sub>2</sub>Sn, CAS: 1135-99-5
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* [[Tributylzinn]] C<sub>12</sub>H<sub>28</sub>Sn
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* [[Tributylzinnchlorid]] (TBTCL) (C<sub>4</sub>H<sub>9</sub>)<sub>2</sub>SnCl<sub>2</sub>
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* [[Tributylzinnfluorid]] (TBTF) C<sub>12</sub>H<sub>27</sub>FSn, CAS: 1983-10-4
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* [[Tributylzinnsulfid]] (TBTS) C<sub>24</sub>H<sub>54</sub>SSn<sub>2</sub>, CAS: 4808-30-4
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* [[Tributylzinnoxid]] (TBTO) C<sub>24</sub>H<sub>54</sub>OSn<sub>2</sub>
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* [[Triphenylzinnhydrid]] C<sub>18</sub>H<sub>16</sub>Sn, CAS: 892-20-6
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* [[Triphenylzinnhydroxid]] C<sub>18</sub>H<sub>16</sub>OSn, CAS: 76-87-9
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* [[Triphenylzinnchlorid]] C<sub>18</sub>H<sub>15</sub>ClSn, CAS: 639-58-7
 +
* [[Tetrabutylzinn]] C<sub>16</sub>H<sub>36</sub>Sn, CAS: 1461-25-2
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* [[Tetraphenylzinn]] (H<sub>5</sub>C<sub>6</sub>)<sub>4</sub>Sn, CAS: 595-90-4
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* [[Zinkhydroxystannat]] ZnSnO<sub>3</sub> 3H<sub>2</sub>O, CAS: 12027-96-2
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=== Weitere Verbindungen ===
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* [[Natriumstannat]] Na<sub>2</sub>SnO<sub>3</sub>
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* [[Kaliumstannat]] K<sub>2</sub>SnO<sub>3</sub>, CAS: 12142-33-5
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* [[Zinndifluoborat]] Sn(BF<sub>4</sub>)<sub>2</sub>, CAS: 13814-97-6
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* [[Zinn(II)-hydroxid]] Sn(OH)<sub>2</sub>
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* [[Zinn(IV)-hydroxid]] Sn(OH)<sub>4</sub>, CAS: 12054-72-7
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* [[Zinn(II)-2-ethylhexanoat]] Sn(OOCCH(C<sub>2</sub>H<sub>5</sub>)C<sub>4</sub>H<sub>9</sub>)<sub>2</sub>, CAS: 301-10-0
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* [[Zinn(II)-oleat]] Sn(C<sub>17</sub>H<sub>34</sub>COO), CAS: 1912-84-1
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== Siehe auch ==
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* [[Indiumzinnoxid]]
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* Zum historischen Zinnabbau im Erzgebirge siehe [[Plattner Kunstgraben#Der Zinnabbau]]
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== Einzelnachweise ==
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<references/>
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== Literatur ==
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* Ludwig Mory / E. Pichelkastner / B. Höfler: ''Bruckmann´s Zinn-Lexikon''. München 1977
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* Vanessa Brett: ''Zinn''. Herder, Freiburg 1983
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* K.A. Yener, A. Adriaens, B. Earl, H. Özbal: ''Analyses of Metalliferous Residues, Crucible Fragments, Experimental Smelts, and Ores from Kestel Tin Mine and the Tin Processing Site of Göltepe, Turkey.'' In: P.T. Craddock, J. Lang (Eds.): ''Mining and Metal Production Through The Ages.'' The British Museum Press, London, 2003, S.&nbsp;181–197.
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== Weblinks ==
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{{Commons|Tin|{{PAGENAME}}}}
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{{Wiktionary|Zinn}}
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{{Wikibooks|Praktikum Anorganische Chemie/ Zinn}}
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* [http://www.archaeologie-online.de/de/magazin/thema/montanarchaeologie/bergbau_mittelasien/ Zinnbergbau der Antike in Mittelasien]
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{{Navigationsleiste Periodensystem}}
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[[Kategorie:Mineral]]
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[[Kategorie:Tetragonales Kristallsystem]]
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[[Kategorie:Wikipedia:Artikel mit Video]]
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[[Kategorie:Zinn| ]]
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[[ast:Estañu]]
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[[gl:Estaño]]
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[[hi:त्रपु]]
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[[is:Tin]]
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[[it:Stagno]]
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[[ja:スズ]]
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[[jbo:tinci]]
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[[ka:კალა (ელემენტი)]]
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[[ku:Pîl (metal)]]
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[[kw:Sten]]
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[[la:Stannum]]
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[[lb:Zënn]]
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[[lij:Stagno (metallo)]]
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[[lt:Alavas]]
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[[mk:Калај]]
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[[mr:टिन]]
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[[ms:Timah]]
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[[myv:Валдо киве]]
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[[nah:Amochitl]]
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[[nds:Tinn]]
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[[nl:Tin (element)]]
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[[nn:Grunnstoffet tinn]]
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[[no:Tinn (grunnstoff)]]
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[[nv:Béésh Dildǫʼí]]
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[[oc:Estam]]
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[[pl:Cyna]]
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[[pnb:ٹن]]
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[[pt:Estanho]]
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[[qu:Chayanta]]
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[[sa:त्रपु]]
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[[sl:Kositer]]
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[[sr:Калај]]
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[[stq:Tin]]
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[[sw:Stani]]
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[[ta:வெள்ளீயம்]]
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[[te:తగరము]]
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[[tg:Қалъ]]
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[[th:ดีบุก]]
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[[tl:Tansan]]
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[[tr:Kalay]]
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[[ug:قەلەي]]
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[[uk:Олово]]
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[[ur:قلع]]
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[[uz:Qalay]]
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[[vi:Thiếc]]
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[[war:Tin]]
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[[yi:צין]]
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[[yo:Tin]]
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[[zh:锡]]
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[[zh-yue:錫]]
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