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== Geschichte ==

== Geschichte ==

Das [[Metalle|Metall]] Zinn ist seit spätestens 3500 v. Chr. bekannt, wie Bronzefunde der [[Kura-Araxes-Kultur]] im Südkaukasus bekunden. 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.

Das [[Metalle|Metall]] Zinn ist seit spätestens 3500 v. Chr. bekannt, wie Bronzefunde der [[Kura-Araxes-Kultur]] im Südkaukasus bekunden. 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]] bekannt gewesen sein.

Durch die [[Legierung]] [[Bronze]], deren Bestandteile [[Kupfer]] und Zinn sind, gelangte 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.&nbsp;Jahrhunderts durch die industrielle Herstellung von [[Weißblech]] von neuem große Bedeutung.

Durch die [[Legierung]] [[Bronze]], deren Bestandteile [[Kupfer]] und Zinn sind, gelangte 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.&nbsp;Jahrhunderts durch die industrielle Herstellung von [[Weißblech]] von neuem große Bedeutung.

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, S.&nbsp;1217–1232; {{DOI|10.1016/0016-7037(95)00038-2}}.</ref>

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, S.&nbsp;1217–1232; {{DOI|10.1016/0016-7037(95)00038-2}}.</ref>

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 % 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 %. Erst nach verschiedenen Schritten zur Konzentrierung auf etwa 75 % wird ein Schmelzprozess eingesetzt. In Deutschland sind größere Ressourcen im [[Erzgebirge]] vorhanden, wo das Metall vom 13.&nbsp;Jahrhundert an bis 1990 gewonnen wurde. Beispiele sind die Greisenlagerstätte [[Altenberg (Erzgebirge)|Altenberg]] und die Skarnlagerstätte [[SDAG Wismut#Komplexlagerstätte Pöhla|Pöhla]]. Durch verschiedene Firmen findet derzeit auch Exploration auf Zinn im Erzgebirge statt.

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 % 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 %. Erst nach verschiedenen Schritten zur Konzentrierung auf etwa 75 % wird ein Schmelzprozess eingesetzt. In Deutschland sind größere Ressourcen im [[Erzgebirge]] vorhanden, wo das Metall vom 13.&nbsp;Jahrhundert an bis 1990 gewonnen wurde. Beispiele sind die Greisenlagerstätte [[Altenberg (Erzgebirge)|Altenberg]] und die Skarnlagerstätte [[SDAG Wismut#Komplexlagerstätte Pöhla|Pöhla]]. Durch verschiedene Firmen findet derzeit auch Exploration auf Zinn im Erzgebirge statt.

Die bedeutendste Fördernation für Zinn ist China, gefolgt von Indonesien und Peru. In Europa ist Portugal der größte Produzent als Beiprodukt der VHMS Lagerstätte [[Mina de Neves Corvo|Neves Corvo]].

Die bedeutendste Fördernation für Zinn ist China, gefolgt von Indonesien und Peru. In Europa ist Portugal der größte Produzent, wo es als Beiprodukt der VHMS Lagerstätte [[Mina de Neves Corvo|Neves Corvo]] gefördert wird.

[[Datei:Cassiterite.jpg|thumb|left|[[Kassiterit]] Bipyramiden, ca. 30 mm Kantenlänge aus [[Sichuan]], China]]

[[Datei:Cassiterite.jpg|thumb|left|[[Kassiterit]] Bipyramiden, ca. 30 mm Kantenlänge aus [[Sichuan]], China]]

== Isotope ==

== Isotope ==

Zinn besitzt insgesamt 10 natürlich vorkommende [[Isotop]]e. Es sind dies ¹¹²Sn, ¹¹⁴Sn, ¹¹⁵Sn, ¹¹⁶Sn, ¹¹⁷Sn, ¹¹⁸Sn, ¹¹⁹Sn, ¹²⁰Sn, ¹²²Sn und ¹²⁴Sn. ¹²⁰Sn ist dabei mit 32,4 % Anteil an natürlichem Zinn das häufigste Isotop. Von den instabilen Isotopen ist ¹²⁶Sn mit einer [[Halbwertszeit]] von 230.000 Jahren das langlebigste.<ref name="nubase">G. Audi, O. Bersillon, J. Blachot, A.H. Wapstra: [http://www.nndc.bnl.gov/amdc/nubase/Nubase2003.pdf ''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 ¹²¹Sn ein [[Kernisomer]] mit 44 Jahren Halbwertzeit.<ref name="nubase" /> Als [[Tracer (Nuklearmedizin)|Tracer]] werden am häufigsten die Isotope ¹¹³Sn, ¹²¹Sn, ¹²³Sn und ¹²⁵Sn 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.

Zinn besitzt insgesamt 10 natürlich vorkommende [[Isotop]]e. Es sind dies ¹¹²Sn, ¹¹⁴Sn, ¹¹⁵Sn, ¹¹⁶Sn, ¹¹⁷Sn, ¹¹⁸Sn, ¹¹⁹Sn, ¹²⁰Sn, ¹²²Sn und ¹²⁴Sn. ¹²⁰Sn ist dabei mit 32,4 % Anteil an natürlichem Zinn das häufigste Isotop. Von den instabilen Isotopen ist ¹²⁶Sn mit einer [[Halbwertszeit]] von 230.000 Jahren das langlebigste.<ref name="nubase">G. Audi, O. Bersillon, J. Blachot, A.H. Wapstra: [http://www.nndc.bnl.gov/amdc/nubase/Nubase2003.pdf ''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 ¹²¹Sn ein [[Kernisomer]] mit 44 Jahren Halbwertzeit.<ref name="nubase" /> Als [[Tracer (Nuklearmedizin)|Tracer]] werden am häufigsten die Isotope ¹¹³Sn, ¹²¹Sn, ¹²³Sn und ¹²⁵Sn verwendet. Zinn hat als einziges Element drei stabile Isotope mit ungerader Massenzahl und mit zehn stabilen Isotopen die meisten stabilen Isotope von allen Elementen überhaupt.

''→ [[Liste der Isotope/5. Periode#50 Zinn|Liste der Zinn-Isotope]]''

''→ [[Liste der Isotope/5. Periode#50 Zinn|Liste der Zinn-Isotope]]''

== Nachweis ==

== Nachweis ==

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]] SnH₄. In diese Lösung wird ein [[Reagenzglas]] eingetaucht, das mit kaltem Wasser und [[Kaliumpermanganat]]<nowiki />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 SnH₄.<ref name="Harry H. Binder" /><ref>Im ''Lehrbuch der analytischen und präparativen anorganischen Chemie'' wird als Ursache der Leuchterscheinung eine – wahrscheinlich unzutreffende – Reduktion zu [[Zinn(II)-chlorid]] SnCl₂ 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>

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]] SnH₄. In diese Lösung wird ein [[Reagenzglas]] eingetaucht, das mit kaltem Wasser und [[Kaliumpermanganat]]<nowiki />lösung gefüllt ist; das Kaliumpermanganat dient hier nur als Kontrastmittel. Diese [[Eprouvette]] wird im Dunkeln in die nichtleuchtende Bunsenbrennerflamme gehalten. Bei Anwesenheit von Zinn entsteht sofort eine typisch blaue [[Fluoreszenz]], hervorgerufen durch SnH₄.<ref name="Harry H. Binder" /><ref>Im ''Lehrbuch der analytischen und präparativen anorganischen Chemie'' wird als Ursache der Leuchterscheinung eine – wahrscheinlich unzutreffende – Reduktion zu [[Zinn(II)-chlorid]] SnCl₂ 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>

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>

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>

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 Alternativen ersetzt. Ziergegenstände und Modeschmuck werden weiterhin aus Zinnlegierungen, [[Hartzinn]] bzw. [[Britanniametall]] hergestellt.

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 Alternativen ersetzt. Ziergegenstände und Modeschmuck werden weiterhin aus Zinnlegierungen, [[Hartzinn]] bzw. [[Britanniametall]] hergestellt.

Seit dem Mittelalter war der [[Zinngießen|Zinngießer]] ein spezieller Handwerksberuf, der sich bis heute, allerdings in ganz geringem Umfang, erhalten hat. Er ist heute rechtlich in der Berufsbezeichnung ([[Metall- und Glockengießer|Metall- und Glockengießer/-in]]) aufgegangen. Aufgabe des Zinnputzers war die Reinigung von vor allem oxidierten aus Zinn gefertigter Gegenständen mit einem [[Kaltwasserauszug]] des [[Ackerschachtelhalms]], welcher volkstümlich deshalb auch Zinnkraut genannt wurde. Es war ein eher wenig angesehenes Wandergewerbe und wurde in den Häusern bürgerlicher oder großbäuerlicher Haushalte ausgeübt.

Seit dem Mittelalter war der [[Zinngießen|Zinngießer]] ein spezieller Handwerksberuf, der sich bis heute, allerdings in ganz geringem Umfang, erhalten hat. Er ist heute rechtlich in der Berufsbezeichnung ([[Metall- und Glockengießer|Metall- und Glockengießer/-in]]) aufgegangen. Aufgabe des Zinnputzers war die Reinigung von vor allem oxidierten, aus Zinn gefertigten Gegenständen mit einem [[Kaltwasserauszug]] des [[Ackerschachtelhalms]], welcher volkstümlich deshalb auch Zinnkraut genannt wurde. Es war ein eher wenig angesehenes Wandergewerbe und wurde in den Häusern bürgerlicher oder großbäuerlicher Haushalte ausgeübt.

=== Heutige Verwendung ===

=== Heutige Verwendung ===

Der Jahresweltverbrauch an Zinn liegt bei etwa 300.000 t. Davon werden etwa 35 % für [[Lot (Metall)|Lote]], etwa 30 % für [[Weißblech]] und etwa 30 % für [[Chemikalien]] und [[Pigment]]e eingesetzt. Durch die Umstellung der Zinn-Blei-Lote auf bleifreie Lote mit Zinnanteilen > 95 % wird der jährliche Bedarf um etwa 10 % 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.

Der Jahresweltverbrauch an Zinn liegt bei etwa 300.000 t. Davon werden etwa 35 % für [[Lot (Metall)|Lote]], etwa 30 % für [[Weißblech]] und etwa 30 % für [[Chemikalien]] und [[Pigment]]e eingesetzt. Durch die Umstellung der Zinn-Blei-Lote auf bleifreie Lote mit Zinnanteilen > 95 % wird der jährliche Bedarf um etwa 10 % 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.

Zinn wird anstelle von Blei auch zum [[Bleigießen]] verwendet.

Zinn wird anstelle von Blei auch zum [[Bleigießen]] verwendet.