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| Eigenschaften:
Zinn ist ein silberweiß glänzendes und relativ weiches Schwermetall. Es lässt sich mit dem Messer leicht ritzen und man kann es zu hauchdünnen Folien auswalzen (früher "Stanniol"). Zinn ist aber nicht ganz so weich wie Blei. Beim Verbiegen einer Zinnstange kommt es zu einem knirschenden Geräusch (Zinngeschrei). Vom Zinn sind drei Modifikationen bekannt: Oberhalb von 13,25°C geht das graue, kubisch orientierte a-Zinn in weißes tetragonal orientiertes b-Zinn über. Oberhalb von 162°C wird das Zinn spröde und man erhält rhombisch orientiertes g-Zinn, das beim Herunterfallen in Stücke zerspringt oder im Mörser zu einem grauen Pulver zerrieben werden kann. Das a-Zinn besitzt bei geringen Temperaturen die unangenehme Eigenschaft, dass es allmählich zu einem grauen Pulver zerfällt. Diese Erscheinung, die häufig an alten Orgelpfeifen zu beobachten ist, wird auch als Zinnpest bezeichnet. Durch Legieren mit anderen Metallen, z.B. mit Antimon, Wismut oder Blei kann dieses Phänomen stark verlangsamt werden. Zusätze von Aluminium, Cobalt, Magnesium, Mangan oder Zink beschleunigen dagegen den Vorgang. Reines Zinn hat einen relativ niedrigen Schmelzpunkt, weshalb man es bereits mit einer Kerzenflamme schmelzen kann. Das "Zinngießen" ist ein beliebter Brauch an Silvester. Die im Wasser abgekühlten Figuren gelten als Glücksbringer für das folgende Jahr:   Bei Zimmertemperatur ist Zinn gegen Luft und Wasser beständig, da es sich allmählich mit einer dünnen Oxidschicht überzieht, die das darunter liegende Metall vor weiterer Korrosion schützt. Beim Erhitzen auf ca. 1500°C verbrennt es mit hellem Licht zu Zinn(IV)-oxid (Zinnasche): Sn + O2 -----> SnO2 DHR = -581 kJ/mol Mit Salzsäure reagiert es zu Zinn(IV)- oder Zinn(II)-chlorid: a-Sn + 4 HCl -----> SnCl4 + 2H2 b-Sn + 2 HCl -----> SnCl2 + H2 Mit konzentrierter Salpetersäure reagiert es unter Bildung von Stickstoffdioxid zu einem weißen Pulver von Zinnsäure. Mit Laugen entstehen Hexahydroxostannate. |
| Vorkommen:
Mit einem Massenanteil von 0,0035% steht Zinn an 30. Stelle der Elementhäufigkeit in der Erdhülle. Sehr selten findet es sich in der Natur im gediegenen Zustand. Das wichtigste Zinnerz ist der rötlichbraune bis schwarze Zinnstein (Cassiterit, SnO2). Die Hauptvorkommen liegen in Australien, Malaysia, Indonesien, Bolivien, Thailand, Nigeria, Kongo und Zaire.  |
| Geschichtliches:
Zinn gehört zu den zehn Metallen des Altertums. Die ältesten Funde weisen auf die Verwendung von Zinn in Bronzelegierungen hin (Zinn-Kupfer-Legierungen). Diese traten im 3. Jahrtausend vor Christus in Beilen und Pfeilspitzen auf ("Bronzezeit"). Reines Zinn kannten im 18. Jahrhundert vor Christus die alten Griechen, aber auch die Chinesen und Japaner im gleichen Zeitraum. Um 700 vor Christus erzeugten die alten Ägypter Zinnfolien, mit denen sie Mumien einwickelten. Der römische Geschichtsschreiber Plinius der Ältere (24-79) beschrieb die Verwendung einer Blei-Zinn-Legierung zum Verlöten und das Überziehen von Kupfergefäßen mit einer dünnen Zinnschicht. In den Mittelmeerländern fand sich kaum Zinnerz, daher musste es aus Britannien oder aus China importiert werden. Bis zum 13. Jahrhundert lieferte England den Hauptanteil des europäischen Zinns. Anfang des 12. Jahrhunderts entstanden in Böhmen und in Sachsen die ersten Zinngruben. Zunächst hielt man Zinn für eine Abart des Bleis und bezeichnete es als "weißes Blei", im Gegensatz zum "echten" Blei, dem "schwarzen Blei". Der Name leitet sich von dem altnordischen Wort "tin", bzw. vom althochdeutschen "zin" ab, was soviel bedeutet wie "Stab" oder "Platte".  |
| Herstellung:
Die Zinnerze werden zuerst zerkleinert und dann durch Aufschlämmung, Flotation und durch magnetische und elektrostatische Scheidung angereichert. Dann werden Verunreinigungen wie Arsen und Schwefel durch Rösten entfernt. Die Gewinnung des Metalls aus dem Erz erfolgt schließlich durch eine Reduktion mit Kohlenstoff: SnO2 + 2 C -----> Sn + 2 CO SnO2 + 2 CO -----> Sn + 2 CO2 Das erhaltene Rohzinn besitzt einen Reinheitsgrad von 97-99%. Die Reinigung von den restlichen Verunreinigungen wie Eisen, Kupfer und Antimon erfolgt durch Seigerung: Das Rozinn wird in einer schiefen Ebene knapp über seine Schmelztemperatur erhitzt. Das flüssige Zinn läuft ab und das schwer schmelzbare Eisen bleibt in der Schlacke zurück. Ein relativ großer Anteil (mehr als ein Drittel) des heute verwendeten Zinns erfolgt durch Recycling aus Altmetall. Dabei werden z.B. Weißblechabfälle zusammen mit Nitraten in Natronlauge gelöst. Es entsteht Natriumstannat, aus dem durch Elektrolyse das reine Zinn gewonnen wird. |
| Verwendung:
Etwa die Hälfte des erzeugten Zinns dient zum Verzinnen von Eisenblech bei der Herstellung von Konservendosen. Zur Herstellung von Lötzinn legiert man 64% Zinn mit 36% Blei. Lagermetalle für Achsenlager bei Maschinenwellen enthalten ebenfalls einen hohen Anteil an legiertem Zinn (bis zu 90% Anteil). Der Zinnanteil ermöglicht sehr gute Gleiteigenschaften der Legierung. Ein kleinerer Anteil dient zur Herstellung von Gebrauchsgegenständen wie Becher, Geschirr, Teller oder Figuren. Die heutigen Verpackungsfolien oder die Lametta für Christbäume werden nicht mehr aus Zinn, sondern aus Aluminium produziert. Hochreine Zinn-Einkristalle finden wie Silicium in elektronischen Bauteilen Verwendung. Zinnorganische Verbindungen werden in der Landwirtschaft als Fungizide, in der Kunststoffindustrie als Stabilisatoren und in Krankenhäusern als Desinfektionsmittel eingesetzt.  |
| Copyright: Thomas Seilnacht |
