Indium Germanium  Blei Antimon  
 Zinn                                                  50Sn
 engl. tin; lat. stannum ("Zinn")
 
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Relat. Atommasse   
Ordnungszahl    
Schmelzpunkt    
Siedepunkt    
Oxidationszahlen     
Dichte    
Härte (Mohs)     
Elektronegativität    
Elektronenkonfig.   
Natürl. Häufigkeit  
  
  
  
  
  
  
  
  
 
118,710    
50    
231,9681 °C    
2602 °C    
4, 2    
7,29 g/cm³   
1,8    
1,94 (Pauling)     
[Kr]4d105s25p2   
Sn-112: 0,97%  
Sn-114: 0,66%  
Sn-115: 0,34%  
Sn-116: 14,54%  
Sn-117: 7,68%  
Sn-118: 24,22%  
Sn-119: 8,59%  
Sn-120: 32,58%  
Sn-122: 4,63%  
Sn-124: 5,79%
 

     

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20 sek
Dieser Versuch verdeutlicht, was man unter dem "Zinngeschrei" versteht.
    
GHS-Piktogramme 
Zinn ist nicht 
kennzeichnungspflichtig. 
Gefahren (H-Sätze) 
--  
 
CAS-Nummer  
7440-31-5  
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Physikalisch-chemische Eigenschaften
Zinn ist ein silbrig glänzendes und relativ weiches Schwermetall. Es lässt sich mit einem Messer leicht ritzen, und man kann es zu hauchdünnen Folien auswalzen, die man früher "Stanniol" nannte. Zinn ist aber nicht ganz so weich wie Blei. Das knisternde Geräusch, das beim Verbiegen einer Stange aus Reinzinn entsteht, wird als "Zinngeschrei" bezeichnet. 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.   
 
 
 Zinngießen über einer Kerzenflamme
   
Zinngießen

 Zinn lässt sich bereits mit einer Kerzenflamme schmelzen.
   

Vom Zinn sind drei Modifikationen bekannt: Bei 13,3°C geht das graue, kubisch orientierte α-Zinn in weißes tetragonal orientiertes β-Zinn über. Oberhalb von 162°C wird das Zinn spröde und man erhält rhombisch orientiertes, halbmetallisches γ-Zinn, das beim Herunterfallen in Stücke zerspringt oder im Mörser zu einem grauen Pulver zerrieben werden kann. Das α-Zinn besitzt bei geringen Temperaturen die unangenehme Eigenschaft, dass es allmählich zu einem grauen Pulver zerfällt. Die an alten Orgelpfeifen oft entstehende Zinnpest wird durch diese Modifikation erzeugt. Durch das Legieren mit anderen Metallen wie mit Antimon, Bismut oder Blei kann dieses Phänomen weitgehend verhindert werden. Verunreinigungen mit korrosiv wirkenden Metallen wie Mangan oder Zink verstärken dagegen den Vorgang. 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 etwa 1500°C  verbrennt Zinnpulver mit dem Luftsauerstoff mit heller Lichterscheinung zu Zinn(IV)-oxid  
   
Sn + O2 reagiert zu  SnO2      ΔHR = -581 kJ/mol 
   
Metallische Zinnspäne reagieren mit Salzsäure zu Zinn(II)-chlorid  
     
Sn  +  2 HCl reagiert zu  SnCl2  +  H2    
   
Mit konzentrierter Salpetersäure reagiert Zinn unter Bildung von Stickstoffdioxid zu Zinnsäure, einem glasigen Pulver. Mit Laugen entstehen Hexahydroxostannate. Zinnwasserstoff oder Monostannan SnH4 ist ein toxisches Gas, das bei 150°C spontan zerfällt. 
   
Toxikologie 
Das Zinn und seine anorganischen Verbindungen sind zwar weit weniger toxisch als das Blei, aber nicht ganz unproblematisch. Sie gelangen vor allem über die Nahrung von zinnhaltigen Lebensmitteln in den menschlichen Körper. Aber auch zinnhaltige Dentallegierungen oder Konservendosen können zu einer Exposition führen. Akute Vergiftungserscheinungen wurden bei Personen beobachtet, die sauren Orangensaft aus einem Zinngefäß tranken. Anorganische Zinnverbindungen werden im Magen-Darm-Trakt in geringen Mengen zu organischen Zinnverbindungen umgewandelt. Diese sind sehr viel toxischer als die anorganischen Zinnverbindungen. Im Jahre 1954 starben in Frankreich etwa 100 Personen nach der Einnahme eines Medikaments an einem Gehirnödem. Das Arzneimittel war mit einer zinnorganischen Verbindung verunreinigt. Dieser Stoff wirkt im Zentralnervensystem als Gift; er löst Schlafstörungen, Hyperaktivität oder schwere Krämpfe aus.
  
Vorkommen 
Häufigkeit   weniger häufig

Elementares Zinn kommt in der Natur sehr selten im gediegenen Zustand oder in natürlichen Legierungen vor, beispielsweise im Yuanjiangit, einer Zinn-Gold-Legierung. Das wichtigste Zinnerz ist der rötlichbraune bis schwarze Cassiterit. Die Hauptförderländer des Erzes sind China, Peru, Indonesien, Bolivien, Brasilien und Australien. 
  
   
  
 Cassiterit aus Sierra County/USA

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 Der Cassiterit ist aus Zinnoxid aufgebaut.
 
 
Geschichte 
Zinn gehört zu den zehn Metallen des Altertums. Die ältesten Funde weisen auf die Verwendung von Zinn zusammen mit Kupfer in Bronzelegierungen hin. Diese traten im 3. Jahrtausend vor Christus in Beilen und Pfeilspitzen in der Bronzezeit auf. 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 von Blei und bezeichnete es als "weißes Blei", im Gegensatz zum "echten" Blei, dem "schwarzen Blei". Der Name leitet sich von dem altnordischen Wort "tin" oder vom althochdeutschen "zin" ab, was soviel bedeutet wie "Stab" oder "Platte".
Dem Zinn wurde in der Alchemie das Jupitersymbol zugeordnet. Die beiden Symbole links zeugen davon:  

      
  
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 reagiert zu  Sn  +  2 CO   
SnO2  +  2 CO reagiert zu  Sn  +  2 CO2   
   
Das erhaltene Rohzinn besitzt 97 bis 99 Prozent Reinheit. Die Reinigung von den restlichen Verunreinigungen wie Eisen, Kupfer und Antimon erfolgt durch Seigerung: Das Rohzinn 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. Mehr als ein Drittel des heute verwendeten Zinns wird durch Recycling aus Altmetall gewonnen. Dabei werden 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. Das klassische Lötzinn mit einer Schmelztemperatur von 179°C enthält 62 Prozent Zinn, 36 Prozent Blei und zwei Prozent Kupfer. Der Zusatz von Bismut senkt die Schmelztemperatur. Im bleifreien Lötzinn ist das Zinn mit bis zu fünf Prozent Silber legiert. Allerdings ist dann die Schmelztemperatur mit etwa 220°C höher.

Lagermetalle für Achsenlager bei Maschinenwellen enthalten bis zu 90 Prozent legiertes Zinn. 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.
  
   
  
Verzinnte Konservendose

Verzinnte Dose
 
 Das Verzinnen des Eisenblechs erhöht die Korrosionsbeständigkeit.
 
 
Zinnverbindungen im Portrait
 
         
 
 
Copyright: Thomas Seilnacht
www.seilnacht.com