Где используется хлорное олово и способ его изготовления в домашних условиях

хлорид олова (II)

Химическое соединение

Хлорид олова (II)

, также известный как
хлорид олова
, представляет собой белое кристаллическое твердое вещество с формулой 2 . Он образует стабильный дигидрат , но водные растворы склонны к гидролизу , особенно в горячем состоянии. SnCl 2 широко используется в качестве восстановителя (в растворах кислот) и в электролитических ваннах для лужения . Хлорид олова (II) не следует путать с другим хлоридом олова; хлорид олова (IV) или хлорид олова (SnCl 4 ).

Химическая структура

SnCl 2 имеет неподеленную пару электронов , так что молекула в газовой фазе изогнута. В твердом состоянии кристаллический SnCl 2 образует цепи, связанные хлоридными мостиками, как показано. Дигидрат также является трехкоординированным: одна вода координируется с оловом, а вторая вода координируется с первой. Основная часть молекулы укладывается в двойные слои в кристаллической решетке , а «вторая» вода зажата между слоями.

Структуры хлорида олова (II) и родственных соединений Шаростержневые модели кристаллической структуры SnCl 2 [3]

Вред хлорида олова

Пищевая добавка Е512, созданная на основе хлористого олова, на сегодняшний день еще не прошла всех исследований. При употреблении в пищу он способен вызвать серьезную интоксикацию. Возможно, после более глубоких изучений, направленных на снижение негативных свойств вещества, оно станет разрешенным для территории стран СНГ. Сейчас же есть более другие добавки, которые прошли все испытания и являются абсолютно безопасными для человека. Их свойства такие же, как и у хлорида олова. Например, обычная поваренная соль является хлоридом натрия, без определенных доз которого, в человеческом организме произойдет сбой, и он не сможет полноценно развиваться. Особенно это касается маленьких детей. В свою очередь олово является ненужным элементом в организме, т.к. содержит много токсичных примесей. Человек без него сможет обходиться, не испытывая при этом какого-либо дискомфорта.

Химические свойства

Хлорид олова (II) может растворяться в воде меньше, чем его собственная масса, без видимого разложения, но по мере разбавления раствора происходит гидролиз с образованием нерастворимой основной соли:

SnCl 2 (водн.) + H 2 O (ж) ⇌ Sn(OH)Cl (т) + HCl (водн.)

Следовательно, если необходимо использовать прозрачные растворы хлорида олова (II), его необходимо растворить в соляной кислоте (обычно той же или большей молярности, что и хлорид двухвалентного олова), чтобы поддерживать равновесие в левой части (используя уравнение Ле Шателье). принцип ). Растворы SnCl 2 также неустойчивы к окислению воздухом:

6 SnCl 2 (водн.) + O 2 (г) + 2 H 2 O (ж) → 2 SnCl 4 (водн.) + 4 Sn(OH)Cl (тв.)

Этого можно избежать, храня раствор над кусками металлического олова. [4]

Есть много таких случаев, когда хлорид олова (II) действует как восстановитель, восстанавливая соли серебра и золота до металла, а соли железа (III) до железа (II), например:

SnCl 2 (водн.) + 2 FeCl 3 (водн.) → SnCl 4 (водн.) + 2 FeCl 2 (водн.)

Он также восстанавливает медь (II) до меди (I).

Растворы хлорида олова (II) также могут служить просто источником ионов Sn 2+ , которые могут образовывать другие соединения олова (II) в результате реакций осаждения . Например, реакция с сульфидом натрия дает коричневый/черный сульфид олова (II) :

SnCl 2 (водн.) + Na 2 S (водн.) → SnS (тв.) + 2 NaCl (водн.)

Если к раствору SnCl 2 добавить щелочь , сначала образуется белый осадок гидратированного оксида олова (II) ; затем он растворяется в избытке основания с образованием соли станнита, такой как станнит натрия:

SnCl 2 (водн.) + 2 NaOH (водн.) → SnO·H 2 O (тв.) + 2 NaCl (водн.) SnO·H 2 O (т) + NaOH (водн.) → NaSn(OH) 3 (водн.)

Безводный SnCl 2 можно использовать для получения множества интересных соединений олова (II) в неводных растворителях. Например, литиевая соль 4 -метил-2,6-ди-трет-бутилфенола реагирует с SnCl 2 в ТГФ с образованием желтого линейного двухкоординатного соединения Sn(OAr) 2 (Ar = арил ). [5]

Хлорид олова (II) также ведет себя как кислота Льюиса , образуя комплексы с лигандами , такими как ион хлорида , например:

SnCl 2 (водн.) + CsCl (водн.) → CsSnCl 3 (водн.)

Большинство этих комплексов имеют пирамидальную форму, а поскольку такие комплексы, как SnCl 3 , имеют полный октет , существует небольшая тенденция к добавлению более одного лиганда. Однако неподеленная пара электронов в таких комплексах доступна для связывания, и поэтому сам комплекс может действовать как основание или лиганд Льюиса . Это видно в связанном с ферроценом продукте следующей реакции:

SnCl 2 + Fe(η 5 -C 5 H 5 )(CO) 2 HgCl → Fe(η 5 -C 5 H 5 )(CO) 2 SnCl 3 + Hg

SnCl 2 можно использовать для получения множества таких соединений, содержащих связи металл-металл. Например, реакция с октакарбонилом дикобальта :

SnCl 2 + Co 2 (CO) 8 → (CO) 4 Co-(SnCl 2 )-Co(CO) 4

Использование

Раствор хлорида олова (II), содержащий немного соляной кислоты , используется для лужения стали, чтобы сделать жестяные банки . Прикладывается электрический потенциал, и на катоде посредством электролиза образуется металлическое олово .

Хлорид олова (II) используется в качестве протравы при окрашивании текстиля , потому что он дает более яркие цвета с некоторыми красителями, например, кошенилью . Эта протрава также использовалась отдельно для увеличения веса шелка.

В последние годы все больше марок зубных паст добавляют в состав хлорид олова (II) для защиты от эрозии эмали, например, Oral-B или Elmex .

Он используется в качестве катализатора в производстве пластиковой полимолочной кислоты (PLA).

Он также находит применение в качестве катализатора между ацетоном и перекисью водорода для образования тетрамерной формы перекиси ацетона .

Хлорид олова (II) также находит широкое применение в качестве восстановителя . Это видно по его использованию для серебрения зеркал, когда на стекло наносится серебристый металл:

Sn 2+ (водн.) + 2 Ag + → Sn 4+ (водн.) + 2 Ag (тв.)

Родственное восстановление традиционно использовалось в качестве аналитического теста для 2+ (водн.) . Например, если в раствор хлорида ртути(II) по каплям добавить SnCl 2 , сначала образуется белый осадок хлорида ртути(I) ; при добавлении большего количества SnCl 2 он становится черным, так как образуется металлическая ртуть. Хлорид двухвалентного олова можно использовать для проверки на наличие соединений золота . SnCl 2 становится ярко — фиолетовым в присутствии золота (см. Пурпур Кассия

).

При анализе ртути с помощью атомно-абсорбционной спектроскопии необходимо использовать метод холодного пара, а в качестве восстановителя обычно используют хлорид олова (II).

В органической химии SnCl 2 в основном используется в восстановлении Стивена , посредством чего нитрил восстанавливается (через соль имидоилхлорида ) до имина , который легко гидролизуется до альдегида . [7]

Реакция обычно лучше всего протекает с ароматическими нитрилами Aryl -CN. Родственная реакция (называемая методом Зонна-Мюллера) начинается с амида, который обрабатывают PCl 5 с образованием соли имидоилхлорида.

Восстановление по Стивену сегодня используется меньше, потому что оно в основном вытеснено восстановлением гидридом диизобутилалюминия .

Кроме того, SnCl 2 используется для селективного восстановления ароматических нитрогрупп до анилинов . [8]

SnCl 2 также восстанавливает хиноны до гидрохинонов .

Хлорид двухвалентного олова также добавляется в качестве пищевой добавки с номером E E512

в некоторые консервы и продукты в бутылках, где он служит в качестве агента, сохраняющего цвет, и антиоксиданта .

SnCl 2 используется в радионуклидной ангиографии для восстановления радиоактивного агента технеция -99m- пертехнетата , чтобы способствовать связыванию с клетками крови.

Водный хлорид олова используется многими любителями и профессионалами в области аффинажа драгоценных металлов в качестве индикатора золота и металлов платиновой группы в растворах. [9]

Расплавленный SnCl 2 может быть окислен с образованием высококристаллических наноструктур SnO 2 . [10] [11]

Как сделать олово в домашних условиях? Пошаговый процесс литья

Температура плавления олова всего 231 °C. А вот точка его кипения находится в пределах 2 300 °C. Температуру, при которой металл будет расплавлен, можно достичь в домашних условиях.

То есть можно вполне, разумеется, при соблюдении определенных правил и техники безопасности, выполнять литье из олова дома. В промышленных условиях для литья олова применяют специальные центробежные литейные машины.

Для изготовления форм применяют гипс, алебастр, эпоксидную смолу, силикон и разумеется, металл.

Процесс литья из олова в промышленности

Создание формы, это, пожалуй, самый ответственный процесс. Для начала необходимо создать эскиз будущей модели. После этого модель изготавливают из полимерной глины. Для нанесения мелких деталей необходимо использовать шило.

Другой, не менее важный процесс – изготовление литьевой формы. При ее изготовлении необходимо обеспечить наличие правильного разъема.

Он нужен для того, что бы можно было извлечь готовую отливку и при этом не нанести повреждений самому изделию.

Оснастка из силикона для литья из олова

Изготовление оснастки из силикона потребует большего количества материала и времени. Это вызвано тем, что ее необходимо подвергнуть процессу вулканизации.

Но в результате всех хлопот будет получена многооборотная оснастка для литья оловянных изделий. В случае если будущая деталь будет достаточно сложной, то необходимо будет предусмотреть наличие закладных деталей.

Нельзя забывать и о воздуховодах, через них, по мере заполнения формы оловом, должен выходить воздух.

Важным элементом конструкции оснастки является отверстие, через которое будут выполнять заливку. Если оно будет маленьким, то металл будет поступать слишком медленно и процесс застывания может начаться до ее полного заполнения.

Перед началом литья необходимо соединить полуформы вместе и поместить между листом фанеры. Лист должен быть толщиной не менее 12 миллиметров, размер должен превышать габариты металлоформы.

По окончании сборки всю конструкцию стягивают жгутом.

Две полуформы между листами фанеры, стянутые жгутом

Технология литья не отличается большой сложностью, готовить металл к заливке имеет смысл после окончательной сборки формы. Для этого его необходимо хорошо прогреть. После того как на его поверхности появиться пленка желтоватого цвета можно считать, что олово готово к розливу.

Если металл будет перегрет, то на поверхности расплава будет плавать синяя или фиолетовая пленка. Расплавленный металл заливают тонкой струйкой. При этом для удаления воздуха можно слегка постукивать корпусу. Открывать форму можно только после того, как отлитая деталь полностью остынет. Для изъятия отливки нужно использовать щипцы.

Надо быть готовым к тому, что первое полученное изделие будет иметь некоторые дефекты поверхности.

Удаление излишек олова (облой)

Последовательность механической обработки выглядит следующим образом. Сначала удаляют облой. Так, называют излишки расплава, которые затекают в шов формы. Для этого применяют шабер. Для удаления литников применяют бокорезы. Для окончательной обработки швов используют абразивную шкурку с самым мелким зерном (нулевку).

Все, что нужно знать о жидком олове, изготовление раствора своими руками

Олово — один из химических элементов, нашедшее применение в различных промышленных сферах и быту. Это легкий металл, пластичный, ковкий и легкоплавкий. Имеет серебристо-белый оттенок и блеск. Одна из форм вещества — жидкая.

Используется в основном в радиостроении. Жидкое олово прекрасно подходит для химического лужения медных деталей, в частности печатных плат.

Подобный способ обработки значительно увеличивает срок их службы и предотвращает образование коррозии.

Инструменты и материалы для литья

Олово практически идеальный материал для выполнения литья и в домашних, в промышленных условиях. Какие будут нужны материалы и инструменты для производства формы и выполнения литья. Для изготовления формы потребуется герметик и гипс. Из первого будет изготавливаться сама оснастка, а гипс потребуется для изготовления каркаса, в который будет установлена технологическая оснастка.

Инструменты для литья из олова

Кроме, названных материалов потребуется несложный слесарный инструмент – напильники с разным сечением, плоскогубцы, паяльник и пр.

Как сделать солдатиков своими руками из разных материалов

• 4 Июля, 2019
• Поделки
• Наталья Пенчковская

Солдатиков для мальчишеских игр можно сделать абсолютно из разных материалов – из дерева и палочек от мороженого, из бумаги и картона, вырезать из дерева или вылить в форме, используя олово. В статье рассмотрим, как сделать солдатиков своими руками. Это простые варианты, с изготовлением которых справятся даже школьники.

Вы узнаете, как быстро создать целую армию из картонных втулок от туалетной бумаги и бумажных трубочек. Рассмотрим также способы лепки солдатов из пластилина или глины, а также расскажем, как правильно выливать оловянных воинов в самостоятельно приготовленных формах из гипса.

Для изготовления обмундирования человечка с оружием или просто в военной форме используют самый разный материал. Потом заготовку нужно покрасить в выбранные цвета, будь то современный воин или солдат старинной армии. Ребенок может проявить фантазию и украсить мундир любыми мелкими деталями.

В зависимости от вида основного материала выбирают гуашь или акриловые краски, оловянных человечков можно просто отшлифовать и натереть войлоком, чтобы солдатик блестел, как зеркало.

Формы для литья олова

Для изготовления литьевой оснастки применяют такие материалы, как гипс или силикон. Все зависит от детали и ее назначения. К самой простой можно отнести гипсовую. Для ее изготовления понадобится коробка из дерева, некоторое количество гипса и кусок металлической трубки.

Создание оснастки выполняется в несколько шагов:

1. Приготовление гипсовой смеси. Она по внешнему виду должна напоминать густую сметану.
2. Смесь вываливают в заранее приготовленную коробку и разравнивают.
3. Для получения полуформы необходимо взять деталь и наполовину погрузить ее в приготовленный гипс. Аналогичную операцию необходимо выполнить со второй половиной детали. В результате будут получены 2 полуформы.
4. Полуформы надо соединить, или скрепить с помощью замков или просто стянуть тугой резинкой. В то место, через которое будет заливаться расплав олова надо вставить приготовленную металлическую трубу.

В принципе литьевая оснастка готова к работе. Расплав олова можно спокойно заливать в полученную форму.

В чем отличие гипсовых форм от других – главное они имеют меньшую стойкость. Если их поверхность не подготавливать, то такая оснастка может выдержать один – два цикла.

Изделия из олова и другие области применения чистого металла, а также его различных сплавов

Несмотря на свое наименование – «стойкий», олово к прочным металлам не относится. Оно слишком легкое и ковкое, чтобы его можно было применять для производства любых несущих конструкций.

А вот ковкость при относительно низкой температуре и пластичность делают вещество весьма популярным в соответствующей области.

О том, как можно использовать олово, где купить его для пайки, какие припои с ним возможны — все это и даже больше вы узнаете из данной статьи.

Примечания

• Н. Н. Гринвуд, А. Эрншоу, Химия элементов
  , 2-е изд., Баттерворт-Хайнеманн, Оксфорд, Великобритания, 1997.
• Справочник по химии и физике
  , 71-е издание, CRC Press, Анн-Арбор, Мичиган, 1990.
• The Merck Index
  , 7-е издание, Merck & Co, Рэуэй, Нью-Джерси, США, 1960 г.
• А. Ф. Уэллс, « Структурная неорганическая химия
  », 5-е изд., издательство Оксфордского университета, Оксфорд, Великобритания, 1984.
• Дж. Марч, Передовая органическая химия
  , 4-е изд., с. 723, Уайли, Нью-Йорк, 1992 г.