Tinn

tinn

er et grunnstoff med atomsymbol Sn og atomnummer 50. Det er et mykt, sølvhvitt metall som er lett å valse til tynne plater. Ved 100 °C kan tinnet trekkes til tråd, mens over 170 °C blir metallet sprøere. Metallet smelter allerede ved 232 °C, så tinnsoldater er lett å lage.

Tinn brukes i mange legeringer, blant annet bronse og loddemetall.

Ved bøyning av en tinnstang høres en svak, knitrende lyd. Det kalles tinnskrik og kommer av at krystallflatene i de små krystallene metallet består av, gnis mot hverandre.

Tinn er det fjerde grunnstoffet i gruppe 14 i periodesystemet.

Det er ti stabile isotoper av tinn. De det er mest av er ¹²⁰Sn (32,6 prosent), ¹¹⁸Sn (24,2 prosent) og ¹¹⁶Sn (14,5 prosent).

Det er 2,2 ppm tinn i jordskorpen. Det finnes ingen rike forekomster av tinn, og det eneste tinnholdige mineralet av betydning er kassiteritt, tinn(IV)oksid. Størsteparten av utnyttbare tinnforekomster i dag er fattige, alluviale avleiringer som er oppstått ved forvitring av tinnførende bergarter.

79 prosent av verdensproduksjonen på 296 000 tonn i 2016 kommer fra Kina, Indonesia og Peru. Andre viktige produsentland er Bolivia, Brasil, Myanmar og Australia.

Tinn forekommer i to former. Den stabile formen over 13 °C er tinn som metall. Under 13 °C er den stabile formen et grått pulver med lav tetthet og halvlederegenskaper.

Omvandlingen av metall til pulver er en langsom prosess og skjer først når tinnet er ved −40 °C til –50 °C i lengre tid. Fenomenet kalles tinnpest. Dette er et problem i kirker og museer med gamle gjenstander av tinn hvor temperaturen til tider kan være lav.

Når tinn legeres med små mengder arsen, germanium, indium, bly, antimon eller vismut, opptrer ikke tinnpest, mens små mengder aluminium, sink, mangan og kobolt øker tendensen til tinnpest.

Tinn er stabil i luft under 200 °C fordi det dannes en tynn oksidfilm på metalloverflaten. Tinn reagerer heller ikke med vann, og det passiveres av sterkt oksiderende syrer, men løses i sterke mineralsyrer. Organiske løsemidler har liten innvirkning på tinn. Disse forholdene gjorde at man tidligere oppbevarte matvarer i hermetikkbokser av fortinnet blikk.

I varm lut løses tinn som denne reaksjonsligningen viser:

Sn(s) + 2OH^–(aq) + 4H₂O(l) → [Sn(OH)₆]^2–(aq) + 2H₂(g)

Tinn reagerer lett med halogenene og chalkogenene.

Både to- og fireverdige tinnforbindelser er fargeløse.De fireverdige tinnforbindelsene er de mest stabile. Enkle Sn⁴⁺-ioner eksisterer ikke. Fireverdig tinn danner kompleksioner, for eksempel [Sn(OH)₆]^2– og [SnCl₆]^2–.

Utvasket og konsentrert er tinnmalmen råstoff for tinnfremstilling. Tinnet fremstilles ved å blande konsentratene med kull eller koks og oppvarme blandingen til 1200–1300 °C:

SnO₂ (s) + 2C(s) → Sn(l) + 2CO(g)

Tinnet raffineres ved omsmelting og seigring og ved å blåse damp og komprimert luft gjennom smelten. Dermed oksideres forurensningene, og disse skilles ut på smeltens overfalte.

Særlig rent tinn (99,99 prosent) fremstilles ved elektrolyse.

Tinn ble tidligere mest brukt til fortinning av jern- og stålblikk ved å dyppe renset blikk i smeltet tinn eller ved elektrolyse. Tinnet danner et korrosjonsbeskyttende belegg, typisk ca. 0,4–25 μm tykt. Kobber og andre metaller blir også fortinnet. Beskyttende belegg og fôringer av tinn kan også påføres metalloverflater som folier.

Tinn brukes i et stort antall legeringer, for eksempel bronse, loddemetall som er en lettsmeltelig legering av tinn og bly (40–70 prosent tinn), typemetall og lagermetaller. Tinn brukes også i Roses metall, som blant annet blir brukt i branntekniske sikringer.

Tidligere ble tinn brukt til fremstilling av tallerkener, fat, drikkebegre med mer, men slike blir nå stort sett fremstilt som brukskunstartikler. I Norge benyttes normalt en legering med 93 prosent tinn og 7 prosent antimon, ofte med tilsetning av kobber. Videre ble tinn benyttet i tinnfolie (stanniol, populært kalt sølvpapir) for innpakking av matvarer. Slik folie er nå erstattet av aluminiumsfolie.

I glassverk blir plateglass fremstilt ved smeltet glass flyter og størkner på overflaten av smeltet tinn.

Tinn er etter gull, kobber og sølv det lengst kjente og brukte metall. De eldste funnene i form av kobberlegeringer med 10–15 prosent tinn (bronse) er gjort i Mesopotamia, Egypt og Pakistan og skriver seg fra 3000–3500 fvt. De eldste funnene av rent tinn er gjort på øya Lesbos i Egeerhavet og er datert til 2650–2550 fvt.

Homer kalte tinn Kassiteros, og i Iliaden nevnes at tinn ble brukt til forsiring av stridsvogner, skjold og annet. Metallet var kjent i Kina, hvor bronseindustrien blomstret fra 1800–1500 fvt.

Cæsar beretter om tinnforekomster i Britannia, og i sin Naturhistorie kalte Plinius d.e. tinn for plumbum album eller plumbum candidum, mens bly ble kalt plumbum nigrum. Han forteller også om jernkar og kobberkar med tynt belegg av tinn. Både inkaene og aztekerne kjente til bronse og tinn.

Tinngruvene i Cornwall var sannsynligvis allerede i ca. 1000 fvt. en viktig råstoffkilde og var helt frem til 1200-tallet verdens mest betydelige. I Málaga ble tinn utvunnet allerede på 700-tallet. I Böhmen og Sachsen ble tinnbergverk startet på midten av 1100-tallet.

Det latinske navnet på tinn, stannum, ble foreslått av Jøns Jacob Berzelius.

Tinn blir vanligvis ikke betraktet som giftig. Selv større mengder tinn fremkaller bare forbigående forstyrrelser i fordøyelsessystemet.

Tinnforbindelser som for eksempel tinnhydrid og mange organiske forbindelser er derimot til dels meget giftige (se tinnorganiske forbindelser). I plante- og dyrelivet er spormengder av tinn meget utbredt uten at noen spesiell fysiologisk betydning er blitt påvist.

Det ble produsert 296 000 tonn i verden i 2016; 42 prosent i Kina, 28 prosent i Indonesia og 8 prosent i Peru.