กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 29 นาที

ดีบุก

ดีบุกเป็นธาตุทางเคมีมีสัญลักษณ์Sn (มาจากภาษาละตินstannum ) และเลขอะตอม 50 ดีบุกเป็นโลหะสีเทา...

ดีบุก

กระป๋อง,  50 Sn
ลูกบอลดีบุกสีขาวขนาดเล็ก (ซ้าย) และดีบุกสีเทา (ขวา)
ดีบุก
อัลโลโทรปสีขาวเงิน, β (เบต้า) ; สีเทา, α (อัลฟา)
น้ำหนักอะตอมมาตรฐานA r °(Sn)
ดีบุกในตารางธาตุ
ไฮโดรเจนฮีเลียม
ลิเธียมเบริลเลียมโบรอนคาร์บอนไนโตรเจนออกซิเจนฟลูออรีนนีออน
โซเดียมแมกนีเซียมอะลูมิเนียมซิลิคอนฟอสฟอรัสกำมะถันคลอรีนอาร์กอน
โพแทสเซียมแคลเซียมสแกนเดียมไทเทเนียมวาเนเดียมโครเมียมแมงกานีสเหล็กโคบอลต์นิกเกิลทองแดงสังกะสีแกลเลียมเจอร์เมเนียมสารหนูซีลีเนียมโบรมีนคริปทอน
รูบิเดียมสตรอนเทียมอิตเทรียมเซอร์โคเนียมไนโอเบียมโมลิบเดนัมเทคนีเทียมรูทีเนียมโรเดียมแพลเลเดียมเงินแคดเมียมอินเดียมดีบุกพลวงเทลลูเรียมไอโอดีนซีนอน
ซีเซียมแบเรียมแลนทานัมซีเรียมพราเซโอดีเมียมนีโอไดเมียมโพรมีเทียมซาแมเรียมยูโรเปียมแกโดลิเนียมเทอร์เบียมดิสโพรเซียมโฮลเมียมเออร์เบียมทูเลียมอิตเทอร์เบียมลูทีเซียมแฮฟเนียมแทนทาลัมทังสเตนรีเนียมออสเมียมอิริเดียมแพลทินัมทองปรอท (ธาตุ)แทลเลียมตะกั่วบิสมัทพอโลเนียมแอสทาทีนเรดอน
แฟรนเซียมเรเดียมแอกทิเนียมธอร์เรียมโปรแทคติเนียมยูเรเนียมเนปทูเนียมพลูโตเนียมอเมริเซียมคูเรียมเบอร์คีเลียมแคลิฟอร์เนียมไอน์สไตเนียมเฟอร์เมียมเมนเดเลเวียมโนเบลียมลอว์เรนเซียมรัทเทอร์ฟอร์เดียมดับเนียมซีบอร์เจียมโบห์เรียมฮัสเซียมไมท์เนเรียมดาร์มสตัดเทียมรังสีเอกซ์โคเปอร์นิเซียมนิโฮเนียมเฟลโรเวียมมอสโกเวียมลิเวอร์โมเรียมเทนเนสซีนโอกาเนสสัน
GeSnPb
เลขอะตอม( Z )50
กลุ่มหมู่ 14 (หมู่คาร์บอน)
ระยะเวลาคาบเรียนที่ 5
ปิดกั้น พี-บล็อก
การจัดเรียงอิเล็กตรอน[ Kr ] 4d 10 5s 2 5p 2
อิเล็กตรอนต่อเปลือก2, 8, 18, 18, 4
คุณสมบัติทางกายภาพ
เฟสที่  STPแข็ง
จุดหลอมเหลว505.08  เคลวิน (231.93 องศาเซลเซียส, 449.47 องศาฟาเรนไฮต์)
จุดเดือด2875 เคลวิน (2602 องศาเซลเซียส, 4716 องศาฟาเรนไฮต์)
ความหนาแน่น(ที่อุณหภูมิ 20°C)สีขาว (β): 7.289 กรัม/ซม³สีเทา (α): 5.770 กรัม/ซม³ [ 3 ]
เมื่อเป็นของเหลว (ที่  อุณหภูมิหลอมเหลว )6.99 กรัม/ซม³
ความร้อนของการหลอมเหลวสีขาว (β): 7.03  กิโลจูล/โมล
ความร้อนของการระเหยสีขาว (β): 296.1 กิโลจูล/โมล
ความจุความร้อนโมลาร์27.112 จูล/(โมล·เคลวิน)
ความจุความร้อนจำเพาะ228.389 จูล/(กก.·เคลวิน)
ความดันไอ
พี  (ปาสคาล)1 10 100 1 กก. 10k 100 กก.
ที่  T  (K)1497 1657 1855 2107 2438 2893
คุณสมบัติของอะตอม
สถานะออกซิเดชันทั่วไป: −4, +2, +4 −3, [ 4 ] −2, [ 5 ] −1, [ 6 ] 0, [ 7 ] +1, [ 8 ] +3 [ 9 ]
ค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีระดับของพอลลิง: 1.96
พลังงานไอออนไนเซชัน
  • อันดับ 1: 708.6 กิโลจูล/โมล
  • อันดับที่ 2: 1411.8 กิโลจูล/โมล
  • อันดับ 3: 2943.0 กิโลจูล/โมล
รัศมีอะตอมเชิงประจักษ์: 140  น.
รัศมีโควาเลนต์139±4 น.
รัศมีแวนเดอร์วาลส์14:17 น.
เส้นสีในช่วงสเปกตรัม
เส้นสเปกตรัมของดีบุก
คุณสมบัติอื่นๆ
ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติดั้งเดิม
โครงสร้างผลึกสีขาว (β): ​โครงสร้างผลึกแบบเททราโกนัลที่มีจุดศูนย์กลางอยู่ที่ตัว ( tI4 )
ค่าคงที่แลตติส
โครงสร้างผลึกแบบเททราโกนัลที่มีจุดศูนย์กลางอยู่ที่ตัวสำหรับสีขาว (β): ดีบุก
สีขาว (β): a  = 583.13 pm c  = 318.11 pm (ที่ 20 °C) [ 3 ]
โครงสร้างผลึกสีเทา (α): โครงสร้างผลึกแบบเพชรลูกบาศก์ที่มีจุดศูนย์กลางอยู่ที่หน้า ( cF8 )
ค่าคงที่แลตติส
โครงสร้างผลึกทรงลูกบาศก์ของเพชรสำหรับสีเทา (α): ดีบุก
สีเทา (α): a  = 648.96 pm (ที่ 20 °C) [ 3 ]
การขยายตัวทางความร้อนสีขาว (β):21.76 × 10 −6 /K (ที่ 20 °C) [ a ] ​​สีเทา (α):5.20 × 10 −6 /K (ที่ 20 °C) [ 3 ]
การนำความร้อน66.8 วัตต์/(เมตร⋅เคลวิน)
ความต้านทานไฟฟ้า115 นาโนโอห์ม⋅เมตร (ที่ 0 องศาเซลเซียส)
การจัดเรียงแม่เหล็กสีขาว (β): พาราแมกเนติกสีเทา (α): ไดอะแมกเนติก[ 10 ]
ความไวต่อสนามแม่เหล็กโมลาร์สีขาว (β):+3.1 × 10 −6  ซม. 3 /โมล (298 K) [ 11 ]
โมดูลัสของยัง50 จีพีเอ
โมดูลัสเฉือน18 จีพีเอ
โมดูลัสปริมาตร58 จีพีเอ
ความเร็วเสียงแท่งบาง2730 เมตร/วินาที (ที่  ความเร็วรอบ ) (กลิ้ง)
อัตราส่วนปัวซอง0.36
ความแข็งโมห์ส1.5
ความแข็งบริเนลล์50–440 เมกะปาสคาล
หมายเลข CAS7440-31-5
ประวัติศาสตร์
การตั้งชื่อคำในภาษาโปรโตเยอรมัน
การค้นพบยุคก่อนประวัติศาสตร์ประมาณศตวรรษที่ 35 ก่อนคริสตกาล
เครื่องหมาย"Sn": มาจากภาษาละตินstannum
ไอโซโทปของดีบุก
ไอโซโทปหลัก[ 12 ]การผุพัง
ไอโซโทปความอุดมสมบูรณ์ครึ่งชีวิต( t 1/2 )โหมดผลิตภัณฑ์
112ส.น. 0.97 % มั่นคง
113ส.น. ซินธ์115.08 วันε113ใน
114ส.น. 0.66% มั่นคง
115 Sn 0.34% มั่นคง
116ส.น. 14.5% มั่นคง
117ส.น. 7.68% มั่นคง
118ส.น. 24.2% มั่นคง
119ส.น. 8.59% มั่นคง
120 Sn 32.6% มั่นคง
121ม. Sn ซินธ์ 43.9 ปีมัน77.6%121ส.น.
เบต้า22.4%121สบ
122ส.น. 4.63% มั่นคง
123ส.น. ซินธ์ 129.2 วันเบต้า123สบ
124ส.น. 5.79% มั่นคง
126ส.น. ติดตาม2.3 × 10 5  ปีเบต้า126สบ

ดีบุกเป็นธาตุทางเคมีมีสัญลักษณ์Sn (มาจากภาษาละตินstannum ) และเลขอะตอม 50 ดีบุกเป็นโลหะสีเทา มีความอ่อนนุ่มพอที่จะตัดได้ด้วยแรงเพียงเล็กน้อย[ 13 ]และแท่งดีบุกสามารถงอได้ด้วยมือโดยใช้แรงเพียงเล็กน้อย เมื่องอ แท่งดีบุกจะส่งเสียงที่เรียกว่า " เสียงร้องของดีบุก " ซึ่งเป็นผลมาจากการเกิดผลึกแฝดในผลึกดีบุก[ 14 ]

ดีบุกเป็นโลหะหลังทรานซิชันในหมู่ที่ 14ของตารางธาตุ ได้มาจากการแร่แคสซิเทอไรต์ เป็นหลัก ซึ่งประกอบด้วยสแตนนิกออกไซด์ ( SnO)2ดีบุกมีความคล้ายคลึงทางเคมีกับธาตุข้างเคียงในหมู่ 14 ทั้งสองชนิด ได้แก่เจอร์มาเนียมและตะกั่วและมีสถานะออกซิเดชัน หลักสอง สถานะ คือ +2 และ +4 ซึ่งเสถียรกว่าเล็กน้อย ดีบุกเป็น ธาตุ ที่มี มากเป็นอันดับที่ 49 บนโลก คิดเป็น 0.00022% ของเปลือกโลก และมี ไอโซโทปเสถียร 10 ชนิด ซึ่งมากที่สุดในตารางธาตุ เนื่องจากมีจำนวนโปรตอน เป็นเลขมหัศจรรย์

ดีบุกมีไอโซโทป หลักสองชนิด คือ ที่อุณหภูมิห้อง ไอโซโทปที่เสถียรคือ บีตาดีบุก ซึ่งเป็นโลหะสีเงินขาวและอ่อนตัวได้ ง่าย ส่วนที่อุณหภูมิต่ำ ไอโซโทปที่เสถียรคือ อัลฟาดีบุก ซึ่งเป็นโลหะสีเทาที่มีความหนาแน่นน้อยกว่า และมี โครงสร้าง ผลึกแบบเพชรดีบุกโลหะไม่เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน ได้ง่าย ในอากาศหรือน้ำ

โลหะผสมดีบุกชนิดแรกที่ใช้ในวงกว้างคือทองสัมฤทธิ์ซึ่งทำจาก ดีบุก 1/8 ส่วนและทองแดง 7/8 ส่วน( 12.5 % ​​และ 87.5% ตามลำดับ) ตั้งแต่ประมาณ 3000 ปีก่อนคริสตกาล หลังจาก 600 ปีก่อนคริสตกาล ดีบุกบริสุทธิ์ก็ถูกผลิตขึ้น ดีบุกผสมตะกั่ว (Pewter) ซึ่งเป็นโลหะผสมของดีบุก 85-90% โดยส่วนที่เหลือมักประกอบด้วยทองแดง พลวง บิสมัท และบางครั้งก็มีตะกั่วและเงิน ถูกนำมาใช้ทำเครื่องใช้บนโต๊ะอาหารตั้งแต่ยุคสำริด ในยุคปัจจุบัน ดีบุกถูกใช้ในโลหะผสมหลายชนิดโดยเฉพาะอย่างยิ่งตะกั่วบัดกรีอ่อนซึ่งโดย ทั่วไปมีดีบุก 60% หรือมากกว่า และในการผลิตฟิล์ม อินเดียมทินออกไซด์โปร่งใสที่นำไฟฟ้าได้ใน งานด้านอิเล็กโทร ออปติก การ ใช้งานที่สำคัญอีกอย่างหนึ่งคือการชุบดีบุกเพื่อป้องกันการกัดกร่อนของเหล็กเนื่องจากดีบุกอนินทรีย์มีความเป็นพิษต่ำ เหล็กชุบดีบุกจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการบรรจุอาหารในรูปแบบ " กระป๋องดีบุก " อย่างไรก็ตามสารประกอบออร์กาโนทิน บางชนิด อาจมีพิษร้ายแรงมาก  

ลักษณะเฉพาะ

ทางกายภาพ

หยดดีบุกหลอมเหลวที่แข็งตัวแล้ว

ดีบุกเป็นโลหะสีเงินขาว ที่อ่อนนุ่ม ยืดหยุ่นดัดได้และ มี ผลึกสูงเมื่อแท่งดีบุกถูกดัดงอจะได้ยินเสียงแตกที่เรียกว่า "เสียงร้องของดีบุก" ซึ่งเกิดจากการแฝดของผลึก [ 14 ] คุณสมบัตินี้พบได้ในอินเดียม แคดเมียม สังกะสี และปรอทในสถานะของแข็งดีบุกหลอมเหลวที่อุณหภูมิประมาณ 232 ° C ( 450 °F) ซึ่งต่ำที่สุดในกลุ่มที่ 14 และเดือดที่ 2,602 °C (4,716 °F) ซึ่งต่ำเป็นอันดับสอง (รองจากตะกั่ว ) ในกลุ่มเดียวกัน จุดหลอมเหลวจะลดลงอีกเหลือ 177.3 °C (351.1 °F) สำหรับอนุภาคขนาด 11 นาโนเมตร[ 15 ] [ 16 ]

วิดีโอภายนอก
ไอคอนวิดีโอการเปลี่ยนสถานะ β–α ของดีบุกที่อุณหภูมิ −40 °C (ภาพเคลื่อนไหวแบบเร่งเวลา; หนึ่งวินาทีของวิดีโอเท่ากับหนึ่งชั่วโมงในเวลาจริง)

β-ดีบุก หรือที่เรียกว่าดีบุกขาวเป็นอัลโลโทรป (รูปแบบโครงสร้าง) ของดีบุกธาตุที่มีความเสถียรที่อุณหภูมิห้องขึ้นไป มีคุณสมบัติเป็นโลหะและอ่อนตัวได้ และมี โครงสร้างผลึกแบบเท ทราโกนัลที่มีจุดศูนย์กลางอยู่ที่ตัว α-ดีบุก หรือดีบุกสีเทาเป็นรูปแบบที่ไม่ใช่โลหะ มีความเสถียรที่อุณหภูมิต่ำกว่า 13.2 °C (55.8 °F) และเปราะα-ดีบุกมีโครงสร้างผลึกแบบลูกบาศก์เพชร เช่นเดียวกับ เพชรและซิลิคอน α-ดีบุกไม่มี คุณสมบัติ เป็นโลหะเนื่องจากอะตอมของมันก่อตัวเป็น โครงสร้าง โคเวเลนต์ซึ่งอิเล็กตรอนไม่สามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ α-ดีบุกเป็นวัสดุผงสีเทาด้านที่ไม่มีประโยชน์ใช้สอยทั่วไปนอกจากการใช้งานเซมิคอนดักเตอร์ เฉพาะทาง [ 14 ] γ-ดีบุกและ σ-ดีบุกมีอยู่ที่อุณหภูมิสูงกว่า 161 °C (322 °F) และความดันสูงกว่าหลาย GPa [ 17 ]

ในสภาพอากาศหนาวเย็น β-ดีบุกมีแนวโน้มที่จะเปลี่ยนรูปเป็น α-ดีบุกโดยธรรมชาติ ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เรียกว่า " โรคระบาดดีบุก " หรือ "โรคดีบุก" [ 18 ]แหล่งข้อมูลที่ไม่สามารถตรวจสอบได้บางแหล่งยังกล่าวอีกว่า ในระหว่าง การรณรงค์ทางทหารของ นโปเลียนในรัสเซียในปี 1812 อุณหภูมิลดลงจนทำให้กระดุมดีบุกบนเครื่องแบบทหารสลายตัวไปตามกาลเวลา ซึ่งส่งผลให้กองทัพใหญ่พ่ายแพ้[ 19 ]ซึ่งเป็นตำนานที่เล่าขานกันมา[ 20 ] [ 21 ] [ 22 ]

อุณหภูมิการเปลี่ยนรูป α-β คือ 13.2 °C (55.8 °F) แต่สิ่งเจือปน (เช่น Al, Zn เป็นต้น) จะทำให้อุณหภูมิลดลงต่ำกว่า 0 °C (32 °F) มาก การเติมแอนติโมนีหรือบิสมัทอาจทำให้การเปลี่ยนรูปไม่เกิดขึ้นเลย ซึ่งจะเพิ่มความทนทาน[ 23 ]ดีบุกเกรดเชิงพาณิชย์ (มีดีบุก 99.8%) จะต้านทานการเปลี่ยนรูปเนื่องจากผลยับยั้งของบิสมัท แอนติโมนี ตะกั่ว และเงินจำนวนเล็กน้อยที่เป็นสิ่งเจือปน[ 24 ]

ธาตุผสม เช่นทองแดงพลวงบิสมัทแคดเมียมและเงินช่วยเพิ่มความแข็งของดีบุก[ 24 ]ดีบุกก่อ ตัว เป็นเฟสระหว่างโลหะที่แข็งและเปราะได้ง่าย ซึ่งโดยทั่วไปแล้วไม่เป็นที่ต้องการ ดีบุกไม่ผสมเข้ากับโลหะและธาตุส่วนใหญ่ในสารละลาย ดังนั้นดีบุกจึงละลายในของแข็งได้น้อย ดีบุกผสมได้ดีกับบิสมัทแกลเลียม ตะกั่วแทลเลียมและสังกะสีทำให้เกิดระบบยูเทคติกแบบง่าย[ 23 ]

ดีบุกกลายเป็นตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิต่ำกว่า 3.72  K [ 25 ]และเป็นหนึ่งในตัวนำยิ่งยวดกลุ่มแรกที่ได้รับการศึกษา[ 26 ]ปรากฏการณ์Meissnerซึ่งเป็นหนึ่งในคุณลักษณะเฉพาะของตัวนำยิ่งยวด ถูกค้นพบครั้งแรกในผลึกดีบุกที่เป็นตัวนำยิ่งยวด[ 26 ]

เคมี

ดีบุกทนต่อการกัดกร่อนจากน้ำแต่สามารถถูกกัดกร่อนได้ด้วยกรดและด่างดีบุกสามารถขัดเงาได้ดีและใช้เป็นสารเคลือบป้องกันสำหรับโลหะอื่นๆ[ 14 ] เมื่อได้รับความร้อนในอากาศ มันจะเกิดออกซิเดชันอย่างช้าๆ เพื่อสร้าง ชั้นพาสซิเวชันบางๆของสแตนนิกออกไซด์ ( SnO 2 ) ที่ยับยั้งการเกิดออกซิเดชันเพิ่มเติม[ 27 ] [ 28 ]

ไอโซโทป

ดีบุกมีไอโซโทปเสถียร 7 ถึง 10 ชนิด ซึ่งเป็นจำนวนมากที่สุดในบรรดาธาตุทั้งหมด เลขมวลของไอโซโทปเหล่านี้คือ 112, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 122 และ 124 ไอโซโทป114-120 Sn เจ็ดชนิดมีความเสถียรตามทฤษฎี ในขณะที่ไอโซโทป112 Sn, 122 Sn และ124 Sn ที่เหลืออีกสามชนิดอาจเป็นกัมมันตรังสีจากการสลายตัวแบบเบต้าคู่แต่ยังไม่พบการสลายตัว ดีบุก-120 ประกอบขึ้นเกือบหนึ่งในสามของดีบุกทั้งหมด ดีบุก-118 และดีบุก-116 ก็พบได้ทั่วไปเช่นกัน ดีบุก-115 เป็นไอโซโทปเสถียรที่พบได้น้อยที่สุด[ 29 ] ไอโซโทปที่มี เลขมวลเป็นเลขคู่จะไม่มีสปินนิวเคลียร์ในขณะที่ไอโซโทปที่มีเลขมวลเป็นเลขคี่จะมีสปินนิวเคลียร์เท่ากับ 1/2 เชื่อกันว่าดีบุกมีไอโซโทปเสถียรจำนวนมากเนื่องจากเลขอะตอม ของดีบุก คือ 50 ซึ่งเป็น " เลขมหัศจรรย์ " ในฟิสิกส์นิวเคลียร์[ 30 ] [ 31 ]

ดีบุกเป็นหนึ่งในธาตุที่ตรวจจับและวิเคราะห์ได้ง่ายที่สุดด้วยสเปกโทรสโกปี NMRซึ่งอาศัยน้ำหนักโมเลกุลและค่าการเลื่อนทางเคมีโดยอ้างอิงจากเตตระเมทิลทิน ( SnMe)4). [ b ] [ 32 ]

ในบรรดาไอโซโทปที่เสถียร ดีบุก-115 มีค่าภาคตัดขวางการจับนิวตรอน สูง สำหรับนิวตรอนความร้อนที่ 30 บาร์นดีบุก-117 มีค่าภาคตัดขวาง 2.3 บาร์น ซึ่งเล็กกว่าหนึ่งอันดับ ในขณะที่ดีบุก-119 มีค่าภาคตัดขวางที่เล็กกว่าเล็กน้อยที่ 2.2 บาร์น[ 33 ]ก่อนที่ค่าภาคตัดขวางเหล่านี้จะเป็นที่รู้จักดี มีการเสนอให้ใช้ตะกั่วบัดกรีดีบุกเป็นสารหล่อเย็นสำหรับเครื่องปฏิกรณ์เร็วเนื่องจากมีจุดหลอมเหลวต่ำ ปัจจุบันมีการศึกษาเกี่ยวกับสารหล่อเย็นเครื่องปฏิกรณ์ตะกั่วหรือตะกั่ว-บิสมัทเนื่องจากโลหะหนักทั้งสองชนิดเกือบจะโปร่งใสต่อนิวตรอนเร็ว โดยมีค่าภาคตัดขวางการจับต่ำมาก[ 34 ]เพื่อที่จะใช้ดีบุกหรือตะกั่วบัดกรีเป็นสารหล่อเย็น ดีบุกจะต้องผ่านการแยกไอโซโทปก่อนเพื่อกำจัดไอโซโทปที่มี เลขมวล คี่ไอโซโทปทั้งสามนี้รวมกันคิดเป็นประมาณ 17% ของดีบุกธรรมชาติ แต่คิดเป็นเกือบทั้งหมดของค่าภาคตัดขวางการจับ ในบรรดาไอโซโทปที่เหลืออีกเจ็ดไอโซโทป ดีบุก-112 มีค่าภาคตัดขวางการจับที่ 1 บาร์น ไอโซโทปอีกหกไอโซโทปที่ประกอบเป็นดีบุกธรรมชาติ 82.7% มีค่าภาคตัดขวางการจับที่ 0.3 บาร์นหรือน้อยกว่า ทำให้พวกมันโปร่งใสต่อนิวตรอนอย่างมีประสิทธิภาพ[ 33 ]

ดีบุกมีไอโซโทปที่ไม่เสถียร 33 ชนิด ซึ่งมีเลขมวลตั้งแต่ 98 ถึง 140 ไอโซโทปดีบุกที่ไม่เสถียรเหล่านี้มีครึ่งชีวิตน้อยกว่าหนึ่งปี ยกเว้นดีบุก-126ซึ่งมีครึ่งชีวิตประมาณ 230,000 ปี ดีบุก-100 และดีบุก-132 เป็นนิวไคลด์เพียงไม่กี่ชนิด ที่มี นิวเคลียส " วิเศษ สองเท่า " แม้ว่าพวกมันจะไม่เสถียร เนื่องจากอยู่ห่างจากหุบเขาแห่งความเสถียรในอัตราส่วนนิวตรอน-โปรตอน ไอโซโทปดีบุกที่เบากว่าดีบุก-100 และหนักกว่าดีบุก-132 นั้นมีความเสถียรน้อยกว่า[ 35 ]ไอโซเมอร์กึ่งเสถียรอีก 55 ชนิดได้รับการระบุสำหรับไอโซโทปดีบุกระหว่าง 111 ถึง 131 โดยไอโซเมอร์ที่เสถียรที่สุดคือดีบุก-121m ซึ่งมีครึ่งชีวิต 43.9 ปี[ 36 ]

นิรุกติศาสตร์

คำว่าtinเป็นคำที่ใช้ร่วมกันในกลุ่มภาษาเยอรมันและสามารถสืบย้อนกลับไปถึงภาษาโปรโตเยอรมันที่สร้างขึ้นใหม่* tin-om ; คำที่เกี่ยวข้องได้แก่Zinnในภาษาเยอรมัน , tennในภาษาสวีเดนและtinในภาษาดัตช์ไม่พบคำนี้ในสาขาอื่น ๆ ของภาษาอินโด-ยุโรปยกเว้นการยืมมาจากภาษาเยอรมัน (เช่นtinne ในภาษา ไอริชจากภาษาอังกฤษ) [ 37 ] [ 38 ]

ชื่อภาษาละตินของดีบุกคือstannumหรือstagnumซึ่งเดิมหมายถึงโลหะผสมของเงินและตะกั่ว และมีความหมายว่า 'ดีบุก' ในศตวรรษที่ 4 [ 39 ] —คำภาษาละตินก่อนหน้านี้คือplumbum candidumหรือ "ตะกั่วขาว" Stannumมาจากstāgnum ในยุคก่อนหน้า (ซึ่งหมายถึงสารชนิดเดียวกัน) [ 37 ]ซึ่งเป็นที่มาของ คำศัพท์ภาษา โรมานซ์และเซลติกสำหรับดีบุกเช่นétainใน ภาษา ฝรั่งเศสestañoในภาษาสเปนstagnoในภาษาอิตาลีและstán ใน ภาษาไอริช[ 37 ] [ 40 ]ที่มาของstannum / stāgnumยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด อาจเป็นคำก่อนยุคอินโด-ยุโรป[ 41 ]

พจนานุกรมMeyers Konversations-Lexikonระบุว่าคำว่าstannumมาจาก คำว่า steanในภาษาคอร์ นิช และเป็นหลักฐานที่แสดงว่าคอร์นวอลล์ในช่วงศตวรรษแรก ๆ ของคริสต์ศักราชเป็นแหล่งผลิตดีบุกที่สำคัญ

คำภาษากรีกโบราณคือκασσίτερος ( kassíteros ) [ 42 ]บีคส์แนะนำว่าชื่อนี้อาจเป็นชื่อเรียก ชาว คัสไซต์ในยุคสำริด(นีโอ-อัสซีเรีย 𒂵𒅆𒄿 ; ka₃-ši-i , kašši)แห่งตะวันออกใกล้โบราณ[ 43 ]

ประวัติศาสตร์

เดิร์กสำริดขนาดยักษ์ในพิธีประเภท Plougrescant-Ommerschans, Plougrescant, ฝรั่งเศส, 1500–1300 ปีก่อนคริสตกาล

การสกัดและการใช้ดีบุกสามารถย้อนไปได้ถึงช่วงต้นยุคสำริดราว 3000 ปีก่อนคริสตกาล เมื่อมีการสังเกตว่า วัตถุ ทองแดงที่ทำจากแร่โลหะ หลาย ชนิดที่มีปริมาณโลหะต่างกันจะมีคุณสมบัติทางกายภาพที่แตกต่างกัน[ 44 ]วัตถุสำริดที่เก่าแก่ที่สุดมีปริมาณดีบุกหรือสารหนูน้อยกว่า 2% และเชื่อกันว่าเป็นผลมาจากการผสมโลหะ โดยไม่ได้ตั้งใจ เนื่องจากมีปริมาณโลหะเจือปนอยู่ในแร่ทองแดง[ 45 ]การเพิ่มโลหะชนิดที่สองลงในทองแดงจะเพิ่มความแข็ง ลดอุณหภูมิหลอมเหลว และปรับปรุง กระบวนการ หล่อโดยการสร้างโลหะหลอมเหลวที่ไหลได้มากขึ้นซึ่งเย็นตัวลงเป็นโลหะที่หนาแน่นกว่าและไม่เป็นรูพรุน[ 45 ]นี่เป็นนวัตกรรมที่สำคัญที่ทำให้สามารถหล่อรูปทรงที่ซับซ้อนมากขึ้นในแม่พิมพ์ ปิด ของยุคสำริดได้ วัตถุ สำริดที่มีสารหนูปรากฏขึ้นครั้งแรกในตะวันออกใกล้ซึ่งมักพบสารหนูร่วมกับแร่ทองแดง แต่ความเสี่ยงต่อสุขภาพก็ถูกตระหนักอย่างรวดเร็ว และการค้นหาแหล่งแร่ดีบุกที่มีอันตรายน้อยกว่ามากจึงเริ่มต้นขึ้นในช่วงต้นยุคสำริด[ 46 ]สิ่งนี้ทำให้เกิดความต้องการโลหะดีบุกที่หายากและก่อให้เกิดเครือข่ายการค้าที่เชื่อมโยงแหล่งดีบุกที่อยู่ห่างไกลกับตลาดของวัฒนธรรมยุคสำริด[ 47 ]

แคสซิเทอไรต์ ( SnO )2แคสซิเทอ ไรต์ (ซึ่งเป็นออกไซด์ของดีบุก) น่าจะเป็นแหล่งกำเนิดดีบุกดั้งเดิมแร่ดีบุก ชนิดอื่น ๆ ที่พบได้น้อยกว่าคือซัลไฟด์ เช่นสแตนไนต์ซึ่งต้องใช้ กระบวนการ ถลุง ที่ซับซ้อนกว่า แคสซิเทอไรต์มักสะสมอยู่ในช่องทางน้ำไหลบ่า ในรูป ของแหล่งสะสมตะกอนเนื่องจากมีความแข็งกว่า หนักกว่า และทนต่อสารเคมีได้ดีกว่าหินแกรนิตที่ พบร่วมด้วย [ 45 ]แคสซิเทอไรต์มักมีสีดำหรือสีเข้ม และสามารถมองเห็นแหล่งสะสมเหล่านี้ได้ง่ายตามริมฝั่งแม่น้ำ แหล่งสะสม ตะกอนน้ำไหลบ่า ( แหล่งสะสมตะกอน ) อาจถูกเก็บรวบรวมและแยกออกโดยบังเอิญด้วยวิธีการที่คล้ายกับการร่อนทอง[ 48 ]

ดีบุกเข้ามาแทนที่เงินในฐานะสินค้าส่งออกหลักของโบลิเวียในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 เนื่องจากมีการใช้ดีบุกเป็นตะกั่วบัดกรีใน อุตสาหกรรม การบรรจุกระป๋องที่ขยายตัวอย่างมาก[ 49 ]ตั้งแต่ปลายทศวรรษ 1920 ราคาดีบุกเริ่มมีแนวโน้มลดลงอย่างค่อยเป็นค่อยไป[ 49 ]ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง เชื่อกันว่า ซิมอน อิตูร์ริ ปาติโญ มหาเศรษฐีเจ้าของเหมืองดีบุกโบลิเวีย เป็นหนึ่งในห้าบุคคลที่ร่ำรวยที่สุดในโลก[ 50 ]

ต่อมาในปี พ.ศ. 2528 การตกต่ำของราคาดีบุก ระหว่างประเทศ นำไปสู่วิกฤตเศรษฐกิจของโบลิเวียในปี พ.ศ. 2528 [ 49 ] บริษัท Corporación Minera de Bolivia (COMIBOL) ของโบลิเวียถูกบังคับให้เลิกจ้างคนงานเหมืองกว่า 20,000 คน[ 51 ] [ 52 ]

สารประกอบและเคมี

ในสารประกอบส่วนใหญ่ ดีบุกจะมีสถานะออกซิเดชันเป็น II หรือ IV สารประกอบที่มีดีบุกสองวาเลนซ์เรียกว่าสารประกอบที่มีดีบุกสี่วาเลนต์เรียกว่า สแตนนัสในขณะที่สารประกอบที่มีดีบุกสี่วาเลนต์เรียกว่าสแตนนิ

สารประกอบอนินทรีย์

สารประกอบเฮ ไลด์ เป็นที่รู้จักกัน ดีสำหรับทั้งสถานะออกซิเดชัน Sn(IV) สำหรับ Sn(IV) เฮไลด์ทั้งสี่ชนิดเป็นที่รู้จักกันดี ได้แก่SnF₄ , SnCl₄ , SnBr₄และSnI₄ สมาชิก ที่ หนักกว่าสามชนิดเป็นสารประกอบโมเลกุลที่ระเหยได้ ในขณะที่เต ตระ ฟ ลูออไรด์เป็นพอลิเมอร์ เฮไลด์ทั้งสี่ชนิดนี้เป็นที่รู้จักกันดีสำหรับ Sn(II) เช่นกัน ได้แก่SnF₂ และSnCl₂2, SnBr 2และSnI 2ทั้งหมดเป็นของแข็งพอลิเมอร์ ในบรรดาสารประกอบทั้งแปดนี้ มีเพียงไอโอไดด์เท่านั้นที่มีสี[ 53 ]

ดีบุก(II) คลอไรด์ (หรือที่รู้จักกันในชื่อ สแตนนัสคลอไรด์) เป็นสารประกอบเฮไลด์ของดีบุกที่สำคัญที่สุดในเชิงพาณิชย์ เพื่อแสดงให้เห็นถึงกระบวนการสังเคราะห์สารประกอบดังกล่าวคลอรีนทำปฏิกิริยากับโลหะดีบุกเพื่อให้ได้ SnCl₄ ในขณะที่ปฏิกิริยาระหว่างกรดไฮโดรคลอริกกับดีบุกจะให้SnCl₂2และก๊าซไฮโดรเจน หรืออีกทางหนึ่ง SnCl 4และ Sn รวมกันเป็นสแตนนัสคลอไรด์โดยกระบวนการที่เรียกว่าคอมโปรพอร์ชันเนชัน : [ 54 ]

SnCl 4 + Sn → 2 SnCl2

ดีบุกสามารถเกิดเป็นออกไซด์ ซัลไฟด์ และ อนุพันธ์ของ แชลโคเจนไน ด์ได้หลายชนิด เช่น ไดออกไซด์SnO₂2(แค สซิเทอไรต์) เกิดขึ้นเมื่อดีบุกถูกให้ความร้อนในที่ที่มีอากาศ[ 53 ] SnO2เป็นแอมโฟเทอริกซึ่งหมายความว่าละลายได้ทั้งในสารละลายที่เป็นกรดและเบส[ 55 ]สแตนเนตที่มีโครงสร้าง [ Sn(OH)6] 2− , เช่นK2[ Sn(OH)6], เป็นที่รู้จักกันเช่นกัน แม้ว่ากรดสแตนนิกอิสระH2[ Sn(OH)6] ไม่ทราบค่า

ซัลไฟด์ของดีบุกมีอยู่ในสถานะออกซิเดชันทั้ง +2 และ +4 ได้แก่ดีบุก(II) ซัลไฟด์และดีบุก(IV) ซัลไฟด์ ( ทองคำโมเสก )

แบบจำลอง โครงสร้างแบบลูกบอลและแท่ง ของ สแตนนัสคลอไรด์ แข็ง ( SnCl)2) [ 56 ]

ไฮไดรด์

สแตนเนน ( SnH )4) โดยมีดีบุกในสถานะออกซิเดชัน +4 นั้นไม่เสถียร อย่างไรก็ตาม สารประกอบออร์กาโนทินไฮไดรด์เป็นที่รู้จักกันดี เช่นไตรบิวทิลทินไฮไดรด์ (Sn(C 4 H 9 ) 3 H) [ 14 ]สารประกอบเหล่านี้ปล่อย อนุมูลไตร บิวทิลทิน ชั่วคราว ซึ่งเป็นตัวอย่างที่หายากของสารประกอบของดีบุก(III) [ 57 ]

สารประกอบออร์กาโนทิน

สารประกอบออร์กาโนทิน บางครั้งเรียกว่า สแตนเนน เป็น สารประกอบทางเคมีที่มีพันธะดีบุก-คาร์บอน[ 58 ]ในบรรดาสารประกอบดีบุก อนุพันธ์อินทรีย์มีประโยชน์ทางการค้ามากที่สุด[ 59 ]สารประกอบออร์กาโนทินบางชนิดมีพิษร้ายแรงและถูกใช้เป็นสารฆ่าเชื้อ สารประกอบออร์กาโนทินชนิดแรกที่มีการรายงานคือ ไดเอทิลทินไดไอโอไดด์ ((C 2 H 5 ) 2 SnI 2 ) ซึ่งรายงานโดยเอ็ดเวิร์ด แฟรงก์แลนด์ในปี 1849 [ 60 ]

สารประกอบออร์กาโนทินส่วนใหญ่เป็นของเหลวหรือของแข็งที่ไม่มีสีและเสถียรต่ออากาศและน้ำ พวกมันมีรูปทรงเรขาคณิตแบบทรงสี่หน้า สารประกอบเตตระอัลคิลและเตตระอะริลทินสามารถเตรียมได้โดยใช้รีเอเจนต์ Grignard : [ 59 ]

SnCl4+ 4 RMgBr → R4Sn + 4 MgBrCl

สารประกอบเฮไลด์-อัลคิลผสม ซึ่งพบได้ทั่วไปและมีความสำคัญทางการค้ามากกว่าอนุพันธ์เตตระออร์กาโนนั้น เตรียมได้จากปฏิกิริยาการกระจายตัวใหม่ :

SnCl4+ อาร์4Sn → 2 SnCl2อาร์2

สารประกอบออร์กาโนทินสองวาเลนต์พบได้ไม่บ่อยนัก แม้ว่าจะพบได้บ่อยกว่า สารประกอบออร์กา โนเจอร์มา เนียมสองวาเลนต์ และ ออร์ กาโนซิลิคอน ที่เกี่ยวข้อง ก็ตาม ความเสถียรที่มากขึ้นของ Sn(II) เกิดจาก " ผลของคู่เฉื่อย " สารประกอบออร์กาโนทิน(II) ประกอบด้วยทั้งสแตนนิลีน (สูตร: R 2 Sn ดังที่เห็นในคาร์บีนซิ งเกล็ต ) และไดสแตนนิลีน (R 4 Sn 2 ) ซึ่งเทียบเท่ากับแอลคีน โดยประมาณ สารประกอบทั้งสองประเภทแสดงปฏิกิริยาที่ผิดปกติ[ 61 ]

การเกิดขึ้น

ตัวอย่างแร่แคสซิเทอไรต์ แร่หลักของดีบุก

ดีบุกถูกสร้างขึ้นผ่านกระบวนการs ที่ยาวนาน ในดาวฤกษ์มวลน้อยถึงปานกลาง (ที่มีมวล 0.6 ถึง 10 เท่าของดวงอาทิตย์ ) และสุดท้ายโดยการสลายตัวแบบเบตาของไอโซโทปหนักของอินเดีย[ 62 ]

ดีบุกเป็นธาตุที่มีมากเป็นอันดับที่ 49 ในเปลือกโลกคิดเป็น 2  ppmเมื่อเทียบกับสังกะสี 75 ppm ทองแดง 50 ppm และตะกั่ว 14 ppm [ 63 ]

ดีบุกไม่ได้เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ แต่ต้องสกัดจากแร่ชนิดต่างๆ เช่นแร่แคสซิเทอไรต์ ( SnO)2) เป็นแหล่งดีบุกที่สำคัญในเชิงพาณิชย์เพียงแหล่งเดียว แม้ว่าดีบุกจำนวนเล็กน้อยจะถูกกู้คืนจากซัลไฟด์ เชิงซ้อน เช่นสแตนไนต์ไซลินไดรต์แฟรงไคต์ แคนฟิลไดต์และทีลไลต์ แร่ธาตุที่มีดีบุกมักจะเกี่ยวข้องกับ หิน แกรนิตโดยปกติจะมีปริมาณออกไซด์ดีบุกอยู่ที่ 1% [ 64 ]

เนื่องจากดีบุกไดออกไซด์มีความหนาแน่นจำเพาะ สูงกว่า ประมาณ 80% ของดีบุกที่ขุดได้จึงมาจากแหล่งสะสมทุติยภูมิที่พบอยู่ทางตอนล่างของสายแร่หลัก ดีบุกมักจะถูกกู้คืนจากเม็ดที่ถูกพัดพาลงมาตามลำน้ำในอดีตและสะสมอยู่ในหุบเขาหรือทะเล วิธีการขุดดีบุกที่ประหยัดที่สุดคือ การขุดลอกการใช้แรงดันน้ำหรือ การ ทำเหมืองแบบเปิดดีบุกส่วนใหญ่ของโลกผลิตจาก แหล่งสะสม แบบตะกอนซึ่งอาจมีดีบุกเพียง 0.015% เท่านั้น[ 65 ]

ปริมาณสำรองแร่ดีบุกทั่วโลก (ตัน, 2011) [ 66 ]
ประเทศเงินสำรอง
จีน1,500,000
มาเลเซีย250,000
เปรู310,000
อินโดนีเซีย800,000
บราซิล590,000
โบลิเวีย400,000
รัสเซีย350,000
ออสเตรเลีย180,000
ประเทศไทย170,000
  อื่น 180,000
  ทั้งหมด 4,800,000
ปริมาณสำรองดีบุกที่สามารถนำกลับมาใช้ประโยชน์ทางเศรษฐกิจได้[ 64 ]
ปี ล้านตัน
พ.ศ. 2508 4,265
1970 3,930
พ.ศ. 2518 9,060
1980 9,100
พ.ศ. 2528 3,060
1990 7,100
2000 7,100 [ 66 ]
2010 5,200 [ 66 ]

ในปี 2554 มีการขุดดีบุกได้ประมาณ 253,000 ตัน ส่วนใหญ่มาจากประเทศจีน (110,000 ตัน) อินโดนีเซีย (51,000 ตัน) เปรู (34,600 ตัน) โบลิเวีย (20,700 ตัน) และบราซิล (12,000 ตัน) [ 66 ]การประมาณการการผลิตดีบุกนั้นแตกต่างกันไปตามตลาดและเทคโนโลยีการทำเหมืองในอดีต มีการประมาณการว่าด้วยอัตราการบริโภคและเทคโนโลยีในปัจจุบัน โลกจะหมดดีบุกที่สามารถขุดได้ภายใน 40 ปี[ 67 ]ในปี 2549 เลสเตอร์ บราวน์เสนอว่าดีบุกอาจหมดไปภายใน 20 ปี โดยอิงจากการประมาณการอย่างระมัดระวังที่อัตราการเติบโต 2% ต่อปี[ 68 ]

เศษดีบุกเป็นแหล่งโลหะที่สำคัญ การกู้คืนดีบุกผ่านการรีไซเคิลเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในปี 2019 [ 69 ]ในขณะที่สหรัฐอเมริกาไม่ได้ขุด (ตั้งแต่ปี 1993) หรือถลุง (ตั้งแต่ปี 1989) ดีบุก แต่เป็นผู้ผลิตรองรายใหญ่ที่สุด โดยรีไซเคิลเกือบ 14,000 ตันในปี 2006 [ 66 ]

มีรายงานการค้นพบแหล่งแร่ใหม่ในมองโกเลีย [ 70 ] และในปี 2552 มีการค้นพบ แหล่งแร่ดีบุกใหม่ในโคลอมเบีย[ 71 ]

การผลิต

บริษัทผู้ผลิตดีบุกรายใหญ่ที่สุด (ตัน) [ 72 ]
บริษัทรัฐธรรมนูญ200620072017 [ 73 ]การเปลี่ยนแปลง (%) ระหว่างปี 2006–2017
ยูนนาน ตินจีน 52,33961,12974,50042.3
พีที ทิมาห์อินโดนีเซีย 44,68958,32530,200−32.4
บริษัท มาเลเซีย สเมลติ้ง คอร์ปมาเลเซีย 22,85025,47127,20019.0
ยูนนาน เฉิงเฟิงจีน 21,76518,00026,80023.1
มินซูร์เปรู 40,97735,94018,000−56.1
อีเอ็ม วินโตโบลิเวีย 11,8049,44812,6006.7
ดีบุกกวางซี ประเทศจีนจีน //11,500/
ไทยซาร์โคประเทศไทย 27,82819,82610,600−61.9
เมทัลโล-เคมีเบลเยียม 8,0498,3729,70020.5
เกอจิ่ว ซี ลี่จีน //8,700/

ดีบุกผลิตโดยการลดออกไซด์ด้วยคาร์บอนหรือโค้กโดยใช้คาร์โบเทอร์มิก สามารถใช้ได้ทั้งเตาเผาแบบสะท้อนความร้อนและเตาไฟฟ้า : [ 74 ] [ 75 ] [ 76 ]

SnO 2 + Cเตาหลอมอาร์คSn + CO 2

การทำเหมืองและการถลุงแร่

อุตสาหกรรม

ในปี 2550 บริษัทผู้ผลิตดีบุกรายใหญ่ที่สุด 10 แห่ง ผลิตดีบุกส่วนใหญ่ของโลก

ดีบุกส่วนใหญ่ของโลกซื้อขายกันใน LME โดยมาจาก 8 ประเทศ ภายใต้ 17 แบรนด์[ 77 ]

สภาดีบุกระหว่างประเทศก่อตั้งขึ้นในปี 1947 เพื่อควบคุมราคาดีบุก สภาดังกล่าวล่มสลายลงในปี 1985 ในปี 1984 สมาคมประเทศผู้ผลิตดีบุกได้ถูกก่อตั้งขึ้น โดยมีออสเตรเลีย โบลิเวีย อินโดนีเซีย มาเลเซีย ไนจีเรีย ไทย และซาอีร์เป็นสมาชิก[ 78 ]

ราคาและการแลกเปลี่ยน

ปริมาณการผลิตและราคาทั่วโลก (อัตราแลกเปลี่ยนดอลลาร์สหรัฐ) ของดีบุก

ดีบุกมีความพิเศษเฉพาะตัวในบรรดาสินค้าโภคภัณฑ์แร่ธาตุอื่นๆ เนื่องจากมีข้อตกลงที่ซับซ้อนระหว่างประเทศผู้ผลิตและประเทศผู้บริโภคมาตั้งแต่ปี 1921 ข้อตกลงก่อนหน้านี้มักจะไม่เป็นทางการนัก และนำไปสู่ ​​"ข้อตกลงดีบุกระหว่างประเทศฉบับแรก" ในปี 1956 ซึ่งเป็นข้อตกลงแรกในชุดข้อตกลงที่ล้มเหลวอย่างสิ้นเชิงในปี 1985 ผ่านข้อตกลงเหล่านี้สภาดีบุกระหว่างประเทศ (ITC) มีอิทธิพลอย่างมากต่อราคาดีบุก ITC สนับสนุนราคาดีบุกในช่วงที่ราคาต่ำโดยการซื้อดีบุกเพื่อเก็บไว้ในคลังสำรอง และสามารถควบคุมราคาในช่วงที่ราคาสูงได้โดยการขายจากคลังสำรอง นี่เป็นแนวทางที่ต่อต้านตลาดเสรี ออกแบบมาเพื่อให้แน่ใจว่ามีดีบุกไหลเวียนไปยังประเทศผู้บริโภคอย่างเพียงพอและมีกำไรสำหรับประเทศผู้ผลิต อย่างไรก็ตาม คลังสำรองมีขนาดไม่ใหญ่พอ และในช่วง 29 ปีส่วนใหญ่ ราคาดีบุกก็สูงขึ้น บางครั้งก็สูงขึ้นอย่างรวดเร็ว โดยเฉพาะอย่างยิ่งตั้งแต่ปี 1973 ถึง 1980 เมื่อภาวะเงินเฟ้อรุนแรงส่งผลกระทบต่อเศรษฐกิจโลกหลายแห่ง[ 79 ]

ในช่วงปลายทศวรรษ 1970 และต้นทศวรรษ 1980 สหรัฐฯ ลดปริมาณสำรองดีบุกเชิงยุทธศาสตร์ลง ส่วนหนึ่งเพื่อใช้ประโยชน์จากราคาดีบุกที่สูงเป็นประวัติการณ์ภาวะเศรษฐกิจถดถอยในปี 1981–82สร้างความเสียหายให้กับอุตสาหกรรมดีบุก การบริโภคดีบุกลดลงอย่างมาก ITC สามารถหลีกเลี่ยงการลดลงอย่างรุนแรงได้ด้วยการเร่งซื้อเพื่อสำรองไว้ ซึ่งกิจกรรมนี้ต้องใช้การกู้ยืมจำนวนมาก ITC ยังคงกู้ยืมต่อไปจนถึงปลายปี 1985 เมื่อถึงวงเงินเครดิตสูงสุด ทันทีนั้นก็เกิด "วิกฤตดีบุก" ครั้งใหญ่ขึ้น ดีบุกถูกถอดออกจากการซื้อขายในตลาดโลหะลอนดอนเป็นเวลาประมาณสามปี ITC ยุบตัวลงในไม่ช้าหลังจากนั้น และราคาดีบุกซึ่งอยู่ในสภาพแวดล้อมตลาดเสรีในขณะนั้น ลดลงเหลือ 4 ดอลลาร์ต่อปอนด์และคงอยู่ที่ระดับนั้นตลอดทศวรรษ 1990 [ 79 ]ราคาเพิ่มขึ้นอีกครั้งในปี 2010 พร้อมกับการฟื้นตัวของการบริโภคหลังวิกฤตการณ์ทางการเงินปี 2008และภาวะเศรษฐกิจถดถอยครั้งใหญ่พร้อมกับการเติมสต็อกและการเติบโตของการบริโภคอย่างต่อเนื่อง[ 66 ]

ราคาดีบุกตั้งแต่ปี 2008 ถึง 2022

ตลาดโลหะลอนดอน (LME) เป็นสถานที่ซื้อขายดีบุกหลัก[ 66 ]ตลาดสัญญาซื้อขายดีบุกอื่นๆ ได้แก่ ตลาดดีบุกกัวลาลัมเปอร์ (KLTM) และตลาดดีบุกอินโดนีเซีย (INATIN) [ 80 ]

เนื่องจากปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับวิกฤตห่วงโซ่อุปทานทั่วโลกในปี 2021ราคาดีบุกจึงเพิ่มขึ้นเกือบสองเท่าในช่วงปี 2020–21 และเป็นการเพิ่มขึ้นรายปีที่มากที่สุดในรอบกว่า 30 ปี การบริโภคดีบุกกลั่นทั่วโลกลดลง 1.6 เปอร์เซ็นต์ในปี 2020 เนื่องจากการระบาดใหญ่ของ COVID-19ส่งผลกระทบต่ออุตสาหกรรมการผลิตทั่วโลก[ 81 ]

แอปพลิเคชัน

ปริมาณการบริโภคดีบุกบริสุทธิ์ทั่วโลกจำแนกตามการใช้งานขั้นสุดท้าย ปี 2549

ในปี 2018 ดีบุกที่ผลิตได้เกือบครึ่งหนึ่งถูกนำไปใช้ในการบัดกรี ส่วนที่เหลือแบ่งไปใช้ในการชุบดีบุก สารเคมีดีบุก โลหะผสมทองเหลืองและบรอนซ์ และการใช้งานเฉพาะกลุ่ม[ 82 ]

เม็ดสี

เม็ดสีสีเหลือง 38 ดีบุก(IV) ซัลไฟด์เป็นที่รู้จักกันในชื่อทองโมเสก[ 83 ]

สีม่วงของ Cassius , เม็ดสีแดง 109, สแตนเนตคู่ไฮดรัสของทองคำ , ส่วนใหญ่ในแง่ของการวาดภาพนั้นจำกัดอยู่เฉพาะภาพวาดขนาดเล็กเนื่องจากมีราคาสูง มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการทำแก้วแครนเบอร์รี่นอกจากนี้ยังใช้ในงานศิลปะเพื่อย้อมเครื่องลายคราม อีกด้วย [ 84 ]

สีเหลืองตะกั่วดีบุก (ซึ่งมีอยู่ในสองรูปแบบสีเหลือง คือ สแตนเนตและซิลิเกต ) เป็นเม็ดสีที่มีความสำคัญอย่างมากในสมัยก่อนสำหรับการวาดภาพสีน้ำมันและมีการใช้บ้างในการวาดภาพเฟรสโกในรูปแบบซิลิเกต[ 85 ] ตะกั่ว สแตนเนตยังเป็นที่รู้จักในรูปแบบสีส้ม แต่ไม่ค่อยมีการใช้งานในงานศิลปะ สามารถซื้อได้ในรูปแบบเม็ดสีจากผู้จำหน่ายอุปกรณ์ศิลปะเฉพาะทาง นอกจากนี้ยังมีสีเหลืองตะกั่วดีบุกอีกรูปแบบหนึ่งที่มีการใช้งานและหาได้ยากในงานศิลปะ คือ สีเหลืองตะกั่วดีบุกแอนติโมนีหรือที่รู้จักกันในชื่อสีเหลืองเนเปิลส์[ 86 ]

สีน้ำเงิน เซรูเลียน ซึ่งเป็น สีฟ้าอมเขียวที่ค่อนข้างทึบแสงมีชื่อทางเคมีว่าโคบอลต์สแตนเนต ยังคงเป็นสีที่สำคัญสำหรับศิลปินสี ของมัน คล้ายกับ สีน้ำเงิน แมงกานีสหรือสีน้ำเงิน 33 แม้ว่าจะขาดความสดใสและทึบแสงกว่าสีนั้นก็ตาม[ 87 ]โดยทั่วไปแล้ว ศิลปินต้องเลือกระหว่างสีน้ำเงินโคบอลต์สแตนเนตและสีน้ำเงินแมงกานีสเลียนแบบที่ทำจาก สีเขียวอมฟ้า ฟทาโลไซยานีน (สีน้ำเงิน 15:3) เนื่องจากการผลิตสีน้ำเงินแมงกานีสในระดับอุตสาหกรรมได้หยุดลงในทศวรรษ 1970 [ 88 ]อย่างไรก็ตาม สีน้ำเงินเซรูเลียนที่ทำจากโคบอลต์สแตนเนตเป็นที่นิยมในหมู่ศิลปินก่อนการผลิตสีน้ำเงินแมงกานีส[ 89 ] [ 90 ]

เม็ดสีแดง 233 หรือที่รู้จักกันทั่วไปในชื่อ Pinkcolor หรือ Potter's Pink และเรียกอย่างแม่นยำว่า Chrome Tin Pink Sphene เป็นเม็ดสีที่มีความสำคัญทางประวัติศาสตร์ในสีน้ำ[ 91 ]อย่างไรก็ตาม เม็ดสีนี้กลับมาได้รับความนิยมอีกครั้งอย่างมากเนื่องจากการบอกต่อกัน ทางอินเทอร์เน็ต เม็ดสีนี้ ทนต่อแสงและมีเสถียรภาพทางเคมีทั้งในสีน้ำมันและสีน้ำ เม็ดสีเชิงซ้อนโลหะผสมอนินทรีย์อื่นๆ ที่ผลิตผ่านการเผามักมีดีบุกเป็นส่วนประกอบ เม็ดสีเหล่านี้เป็นที่รู้จักในด้านความทนต่อแสงความทนต่อสภาพอากาศ เสถียรภาพทางเคมี ปราศจากพิษ และความ ทึบแสง หลายชนิดค่อนข้างจืดชืดในแง่ของสีสัน อย่างไรก็ตาม บางชนิดมีสีสันเพียงพอที่จะแข่งขันได้ในกรณีการใช้งานที่ต้องการปริมาณมากกว่าปานกลาง บางชนิดเป็นที่ชื่นชอบในด้านคุณสมบัติอื่นๆ ตัวอย่างเช่น Pinkcolor ถูกเลือกใช้โดยนักระบายสีน้ำหลายคนเนื่องจากมีเม็ดสี ที่เข้มข้น แม้ว่าความเข้มของสีจะต่ำก็ตาม เมื่อเร็วๆ นี้ NTP Yellow ( ไพโรคลอร์ ) ได้ถูกนำออกสู่ตลาดในฐานะสารทดแทนตะกั่ว(II) โครเมตที่ ไม่เป็นพิษ โดยมีความทึบแสง ความคงทนต่อแสง และความทนทานต่อสภาพอากาศมากกว่าเม็ดสีทดแทนตะกั่วโครเมตอินทรีย์ที่เสนอ[ 92 ] NTP Yellow มีระดับความอิ่มตัวของสีสูงสุดในบรรดาเม็ดสีเชิงซ้อนโลหะผสมอนินทรีย์ร่วมสมัยเหล่านี้ ตัวอย่างเพิ่มเติมของกลุ่มนี้ ได้แก่ Pigment Yellow 158 (Tin Vanadium Yellow Cassiterite ) [ 93 ] Pigment Yellow 216 (Solaplex Yellow) [ 94 ] Pigment Yellow 219 ( Titanium Zinc Antimony Stannate) [ 95 ] Pigment Orange 82 (Tin Titanium Zinc oxide หรือที่รู้จักกันในชื่อ Sicopal Orange) [ 96 ] Pigment Red 121 (หรือที่รู้จักกันในชื่อ Tin Violet และChromium stannate) [ 97 ] Pigment Red 230 (Chrome Alumina Pink Corundum ) [ 98 ] Pigment Red 236 (Chrome Tin Orchid Cassiterite ) [ 99 ]และ Pigment Black 23 (Tin Antimony Grey Cassiterite) [ 100 ] เม็ดสีสีน้ำเงินอีกชนิดหนึ่งที่มีดีบุกและโคบอลต์คือ Pigment Blue 81, Cobalt Tin Alumina Blue Spinel [ 101 ]

เม็ดสีไวท์ 15 ซึ่งเป็นทิน(IV)ออกไซด์ ใช้สำหรับคุณสมบัติการสะท้อนแสงสีรุ้งโดยส่วนใหญ่ใช้เป็นเคลือบเซรามิ ก[ 102 ]ไม่มีเม็ดสีสีเขียวใดที่ศิลปินใช้ซึ่งมีดีบุกเป็นส่วนประกอบ และเม็ดสีสีม่วงที่มีดีบุกจะถูกจัดประเภทเป็นสีแดง ตามดัชนีสีสากล

ประสาน

ขดลวดบัดกรีไร้สารตะกั่ว

ดีบุกถูกนำมาใช้ผสมกับตะกั่วในโลหะผสมมานานแล้ว โดยใช้เป็นสารบัดกรีในปริมาณ 5 ถึง 70% โดยน้ำหนัก ดีบุกกับตะกั่วจะเกิดเป็นสารผสมยูเทคติกในสัดส่วนน้ำหนัก 61.9% ดีบุกและ 38.1% ตะกั่ว (สัดส่วนอะตอม: 73.9% ดีบุกและ 26.1% ตะกั่ว) โดยมีจุดหลอมเหลวที่ 183 °C (361.4 °F) สารบัดกรีดังกล่าวส่วนใหญ่ใช้สำหรับเชื่อมต่อท่อหรือวงจรไฟฟ้านับตั้งแต่สหภาพยุโรปได้ บังคับใช้ ข้อกำหนดว่าด้วยของเสียจากอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ (WEEE Directive) และข้อกำหนดว่าด้วยการจำกัดสารอันตรายเมื่อวันที่ 1 กรกฎาคม 2549 ปริมาณตะกั่วในโลหะผสมดังกล่าวจึงลดลง แม้ว่าการได้รับตะกั่วจะเกี่ยวข้องกับปัญหาสุขภาพที่ร้ายแรงแต่สารบัดกรีไร้ตะกั่วก็ยังมีข้อท้าทายอยู่บ้าง เช่น จุดหลอมเหลวที่สูงขึ้น และการเกิดเส้นใยดีบุกที่ทำให้เกิดปัญหาทางไฟฟ้า นอกจากนี้ ยังอาจเกิด การกัดกร่อนของดีบุกในสารบัดกรีไร้ตะกั่ว ซึ่งนำไปสู่การหลุดลอกของรอยบัดกรีได้ กำลังมีการค้นหาโลหะผสมทดแทน แต่ปัญหาเรื่องความสมบูรณ์ของข้อต่อยังคงอยู่[ 103 ]โลหะผสมที่ปราศจากตะกั่วทั่วไปประกอบด้วยดีบุก 99% ทองแดง 0.7% และเงิน 0.3% โดยมีอุณหภูมิหลอมเหลวที่ 217 °C (422.6 °F) [ 104 ]

การชุบดีบุก

โลหะชุบดีบุกจากกระป๋อง

ดีบุกสามารถยึดเกาะกับเหล็ก ได้ง่าย และใช้สำหรับเคลือบตะกั่วสังกะสี และเหล็กเพื่อป้องกันการกัดกร่อนภาชนะเหล็กชุบดีบุก (หรือเคลือบดีบุก) ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายใน การถนอมอาหารและนี่เป็นส่วนสำคัญของตลาดสำหรับดีบุกโลหะ กระป๋องดีบุกสำหรับถนอมอาหารผลิตขึ้นครั้งแรกในลอนดอนในปี 1812 [ 105 ]ผู้พูดภาษาอังกฤษแบบบริติชเรียกภาชนะดังกล่าวว่า "tins" ในขณะที่ผู้พูดภาษาอังกฤษแบบอเมริกันเรียกว่า " cans " หรือ "tin cans" คำแสลงที่มาจากคำดังกล่าวคือ " tinnie " หรือ "tinny" ซึ่งหมายถึง "กระป๋องเบียร์" ในออสเตรเลียนกหวีดดีบุกถูกเรียกว่าเช่นนั้นเพราะผลิตขึ้นเป็นจำนวนมากครั้งแรกในเหล็กชุบดีบุก[ 106 ] [ 107 ]

ช่างฝีมือที่ทำงานกับแผ่นดีบุก

ภาชนะทองแดงสำหรับปรุงอาหาร เช่น หม้อและกระทะ มักจะเคลือบด้วยดีบุกบางๆ โดยวิธีการชุบด้วยไฟฟ้าหรือ วิธีการ ทางเคมีแบบดั้งเดิมเนื่องจากการใช้เครื่องครัวทองแดงกับอาหารที่เป็นกรดอาจเป็นพิษได้[ 108 ] [ 109 ]ฟอยล์ดีบุก ซึ่งเป็น ฟอยล์บางๆที่ทำจากดีบุก มีการผลิตมาตั้งแต่ สมัยราชวงศ์ โจวตะวันออกของจีน[ 110 ]และใช้ในการตกแต่งและห่อสิ่งของต่างๆ[ 111 ] บางครั้งคำนี้ใช้เพื่ออธิบาย ฟอยล์อะลูมิเนียมที่ราคาถูกกว่าและทนทานกว่าซึ่งเข้ามาแทนที่การใช้งานฟอยล์ดีบุกเป็นส่วนใหญ่ในช่วงศตวรรษที่ 20 [ 112 ]

โลหะผสมชนิดพิเศษ

ดีบุกเมื่อรวมกับธาตุอื่นๆ จะก่อให้เกิดโลหะผสมที่มีประโยชน์หลากหลายชนิด ดีบุกมักจะผสมกับทองแดงมากที่สุด ดีบุกมีส่วนประกอบของดีบุก 85–99% [ 113 ]และโลหะแบริ่งก็มีดีบุกในปริมาณสูงเช่นกัน[ 114 ] [ 115 ]บรอนซ์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยทองแดงและดีบุก 12% ในขณะที่การเติมฟอสฟอรัสจะทำให้ได้บรอนซ์ฟอสฟอรัสโลหะระฆังก็เป็นโลหะผสมทองแดง-ดีบุกเช่นกัน โดยมีดีบุก 22% บางครั้งดีบุกก็ถูกนำมาใช้ในการผลิตเหรียญกษาปณ์ ครั้งหนึ่งเคยมีส่วนประกอบเป็นเปอร์เซ็นต์หลักเดียว (โดยปกติไม่เกินห้าเปอร์เซ็นต์) ของเหรียญเพนนี ของอเมริกา [ 116 ]และแคนาดา[ 117 ]

ลวดไนโอเบียม-ดีบุกจากเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชั่นITER ซึ่งอยู่ระหว่างการก่อสร้าง

สารประกอบไนโอเบียม -ดีบุกNb 3 Snถูกนำมาใช้ในเชิงพาณิชย์ ใน ขดลวดของแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวดเนื่องจากมีอุณหภูมิวิกฤต สูง (18 K) และสนามแม่เหล็กวิกฤตสูง (25  T ) แม่เหล็กตัวนำยิ่งยวดที่มีน้ำหนักเพียงสองกิโลกรัมก็สามารถสร้างสนามแม่เหล็กได้เทียบเท่ากับแม่เหล็กไฟฟ้า ทั่วไปที่ มีน้ำหนักหลายตัน[ 118 ]

มีการเติมดีบุกในปริมาณเล็กน้อยลงในโลหะผสมเซอร์โคเนียมเพื่อใช้ในการหุ้มเชื้อเพลิงนิวเคลียร์[ 119 ]

ท่อโลหะส่วนใหญ่ในออร์แกนท่อทำจากโลหะผสมดีบุก/ตะกั่ว โดยอัตราส่วน 50/50 เป็นอัตราส่วนที่พบได้บ่อยที่สุด สัดส่วนของดีบุกในท่อจะเป็นตัวกำหนดโทนเสียงของท่อ เนื่องจากดีบุกมีคุณสมบัติในการสะท้อนเสียงที่ดี เมื่อโลหะผสมดีบุก/ตะกั่วเย็นตัวลง เฟสของตะกั่วจะแข็งตัวก่อน จากนั้นเมื่อถึงอุณหภูมิยูเทคติก ของเหลวที่เหลือจะก่อตัวเป็นโครงสร้างยูเทคติกดีบุก/ตะกั่วแบบเป็นชั้น ซึ่งมีลักษณะมันวาว เมื่อเปรียบเทียบกับเฟสของตะกั่วจะทำให้เกิดลักษณะเป็นจุดๆ หรือด่างๆ โลหะผสมนี้เรียกว่าโลหะด่าง ข้อดีที่สำคัญของการใช้ดีบุกสำหรับท่อ ได้แก่ รูปลักษณ์ ความสามารถในการขึ้นรูป และความต้านทานต่อการกัดกร่อน[ 120 ] [ 121 ]

การผลิตสารเคมี

สารประกอบดีบุกใช้ในการผลิตสารเคมีต่างๆ รวมถึงสารทำให้คงตัวสำหรับ PVC และตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับกระบวนการทางอุตสาหกรรม แท่งดีบุกเป็นวัตถุดิบที่จำเป็นสำหรับปฏิกิริยาเคมีเหล่านี้ ทำให้มั่นใจได้ถึงคุณภาพและประสิทธิภาพที่สม่ำเสมอ[ 122 ]

ออปโตอิเล็กทรอนิกส์

ออกไซด์ของอินเดียมและดีบุกเป็นตัวนำไฟฟ้าและโปร่งใส และใช้ในการสร้างฟิล์มตัวนำไฟฟ้าโปร่งใสที่มีการใช้งานใน อุปกรณ์ อิเล็กโทรออปติกเช่นจอแสดงผลคริสตัลเหลว[ 123 ]

แอปพลิเคชันอื่นๆ

โคมไฟติดผนังยุ้งฉางแบบจำลองยุคศตวรรษที่ 21 ทำจากแผ่นดีบุกเจาะรู
มัสยิดในชนบท ของ รัฐตริปุระที่มีหลังคาทำจากสังกะสี

เหล็กชุบดีบุกเจาะรู หรือที่เรียกว่าดีบุกเจาะรู เป็นเทคนิคงานฝีมือที่มีต้นกำเนิดในยุโรปกลางสำหรับการสร้างเครื่องใช้ในบ้านที่ใช้งานได้จริงและเพื่อการตกแต่ง ลวดลายการเจาะรูเพื่อการตกแต่งมีหลากหลายรูปแบบ โดยขึ้นอยู่กับประเพณีท้องถิ่นและฝีมือของช่าง โคมไฟดีบุกเจาะรูเป็นตัวอย่างการใช้งานเทคนิคงานฝีมือนี้ที่พบได้บ่อยที่สุด แสงเทียนที่ส่องผ่านลวดลายเจาะรูจะสร้างลวดลายแสงตกแต่งในห้องที่วางโคมไฟ โคมไฟและสิ่งของดีบุกเจาะรูอื่นๆ ถูกสร้างขึ้นในโลกใหม่ตั้งแต่การตั้งถิ่นฐานของชาวยุโรปในยุคแรก ตัวอย่างที่รู้จักกันดีคือโคมไฟรีเวียร์ ซึ่งตั้งชื่อตามพอล รีเวียร์[ 124 ]

ในอเมริกาตู้เก็บพายและตู้เก็บอาหารถูกใช้ในยุคก่อนการแช่เย็น ตู้เหล่านี้เป็นตู้ไม้ที่มีรูปแบบและขนาดต่างๆ กัน ทั้งแบบตั้งพื้นและแบบแขวน เพื่อป้องกันสัตว์รบกวนและแมลง และป้องกันฝุ่นละอองจากอาหารที่เน่าเสียง่าย ตู้เหล่านี้มีแผ่นดีบุกแทรกอยู่ที่ประตู และบางครั้งก็อยู่ที่ด้านข้าง ซึ่งเจ้าของบ้าน ช่างทำตู้ หรือช่างดีบุกจะเจาะรูเป็นลวดลายต่างๆ เพื่อให้อากาศถ่ายเทได้สะดวกในขณะที่ป้องกันแมลงวัน การผลิตซ้ำในปัจจุบันของสิ่งเหล่านี้ยังคงเป็นที่นิยมในอเมริกาเหนือ[ 125 ]

กระจกหน้าต่างส่วนใหญ่มักทำโดยการลอยกระจก หลอมเหลว บนดีบุกหลอมเหลว ( กระจกลอย ) ทำให้ได้พื้นผิวเรียบและไร้ตำหนิ เรียกอีกอย่างว่า " กระบวนการพิลคิงตัน " [ 126 ]

ดีบุกถูกใช้เป็นขั้วลบในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ขั้นสูง การใช้งานของดีบุกค่อนข้างจำกัดเนื่องจากพื้นผิวดีบุกบางส่วนเร่งปฏิกิริยาการสลายตัวของอิเล็กโทรไลต์คาร์บอเนตที่ใช้ในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน[ 127 ]

ทิน(II) ฟลูออไรด์ถูกเติมลงในผลิตภัณฑ์ดูแลฟันบางชนิด[ 128 ]ในรูปของสแตนนัสฟลูออไรด์ (SnF 2 ) ทิน(II) ฟลูออไรด์สามารถผสมกับ สารขัดถู แคลเซียม ได้ ในขณะที่ โซเดียมฟลูออไรด์ซึ่งเป็นที่นิยมมากกว่าจะค่อยๆ หมดฤทธิ์ทางชีวภาพเมื่อมีสารประกอบแคลเซียมอยู่[ 129 ]นอกจากนี้ยังพบว่ามีประสิทธิภาพมากกว่าโซเดียมฟลูออไรด์ในการควบคุมโรคเหงือกอักเสบ[ 130 ]

ดีบุกถูกใช้เป็นเป้าหมายในการสร้างพลาสมา ที่เหนี่ยวนำด้วยเลเซอร์ ซึ่งทำหน้าที่เป็นแหล่งกำเนิดแสงสำหรับ การพิมพ์หิน ด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตแบบสุดขั้ว[ 131 ]

สารประกอบออร์กาโนทิน

สารประกอบออร์กาโนทินเป็นสารประกอบออร์กาโนเมทัลลิกที่มีพันธะดีบุก-คาร์บอน การผลิตสารประกอบออร์กาโนทินในระดับอุตสาหกรรมทั่วโลกน่าจะเกิน50,000 ตัน[ 132 ]

สารทำให้คงตัว PVC

การประยุกต์ใช้เชิงพาณิชย์หลักของสารประกอบออร์กาโนทินคือการทำให้ พลาสติก PVC มีเสถียรภาพ หากไม่มีสารทำให้มีเสถียรภาพดังกล่าว PVC จะเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็วภายใต้ความร้อน แสง และออกซิเจนในบรรยากาศ ส่งผลให้ผลิตภัณฑ์มีสีเปลี่ยนไปและเปราะ ทินจะดักจับ ไอออน คลอไรด์ ที่ไม่เสถียร (Cl ) ซึ่งหากไม่เช่นนั้นจะดึง HCl ออกจากวัสดุพลาสติก[ 133 ]สารประกอบทินทั่วไปคืออนุพันธ์ของกรดคาร์บอกซิลิกของไดบิวทิลทินไดคลอไรด์ เช่นไดบิวทิลทินไดลอเร[ 134 ]

สารฆ่าเชื้อ

สารประกอบออร์กาโนทินบางชนิดค่อนข้างเป็นพิษ โดยมีทั้งข้อดีและปัญหา พวกมันถูกใช้เพื่อคุณสมบัติในการฆ่าเชื้อเช่นสารฆ่า เชื้อรา สารกำจัดศัตรูพืช สารกำจัดสาหร่าย สารกันบูดไม้และสารป้องกันการเกาะติดของสิ่งมีชีวิต [ 133 ] ไตรบิวทิลทินออกไซด์ถูกใช้เป็น สาร กันบูดไม้[ 135 ] ไตรบิว ทิลทินถูกใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทางอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การควบคุมเมือกในโรงงานกระดาษและการฆ่าเชื้อน้ำหล่อเย็นหมุนเวียนในอุตสาหกรรม[ 136 ]ไตรบิวทิลทินเคยถูกใช้เป็นสารเติมแต่งในสีทาเรือเพื่อป้องกันการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตที่เกาะติดบนเรือ โดยการใช้งานลดลงหลังจากที่สารประกอบออร์กาโนทินได้รับการยอมรับว่าเป็นสารมลพิษอินทรีย์ที่ตกค้างยาวนานและมีความเป็นพิษสูงต่อสิ่งมีชีวิตในทะเลบางชนิด ( เช่นหอยทากทะเล ) [ 137 ]สหภาพยุโรปสั่งห้ามใช้สารประกอบออร์กาโนทินในปี 2546 [ 138 ]เนื่องจากความกังวลเกี่ยวกับความเป็นพิษของสารประกอบเหล่านี้ต่อสิ่งมีชีวิตในทะเลและความเสียหายต่อการสืบพันธุ์และการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตในทะเลบางชนิด[ 133 ] (บางรายงานอธิบายถึงผลกระทบทางชีวภาพต่อสิ่งมีชีวิตในทะเลที่ความเข้มข้น 1 นาโนกรัมต่อลิตร) ทำให้องค์การทางทะเลระหว่างประเทศสั่ง ห้ามใช้ทั่วโลก [ 139 ]ปัจจุบันหลายประเทศจำกัดการใช้สารประกอบออร์กาโนทินเฉพาะเรือที่มีความยาวมากกว่า 25 เมตร (82 ฟุต) [ 133 ]ความคงทนของไตรบิวทิลทินในสิ่งแวดล้อมทางน้ำขึ้นอยู่กับลักษณะของระบบนิเวศ[ 140 ]เนื่องจากการคงอยู่และการใช้เป็นสารเติมแต่งในสีทาเรือ จึงพบไตรบิวทิลทินในความเข้มข้นสูงในตะกอนทะเลที่อยู่ใกล้ท่าเรือ[ 141 ]ไตรบิวทิลทินถูกใช้เป็นไบโอมาร์กเกอร์สำหรับอิมโพเซ็กซ์ในนีโอแกสโทรพอดโดยมีอย่างน้อย 82 ชนิดที่รู้จัก[ 142 ]ด้วยระดับ TBT ที่สูงในพื้นที่ชายฝั่งท้องถิ่น อันเนื่องมาจากกิจกรรมการเดินเรือ ทำให้หอยได้รับผลกระทบในทางลบ[ 140 ]อิมโพเซ็กซ์คือการที่ตัวเมียมีลักษณะทางเพศของเพศผู้ โดยที่พวกมันจะมีอวัยวะเพศชายและท่ออสุจิ[ 142 ] [ 143 ]TBT ในระดับสูงสามารถทำลายต่อมไร้ท่อระบบสืบพันธุ์และระบบประสาทส่วนกลางโครงสร้างกระดูก และระบบทางเดินอาหาร ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ได้[ 143 ]ไตรบิวทิลทินยังส่งผลกระทบต่อสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม รวมถึงนากทะเล วาฬ โลมา และมนุษย์[ 143 ]

เคมีอินทรีย์

สารรีเอเจนต์ดีบุกบางชนิดมีประโยชน์ในเคมีอินทรีย์ในการใช้งานที่ใหญ่ที่สุด สแตนนัสคลอไรด์เป็นตัวรีดิวซ์ทั่วไปสำหรับการเปลี่ยนกลุ่มไนโตรและออกซิม เป็น เอมี น ปฏิกิริยา Stilleเชื่อมโยงสารประกอบออร์กาโนทินกับเฮไลด์ อินทรีย์ หรือซูโดเฮไลด์[ 144 ]

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

ดีบุกก่อตัวเป็นเฟสระหว่างโลหะหลายชนิดกับโลหะลิเธียม ทำให้เป็นวัสดุที่น่าสนใจสำหรับการใช้งานในแบตเตอรี่ การขยายตัวของปริมาตรดีบุกอย่างมากเมื่อผสมกับลิเธียมและความไม่เสถียรของส่วนต่อประสานดีบุก-อิเล็กโทรไลต์อินทรีย์ที่ศักย์ไฟฟ้าเคมีต่ำเป็นความท้าทายที่สำคัญที่สุดในการนำไปใช้ในเซลล์เชิงพาณิชย์[ 145 ]สารประกอบระหว่างโลหะดีบุกกับโคบอลต์และคาร์บอนถูกนำมาใช้โดยSonyในเซลล์ Nexelion ที่วางจำหน่ายในช่วงปลายทศวรรษ 2000 องค์ประกอบของวัสดุที่ใช้งานอยู่โดยประมาณคือ Sn 0.3 Co 0.4 C 0.3การวิจัยแสดงให้เห็นว่าเฉพาะบางด้านของผลึกเตตระโกนัล (เบต้า) Sn เท่านั้นที่เป็นสาเหตุของกิจกรรมทางไฟฟ้าเคมีที่ไม่พึงประสงค์[ 146 ]

ข้อควรระวัง

กรณีการเป็นพิษจากโลหะดีบุก ออกไซด์ของดีบุก และเกลือของดีบุกนั้นแทบจะไม่เป็นที่รู้จัก ในทางกลับกันสารประกอบออร์กาโนทิน บางชนิดมีความ เป็นพิษเกือบเท่ากับไซยาไนด์ [ 59 ]

การสัมผัสดีบุกในที่ทำงานอาจเกิดขึ้นได้จากการสูดดม การสัมผัสทางผิวหนัง และการสัมผัสทางตา สำนักงานความปลอดภัยและสุขภาพในการทำงาน แห่งสหรัฐอเมริกา (OSHA) กำหนดขีดจำกัดการสัมผัสดีบุกที่อนุญาตในที่ทำงานไว้ที่ 2 มก./ลบ.ม. ในช่วงเวลาทำงาน 8 ชั่วโมงสถาบันแห่งชาติเพื่อความปลอดภัยและสุขภาพในการทำงาน (NIOSH) กำหนดขีดจำกัดการสัมผัสที่แนะนำ (REL) ไว้ที่ 2 มก./ ลบ.ม.ในช่วงเวลาทำงาน 8 ชั่วโมง ที่ระดับ 100 มก./ลบ.ม. ดีบุกจะเป็นอันตรายต่อชีวิตและสุขภาพทันที[ 147 ]

ดูเพิ่มเติม

หมายเหตุ

  1. ^การขยายตัวทางความร้อนของ β-Sn เป็นแบบแอนไอโซโทรปิก : พารามิเตอร์ (ที่ 20 °C) สำหรับแต่ละแกนผลึกคือ α a  = 16.19 × 10 −6 /K, α c  = 32.89 × 10 −6 /K และ α เฉลี่ย = α V /3 = 21.76 × 10 −6 /K. [ 3 ]
  2. ^มีเพียงไฮโดรเจน ฟลูออรีน ฟอสฟอรัส แทลเลียม และซีนอนเท่านั้นที่วิเคราะห์ด้วย NMR ได้ง่ายกว่าสำหรับตัวอย่างที่มีไอโซโทปในปริมาณตามธรรมชาติ

บรรณานุกรม

  • สาธารณสมบัติบทความนี้ได้นำข้อความจากแหล่งข้อมูลนี้มาใช้ ซึ่งเป็นข้อมูลสาธารณะ : Carlin, James F., Jr. (1998). "เหตุการณ์สำคัญที่มีผลต่อราคาดีบุกตั้งแต่ปี 1958"สำนักงานสำรวจทางธรณีวิทยาแห่งชาติสหรัฐอเมริกา
  • Lide, David R., บรรณาธิการ (2006). คู่มือเคมีและฟิสิกส์ (ฉบับที่ 87). โบคา ราตัน, ฟลอริดา: CRC Press, Taylor & Francis Group. ISBN 978-0-8493-0487-3.
  • เอมสลีย์, จอห์น (2001). "ดีบุก" . องค์ประกอบพื้นฐานของธรรมชาติ: คู่มือธาตุ A-Z . อ็อกซ์ฟอร์ด, อังกฤษ, สหราชอาณาจักร: สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยอ็อกซ์ฟอร์ด. หน้า  445–450 . ISBN 978-0-19-850340-8.
  • กรีนวูด, นอร์แมน เอ็น. ; เอิร์นชอว์, อลัน (1997). เคมีของธาตุ (ฉบับที่ 2). บัตเตอร์เวิร์ธ-ไฮเนมันน์. doi : 10.1016/C2009-0-30414-6 . ISBN 978-0-08-037941-8.
  • ไฮเซอร์แมน, เดวิด แอล. (1992). "ธาตุที่ 50: ดีบุก" . การสำรวจธาตุเคมีและสารประกอบของธาตุ . นิวยอร์ก: TAB Books. ISBN 978-0-8306-3018-9.
  • แมคอินทอช, โรเบิร์ต เอ็ม. (1968). "ดีบุก". ใน คลิฟฟอร์ด เอ. แฮมเพล (บรรณาธิการ). สารานุกรมธาตุเคมี . นิวยอร์ก: ไรน์โฮลด์ บุ๊ค คอร์ปอเรชั่น. หน้า  722–732 . LCCN  68-29938 .
  • สเวิร์ตก้า, อัลเบิร์ต (1998). "ดีบุก"คู่มือธาตุ (ฉบับปรับปรุง). สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด. ISBN 978-0-19-508083-4.
  • ดีบุกในตารางธาตุแห่งวิดีโอ (มหาวิทยาลัยนอตติงแฮม)
  • ตารางธาตุไม้ของธีโอดอร์ เกรย์ : ตัวอย่างและชิ้นงานหล่อจากดีบุก
  • โลหะพื้นฐาน: ดีบุก ( เก็บถาวรเมื่อ 12 กรกฎาคม 2012 ที่Wayback Machine)
  • คู่มือพกพาเกี่ยวกับอันตรายจากสารเคมีของ CDC – NIOSH
  • ดีบุก (หน่วยเป็นเซนต์สหรัฐต่อกิโลกรัม)
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Tin&oldid=1357602309 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ดีบุก

ดีบุกเป็นธาตุทางเคมีมีสัญลักษณ์Sn (มาจากภาษาละตินstannum ) และเลขอะตอม 50 ดีบุกเป็นโลหะสีเทา...

ทางกายภาพ

ดีบุกเป็น โลหะ สีเงินขาว ที่อ่อนนุ่ม ยืดหยุ่น ดัดได้ และ มี ผลึก สูงเมื่อแท่งดีบุกถูกดัดงอจะได้ยินเสียงแตกที่เรียกว่า "เสียงร้องของดีบุก" ซึ่งเกิดจาก การแฝดของผลึก [ 14 ] คุณสมบัตินี้พบได้ในอินเดียม แคดเมียม สังกะสี และปรอท ใน สถานะ ของแข็ง ดีบุก หลอมเหลว ที่...

เคมี

ดีบุกทนต่อการกัดกร่อนจาก น้ำ แต่สามารถถูกกัดกร่อนได้ด้วย กรด และ ด่าง ดีบุกสามารถขัดเงาได้ดีและใช้เป็นสารเคลือบป้องกันสำหรับโลหะอื่นๆ [ 14 ] เมื่อได้รับความร้อนในอากาศ มันจะเกิดออกซิเดชันอย่างช้าๆ เพื่อสร้าง ชั้นพาสซิเวชัน บางๆของ สแตนนิกออกไซด์ ( SnO 2 )...

ไอโซโทป

ดีบุกมี ไอโซโทปเสถียร 7 ถึง 10 ชนิด ซึ่ง เป็นจำนวนมากที่สุด ในบรรดาธาตุทั้งหมด เลขมวลของไอโซโทปเหล่านี้คือ 112, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 122 และ 124 ไอโซโทป 114-120 Sn เจ็ดชนิดมีความเสถียรตามทฤษฎี ในขณะที่ไอโซโทป 112 Sn, 122 Sn และ 124 Sn...