Estanho – Propriedades – Preço – Aplicações – Produção

Sobre Estanho

O estanho é um metal pós-transição no grupo 14 da tabela periódica. É obtido principalmente do mineral cassiterita, que contém dióxido de estanho. A primeira liga usada em larga escala foi o bronze, feito de estanho e cobre, já em 3000 aC.

Resumo

Elemento	Lata
Número atômico	50
Categoria do elemento	Pobre Metal
Fase em STP	Sólido
Densidade	7,31 g/cm3
Resistência à tração	220 MPa
Força de rendimento	N/D
Módulo de elasticidade de Young	50 GPa
Escala de Mohs	1,65
Dureza Brinell	50 MPa
Dureza Vickers	N/D
Ponto de fusão	231,93 °C
Ponto de ebulição	2602 °C
Condutividade térmica	67 W/mK
Coeficiente de Expansão Térmica	22 µm/mK
Calor específico	0,227 J/gK
Calor de fusão	7,029 kJ/mol
Calor da vaporização	295,8 kJ/mol
Resistividade elétrica [nanoOhm meter]	115
Suscetibilidade Magnética	+3,1e-6 cm3/mol

Aplicações de Estanho

A maior aplicação individual de estanho é na fabricação de folha-de-flandres (chapa de aço revestida com estanho), que responde por aproximadamente 40% do consumo mundial total de estanho. O estanho liga-se facilmente ao ferro e ao aço para evitar a corrosão. Recipientes de aço estanhado são amplamente utilizados para conservação de alimentos, e isso constitui uma grande parte do mercado de estanho metálico. Estanhagem é o processo de revestimento fino de chapas de ferro forjado ou aço com estanho, e o produto resultante é conhecido como folha de flandres. O termo também é amplamente utilizado para os diferentes processos de revestimento de um metal com solda antes da soldagem. Existem dois processos para a estanhagem das placas pretas: imersão a quente e galvanoplastia.

Produção e preço do Estanho

Os preços das matérias-primas mudam diariamente. Eles são impulsionados principalmente pela oferta, demanda e preços de energia. Em 2019, os preços do estanho puro rondavam os 80 $/kg.

A China liderou o mundo na produção de estanho no início do século 21, respondendo por quase metade de toda a produção; Indonésia, Peru e Bolívia também foram os principais produtores. O estanho é produzido pela redução carbotérmica do minério de óxido com carbono ou coque. Tanto o forno reverberatório quanto o forno elétrico podem ser usados. Em 2006, a produção total mundial de minas de estanho foi de 321000 toneladas, e a produção de fundição foi de 340000 toneladas. De seu nível de produção de 186.300 toneladas em 1991, em torno de onde havia pairado nas décadas anteriores, a produção de estanho aumentou 89% para 351800 toneladas em 2005.

Fonte: www.luciteria.com

Propriedades Mecânicas do Estanho

Força do Estanho

Na mecânica dos materiais, a resistência de um material é sua capacidade de suportar uma carga aplicada sem falha ou deformação plástica. A resistência dos materiais considera basicamente a relação entre as cargas externas aplicadas a um material e a deformação resultante ou alteração nas dimensões do material. Ao projetar estruturas e máquinas, é importante considerar esses fatores, para que o material selecionado tenha resistência adequada para resistir às cargas ou forças aplicadas e manter sua forma original. A resistência de um material é a sua capacidade de suportar esta carga aplicada sem falha ou deformação plástica.

Para tensão de tração, a capacidade de um material ou estrutura de suportar cargas que tendem a se alongar é conhecida como resistência à tração final (UTS). O limite de escoamento ou tensão de escoamento é a propriedade do material definida como a tensão na qual um material começa a se deformar plasticamente, enquanto o ponto de escoamento é o ponto onde a deformação não linear (elástica + plástica) começa.

Veja também: Resistência dos Materiais

Resistência à tração final do Estanho

A resistência à tração final do Estanho é de 220 MPa.

Força de rendimento do Estanho

O limite de escoamento do Estanho é N/A.

Módulo de elasticidade do Estanho

O módulo de elasticidade de Young do Estanho é N/A.

Dureza do Estanho

Na ciência dos materiais, a dureza é a capacidade de suportar o recuo da superfície (deformação plástica localizada) e arranhões. O teste de dureza Brinell é um dos testes de dureza de indentação, que foi desenvolvido para testes de dureza. Nos testes Brinell, um penetrador esférico duro é forçado sob uma carga específica na superfície do metal a ser testado.

A dureza Brinell do Estanho é de aproximadamente 50 MPa.

O método de teste de dureza Vickers foi desenvolvido por Robert L. Smith e George E. Sandland na Vickers Ltd como uma alternativa ao método Brinell para medir a dureza dos materiais. O método de teste de dureza Vickers também pode ser usado como um método de teste de microdureza, que é usado principalmente para peças pequenas, seções finas ou trabalhos de profundidade de caixa.

A dureza Vickers do Estanho é aproximadamente N/A.

A dureza ao risco é a medida de quão resistente uma amostra é à deformação plástica permanente devido ao atrito de um objeto pontiagudo. A escala mais comum para este teste qualitativo é a escala de Mohs, que é usada em mineralogia. A escala Mohs de dureza mineral é baseada na capacidade de uma amostra natural de mineral riscar visivelmente outro mineral.

O Estanho tem uma dureza de aproximadamente 1,65.

Veja também: Dureza dos Materiais

Estanho – Estrutura Cristalina

Uma possível estrutura cristalina do Estanho é a estrutura tetragonal centrada no corpo.

Nos metais e em muitos outros sólidos, os átomos estão dispostos em arranjos regulares chamados cristais. Uma rede cristalina é um padrão repetitivo de pontos matemáticos que se estende por todo o espaço. As forças de ligação química causam essa repetição. É esse padrão repetido que controla propriedades como força, ductilidade, densidade, condutividade (propriedade de conduzir ou transmitir calor, eletricidade, etc.) e forma. Existem 14 tipos gerais de tais padrões conhecidos como reticulados de Bravais.

Veja também: Estrutura Cristalina de Materiais

Estrutura Cristalina de Estanho

Propriedades térmicas do Estanho

Estanho – Ponto de fusão e ponto de ebulição

O ponto de fusão do Estanho é 231,93 °C.

O ponto de ebulição do Estanho é 2602 °C.

Observe que esses pontos estão associados à pressão atmosférica padrão.

Estanho – Condutividade Térmica

A condutividade térmica do Estanho é de 67 W/(m·K).

As características de transferência de calor de um material sólido são medidas por uma propriedade chamada condutividade térmica, k (ou λ), medida em W/mK. É uma medida da capacidade de uma substância de transferir calor através de um material por condução. Observe que a lei de Fourier se aplica a toda matéria, independentemente de seu estado (sólido, líquido ou gasoso), portanto, também é definida para líquidos e gases.

Coeficiente de Expansão Térmica do Estanho

O coeficiente de expansão térmica linear de Estanho é de 22 µm/(m·K).

A expansão térmica é geralmente a tendência da matéria de mudar suas dimensões em resposta a uma mudança na temperatura. Geralmente é expresso como uma mudança fracionária no comprimento ou volume por unidade de mudança de temperatura.

Estanho – Calor Específico, Calor Latente de Fusão, Calor Latente de Vaporização

O calor específico do Estanho é 0,227 J/gK.

A capacidade calorífica é uma propriedade extensiva da matéria, o que significa que é proporcional ao tamanho do sistema. A capacidade calorífica C tem a unidade de energia por grau ou energia por kelvin. Ao expressar o mesmo fenômeno como uma propriedade intensiva, a capacidade calorífica é dividida pela quantidade de substância, massa ou volume, portanto a quantidade é independente do tamanho ou extensão da amostra.

O calor latente de fusão do Estanho é 7,029 kJ/mol.

O calor latente de vaporização do Estanho é 295,8 kJ/mol.

Calor latente é a quantidade de calor adicionada ou removida de uma substância para produzir uma mudança de fase. Essa energia quebra as forças atrativas intermoleculares e também deve fornecer a energia necessária para expandir o gás (o pΔV trabalho). Quando o calor latente é adicionado, nenhuma mudança de temperatura ocorre. A entalpia de vaporização é uma função da pressão na qual essa transformação ocorre.

Estanho – Resistividade Elétrica – Suscetibilidade Magnética

A propriedade elétrica refere-se à resposta de um material a um campo elétrico aplicado. Uma das principais características dos materiais é sua capacidade (ou falta de capacidade) de conduzir corrente elétrica. De fato, os materiais são classificados por essa propriedade, ou seja, são divididos em condutores, semicondutores e não condutores.

Veja também: Propriedades Elétricas

A propriedade magnética refere-se à resposta de um material a um campo magnético aplicado. As propriedades magnéticas macroscópicas de um material são conseqüência das interações entre um campo magnético externo e os momentos de dipolo magnético dos átomos constituintes. Diferentes materiais reagem à aplicação do campo magnético de forma diferente.

Veja também: Propriedades Magnéticas

Resistividade Elétrica do Estanho

A resistividade elétrica do Estanho é de 115 nΩ⋅m.

A condutividade elétrica e seu inverso, a resistividade elétrica, é uma propriedade fundamental de um material que quantifica como o estanho conduz o fluxo de corrente elétrica. A condutividade elétrica ou condutância específica é o recíproco da resistividade elétrica.

Suscetibilidade Magnética do Estanho

A suscetibilidade magnética do Estanho é +3,1e-6 cm³/mol.

No eletromagnetismo, a suscetibilidade magnética é a medida da magnetização de uma substância. A suscetibilidade magnética é um fator de proporcionalidade adimensional que indica o grau de magnetização do estanho em resposta a um campo magnético aplicado.