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Trabajo de la asignatura Tecnología Industrial I sobre el estaño...

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EL ESTAÑO El estaño es un elemento químico de símbolo Sn. Se encuentra en muchas aleaciones y se usa para recubrir otros metales protegiéndolos de la corrosión. Una de sus características más llamativas es que bajo determinadas condiciones forma la peste del estaño. Otra propiedad muy peculiar es que el estaño, debido a la rotura de los cristales que forman su estructura, emite el característico "grito del estaño", cuando se dobla una barra del metal. A temperaturas de 100ºC es mucho más maleable, lo que permite obtener hojas de papel de estaño, muchas de pocos milímetros de espesor. En caliente se vuelve muy quebradizo y puede pulverizarse. Este fenómeno tiene lugar cuando se somete al estaño a muy bajas temperaturas, con las que el estaño aumenta de volumen, comienza a desmenuzarse, adquiere un color gris y con frecuencia se convierte en polvo. Raramente se encuentra nativo, siendo su principal mineral la piedra de estaño o casiterita, aunque también se encuentra en la estannina o pirita de estaño y en otros minerales como la cilindrita o la teallita. 1. CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Y QUÍMICAS. Es un metal plateado, maleable que no se oxida fácilmente y es resistente a la corrosión. Se funde a baja temperatura (232ºC) y posee una temperatura de ebullición de 2602ºC. Al fundir tiene una gran fluidez. Es un elemento escaso en la corteza terrestre y es flexible y suave y blando, pues en la escala de Mohs tiene una dureza del 1,5, es decir, mayor dureza que el zinc pero mayor que el plomo. Posee una densidad de 7365 kg/m3. 2. VARIEDADES DE ESTAÑO. El estaño existe en dos variedades alotrópicas (la alotropía es la propiedad que poseen algunos elementos de presentarse bajo estructuras moleculares distintas o con características físicas distintas): -

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El estaño blanco [que puede tener una estructura cristalina rómbica o tetragonal] (Sn-). Se trata de una variedad de estaño de carácter metálico, brillante, maleable, dúctil, conductor y con una gran estructura cristalina. Es estable a temperaturas superiores a los 13,2ºC y a la acción de ácidos y bases débiles; las bases fuertes en frío lo atacan lentamente mientras que los ácidos fuertes lo disuelven. Su densidad es de 7265 kg/m³. [Botones de la camisa de Napoleón Bonaparte]. El estaño gris (Sn-). Tiene una estructura cristalina cúbica y se presenta en forma de polvo. Se trata de una variedad de estaño que es semiconductora y estable a temperaturas inferiores a los 13,2ºC. Posee una estructura similar a la del diamante, es muy frágil y tiene un peso específico más bajo que el estaño blanco. Su densidad es de 5769 kg/m³.

El estaño blanco puede transformarse en estaño gris al disminuir la temperatura, y ocurre viceversa cuando aumenta la temperatura. Cuando el estaño gris se

transforma en estaño blanco se puede detectar una gran reducción del volumen inicial, mientas que el caso de la transición de estaño blanco a gris tiene lugar la ya nombrada peste del estaño, que provoca la aparición de manchas grises en el estaño blanco, que comienza a desmenuzarse, aumenta su volumen, adquiere un color gris y con frecuencia se convierte en polvo. Se la llama peste debido a que el estaño “enfermo” puede contagiar al metal sano la peste del estaño. 3. PROCESOS INDUSTRIALES DEL ESTAÑO.

3.1.

EXTRACCIÓN DEL ESTAÑO.

El mineral más comúnmente utilizado para obtener el estaño es la caserita. Se trata de un mineral de color entre castaño oscuro y negro con un lustre adamantino mate. El mismo se encuentra en forma de cristales duros, pesados, difícilmente fusibles y casi inatacables por agentes químicos en yacimientos primarios, acompañados de piritas y otros minerales. También se encuentra mucho más puro en yacimientos secundarios con estructura granular formando el estaño de aluvión. En primer lugar, se extrae la caserita, se muele y se lava para eliminar las impurezas más superficiales. 3.2.

METALURGÍA DEL ESTAÑO.

El mineral es sometido a dos procesos para poder separar al estaño que contiene de las impurezas. Para ello, en primer lugar se calcina, tuesta la caserita para poder oxidar los sulfuros de hierro y de cobre, que posteriormente, al realizar un segundo lavado, son retirados del mineral. En segundo lugar, se conduce al estaño a un horno de reverbero, donde el mineral es sometido a temperaturas de 1200-1300ºC, utilizando coque como combustible. Al igual que con el cobre en el horno de reverbero, se forma una escoria formada por las impurezas que puede ser retirada. Pero debido a que el estaño no es lo suficientemente puro, es sometido a determinados refinamientos para conseguir un metal puro con una riqueza en estaño del 99,8% (el estaño se solidifica formando lingotes de estaño que son fundidos a bajas temperaturas y como consecuencia las impurezas que no hayan sido retiradas en el proceso anterior, debido a la baja temperatura no llegan a fundirse y pueden ser separadas del estaño, que ya es considerado estaño puro). El proceso a través del cual se obtiene estaño no solo se puede realizar de esta manera; es decir, a través de la extracción de la caserita y los procesos consiguientes, sino que también puede llevarse a cabo a través de la recuperación electrolítica de la hojalata. La hojalata se trata de un material constituido por acero y estaño, de forma que está formado por tres capas: una primera capa, fina de estaño; una segunda capa de acero; una tercera capa, fina de estaño. Debido a su gran consumo mundial por parte de la industria conservera, debido a la resistencia mecánica del acero y la resistencia a la corrosión del estaño, y a que puede ser cortada con tijeras en formas y tamaños específicos, es usada para hacer latas, tapones, tapaderas, etc. Por ello se han diseñado distintos métodos para poder extraer el estaño de la hojalata. El más rentable y económico es la recuperación electrolítica de la hojalata. Cosiste en, tras haber tratado la hojalata, haberla limpiado y

triturado, introducirla en una disolución de hidróxido de sodio, que disuelve el estaño, obteniéndose posteriormente el estaño por electrolisis de dicha disolución. 4. ALEACIONES DEL ESTAÑO. -

El bronce. (Cu-Sn). Descrito anteriormente.

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Metal de soldar. (Sn-Pb). Se utiliza para realizar soldaduras blandas.

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Metal de imprenta. (Sn-Pb-Sb). Usado para los caracteres de imprenta y las planchas de estereotipia.

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Aleaciones antifricción. (Cu-Sb-Sn-Pb). Se utiliza para fabricar cojinetes.

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Aleaciones de bajo punto de fusión. (Bi-Cd-Pb-Sn). Se utilizan en la fabricación de fusibles eléctricos. En la industria aeroespacial se alea con titanio y también es usado como ingrediente de algunos insecticidas.

5. APLICACIONES DEL ESTAÑO. Su aplicación más importante, cuando está en estado puro, es para formar la hojalata junto con el acero. También se utiliza para disminuir la fragilidad del vidrio, en la industria de la cerámica, donde se utiliza para fabricar tintes, en el sobretaponado de botellas de vino, en forma de cápsula y en etiquetas.

http://elementos.org.es/estano http://www.lenntech.es/periodica/elementos/sn.htm http://www.uam.es/docencia/elementos/spV21/conmarcos/elementos/sn.html http://enciclopedia.us.es/index.php/Esta%C3%B1o http://www.mundolatas.com/Historias%20y%20opiniones/ESTANO.htm...