# Cín

### Z Wikipedie, otevřené encyklopedie

Cín, chemická značka Sn (lat. Stannum) patří mezi kovy, které jsou známy lidstvu již od starověku především jako součást slitiny zvané bronz. Má velmi nízký bod tání a je dobře kujný a odolný vůči korozi. Nachází využití při výrobě slitin (bronz, pájky, ložiskový kov), v potravinářství při dlouhodobém uchovávání potravin (pocínování konzerv, cínové fólie) a při výrobě uměleckých předmětů.

## [editovat] Základní fyzikálně - chemické vlastnosti

Relativní atomová hmotnost: 118,71 amu

Atomové číslo: 50

Hustota: 7,310 g/cm3

Tvrdost: 1,5 (Mohsova stupnice tvrdosti)

Teplota tání: 231,9° C, tj. 505,1 K

Teplota varu: 2 602 °C, tj. 2 875 K

Nízkotavitelný kov, používaný člověkem již od starověku. Cín je v normálním prostředí značně odolný proti korozi a zároveň je zdravotně prakticky nezávadný. Ve sloučeninách se vyskytuje v mocenství: Sn+2 a Sn+4.

Vůči působení silných minerálních kyselin není cín příliš odolný. Velmi ochotně se rozpouští předvším v kyselině chlorovodíkové za přítomnosti i malých množství oxidačních činidel (HNO3, H2O2 …). Také v silně alkalických roztocích se kovový cín poměrně rychle rozpouští za vzniků ciničitanováno aniontu [SnO3]-2.

Kovový cín se vykytuje ve dvou alotropních modifikacích: šedý α - cín, krystalizující v kubické soustavě a bílý β - cín, který se vyskytuje v tetragonální krystalické soustavě. Přechod mezi těmito dvěma formami nastává při teplotě 13,2 °C. Jsou-li cínové předměty (nádoby, sošky) dlouhodobě vystaveny nízkým teplotám, může dojít k přechodu původně bílého cínu na šedou modifikaci a předmět se rozpadne na prach. Tento jev je označován jako cínový mor a byl znám již od středověku, kdy přes zimu teploty v hradních místnostech mohly klesnout pod uvedenou hodnotu a došlo ke zničení cínových nádob.

## [editovat] Výskyt a výroba

cínová nádoba

Celkově je cín v zemské kůře poměrně vzácným prvkem. Průměrný obsah činí pouze 2 - 4 ppm (mg/kg). V mořské vodě činí jeho koncentrace pouze 3 mikrogramy v jednom litru. Předpokládá se, že ve vesmíru připadá na jeden atom cínu přibližně 30 miliard atomů vodíku.

Hlavní cínovou rudou je kasiterit neboli cínovec, chemicky oxid cíničitý SnO2. Vyskytuje se v cínovcových žilách a pegmatitech, hromadí se v náplavech. V České republice jsou poměrně bohatá naleziště cínových rud, např. Cínovec, Horní Krupka, Horní Slavkov. Světová ložiska jsou především v Barmě, Indonésii, Malajsii, Bolívii, Brazílii, Rusku (Jakutsko a Čukotka), Nigérii a Austrálii.

Výroba kovového cínu z rudy je jednoduchá, jde o žárovou redukci uhlím:

  SnO2 + 2 C → Sn + 2 CO

Z pocínovaných kovových povrchů se cín zpětně získává působením plynného chloru.

## [editovat] Historie a výroba v minulosti

V bibli i v nejstarších spisech Řeků a Římanů se vyskytují pojmy, která mnozí badatelé vztahují k výrobě cínu. Není nijak vyloučeno, že cín byl znám velmi dávno, především pro svou poměrně snadnou výrobu z rud. Herodotos mluví o cínových ostrovech a Plinius píše, že cín je dražší než olovo a že se dováží z cínových ostrovů v Atlantickém oceánu. Za cínové ostrovy se pokládají ostrovy Scillské u pobřeží jižní Anglie, odkud Feničané cín vyváželi do Východní Evropy a Západní Asie. Později poskytovalo Feničanům dostatek cínu Španělsko. Těžba cínové rudy na Pyrenejském poloostrově zanikla v dobách, kdy se Maurové usazovali ve Španělsku. Začátkem tisíciletí byla nejdůležitější naleziště cínovce v Evropě v Anglii v Cornwallu a Devonshire.

V Krušných horách, které se proslavily bohatstvím cínové rudy, se začalo s dobýváním cínu v Krupce r. 1200. V 15. stol. byly založeny hutě v Cínovci a v 16. stol. ve Slavkově.

### [editovat] Postup historické výroby

Cínovec se rozemele, plaví a potom se praží, aby se odstranily síra a arzen. Propírání i pražení rudy se obvykle několirát opakuje. Tím způsobem se obohatí cínová ruda na obsah až 70 % cínu. Z cínovce se získává kov redukcí uhlím v peci. V Čechách v Krupce je v provozu jedna šachtová pec , která se plní střídavě dřevěným uhlím a rudou. Obdržený cín není zcela čistý a proto se dále rafinuje.

Rafinace cínu se provádí na nakloněné nístěji, pokryté žhavým uhlím. Na uhlí se vlije v šachtové peci získaný cín, který stéká po žhavém uhlí a zanechává na něm nečistoty. Práce s naléváním cínu na uhlí se opakuje tolikrát, až cín na uhlí nezanechává zbytky při odtékání. Vyčištěný cín se lije do kadlubů.

Protože je cínu značný nedostatek, vyrábí se cín i ze zbytků a odřezků bílého plechu. Při výrobě se použije elektrického proudu. Elektrolytem je roztok hydoxidu sodného NaOH, anodu tvoří drátěný košík naplněný odpadky bílého plechu. Na železné katodě se usazuje houbovitý cín, který se vybírá a taví za vzniku velmi čistého kovu. Železné odpadky po odstranění cínu se se použijí jako šrot při výrobě železa a oceli.

## [editovat] Využití

Se zpracováním cínu litím do různých forem se setkáváme již od poloviny 3. tisíciletí př. n. l. I v antice byla výroba cínových předmětů vysoce ceněna, ale cínařství dosáhlo vrcholu v evropském středověku, renesanci a baroku. Hlavními výrobky z té doby jsou užitkové a liturgické nádoby, svícny, křtitelnice. Povrch těchto výrobků byl zdoben reliéfy, rytím, cizelováním a leptáním. Později byly z cínu odlévány i drobné hračky (cínoví vojáčci), sošky, pamětní medaile apod.

V současné době je těžiště využití kovového cínu v potravinářství. Vysoká odolnost cínu proti korozi a jeho zdravotní nezávadnost ho určují jako ideální materiál pro styk s dlouhodobě uchovávanými potravinami. Protože cena samotného cínu je poměrně vysoká, je plech pro výrobu konzerv obvykle ze slitin železa a cínem v tenké vrstvě je pokrýván vnitřní povrch, který je v kontaktu s potravinami. Podobně se upravují i kovové povrchy zařízení pro potravinářský průmysl – trubky, kotle, reaktory… Z cínu lze také vyválcovat tenké fólie (staniol), které se opět uplatňují při ochraně potravin nebo jiných předmětů před korozí.

Ve sklářském průmyslu je lití skleněných tabulí na roztavený cín ideální metodou pro výrobu dokonale rovných skleněných ploch o značně velkých rozměrech (výkladní skříně, okna moderních výškových budov a dalších).

Elementární cín získává supravodivé vlastnosti při teplotách pod 3,72 K. Dosažení této teploty není technicky příliš obtížné a proto cínové krystaly sloužily jako první materiál pro studium jevů supravodivosti ( např. Meissnerův jev).

## [editovat] Slitiny cínu

Základní nevýhodou čistého cínu je skutečnost, že je velmi měkký a nehodí se proto k výrobě nástrojů nebo zbraní. Teprve objev slitin cínu s mědí a dalšími kovy umožnil rozkvět starověké metalurgie a přispěl k rychlejšímu vývoji civilizace.

bronzová křtitelnice

- Bronz jako slitina cínu s mědí dala jménu celé epoše lidských dějin – doba bronzová. Vlastnosti bronzu spojují pozitivní vlastnosti obou jeho složek: cín podstatným způsobem zvyšuje pevnost a tvrdost a zároveň má vzniklá slitina nižší bod tání než měď a snáze se proto zpracovává litím. Bronzové nože a meče mají lepší užitné vlastnosti než železné a přitom se mnohem snáze vyrábějí. Předpokládá se proto, že nástup masové výroby a využití železa a oceli byl způsoben především výrazným nedostatkem snadno dostupných cínových rud a tím výrazným zdražením bronzových nástrojů.

- - Bronzy mají mnoho využití i v současné době. O významu, jaký je člověkem bronzu připisován svědčí např. i to, že za třetí místo v nějaké sportovní disciplíně se uděluje bronzová medaile, hned po zlaté a stříbrné.

- - Bronz vykazuje velkou odolnost při styku s mořskou vodou a vyrábějí se z něj důležité součásti průmyslových aparatur, které jsou trvale vystaveny jejímu působení (potrubí a ventily pro její rozvod).

- - Bronz je dodnes pokládán za nejlepší slitinu pro výrobu zvonů, jsou z něj odlévány různé sochy a kovové plastiky, protože prakticky neomezeně vzdoruje vlivům počasí. Velmi významné a ceněné jsou také čínské bronzové umělecké předměty.

- - Tzv. fosforové bronzy obsahují navíc přibližně 1 % fosforu a vyznačují ještě zvýšenou tvrdostí, mechanickou a chemickou odolností.

- Zvýšením obsahu cínu v bronzu se získá jeho speciální odrůda, slitina nazývaná dělovina. Tato slitina sloužila ve středověku pro výrobu těžkých palných zbraní a nebylo proto výjimkou, že se kostelní zvony přetavovaly na děla.

- Dalším typem měď obsahujících slitin je ložiskový kov. Jde o slitinu s přibližným složením 80 - 90 % Sn, která obsahuje navíc měď, olovo a antimon. Vyznačuje se především vysokou odolností proti otěru i když jsou poměrně měkké – slouží pro výrobu kluzných ložisek pro automobilový průmysl a další aplikace.

- Velkou skupinu slitin cínu představují pájky. Nejjednoduššími cínovými pájkami jsou slitiny s olovem, používané pro pájení jednoduchých elektrických obvodů nebo instalatérské práce. Bod tání těchto pájek je dán poměrem obou kovů, pohybuje se v rozmezí 250 – 400 °C.

- - Pro složitější aplikace se odlévají komplikovanější směsi, obvykle se jedné o slitiny cínu, olova, kadmia a antimonu. Pro zvýšení bodu tání, zvýšení pevnosti a vodivosti spoje se často ještě navíc leguje do slitiny stříbro. Pro účely, vyžadující zvlášť velkou tvrdost spoje se navíc přidává i fosfor, který však zvyšuje křehkost materiálu.

- - V současné době je z ekologického hlediska zvyšován tlak na odstranění toxických těžkých kovů jako je olovo a kadmium z elektronických produktů každodenního použití. V souvislosti s tím roste poptávka po pájkách složených pouze ze stříbra a cínu, přes jejich vyšší cenu.

- Dalším využitím cínu je tzv. varhanní kov, ze kterého se vyrábějí varhanní píšťaly. Je to slitina cínu a olova, obsah cínu určuje kvalitu píšťaly a její zvuk. Čím více cínu, tím větší má pak výsledný zvuk lesk, většinou se jedná o kompromis mezi výrobními náklady a požadovaným zvukem.

## [editovat] Sloučeniny

Cín vytváří s většinou minerálních kyselin dvě řady solí s mocenstvím Sn+2 a Sn+4. Ve vodných roztocích jsou ionty o uvedeném mocenství stálé pouze v přítomnosti velkého nadbytku kyselin (především HCl stabilizuje ion Sn+4 tvorbou silných chlorokomplexů). Roztoky cínatých solí Sn+2 se ve styku se vzdušným kyslíkem pozvolna oxidují na soli cíničité.

Hlavní praktické uplatnění nalézají roztoky cínatých solí jako redukční činidla střední síly. Jsou nasazovány jak v organické tak anorganické syntéze i v analytické chemii v reduktometrických titracích nebo při tvorbě těkavých hydridů arzenu nebo antimonu.

Wikimedia Commons nabízí multimediální obsah k tématu
Cín

Periodická tabulka chemických prvků
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18
H | (přehled) | He
Li | Be |  | B | C | N | O | F | Ne
Na | Mg |  | Al | Si | P | S | Cl | Ar
K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr
Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe
Cs | Ba | * | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn
Fr | Ra | ** | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Uub | Uut | Uuq | Uup | Uuh | Uus | Uuo
*Lanthanoidy | La | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu
**Aktinoidy | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr

Skupiny prvků: Kovy - Nekovy - Polokovy - Blok s - Blok p - Blok d - Blok f

Citováno z „http://cs.wikipedia.org../../../c/%C3%AD/n/C%C3%ADn.html“

Kategorie: Chemické prvky | Kovy

##### Views

- Článek
- Diskuse
- Aktuální verze

##### Hledání

##### V jiných jazycích

- العربية
- Asturianu
- Azərbaycan
- Български
- Bosanski
- Català
- Cebuano
- Corsu
- Cymraeg
- Dansk
- Deutsch
- Ελληνικά
- English
- Esperanto
- Español
- Eesti
- Suomi
- Français
- Galego
- עברית
- Hrvatski
- Magyar
- Հայերեն
- Bahasa Indonesia
- Ido
- Íslenska
- Italiano
- 日本語
- Lojban
- 한국어
- Kurdî / كوردي
- Kernewek
- Latina
- Lëtzebuergesch
- Lietuvių
- Latviešu
- Nahuatl
- Plattdüütsch
- Nederlands
- ‪Norsk (nynorsk)‬
- ‪Norsk (bokmål)‬
- Occitan
- Polski
- Português
- Runa Simi
- Русский
- Srpskohrvatski / Српскохрватски
- Simple English
- Slovenčina
- Slovenščina
- Српски / Srpski
- Svenska
- Тоҷикӣ
- ไทย
- Türkçe
- Oyghurque
- Українська
- O'zbek
- 中文
- Bân-lâm-gú
- 粵語