Estaño
El estaño es un elemento metálico que se encuentra en el grupo 14 de la tabla periódica, ubicado entre el indio y el antimonio. Su número atómico es igual a 50, posee una masa atómica de 118,71 unidades, y es representado por el símbolo químico Sn, abreviatura del latín Stannum.
El estaño es un metal escaso, ya que es el 49° elemento más abundante de la corteza terrestre, comprendiendo el 0,0002% de la estructura geológica. Además, para su uso comercial debe ser extraído de varios minerales, de todos ellos el mineral más relevante es la casiterita.
Este elemento era conocido desde periodos muy antiguos. No obstante, no fue sino hasta 1854, cuando el científico Julius Pelegrin logró aislarlo y documentarlo como un elemento propiamente dicho.
Tabla de contenidos
Características y propiedades
- El estaño es un metal de post-transición que se ubica en el bloque p de la tabla periódica.
- Es un metal químicamente similar al germanio y al plomo.
- El estaño, además de ser mezclado con el cobre para producir bronce, es combinado con el plomo, niobio, zirconio, entre otros, para generar aleaciones.
- El peltre es otra aleación del estaño y el cobre, que se diferencia del bronce por la alta composición del estaño (85-90%) y la presencia de antimonio y plomo.
- Existen 2 formas de estaño: el estaño blanco y el estaño gris. El estaño blanco es la versión más común.
- Este elemento tiene el punto de fusión más bajo de todos los elementos del grupo 14.
La producción mundial del estaño está lidera por China, quien contenía (en el año 2011) en sus reservas 1,5 millones de toneladas del metal. Otros países con grandes reservas de este metal son Malasia, Perú, Indonesia, Brasil, Bolivia, Rusia, Tailandia y Australia.
Propiedades físicas
- Su punto de fusión es de 232°C.
- El punto de ebullición se manifiesta a la temperatura de 2602°C.
- Su estado de agregación ordinario es el sólido.
- El estaño blanco posee una densidad igual a 7365 kg/m3, mientras que la densidad del estaño gris es igual 5769 kg/m3.
- En estado sólido puede formar una estructura cristalina de geometría tetragonal (estaño blanco) o cúbica (estaño gris).
- Organolépticamente, es un metal blando con una coloración blanca o grisácea, inodoro y de textura metálica.
- En la escala de Mohs tiene una dureza igual a 1,5.
- El estaño blanco es un conductor eléctrico y el estaño negro es un semiconductor.
- El estaño gris es diamagnético y el estaño blanco es paramagnético.
- El estaño es superconductor a temperaturas inferiores a los -269,28 °C.
Propiedades químicas
- Atómicamente, está conformado por 50 protones, 50 electrones y 69 neutrones.
- Es un metal resistente a la corrosión del agua, pero es débil frente al ataque de bases y ácidos.
- El estaño es un catalizador de reacciones en soluciones de oxígeno.
- Su alotropía le permite existir en la naturaleza en 2 variedades, denominadas alfa (estaño gris) y beta (estaño blanco).
- La inhalación y consumo de compuestos orgánicos de estaño deteriora al sistema nervioso, respiratorio y al cerebro.
- El estaño blanco se convierte espontáneamente en estaño gris cuando se encuentra a temperaturas inferiores a 13,2 °C. A este fenómeno se le conoce como “peste del estaño”.
Propiedades mecánicas
- El estaño blanco es un metal maleable y dúctil, mientras que el estaño gris es frágil.
- La deformación de materiales de estaño blanco produce vibraciones sonoras particulares, debido al roce entre los cristales moleculares.
Usos y aplicaciones
La resistencia a la corrosión del estaño es esencial para proteger materiales de hierro, acero, plomo o zinc.
La mayor parte de la producción de estaño es utilizada para la elaboración de diferentes aleaciones. La principal de todas las aleaciones es el bronce.
Las aleaciones de estaño-plomo son utilizadas como soldaduras blandas en circuitos eléctricos, además, participan en la fabricación de láminas para tubos de instrumentos musicales. Mientras que las aleaciones de estaño-hierro sirven para fabricar latas de conservación de alimentos.
En el ámbito científico, las aleaciones de estaño-niobio destacan por ser parte integral de las bobinas de imanes superconductores de laboratorios y centros de investigación.
Otros compuestos de estaño son explotados en la creación de fungicidas, pigmentos, dentífricos, entre otros productos.
El estaño también es empleado para acuñar monedas y, para tratar al vidrio y reducir su fragilidad.
Este metal interviene en el entorno industrial, siendo usado en la fabricación de esmaltes cerámicos y en el sobre taponado de botellas de vino.
Dónde se encuentra
El estaño es un compuesto que sigue siendo un producto pilar en la producción minera de provincias como Yunna (China), la península de Malasia, Devon y Cornualles (Inglaterra).
También transcienden países como Francia, Alemania, República checa, Portugal, España, Italia, Sudáfrica, Irán, Siria y Egipto, aunque estas tres última son de niveles muy bajos.
Este mineral fue encontrado por pobladores en la antigüedad, entre las aleaciones con otros metales en su estado natural.
Obtención
La obtención del estaño es en su estado natural, llamado casiterita, donde aparece como un óxido de estaño (IV) pero es sometido a métodos mineros.
El mecanismo de obtención del estaño consiste en moler la piedra con el mineral y sumergir en dióxido de estaño por unos minutos para que la partícula pura flote.
Luego, pasar por un proceso de tostadura y fundición en un horno tipo reverbero acompañado de unos gramos de coque por unas horas.
Tras el proceso, la mezcla resultante debe ser vertida en un envase especial y ya se tendría estaño puro.
Quién lo descubrió
No existe un nombre en concreto que pueda definir quién descubrió el estaño, pero su descubrimiento data desde 2. 000 a. C en localidades como el Cercano Oriente y los Balcanes.
Cuando fue encontrado, su auge fue más agresivo que el visto con el bronce, pero igualmente se mantuvo dentro de la misma clasificación y acompañó a los pobladores durante la Edad de Bronce.
La importancia del nuevo metal fue que era perfecto para la fabricación de armas a largo alcance y artilugios más prácticos que los fabricados en piedra o hueso.
El comercio no tardó en incorporar al estaño dentro de sus transacciones. Los mercaderes empezaron a distribuir el estaño por toda Europa y parte de Egipto.
La historia narra que los primeros avistamientos en cuanto a la explotación de yacimientos de estaño, fueron durante la Edad de Bronce alrededor de los 3. 000 a. C.
Sin embargo, se descubrió que los primeros objetos de estaño contenían, al menos, 2% de arsénico. Muchos piensan que los pobladores esperaban generar una aleación más firme.
La adición de un segundo elemento trajo como resultado mayor dureza en los objetos, pero se tenía que reducir las temperaturas de fusión.
Lo que no se sabía era que el resultado de todas estas adaptaciones, era la obtención de un estaño especial mucho más manejable y llevadero en los procesos de producción.
Esto significó una buena innovación que permitió la incorporación de más moldes intricados que aparecieron en el Medio Oriente para artículos del hogar y armamento.