فلز قلع از عناصری است که در جدول تناوبی جزو دسته فلزها به حساب می‌آید و با نماد اختصاری Sn مشخص می‌شود و با فلزهایی همچون کربن، ژرمانیوم و سلسیوم هم گروه است. ظاهر اولیه این فلز به صورت سنگ بوده و از معدن استخراج می‌شود و پس از فرآیندهایی آماده برای مصارف مختلف می‌گردد. یکی از پرکاربردترین فلزها برای ساختن ترکیب‌هایی که از فلزات هستند بوده و برای استفاده در انواع آلیاژ های صنعتی مناسب است. در ادامه با این فلز و کاربردهای آن بیش‌تر آشنا خواهیم شد. با ما همراه باشید.
فلز قلع چیست؟
فلز قلع عضو خانواده کربن‌ها بوده و رنگ آن نقره‌ای متمایل به آبی است. قلع به حالت جامد وجود دارد و در دمای پایین ظاهر آن به صورت بلوری و مکعبی بوده ولی در دمای بالاتر از ۱۳/۲ درجه سانتی‌گراد به رنگ سفید در می‌آید و ساختاری چهار وجهی دارد.
این ماده غیر سمی بوده و انعطاف پذیر و نرم است. همچنین رنگ آن در معرض هوا عوض نمی‌شود؛ به دلیل اینکه به هنگام قرار گرفتن در مجاورت با هوا یک لایه نامرئی محافظ روی آن تشکیل می‌شود. به علت پایین بودن نقطه ذوب و چسبندگی خوب قلع به سطوح آلیاژهایی مانند آهن، فولاد و مس از آن به عنوان یک پوشش قوی برای حفاظت در برابر اکسید شدن استفاده می‌کنند.
فلز قلع به دو صورت موجود است:
- سفید یا بتا که شکل معمول این فلز با کاربرد زیاد است.
- خاکستری یا آلفا که پودری شکل بوده و با کاربرد کم است.
فرم خاکستری یا آلفای این فلز در دمای ۲.۱۳ درجه سانتی‌گراد به فرم سفید تبدیل می‌شود.
ویژگی‌های فلز قلع
- فلز قلع شباهت ظاهری زیادی به فلز نقره دارد و بلورهای آن نقره‌ای رنگ هستند.
- مقاومت خوبی در مقابل خوردگی و زنگ زدگی دارد.
- در برابر فرسوده شدن ناشی از آب دریا و یا لوله‌کشی مقاوم است.
- عوامل اسیدی و بازهای ضعیف اثر بسیار کمی روی آن دارند.
- اما توسط اسیدهای قوی و مواد قلیایی و نمک‌های اسیدی دچار اکسید می‌شود.
- اکسیدهای این عنصر نیز به شکل دانه‌های ریز و سفید رنگ بوده و به آن نمک قلع گفته می‌شود.
- قابلیت بالایی در انعطاف و خم شدن دارد.
- فلز قلع بسیار نرم و ضعیف است ولی چکش خواری خوبی دارد.
- در برابر فرسایش مقاومت خوبی داشته و در مجاورت با هوا اکسید نمی‌شود.
- از پرمصرف‌ترین‌ها در ساخت ترکیبات فلزی و آلیاژهای صنعتی به حساب می‌آید.
- به صورت سنگ معدنی بوده و نحوه به دست آوردن آن استخراج از دل زمین است.
کاربردهای فلز قلع
- روکش فلزات
این فلز مقاومت خوبی در برابر زنگ زدگی و فرسایش از خود نشان داده و همین امر موجب شده تا از این فلز به صورت جلا داده شده برای پوشش مواد جهت محافظت در برابر فرسودگی و واکنش‌های شیمیایی بهره‌گیری شود. ظروف مسی حتما باید قلع اندود شوند. اهمیت این کار برای این است که ماده سمی حاصل از اکسید شدن در اثر حرارت تولید نشود. همچنین قوطی‌های فولادی با پوشش قلع نیز برای نگهداری مواد خوراکی کاربرد گسترده‌ای دارند و این موضوع باعث شده تا بخش عمده‌ای از بازار قلع را به خود اختصاص دهد.
- صنایع غذایی
سمی نبودن قلع باعث شده تا از آن برای ساخت روکش‌های فلزی برای نگهداری انواع مواد غذایی استفاده شود. و کاربرد زیادی نیز در بخش قطعات صنعتی مواد غذایی و صنعت کنسرو سازی دارد.
- استفاده به عنوان کاتالیزور
برای سریع تر شدن واکنش‌های شیمیایی، در زمانی که اکسیژن به صورت محلول است، از این عنصر به عنوان کاتالیزور استفاده می‌کنند.
- ساخت آلیاژ
فلز قلع مورد استفاده در بسیاری از آلیاژها است. آلیاژهای مهم این فلز شامل: برنز، مفرغ، بابیت، برنز فسفردار، لحیم نرم و فلز سفید و آلیاژ ریخته‌گری شده و تحت فشار پیوتر است.
- شیشه سازی
از فرایند شیشه شناور در ساخت شیشه پنجره استفاده می‌شود که در آین فرآیند شیشه ذوب شده روی قلع مذاب شناور می‌گردد. همچنین از نمک قلع در شیشه‌های عایق در برابر مه و یخ زدن تابلو‌های شب‌نما استفاده می‌شود.
- لحیم‌کاری
فلز قلع بسیار لحیم پذیر است. از آلیاژهای قلع و سرب برای لحیم‌کاری‌های مختلف استفاده می‌شود. مفتول‌های باریک قلع برای لحیم‌کاری قطعات الکترونیکی ساخته می‌شوند و از ترکیب ۶۰ درصد قلع و ۴۰ درصد سرب به دست می‌آیند.
- صنعت برق
یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین موارد استفاده از قلع در صنعت برق همین خاصیت لحیم‌کاری فوق العاده فلزات در آن است.
- پلاستیک سازی
جهت فاسد نشدن پلاستیک‌های pvc به واسطه گرما، نور و اکسیژن از ترکیبات آلی قلع استفاده می‌شود. این ترکیبات در تثبیت پلاستیک‌های pvc کاربرد دارد.
- رنگ سازی
برای تولید کردن برخی از رنگ‌های ساختمانی و فوری از قلع استفاده می‌شود.
- ساخت آهن‌ربای ابررسانا
آهنرباهای ابر رسانایی که وزن چند کیلوگرمی دارند می‌توانند میدان‌های مغناطیسی شبیه به الکترو مغناطیس‌های چند تنی تولید کنند. آلیاژ نیوبیوم و قلع به خاطر دمای بحرانی بالا و میدان مغناطیسی بحرانی به صورت سیم‌هایی برای آهنرباهای ابر رسانا کاربرد تجاری پیدا کرده است.
- صنعت نساجی
در این صنعت برای چاپ روی پارچه از کلرید قلع به عنوان عامل کاهنده و خورنده استفاده می‌کنند. همینطور از قلع برای ساخت رنگ‌های چاپ نیز استفاده می‌شود.
تاثیرات قلع بر انسان و محیط زیست
اثراتی که قلع ایجاد می‌کند با توجه به شرایط متفاوت است. اگر قلع به مقدار زیاد از راه گوارش وارد بدن شود ایجاد استفراغ می‌کند. در صورت جذب این فلز به صورت تنفسی نیز موجب گلو درد و سرفه می‌شود. تماس مستقیم و طولانی مدت این فلز با پوست نیز باعث سوختگی‌های موضعی به صورت التهاب می‌شود.
از علائم مسمومیت با قلع نیز می‌توان به مواردی همچون احساس کردن طعم فلز در دهان، افزایش بزاق دهان، اسهال و استفراغ، اختلال در تنفس و دردهای عضلانی، سوزش چشم و پوست، سر درد، دردهای شکمی و معده، عرق کردن شدید، مشکل در ادرار، افسردگی، آسیب‌های کبدی، سرکوب سیستم ایمنی بدن، آسیب کروموزومی، کاهش سلول‌های قرمز خون و آسیب مغزی اشاره داشت.
قلع جذب شده در آب برای جانداران آبزی بسیار خطرناک است؛ به صورتی که اثرات آن باعث نابودی قارچ‌ها، جلبک‌ها و پلانکتون‌ها می‌شود و اگر این جانداران که وظیفه تولید اکسیژن در آب را دارند از بین بروند جانوران آبزی نابود خواهد شد.
خرید و عوامل مؤثر بر قیمت فلز قلع
برای تعیین قیمت شمش‌های قلع موجود در بازار به با سرب و بدون سرب بودن آن و وزن و برند تولیدکننده توجه می‌شود. برای خرید بهتر است بدانید که کدام نوع این محصول مناسب استفاده شما است. برای مثال از قلع بدون سرب برای لحیم کاری استفاده می‌کنند. ولی قلع سرب دار در صنایع مختلف و ساخت لوازم برودتی و الکترونیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
سخن پایانی
در این مقاله سعی کردیم به شناخت فلز قلع و کاربردها و ویژگی‌های این فلز بپردازیم. حال از شما می‌خواهیم اگر سوال یا مطلبی دارید که در این صفحه به آن اشاره نشده است لطفا با ما و اعضای محترم سایت تکه کابل به اشتراک بگذارید.
243 بازدید
محمد یاری پور
