Direkt zum Inhalt

Metalle: Zinn

Symbol: Sn
Kategorie: Metalle
Ordnungszahl: 50
Relative Atommasse: 118,71
Schmelzpunkt: 505,118 K
Siedepunkt: 2543 K
Dichte: 7,29 g cm-3
Elektronegativität: 1,7
Ionisierungsenergie: 7,344 eV
Konfiguration: [Kr] 4d10 5s² 5p²
Oxidationszahlen: 4, 2
Atomradius: 140,5 pm (a) pm
Ionenradius: 74 pm (+4); 93 pm (+2)

Das Metall Zinn ist ein weißliches Metall, das die Menschheit schon sehr lange kennt und nutzt – mit Kupfer zusammen bildet es die Legierung Bronze, die seit mindestens 5000 Jahren hergestellt wird. Die Bedeutung von Bronze für frühere Zivilisationen war so hoch, dass die Legierung und ihre Verarbeitung Kulturen und ihre Handelsnetze prägte; diesem Umstand verdanken wir den Begriff Bronzezeit. Seit dem ersten Jahrtausend v. Chr. ist auch metallisches Zinn bekannt, vor allem der Hartzinn, eine Legierung von Zinn mit Kupfer, Antimon und Blei, die bis ins 20. Jahrhundert für Gebrauchsgegenstände und Dekorationselemente genutzt wurde.

Das Metall entsteht in roten Riesensternen und verschmelzenden Neutronensternen. In der Erdkruste ist Zinn mit einer Konzentration von etwas mehr als zwei Milligramm pro Kilogramm etwa so häufig wie die Seltenerdelemente, bildet im Gegensatz zu denen aber eigenständige Minerale wie das Kassiterit sowie eigene Lagerstätten im Zusammenhang mit Granitplutonen. Da Kassiterit eine recht hohe Dichte hat, bildet es oft Seifenlagerstätten flussabwärts der primären Quelle; sie sind die bedeutendsten kommerzielle Quelle. Das Zinn ist relativ einfach durch Reduktion mit Kohle aus dem Erz zu gewinnen. Zinnlagerstätten sind weltweit rar, deswegen gilt das Metall als eines der am stärksten von zukünftigem Mangel bedrohten Elemente; außerdem ist Kassiterit eines der vier klassischen Konfliktminerale.

Analog zu Graphen bildet Zinn ein zweidimensionales Molekül namens Stanen. Das Element nimmt in Verbindungen bevorzugt die Oxidationsstufen +2 und +4 ein und ähnelt damit chemisch seinen beiden Nachbarn Germanium und Blei. Analog zu Blei bildet es Organozinnverbindungen, die in der chemischen Industrie eine erhebliche Bedeutung haben. Die bekannteste Organozinnverbindung ist vermutlich Tributylzinn – eine Sammelbezeichnung für eine Klasse von sehr effektiven Bioziden, die lange Zeit in Schiffsanstrichen eingesetzt wurden. Außerdem kommen Tributylzinnverbindungen in der Kunststoffproduktion vor. Diese Stoffe sind sehr starke Umweltgifte. In Europa ist diese Stoffklasse in Verbraucherprodukten verboten.

Etwa die Hälfte allen produzierten Zinns wird für Lötzinn eingesetzt, der für elektrische Verbindungen in der Elektronik unverzichtbar ist. Das ist eine Legierung mit Blei, die mit 183 Grad Celsius einen sehr niedrigen Schmelzpunkt hat. Seit Blei wegen seiner Giftigkeit ein wenig aus der Mode gekommen ist, sucht man nach einem Ersatz, eine wirklich gleichwertige Lötmischung gibt es bisher aber nicht. Die zweitwichtigste Anwendung ist die Beschichtung von Stahl und Kupfer zum Korrosionsschutz, speziell in der Lebensmittelkonservierung – Weißblech für Konservendosen wird verzinnt, um Korrosion zu verhindern, ebenso gelegentlich Regenrinnen und Rohre aus Stahl. Die chemische Industrie verwendet etwa 15 Prozent des weltweit geförderten Zinns für zinnorganische Verbindungen, unter anderem als Katalysatoren bei der Kunststoffherstellung. Flüssiges Zinn verwendet man zum Herstellen von Fensterglas im Floatglasverfahren, bei dem die flüssige Glasschmelze auf geschmolzenes Zinn geleitet wird.

© Spektrum.de

Partnerinhalte

Bitte erlauben Sie Javascript, um die volle Funktionalität von Spektrum.de zu erhalten.