ELEMENTDATEN
Position von Zinn im PSE

Zinn (OZ: 50)
IV. Hauptgruppe
Kohlengruppe
Normalzustand
Feststoff - Metall
weich, 2 Modifikationen: metallisch (tetragonal), pulverförmig-grau
7440-31-5
50
118,71
5,65

140,5 pm
74 (+4) pm
140 pm
Konfiguration [Kr] 4d10 5s² 5p²
Oxidationszahlen 4, 2
Ionisierungseng. 7,344
Dichte 7,29 g/cm³

1,96
1,7
4,30 eV

505.118 K
232 °C
2543.0 K
2270 °C
Natürliche Isotope
Sn-112: 1,0% Sn-114: 0,7% Sn-115: 0,4% Sn-116: 14,7% Sn-117: 7,7% (13,6 d)* Sn-118: 24,3% Sn-119: 8,6% (293 d)* Sn-120: 32,4% *metastabile Isotope; in Klammern: HWZ des metastabilen Zustands
Entdeckung
seit ca. 3500 Jahren bekannt
unbekannt
unbekannt
weiches Metall mit 2 Modifikationen: metallisch (tetragonal), pulverförmig-grau

Zinn

Symbol: Sn
Ordungszahl: 50

IV. Hauptgruppe (Kohlengruppe)

Namensbedeutung
Entdeckung
Vorkommen
Eigenschaften
Biologische Bedeutung
Isotope
Verwendung


Namensbedeutung

stannum (lat.): Zinn (engl.: tin)

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Entdeckung

Zinn und seine Verarbeitung muß in frühen Hochkulturen mindestens seit 2500 vor Christus bekannt gewesen sein. Nachweisbar ist seine Verwendung in Ägypten um 1500 v. Chr. In China wurde es spätestens seit 1800 v. Chr. verwendet. Als Legierungsmetall mit ist es für die Herstellung von Bronze unabdingbar. Je mehr Gebrauchsgegenstände und Waffen aus Bronze hergestellt wurden, desto größer wurde auch die Nachfrage nach Zinn. Da die Zinn-Vorkommen im Mittelmeerraum eher unbedeutend waren, mußte das Metall teilweise von weit herangeschafft werden. So entstanden schon damals ausgedehnte Handelsrouten, auf denen es zum Beispiel von Nordpersien nach Ägypten transportiert wurde. Die Bedeutung von Zinn wird daran deutlich, daß einige Historiker die These vertreten, der Trojanische Krieg um 1000 v. Chr. sei ein Kampf um den freien Zugang zu Rohstoffen aus Vorderasien wie zum Beispiel Zinn gewesen. Vermutungen gehen auch dahin, daß in derselben Zeit phönizische Händler durch die Meerenge von Gibralta bis an die Küsten England segelten, um dort Zinn zu erstehen. Die für damalige Verhältnisse reichen Lagerstätten Südenglands waren aber bereits im Mittelalter weitgehend erschöpft. Nachdem sich als Waffenmetall allgemein durchgesetzt und Bronze verdrängt hatte, wurde Zinn überwiegend in Gebrauchsgegenständen verwendet. Die teilweise kunstvoll verzierten Zinnkrüge und -teller aus dem Mittelalter können noch heute im Museum bewundert werden. Als Zinn-Bleilegierung wurde es zu Orgelpfeifen in Kirchen gefertigt. Industrielle Bedeutung erlangte es mit dem Beginn der Weißblechherstellung seit Mitte des vergangenen Jahrhunderts.

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Vorkommen

Zinn ist ein relativ häufiges Element, dessen Anteil am Aufbau der Erdkruste bei ca. 0,003 Gewichtsprozent liegt. Das Schwermetall ist zumindest in geringen Konzentration allgemein verbreitet, tritt aber nur in den seltensten Fällen gediegen auf. Die größte wirtschaftliche haben die Zinn-Mineralien Zinnstein, auch Kassiterit genannt, bei dem es ich um Zinndioxid handelt. Seine wichtigsten Vorkommen findet man in China, Indonesien, Brasilien und Bolivien. Bedeutende Förderstaaten sind auch Malaysia, die GUS, Thailand und Zaire. Neben Zinnstein ist auch das Zinn-Mineral Stannin (Zinnkies) von wirtschaftlichem Interesse.

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Eigenschaften

Zinn ist ein weiches, silbrigglänzendes Metall, von dem zwei Modifikationen bekannt sind. Zinn ist härter als Blei; es hat entsprechend der Mohs'schen Skala eine Härte von 1,8. a-Zinn ist ein graues Pulver; diese Modifikation ist unter 13°C beständig. ß-Zinn ist die metallisch-glänzende Hauptmodifikation des Schwermetalls, die es bei Temperaturen über 13°C annimmt (tetragonal), Von technischer Bedeutung ist nur die ß-Modifikation. Als 'Zinnpest' bezeichnet man dabei den langsamen Übergang der ß-Modifikation in die a-Form bei niedrigen Temperaturen. Dieser Prozeß kann durch die Legierung mit verhindert werden. Wird Zinn verbogen, gibt es ein charakteristisches Geräusch, das als 'Zinngeschrei' bekannt ist. An Luft und in Wasser ist das Metall unter Normalbedingungen sehr beständig, da es durch eine schützende Oxidschicht passiviert wird. Auch von verdünnten Säuren und Basen wird es nicht angegriffen. Dagegen wird es von konzentrierten Säuren und Basen unter Freisetzung von Wasserstoffgas zersetzt. Entsprechend seiner Elektronenkonfiguration kann Zinn die Oxidationszustände +2 und +4 annehmen. Wichtige Zinnverbindungen sind: Zinnwasserstoff, Zinn(II)-chlorid, Zinn(IV)-chlorid, Zinn(II)-oxid, Zinn(IV)-oxid, Zinn(II)-hydroxid und Zinn(II)-sulfid.

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Biologische Bedeutung

Zinn ist vermutlich für einige Arten essentiell. So ist es unter Umständen auch für den Menschen lebensnotwendig, gesicherte Erkenntnisse gibt es darüber aber nicht. Im Körper eines Erwachsenen mit einem durchschnittlichen Körpergewicht von 70 kg findet man ca. 15 mg Zinn. Die toxische Dosis liegt bei zwei Gramm; eine letale Dosis ist nicht bekannt. Obwohl Zinn selbst nur eine sehr geringe Toxizität hat, kann es zu gewissen Vergiftungserscheinungen kommen, wenn Lebensmittelkonserven mit dem Metall stark verunreinigt sind. Sie wirken sich durch Unwohlsein, Durchfall und Erbrechen aus. Im Gegensatz zur metallischen Form können einige Zinn-organische Verbindungen überaus giftig sein, so daß sie teilweise als Pilz- und Bakteriengifte im Einsatz sind.

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Isotope

Zinn hat zehn stabile Isotope. Den größten Anteil haben Sn-120 (32,4), Sn-118 (24,3%) und Sn-116 (14,7%). Dann folgen Sn-112 (1,0%), Sn-114 (0,7%), Sn-115 (0,4%), Sn-117 (7,7%), Sn-119 (8,6%), Sn-122 (4,6%) und Sn-124 (5,6%). Zwei von ihnen − Sn-117 und Sn-119) sind metastabil, das heißt, sie gehen nach einer kurzen instabilen Phase in einem dauerhaften stabilen Zustand über. Neben diesen zehn Isotopen sind 21 instabile Radionuklide bekannt. Von diesen hat Sn-126 mit ca. 100.000 Jahren die längste Halbwertszeit. Am schnellsten zerfallen Sn-133 (HWZ.: 1,42 Sekunden) und Sn-134 (HWZ.: 1,04 Sekunden).

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Verwendung

1992 wurden weltweit 176.000 Tonnen Zinn gefördert. Die Fördermenge war gegenüber 1985 um ca. 10% geringer. Die Produktionsmenge von Reinzinn lag 1992 bei 190.000 t gegenüber 209.000 t im Jahre 1985. Das Angebot übersteigt schon seit Jahren den Bedarf, so daß die Zinnpreise zurückgegangen sind. Ursache für den verminderten Bedarf ist die zunehmende Substitution von Zinn durch und Kunststoffe. Dennoch hat China seine Fördermenge in den vergangenen Jahren noch gesteigert: von 18.000 t (1985) auf 39.000 t (1992). Die Anwendungsbereiche für Zinn sind vielfältig: Der größte Teil des Metalls wird zur Herstellung von Weißblech verwendet. Es dient als Lötzinn und Legierungsmetall in Bronze. Ungefähr 5 Prozent der Gesamtmenge werden zu Zinnverbindungen weiterverarbeitet. Einige werden Kunststoffen wie PVC als Stabilisator beigemischt oder sind Zusätze in Antifoulingmittel für Farben. Zinn kann zu Folien ausgewalzt werden, die als Stanniol zu Verpackungszwecken dienen. Gerade in diesem Bereich wurde es allerdings durch verdrängt.




Rutherford Online - Lexikon der Elemente 2006
Elementbeschreibungen: Zinn
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