Олово

Плотность: в твёрдом состоянии при +20 °С — 7,3 г/см³; в жидком состоянии при температуре плавления — 6,98 г/см³. Температура: плавления — 231,91 °С; кипения — 2620 °С. Коэффициент линейного расширения: при температуре 0 °С равен 1,99·10 К; при +100 °С равен 2,38·10 К; средний в диапазоне 0—100 °C равен 2,62·10 К. Удельная теплоёмкость: в твёрдом состоянии при +20 °С — 226 Дж/(кг·К); в жидком состоянии при температуре плавления — 268 Дж/(кг·К). Молярная теплоёмкость при постоянном давлении: при 0 °C равна 27,11 Дж/(моль·К) (белое олово), 25,79 Дж/(моль·К) (серое олово). Теплота плавления равна 7,19 кДж/моль. Теплота испарения равна 296 кДж/моль. Теплопроводность при +20 °С — 65,26 Вт/(м·К). Удельное электрическое сопротивление при +20 °С — 0,115 мкОм·м (по другим данным 0,128 мкОм·м при +25 °С). Термический коэффициент сопротивления равен 4,5·10 К. Удельная электропроводность при +20 °С — 8,69 МСм/м. Температура Дебая равна 200 К (белое олово), 212 К (серое олово). Механические и технологические свойства: модуль упругости 55 ГПа при 0 °С и 48 ГПа при 100 °С; модуль сдвига 16,8—8,1 ГПа; временное сопротивление разрыву — 20 МПа; относительное удлинение — 40 %; твёрдость по Бринеллю — 152 МПа (белое олово), 62 МПа (серое олово); температура литья — 260—300 °С. При температуре немного выше 170 °С олово становится хрупким. Стандартный электродный потенциал E °Sn/Sn равен −0,136 В, а E пары °Sn/Sn около 0,151 В.

Олово образуется в результате длительного s-процесса в звездах с малой и средней массой (массой от 0.6 до 10 масс Солнца), а затем путём бета-распада тяжелых изотопов индия. Олово является 49-м по распространённости элементом в земной коре, составляя 2 ppm по сравнению с 75 ppm для цинка, 50 ppm для меди и 14 ppm для свинца. Олово не существует в качестве собственно элемента и должно быть извлечено из различных руд. Касситерит (SnO2) является единственным коммерчески важным источником олова, хотя небольшое количество олова извлекается из сложных сульфидов, таких как станнит, цилиндрит, франкеит, канфилдит и теаллит. Минералы с оловом почти всегда ассоциируются с гранитной породой, обычно на уровне содержания 1% диоксида олова. Благодаря более высокой удельной плотности диоксида олова, около 80% добываемого олова поступает из вторичных залежей, найденных вниз по течению от основных жил. Олово часто извлекается из гранул, смытых вниз по течению в прошлом и осажденных в долинах или в море. Самыми экономичными способами добычи олова являются дражение, гидравлика или открытые карьеры. Большая часть мирового олова производится из россыпных месторождений, которые могут содержать всего 0.015% олова. В 2011 году было добыто около 253 000 тонн олова, преимущественно в Китае (110 000 т), Индонезии (51 000 т), Перу (34 600 т), Боливии (20 700 т) и Бразилии (12 000 т). Оценки производства олова исторически варьировались в зависимости от динамики экономической целесообразности и развития технологий добычи, но считается, что при текущих уровнях потребления и технологиях Земля исчерпает запасы олова, поддающегося добыче, через 40 лет. Лестер Браун предположил, что олово может закончиться в течение 20 лет, основываясь на крайне консервативной экстраполяции роста на 2% в год. Вторичное, или ломовое, олово также является важным источником металла. Восстановление олова через вторичное производство или переработку лома олова быстро растет. Хотя США не добывали олово с 1993 года и не плавили его с 1989 года, страна являлась крупнейшим вторичным производителем, перерабатывая почти 14 000 тонн в 2006 году. Новые залежи были обнаружены в Монголии, а в 2009 году новые месторождения олова были обнаружены в Колумбии компанией Seminole Group Colombia CI, SAS.

Олово используется в основном как безопасное, нетоксичное, коррозионностойкое покрытие в чистом виде или в сплавах с другими металлами. Главные промышленные применения олова — в белой жести (лужёное железо) для изготовления тары пищевых продуктов, в припоях для электроники, в домовых трубопроводах, в подшипниковых сплавах и в покрытиях из олова и его сплавов. Важнейший сплав олова — бронза (с медью). Другой известный сплав — пьютер — используется для изготовления посуды. Для этих целей расходуется около 33 % всего добываемого олова. До 60 % производимого олова используется в виде сплавов с медью, медью и цинком, медью и сурьмой (подшипниковый сплав, или баббит), с цинком (упаковочная фольга) и в виде оловянно-свинцовых и оловянно-цинковых припоев. В последнее время возрождается интерес к использованию металла, поскольку он наиболее «экологичен» среди тяжёлых цветных металлов. Используется для создания сверхпроводящих проводов на основе интерметаллического соединения Nb3Sn. Дисульфид олова SnS2 применяют в составе красок, имитирующих позолоту («поталь»). Искусственные радиоактивные ядерные изомеры олова Sn и Sn — источники гамма-излучения, являются мёссбауэровскими изотопами и применяются в гамма-резонансной спектроскопии. Интерметаллические соединения олова и циркония обладают высокими температурами плавления (до 2000 °C) и стойкостью к окислению при нагревании на воздухе и имеют ряд областей применения. Олово является важнейшим легирующим компонентом при получении конструкционных сплавов титана. Двуокись олова — очень эффективный абразивный материал, применяемый при «доводке» поверхности оптического стекла. Смесь солей олова — «жёлтая композиция» — ранее использовалась как краситель для шерсти. Олово применяется также в химических источниках тока в качестве анодного материала, например: марганцево-оловянный элемент, окисно-ртутно-оловянный элемент. Исследуются изолированные двумерные слои олова (станен), созданные по аналогии с графеном.

Мировые месторождения олова находятся в основном в Китае и Юго-Восточной Азии — Индонезии, Малайзии и Таиланде. Также есть крупные месторождения в Южной Америке (Боливии, Перу, Бразилии) и Австралии. В России запасы оловянных руд расположены в Хабаровском крае (Солнечный район — месторождения Фестивальное, Солнечное, Лунное, Придорожное, Перевальное и Соболиное; Верхнебуреинский район — Правоурмийское месторождение), в Чукотском автономном округе (Пыркакайские штокверки; рудник/посёлок Валькумей, Иультин — разработка месторождений закрыта в начале 1990-х годов), в Приморском крае (Кавалеровский район), в Якутии (месторождение Депутатское) и других районах.

Латинское название stannum, связанное с санскритским словом, означающим «стойкий, прочный», первоначально относилось к сплаву свинца и серебра, а позднее к другому, имитирующему его сплаву, содержащему около 67 % олова; к IV веку н. э. этим словом стали называть собственно олово. Слово олово — общеславянское, однако в некоторых славянских языках такое же или однокоренное слово (польск. ołów, чеш. olovo, серб. олово и др.) используется для обозначения другого, внешне похожего металла — свинца. Слово олово имеет соответствия в балтийских языках (ср. лит. alavas, alvas, латыш. alva — «олово», прусск. alwis — «свинец»). Оно является суффиксальным образованием от корня ol- (ср. древневерхненемецкое elo — «жёлтый», лат. albus — «белый» и пр.), так что металл назван по цвету.