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Estaño
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Elemento químico de número atómico 50 y símbolo Sn. Es un metal plateado, maleable, que no se oxida fácilmente con el aire y es resistente a la corrosión. Se encuentra en muchas aleaciones y se usa para recubrir otros metales protegiéndolos de la corrosión. El estaño se obtiene principalmente a partir del mineral casiterita en donde se presenta como óxido.
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Características principales
El estaño es un metal dúctil, maleable (hasta los 200 ºC en que se vuelve «agrio» y pierde esta característica) y pulimentable que puede laminarse fácilmente para obtener papel de estaño. Es de color blanco argentino y al doblarlo emite un ruido llamado «grito del estaño» debido a la ruptura de los cristales. Tiene una buena resistencia a la corrosión —moderada frente a ácidos, bases y sales ácidas— frente al agua de mar y el aire y resiste la acción de productos lácteos, zumos y carburantes por lo que se ha utilizado para el estañado de envases de acero (hojalata).
Calentado en presencia de aire forma Sn2, ligeramente ácido, que forma a su vez estanatos con óxidos básicos. El metal reacciona con el cloro y el oxígeno y desplaza al hidrógeno en ácidos diluidos.
El estaño tiene dos formas alotrópicas, el estaño α (gris) polvo no metálico, semiconductor, de estructura cúbica y estable a temperaturas inferiores a 13,2 ºC, y el estaño β (blanco), el normal, metálico, conductor, de estructura tetragonal y estable a temperaturas por encima de 13,2 ºC. El estaño α con una estructura similar a la del diamante es muy frágil y tiene un peso específico más bajo que la forma blanca por lo que la transformación alotrópica α→β se verifica con una reducción del volumen importante. La transformación inversa se verifica espontáneamente a temperaturas por debajo de la de transición provocando lo que se denomina «peste del estaño» apreciable por la aparición de manchas grises en el estaño blanco quebradizas al tacto y que se propagan por la pieza a medida que se sucede la transformación reduciéndola finalmente a polvo. La transformación se ve afectada por la presencia de impurezas (aluminio y cinc) y puede prevenirse mediante la adición de antimonio o bismuto.
El estaño es superconductor por debajo de 3,72 K. De hecho, fue uno de los primeros en estudiarse y en cristales de estaño superconductor se descubrió por primera vez el efecto Meissner.
Aplicaciones
El estaño se utiliza en el revestimiento de acero para protegerlo de la corrosión. La hojalata, acero estañado, sigue siendo un material importante en la industria conservera y destino de aproximadamente la mitad del estaño metálico producido en el mundo aunque está siendo desplazado por el aluminio. La segunda aplicación en importancia es la soldadura blanda de tuberías y circuitos eléctricos y electrónicos.
Otras aplicaciones:
- Proceso float de Pilkington para la fabricación de vidrio en el que éste flota durante su lenta solificación sobre un lecho de estaño fundido.
- El papel de estaño, como el de aluminio, se usa para envolver y conservar alimentos y drogas.
- El compuesto de estaño-niobio, Nb3Sn, se utiliza comercialmente en la fabricación de hilos para imanes superconductores por su elevada temperatura crítica (18 K) y campo magnético crítico (25 T), lo que permite sustituir dispositivos convencionales de varias toneladas de peso por imanes de un par de kilogramos.
Historia
Símbolo químico empleado por Dalton para el estaño.
Las sales del estaño, en concreto, el cloruro de estaño II se utiliza para fabricar espejos y para sensibilizar superficies no conductoras que posteriormente se harán conductoras para realizar circuitos impresos.
Abundancia y obtención
El estaño se obtiene principalmente a partir del mineral casiterita en donde se presenta como bióxido.
Aleaciones y compuestos
Las principales aleaciones de estaño son peltres y aleaciones antifricción (Sn-Sb-Cu), para tubos de órgano (Sn-Pb), para soldadura blanda (con Sb, Ag o Pb), papel de estaño (con Cu) y papel para embalaje (con Zn). Además se usa como elemento de aleación en la fundición gris y diversos bronces (Cu-Sn).
La sal más importante es el cloruro de estaño (II) (estannoso) usado como agente reductor y mordiente en el tintado de telas de algodón y lanas y en diversos procedimientos analíticos como, por ejemplo, la determinación del mercurio en la orina.
Isótopos
Es el elemento químico del que se conocen más isótopos estables, diez. Además se han carcterizado 15 estados metaestables y una treintena de radioisótopos.
Precauciones
Pelos de estaño formados sobre acero revestido de estaño puro
(Cortesía NASA Goddard Space Flight Center).
Los «pelos de estaño», al igual que los de cinc, consituyen un peligro para la integridad de equipos electrónicos en la medida en que pueden provocar cortocircuitos especialmente si las corrientes utilizadas son pequeñas (<10 mA). En la fotografía se muestran los pelos de estaño, muchos visibles a simple vista, que han crecido en el interior de un relé de unos 14 años de antigüedad de armadura de acero revestida con estaño puro. Los pelos más largos se aproximan a los 3 milímetros, longitud más que suficiente para provocar el fallo del dispositivo.
Referencias
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