Металл на морозе рассыпающийся в порошок

Обновлено: 21.09.2024

полиморфное превращение т. н. белого олова в серое (β → α), при котором металл рассыпается в серый порошок. Причина разрушения состоит в резком увеличении удельного объёма металла (плотность (β-Sn больше, чем α-Sn). Переход облегчается при контакте олова с частицами α-Sn и распространяется подобно «болезни». Наибольшую скорость распространения О. ч. имеет при температуре —33 °С; свинец и многие др. примеси её задерживают. В результате разрушения «чумой» паянных оловом сосудов с жидким топливом в 1912 погибла экспедиция Р. Скотта к Южному полюсу.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .

Смотреть что такое "Оловянная чума" в других словарях:

«ОЛОВЯННАЯ ЧУМА» — явление разрушения изделий, изготовленных из (см.), вызываемое аллотропным превращением белого олова в серое при температуре ниже +13,2°С. Процесс ускоряется с понижением температуры и достигает максимума при 33 °С, когда оловянное изделие… … Большая политехническая энциклопедия

Оловянная чума — Олово / Stannum (Sn) Атомный номер 50 Внешний вид простого вещества серебристо белый мягкий, пластичный металл (β олово) или серый порошок (α олово) Свойства атома Атомная масса (молярная масса) 118,71 а. е. м. (г/моль) … Википедия

Оловянная чума — Tin pest Оловянная чума. Полиморфное превращение олова, при котором образуется порошок, известный как серое олово. Максимальная скорость превращения при приблизительно минус 40 °С, но превращение может идти и при приблизительно минус 13 °С.… … Словарь металлургических терминов

оловянная чума — alavo maras statusas T sritis chemija apibrėžtis Greitas baltojo alavo virtimas labai trapiu pilkuoju Sn. atitikmenys: angl. tin disease; tin plague rus. оловянная чума … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

ОЛОВЯННАЯ ЧУМА — разрушение оловянных предметов, обусловленное аллотропич. превращением белого олова (бета модификация) в серое (а). Уд. объём олова при этом переходе резко увеличивается (примерно на 25% ), вследствие чего изделия рассыпаются в порошок.… … Большой энциклопедический политехнический словарь

Оловянная чума — (жарг) разупрочнение оловянных предметов из за аллотропии,превращений белого олова в серое. Объем при этом увеличивается на 25% и изделие рассыпается в порошок. Превращение начинается при 13,2°С и достигает максимума, при 33°С. Переходу в α… … Энциклопедический словарь по металлургии

«ОЛОВЯННАЯ ЧУМА» — (жаргон ) разупрочнение оловянных предметов из за аллотропических превращений белого олова в серое (из β в α модификацию). Объем при этом увеличивается на 25%, и изделие рассыпается в порошок. Превращение начинается при 13,2°С и… … Металлургический словарь

Олово — 50 Индий ← Олово → Сурьма … Википедия

Sn — Олово / Stannum (Sn) Атомный номер 50 Внешний вид простого вещества серебристо белый мягкий, пластичный металл (β олово) или серый порошок (α олово) Свойства атома Атомная масса (молярная масса) 118,71 а. е. м. (г/моль) … Википедия

Что такое «Оловянная чума», и Действительно ли она погубила великую армию Наполеона

Олово – это пластичный, легкий, серебристо-белый металл, который оказал огромное влияние на историю человечества, ведь его сплав с медью называется бронзой. Однако, когда в средневековье люди смогли отделить от примесей и начали использовать чистое олово, их начали настигать неожиданные неприятности. Существует легенда о том, что именно благодаря «оловянной чуме» потерпела поражение наполеоновская армия.

Красивые изделия из чистого олова, которые очень ценились в старину, были подвержены странному «недугу». Стоило такую чашу или украшение подержать на морозе, как на блестящей поверхности металла появлялись серые пятна. Они постепенно увеличивались, олово в этих местах как будто исчезало. Причем людям казалось, что, прикасаясь к «больному» предмету, могли «заразиться» и здоровые, поэтому странное явление, описанное алхимиками, назвали «оловянной чумой». Причину ученые смогли найти только в 1899 году, когда с помощью рентгеновского анализа исследовали кристаллическую структура капризного металла. Оказалось, что олово имеет несколько аллотропных модификаций. Самая распространенная - белое олово, - устойчиво выше +13 градусов Цельсия, а при охлаждении начинается постепенный переход в серое олово, которое просто рассыпается в порошок. При минус 33 градусах такое превращение происходит максимально быстро.

Однако в средневековье объяснения этому явлению люди не могли найти, да и встречались с ним только жители северных стран, поэтому знали о загадочной «болезни» тогда не все. Только этим можно объяснить то, что на протяжении многих сотен лет олово продолжали массово использовать, хотя это и приводило порой к неприятным ситуациям и даже трагедиям. Так, например, буквально «обратился в прах» огромный груз оловянных слитков, отправленный из Голландии в Россию в конце XIX века. По этому поводу даже проводили полицейское расследование, ведь огромный железнодорожный состав, груженый достаточно дорогим металлом стоил немало, а при вскрытии вагонов там нашли лишь серую пыль.

Подобные казусы случались еще даже в начале XX веке. На военных складах Санкт-Петербурга однажды разгорелся настоящий скандал, когда выяснилось, что со всех комплектов обмундирования пропали оловянные пуговицы. От суда складских работников спасло лишь то, что к тому времени достижения науки уже объяснили эту «чуму». Однако одна из самых известных легенд, связанных с необычным металлом, гласит, что именно оловянные пуговицы на мундирах стали причиной поражения Наполеона. Столкнувшись впервые с русскими морозами, французские войска, якобы, потеряли возможность воевать, так как стрелять, когда у тебя сваливаются штаны, практически невозможно. Ученые сегодня не склонны подтверждать этот известный исторический анекдот, однако то, что «оловянная чума» приносила много бед на протяжении столетий – это неоспоримый факт.

Считается, что именно эта напасть погубила в начале XX века британскую экспедицию «Терра Нова» под руководством Роберта Скотта. В 1911 году полярники продвигались по антарктическим льдам, пытаясь добраться до Южного полюса. Поход был долгим, и по пути исследователи оставляли запасы с продовольствием и топливом, чтобы воспользоваться ими на обратном пути. На самом деле, эту экспедицию историки называют сегодня «полярной гонкой» - британцы во главе со Скоттом очень старались обойти конкурирующую команду Руаля Амундсена, ведь речь шла о том, чтобы честь этого свершения доставить Британской империи.

В 1912 году мужественные полярники покорили свою цель, но оказались не первыми – норвежцы обогнали их на месяц. Экспедиция начала долгий путь домой, но, добираясь до «схронов», измученные люди все чаще обнаруживали канистры с топливом пустыми. Наиболее правдоподобной причиной этого несчастья современные историки считают «оловянную чуму». Пайку швов в то время все еще делали из этого ненадежного металла, и, скорее всего, в условиях полярных морозов канистры дали течь. Кстати, команда Амундсена тоже страдала от этого явления, но их экспедиция была лучше организована, и потеря некоторой части керосина не стала критичной. А вот для англичан все закончилось плохо. Нехватка топлива стала для них настоящей катастрофой, и в марте 1912 года мужественные полярники погибли, не сумев преодолеть обратный путь от покоренного ими полюса.

После этих нескольких случаев чистый металл перестали использовать для бытовых предметов, а ученые начали активно искать лекарство от «оловянной чумы». Выяснилось, что решить эту проблему в принципе невозможно, да и нет необходимости – гораздо удобнее вместо чистого олова использовать его сплавы, которые такой беде не подвержены. В то время получили, например, знаменитый «Пьютер» - он состоит из 95% олова, 2% меди и 3% сурьмы. Золотистый и достаточно прочный, он сегодня используется при производстве различных украшений и предметов быта. Так, например, именно из этого сплава, с золотым напылением, делают самые известные кинематографические награды - статуэтки «Оскара».

Самым известным сплавом, содержащим, олово, является бронза. Именно с ней связана целая эпоха в истории развития человечества. Долговечный металл способен донести до нас следы цивилизаций, даже спустя тысячелетия. Так, например, в 80-х годов прошлого века были найдены бронзовые исполины Китая: Следы загадочно исчезнувшей цивилизации, которая была намного старше Рима .

Что такое оловянная чума?

Уже в IV тысячелетии до нашей эры человечество узнало о существовании олова в природе. Во все времена данный металл был очень дорог ввиду его малодоступности. В этой связи упоминания о нем редко встречаются в древних греческих и римских письменных источниках.

Олово вместе с медью выступает в качестве одного из компонентов оловянистой бронзы. Она была изобретена в середине или конце III тысячелетия до нашей эры. Так как бронза считалась в древние времена самым прочным из всех сплавов, известных человеку, олово рассматривалось как стратегический металл. Такое отношение к нему сохранялось на протяжении более 2 тыс. лет.

Месторождения

Самые крупные бассейны располагаются в Юго-Восточной Азии и Китае. Довольно обширные залежи были обнаружены также в Австралии и Южной Америке (в Перу, Бразилии, Боливии). В России месторождения находятся в Хабаровском крае, в Солнечном районе (Соболиное и Фестивальное), Верхнебуреинском районе (Правоурмийское). Кроме этого, обнаружены залежи в Чукотском АО. Здесь находятся Пыркакайские штокверки, поселок/рудник Валькумей, Иультин. Их разработка была закрыта в 90-е годы. Месторождения олова также есть в Приморском кр., в Кавалеровском районе, в Якутии (Депутатское) и прочих регионах.

Гибель экспедиции к Южному полюсу

В 1910 г. капитан Р. Скотт – полярный исследователь из Англии – организовал экспедицию. Ее целью был Южный полюс. В то время на этой территории человек еще не был. Экспедиция заняла много месяцев. Путешественники шли по бескрайним просторам арктического материка. По пути они оставляли небольшие склады с продовольствием и керосином. К началу 1912 г. экспедиция достигла полюса. Однако к огромному разочарованию путешественников, они нашли там записку, в которой говорилось о том, что месяцем ранее здесь побывал Руаль Амудсен. Однако это была не самая главная беда. На обратном пути на первом же складе команда Скотта обнаружила, что емкости, в которых был керосин, стояли пустые. Замерзшие, уставшие люди не могли ни согреться, ни приготовить пищу. Добравшись с большим трудом до следующего склада, они обнаружили, что и там канистры пусты. Не имея больше сил сопротивляться холоду, все члены экспедиции погибли.

Другие метаморфозы

В конце позапрошлого столетия из Голландии в Россию отправился железнодорожный состав. В нем находились оловянные бруски. В Москве вагоны были вскрыты. Вместо брусков получатели увидели ни к чему не пригодный серый порошок. Примерно в то же время в Сибирь была отправлена экспедиция. Она была хорошо снаряжена. Организаторы экспедиции предусмотрели множество мелочей, чтобы сильные морозы не помешали путешествию. Однако один промах все же был допущен. Путешественники взяли с собой посуду из олова. Вскоре при первых же морозах она рассыпалась в порошок. Путешественники были вынуждены вырезать посуду из дерева. В начале XX столетия в Петербурге на одном из складов произошел скандал. В ходе ревизии обнаружилось, что на всех мундирах исчезли пуговицы. Вместо них в ящиках был только серый порошок. Его направили в лабораторию. По заключению исследователей, металл поразила оловянная чума. По мнению некоторых историков, в качестве одного из обстоятельств, повлиявших на поражение французской армии зимой 1812 г., может выступать исчезновение пуговиц с мундиров солдат.

Попытки объяснить феномен

Структура металла

Только после использования рентгеновского анализа ученые смогли объяснить, как возникает оловянная чума. Это явление обусловлено спецификой структуры металла. Рентгеновский анализ позволил заглянуть внутрь объектов, изучить их кристаллическое строение. В результате было сформулировано научное объяснение феномена. Исследователи выяснили, что любой металл может иметь разные кристаллические формы. Самой устойчивой модификацией при нормальной (комнатной) или повышенной температуре является олово. Этот металл вязкий и пластичный. Если температура опускается ниже 13 град., кристаллическая решетка начинает перестраиваться. При этом атомы располагаются в пространстве на большем расстоянии. Образуется новая модификация металла – серое олово. Оно теряет свои первоначальные свойства. Фактически металл перестает быть таковым и становится полупроводником. На участках соприкосновения различных кристаллических решеток возникают внутренние напряжения. Они приводят к растрескиванию структуры. В результате металл рассыпается в порошок. Так и возникает оловянная чума.

Нюансы

Следует сказать, что оловянная чума, фото которой представлено в статье, распространяется достаточно быстро (практически как эпидемия у людей). Переход одной модификации в другую тем скорее, чем ниже будет окружающая температура. Своего максимума скорость превращения достигает при -33 градусах. Именно поэтому морозы так быстро расправлялись со всеми изделиями. При этом оловянная чума переходит от "больных" объектов к "здоровым". Это явление погубило множество ценнейших коллекций солдатиков. К примеру, десятки фигурок превратились в порошок в архивах музея Суворова в Санкт-Петербурге. Произошло это от того, что одной зимой в подвале полопались батареи.

"Лекарство" от чумы

Ученые долго искали способ предотвратить "болезнь" металла. Выход из ситуации нашла британская гильдия производителей. Они создали новый сплав. К олову присоединили металлы, стабилизирующие его непостоянные свойства. Новый сплав получил название "пьютер". В него включено 95% олова, 2% меди и 5% сурьмы. Пьютер используется при изготовлении украшений, предметов быта, посуды и пр. Стоит сказать, что всем известный Кубок Америки, а также статуэтки "Оскар" производятся из пьютера, а потом покрываются серебряным и золотым напылением. Так им не страшна никакая оловянная чума.

Олово

Олово — пластичный, ковкий и легкоплавкий блестящий металл серебристо-белого цвета. Используется в основном как безопасное, нетоксичное, коррозионностойкое покрытие в чистом виде или в сплавах с другими металлами. Главные промышленные применения олова – в белой жести (луженое железо) для изготовления тары, в припоях для электроники, в домовых трубопроводах, в подшипниковых сплавах и в покрытиях из олова и его сплавов.Элемент состоит из 10 изотопов с массовыми числами 112, 114-120, 122, 124; последний слабо радиоактивен; изотоп 120 Sn наиболее распространен (около 33%).

СТРУКТУРА

Олово имеет две аллотропные модификации: a-Sn (серое олово) с гранецентрированной кубической кристаллической решеткой и b-Sn (обычное белое олово) с объемноцентрированной тетрагональной кристаллической решеткой. Фазовый переход b -> a ускоряется при низких температурах (-30° С) и в присутствии зародышей кристаллов серого олова; известны случаи, когда оловянные изделия на морозе рассыпались в серый порошок (“оловянная чума”), но это превращение даже при очень низких температурах резко тормозится наличием мельчайших примесей и поэтому редко встречается, представляя скорее научный, чем практический интерес.

СВОЙСТВА

Плотность b-Sn 7,29 г/см 3 , плотность a-Sn 5.85 г/см 3 ,. Температура плавления 231,9°C, температура кипения 2270°C.
Температурный коэффициент линейного расширения 23·10 -6 (0-100 °С); удельная теплоемкость (0°С) 0,225 кдж/(кг·К), то есть 0,0536 кал/(г·°С); теплопроводность (0°С) 65,8 вт/(м·К.), то есть 0,157 кал/(см·сек·°С); удельное электрическое сопротивление (20 °С) 0,115·10 -6 ом·м, то есть 11,5·10 -6 ом·см. Серое олово является диамагнетиком, а белое – парамагнетиком.

Предел прочности при растяжении 16,6 Мн/м 2 (1,7 кгс/мм 2 ); относительное удлинение 80-90%; твердость по Бринеллю 38,3-41,2 Мн/м 2 (3,9-4,2 кгс/мм 2 ). При изгибании прутков олова слышен характерный хруст от взаимного трения кристаллитов.

Чистое олово обладает низкой механической прочностью при комнатной температуре (можно согнуть оловянную палочку, при этом слышится характерный треск, обусловленный трением отдельных кристаллов друг о друга) и поэтому редко используется.

ЗАПАСЫ И ДОБЫЧА

Олово — редкий рассеянный элемент, по распространенности в земной коре олово занимает 47-е место. Кларковое содержание олова в земной коре составляет, по разным данным, от 2·10 −4 до 8·10 −3 % по массе. Основной минерал олова — касситерит (оловянный камень) SnO₂, содержащий до 78,8 % олова. Гораздо реже в природе встречается станнин (оловянный колчедан) — Cu₂FeSnS₄ (27,5 % Sn). Мировые месторождения олова находятся в основном в Китае и Юго-Восточной Азии — Индонезии, Малайзии и Таиланде. Также есть крупные месторождения в Южной Америке (Боливии, Перу, Бразилии) и Австралии.

В России запасы оловянных руд расположены в Чукотском автономном округе (Пыркакайские штокверки; рудник/посёлок Валькумей, Иультин — разработка месторождений закрыта в начале 1990-х годов), в Приморском крае (Кавалеровский район), в Хабаровском крае (Солнечный район, Верхнебуреинский район (Правоурмийское месторождение)), в Якутии (месторождение Депутатское) и других районах.

В процессе производства рудоносная порода (касситерит) подвергается дроблению до размеров частиц в среднем ~ 10 мм, в промышленных мельницах, после чего касситерит за счет своей относительно высокой плотности и массы отделяется от пустой породы вибрационно-гравитационным методом на обогатительных столах. В дополнение применяется флотационный метод обогащения/очистки руды. Таким образом удается повысить содержание олова в руде до 40-70 %. Далее проводят обжиг концентрата в кислороде для удаления примесей серы и мышьяка. Полученный концентрат оловянной руды выплавляется в печах. В процессе выплавки восстанавливается до свободного состояния посредством применения в восстановлении древесного угля, слои которого укладываются поочередно со слоями руды, или алюминием (цинком) в электропечах: SnO₂ + C = Sn + CO₂. Особо чистое олово полупроводниковой чистоты готовят электрохимическим рафинированием или методом зонной плавки.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

Основная форма нахождения олова в горных породах и минералах — рассеянная (или эндокриптная). Однако олово образует и минеральные формы, и в этом виде часто встречается не только как акцессорий в кислых магматических породах, но и образует промышленные концентрации преимущественно в окисной (касситерит SnO₂) и сульфидной (станнин) формах.

В общем можно выделить следующие формы нахождения олова в природе:

Рассеянная форма: конкретная форма нахождения олова в этом виде неизвестна. Здесь можно говорить об изоморфно рассеянной форме нахождения олова вследствие наличия изоморфизма с рядом элементов (Ta, Nb, W — с образованием типично кислородных соединений; V, Cr, Ti, Mn, Sc — с образованием кислородных и сульфидных соединений). Если концентрации олова не превышают некоторых критических значений, то оно изоморфно может замещать названные элементы. Механизмы изоморфизма различны.
Минеральная форма: олово установлено в минералах-концентраторах. Как правило, это минералы, в которых присутствует железо Fe +2 : биотиты, гранаты, пироксены, магнетиты, турмалины и т. д. Эта связь обусловлена изоморфизмом, например, по схеме Sn +4 + Fe +2 → 2Fe +3 . В оловоносных скарнах высокие концентрации олова установлены в гранатах (до 5,8 вес.%) (особенно в андрадитах), эпидотах (до 2,84 вес.%) и т. д.

На сульфидных месторождениях олово входит как изоморфный элемент в сфалериты (Силинское месторождение, Россия, Приморье), халькопириты (Дубровское месторождение, Россия, Приморье), пириты. Высокие концентрации олова выявлены в пирротине грейзенов Смирновского месторождения (Россия, Приморье). Считается, что из-за ограниченного изоморфизма происходит распад твёрдых растворов с микровыделениями Cu₂ +1 Fe +2 SnS₄ или тиллита PbSnS₂ и других минералов.

ПРИМЕНЕНИЕ

Олово используется в основном как безопасное, нетоксичное, коррозионностойкое покрытие в чистом виде или в сплавах с другими металлами. Главные промышленные применения олова — в белой жести (лужёное железо) для изготовления тары пищевых продуктов, в припоях для электроники, в домовых трубопроводах, в подшипниковых сплавах и в покрытиях из олова и его сплавов. Важнейший сплав олова — бронза (с медью). Другой известный сплав — пьютер — используется для изготовления посуды. Для этих целей расходуется около 33 % всего добываемого олова. До 60 % производимого олова используется в виде сплавов с медью, медью и цинком, медью и сурьмой (подшипниковый сплав, или баббит), с цинком (упаковочная фольга) и в виде оловянно-свинцовых и оловянно-цинковых припоев. В последнее время возрождается интерес к использованию металла, поскольку он наиболее «экологичен» среди тяжёлых цветных металлов. Используется для создания сверхпроводящих проводов на основе интерметаллического соединения Nb₃Sn.
Дисульфид олова SnS₂ применяют в составе красок, имитирующих позолоту («поталь»).

Искусственные радиоактивные ядерные изомеры олова 117m Sn и 119m Sn — источники гамма-излучения, являются мёссбауэровскими изотопами и применяются в гамма-резонансной спектроскопии.
Интерметаллические соединения олова и циркония обладают высокими температурами плавления (до 2000 °C) и стойкостью к окислению при нагревании на воздухе и имеют ряд областей применения.

Олово является важнейшим легирующим компонентом при получении конструкционных сплавов титана.
Двуокись олова — очень эффективный абразивный материал, применяемый при «доводке» поверхности оптического стекла.
Смесь солей олова — «жёлтая композиция» — ранее использовалась как краситель для шерсти.

Олово применяется также в химических источниках тока в качестве анодного материала, например: марганцево-оловянный элемент, окисно-ртутно-оловянный элемент. Перспективно использование олова в свинцово-оловянном аккумуляторе; так, например, при равном напряжении, по сравнению со свинцовым аккумулятором свинцово-оловянный аккумулятор обладает в 2,5 раза большей емкостью и в 5 раз большей энергоплотностью на единицу объёма, внутреннее сопротивление его значительно ниже.
Исследуются изолированные двумерные слои олова (станен), созданные по аналогии с графеном.

«Оловянная чума» прошлого, от которой пострадало немало людей ⁠ ⁠

Принято считать, что олово было известно человечеству еще в первом тысячелетии до нашей эры. О его удивительных свойствах во все времена слагались легенды, объяснить которые ученые смогли лишь в XX веке, когда стали использовать для изучения свойств металлов рентгеновский анализ. Издревле люди замечали, что изделия из олова, например посуда, на холоде вдруг начинали «заболевать»: покрывались пятнами, а потом и «язвами», которые, разрастаясь, превращали вещь в серый порошок. Если «простудившийся» оловянный предмет прислоняли к «здоровому», тот тоже начинал «болеть». Вот так родилось понятие под названием «оловянная чума», от которой порою страдали не только сами вещи, но и люди.

Много позже ученые выяснили, что при температуре ниже 13 градусов по Цельсию олово из пластичного металла белого цвета постепенно превращается в «грязный» порошок. Новая его модификация, о чем исследователям «рассказал» рентгеновский анализ, имеет кристаллическую решетку, в которой атомы связаны менее плотно. Чем ниже температура воздуха, тем «оловянная чума» протекает интенсивнее и быстрее, достигая максимальной скорости при 33 градусах мороза.

Считается, что «оловянная чума» немало поспособствовала гибели британской экспедиции «Терра Нова» под руководством Роберта Скотта, организованной в 1911-1912 годах к Южному полюсу. Продвигаясь по антарктическим льдам к своей цели, полярники оставляли склады с запасами продовольствия и керосина. На обратном пути команда обнаружила, что емкости с горючим пусты, поскольку они были запаяны оловом, а его поразило загадочное разрушение. Без керосина же измученные члены экспедиции не могли согреться и приготовить себе горячую пищу…

Еще более впечатляет легенда о том, что и армия Наполеона Бонапарта потерпела в России полное поражение, оттого что на мундирах солдат и офицеров были оловянные пуговицы. Конечно, данное обстоятельство не могло сыграть решающую роль в трагедии французов, но ощутимо увеличило страдания и потери наполеоновской армии во время отступления при сильных российских морозах. Эту легенду очень любят рассказывать в университетах преподаватели химии, хотя у нее, как считают историки, есть немало слабых мест. Например, неоспоримым является факт, что к тому времени «оловянная чума» была хорошо известна в северных странах Европы и не учесть этого великий стратег Наполеон просто не мог. Но, с другой стороны, он многого не предвидел, а иначе просто не пошел бы на Россию. Так что, как говорится, дыма без огня не бывает.

Многочисленные легенды о «коварстве» металла подтверждают задокументированные случаи. Так, в конце XIX века из Голландии в Москву отправилось несколько вагонов с оловянными слитками. Но по прибытии в Россию вместо брусков белого металла в вагонах оказался лишь серый, ни на что не годный порошок. Или еще такой факт: в начале XX столетия вокруг военных складов Санкт-Петербурга разгорелся настоящий скандал, когда в ходе ревизии выяснилось, что на всех формах и мундирах нет пуговиц. Складских работников даже хотели отдать под суд, но экспертиза странного серого порошка на одежде подтвердила, что это и есть олово, из которого были изготовлены пуговицы, – опять поработала «оловянная чума».

В конце концов человечество справилось с этим «недугом» металла. Попробуйте сегодня найти изделие из чистого олова – у вас ничего не получится. И даже оловянный припой содержит примеси других металлов, которые легко предотвращают эту удивительную метаморфозу, свойственную только олову. Самым стойким сплавом считается пьютер, который состоит из 93 процентов олова, 2 процентов меди и 5 – сурьмы. Из пьютера изготавливают предметы быта, посуду, украшения и так далее. И даже знаменитые оскаровские статуэтки и «Кубок Америки» отлиты из пьютера и только потом покрыты серебром и золотом. Вот так была побеждена предательская «оловянная чума»»…

И не слова о причинах, ради этого только читал и такой облом.

Самое главное забыли написать:

Простое вещество олово полиморфно. В обычных условиях оно существует в виде β-модификации (белое олово), устойчивой выше +13,2 °C. Белое олово — серебристо-белый, мягкий, пластичный металл, образующий кристаллы тетрагональной сингонии, пространственная группа I4/amd, параметры ячейки a = 0,58197 нм, c = 0,3175 нм, Z = 4. Координационное окружение каждого атома олова в нём — октаэдр. Плотность β-Sn равна 7,228 г/см3. При сгибании прутков олова слышен характерный хруст от взаимного трения кристаллитов[8].

При охлаждении белое олово переходит в α-модификацию (серое олово). Серое олово образует кристаллы кубической сингонии, пространственная группа Fd3m, параметры ячейки a = 0,646 нм, Z = 8 со структурой типа алмаза. В сером олове координационный полиэдр каждого атома — тетраэдр, координационное число 4. Фазовый переход β-Sn в α-Sn сопровождается увеличением удельного объёма на 25,6 % (плотность α-Sn составляет 5,75 г/см3), что приводит к рассыпанию олова в порошок. Энтальпия перехода α → β ΔH = 2,08 кДж/моль. Одна модификация переходит в другую тем быстрее, чем ниже температура окружающей среды. При −33 °C скорость превращений становится максимальной. Тем не менее белое олово можно переохладить до гелиевых температур. Белое олово превращается в серое также под действием ионизирующего излучения[9].

Из-за сильного различия структур двух модификаций олова разнятся и их электрофизические свойства. Так, β-Sn — металл, а α-Sn относится к числу полупроводников. Ниже 3,72 К α-Sn переходит в сверхпроводящее состояние. Атомы в кристаллической решётке белого олова находятся в электронном s2p2-состоянии. Серое олово — ковалентный кристалл со структурой алмаза и электронным sp3-состоянием. Белое олово слабо парамагнитно, атомная магнитная восприимчивость χ = +4,5·10−6 (при 303 К), при температуре плавления становится диамагнитным, χ = −5,1·10−6. Серое олово диамагнитно, χ = −3,7·10−5 (при 293 К).

Соприкосновение серого олова и белого приводит к «заражению» последнего, то есть к ускорению фазового перехода по сравнению со спонтанным процессом из-за появления зародышей новой кристаллической фазы. Совокупность этих явлений называется «оловянной чумой». Нынешнее название этому процессу в 1911 году дал Г. Коэн. Начало научного изучения этого фазового перехода было положено в 1870 году работами петербургского учёного, академика Ю. Фрицше. Много ценных наблюдений и мыслей об этом процессе высказано Д. И. Менделеевым в его «Основах химии».

Читайте также: