Les propriétés, la production et les applications de l'étain
Étain blanc et étain gris. Alchimiste-HP
L'étain est un métal doux, blanc argenté, très léger et facile à fondre. Étant si doux, l'étain est rarement utilisé comme métal pur; au lieu de cela, il est combiné avec d'autres métaux afin de faire alliages qui possèdent les nombreuses propriétés bénéfiques de l'étain. Ceux-ci comprennent un faible niveau de toxicité et une résistance élevée auxcorrosion. L'étain est aussi à la fois malléable (facile à presser et à façonner sans casser) et ductile (capable d'être étiré sans se déchirer).
Propriétés de l'étain
- Symbole atomique : Sn
- Numéro atomique : 50
- Catégorie d'élément : Métal post-transition
- Densité : 7,365 g/cm3
- Point de fusion : 231,9 °C (449,5 °F)
- Point d'ébullition : 2 602 °C (4 716 °F)
- Dureté de Mohr : 1,5
Production d'étain
L'étain est le plus souvent produit à partir de la cassitérite minérale, qui est composée d'environ 80 % d'étain. La plupart de l'étain se trouve dans les dépôts alluviaux, les lits des rivières et les anciens lits des rivières, à la suite de l'érosion des corps minéralisés contenant le métal. La Chine et l'Indonésie sont actuellement les plus grands producteurs mondiaux. L'étain est fondu à des températures allant jusqu'à 2500°F (1370°C) avec du carbone pour produire de l'étain et du CO de faible puretédeuxgaz. Il est ensuite affiné en étain métallique de haute pureté (> 99%) par ébullition, liquation ou méthodes électrolytiques.
Utilisations historiques de l'étain
L'utilisation des alliages d'étain remonte à plusieurs siècles. Artefacts en bronze (le bronze est un alliage de cuivre et étain), y compris des hachettes, des miroirs et des faucilles, ont été découverts dans des endroits allant de l'Égypte actuelle à la Chine. L'étain a également été allié au plomb pendant des centaines d'années afin de fabriquer des bouilloires, des pots, des tasses et des assiettes en étain. Conscient des effets néfastes du plomb sur la santé, l'étain est aujourd'hui fabriqué à partir d'un alliage d'étain, antimoine , et cobalt .
Les jouets étamés ont établi la norme et ont été très recherchés pour leur qualité, du milieu du XIXe siècle au milieu du XXe siècle. Les jouets en plastique sont alors devenus la norme.
Utilisations modernes de l'étain
L'application la plus moderne de l'étain est la soudure pour l'industrie électronique. Utilisé dans diverses puretés et alliages (souvent avec conduire ou indium), les soudures à l'étain ont un point de fusion bas, ce qui les rend adaptées au collage de matériaux.
Les alliages d'étain peuvent également être trouvés dans une grande variété d'autres applications, y compris les roulements Babbitt (souvent alliés au cuivre, au plomb ou à l'antimoine), les pièces automobiles (alliées au le fer ), les amalgames dentaires (alliés à l'argent) et les métaux aérospatiaux (alliés à l'aluminium et titane ). Les alliages de zirconium (souvent appelés Zircaloys), utilisés dans les réacteurs nucléaires, contiennent également souvent une petite quantité d'étain.
L'étain dans les canettes et le papier d'aluminium
De nombreux objets de tous les jours que nous associons à l'étain, tels que les « boîtes de conserve » et le « papier d'aluminium », sont en fait des termes impropres. Les boîtes de conserve sont en fait fabriquées à partir d'un composé appelé fer-blanc, qui est une tôle d'acier recouverte d'une fine couche d'étain.
Le fer blanc combine efficacement la résistance de l'acier avec le lustre de l'étain, sa résistance à la corrosion et sa faible toxicité. C'est pourquoi 90 % du fer blanc est utilisé pour fabriquer des boîtes de conserve pour les aliments et les boissons, les cosmétiques, le carburant, l'huile, les peintures et autres produits chimiques. Bien que l'étain ne constitue qu'un petit revêtement sur le fer blanc, l'industrie est le plus grand consommateur d'étain au monde. Le papier d'aluminium, en revanche, peut avoir été fabriqué à partir d'étain pendant une brève période au cours du 20esiècle, mais aujourd'hui est exclusivement fabriqué à partir de aluminium .