Estanho (Sn)

O estanho é um elemento químico classificado como metal e faz parte do bloco “p” da tabela periódica. Possui um aspecto prateado, brilhante, e a capacidade de se fundir a baixas temperaturas, o que o torna valioso na fabricação de ligas metálicas, como o bronze (liga de cobre e estanho) e a solda (liga de estanho e chumbo). Essas ligas demonstram resistência mecânica, durabilidade e facilidade de conformação, tornando-as essenciais em diversas indústrias, desde a construção naval até a produção de utensílios domésticos.

Além disso, o estanho possui a capacidade de ser moldado facilmente, resistência à corrosão e outras características valiosas que o tornaram um material fundamental em diversas indústrias e tecnologias, como na fabricação de placas de circuito impresso, em que a solda de estanho é usada para unir componentes eletrônicos. Essa característica é crucial para o funcionamento de dispositivos, desde telefones celulares até computadores.

Vale ressaltar que, ao longo da história, o estanho também foi usado para revestir outros metais, como o ferro, a fim de protegê-los da corrosão. No entanto, a exposição excessiva ao estanho e seus compostos pode ser tóxica para os seres humanos, o que levanta preocupações de saúde e regulamentações em certas aplicações.

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Resumo sobre o estanho

• O estanho é utilizado desde tempos antigos devido à sua maleabilidade e baixo ponto de fusão.
• A resistência à corrosão o torna adequado para revestir metais e proteger contra oxidação.
• É um componente essencial da liga de bronze (com cobre) e da liga de solda (com chumbo).
• O estanho é amplamente empregado na indústria eletrônica como solda em placas de circuito impresso.
• O uso excessivo de compostos de estanho pode ter efeitos tóxicos na água, solo e saúde humana.
• Desempenha um papel significativo na história e desenvolvimento tecnológico da humanidade.

Propriedades do estanho

• Símbolo: Sn.
• Número atômico: 50.
• Massa atômica: 118,71 u.
• Eletronegatividade: 1,8 na escala de Pauling.
• Configuração eletrônica: [Kr] 4d¹⁰, 5s², 5p².
• Estado físico à temperatura ambiente: sólido.
• Ponto de fusão: 231,97 ºC.
• Ponto de ebulição: 2.270 ºC.
• Densidade: 7,29 g/cm³.
• Localização na tabela periódica: grupo 14, período 5, bloco p.

Características do estanho

O estanho é um metal de cor prateada com um brilho suave quando polido. Sua aparência atraente e versátil o torna adequado tanto para fins ornamentais quanto industriais.

• Maleabilidade e ductilidade: ele pode ser facilmente transformado em folhas finas (maleabilidade) ou fios (ductilidade) sem perder sua integridade estrutural, o que o torna útil para uma variedade de aplicações.
• Baixo ponto de fusão: possui um ponto de fusão relativamente baixo, de aproximadamente 231,9 °C (449,4 °F). Isso permite que ele seja fundido e moldado a temperaturas acessíveis, facilitando processos de fabricação, como fundição e soldagem.
• Condutividade elétrica e térmica: exibe boas propriedades condutoras, tanto para eletricidade quanto para calor. Essas características são aproveitadas na indústria eletrônica, onde ele é usado em placas de circuito impresso e soldas.
• Estados de oxidação: pode exibir diferentes estados de oxidação, sendo os mais comuns +2 e +4. Esses estados de oxidação variáveis contribuem para a sua capacidade de formar uma diversidade de compostos químicos.
• Resistência à corrosão: uma característica notável do estanho é sua resistência à corrosão. Ele forma uma camada protetora de óxido na superfície, o que o torna útil para revestir outros metais e protegê-los da oxidação e corrosão.
• Reatividade química: reage com ácidos diluídos, liberando hidrogênio gasoso. Essa reatividade é explorada em reações químicas e processos industriais.
• Ligas importantes: o estanho é um componente fundamental de ligas importantes, como o bronze, que é uma mistura de estanho e cobre, conhecido por sua resistência e durabilidade, sendo usado em esculturas, moedas e objetos decorativos. Além disso, ligas de solda contendo estanho e outros metais, como o chumbo, são essenciais para processos de soldagem em eletrônicos e outras indústrias.

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Obtenção do estanho

A obtenção desse metal se dá a partir de minérios de estanho, sendo a cassiterita (óxido de estanho, SnO₂) o mineral mais importante e abundante contendo o elemento.

O processo de obtenção pode ser dividido em fases:

• Mineração: o estanho é encontrado em depósitos de minério de estanho, que podem ocorrer em várias partes do mundo. Alguns dos principais países produtores de minério de estanho incluem China, Indonésia, Peru, Brasil e Malásia.
• Extração do minério: o minério de cassiterita é extraído das minas e transportado para usinas de processamento. O minério é muitas vezes encontrado em veios ou depósitos aluviais, onde é extraído por métodos como escavação, perfuração e explosivos.
• Cominuição e concentração: o minério bruto é triturado e moído para reduzir seu tamanho. Em seguida, é submetido a processos de concentração para separar a cassiterita de outros minerais e impurezas. A flotação é frequentemente usada para este propósito. Nesse processo, bolhas de ar são introduzidas na polpa do minério triturado, fazendo com que as partículas de cassiterita flutuem enquanto as impurezas afundam.
• Processamento e refinamento: o concentrado de cassiterita resultante passa por processos de refinamento para produzir o metal de estanho. Em geral, o processamento envolve a redução do óxido de estanho a metal puro. O método mais comum é a redução carbotérmica: o concentrado é misturado com carvão e aquecido em um forno para remover o oxigênio do óxido de estanho.
• Obtenção do estanho bruto: o produto resultante da redução carbotérmica é o estanho bruto, que ainda pode conter impurezas, como outros metais e elementos. Para obter um estanho mais puro, processos adicionais de refino, como a eletrorrefinação, podem ser empregados.

Para que serve o estanho?

Conforme já foi citado, o estanho é capaz de formar ligas metálicas, por isso possui diversas aplicações — por exemplo, o bronze, que é uma liga contendo estanho, é utilizado em esculturas, instrumentos musicais, moedas, utensílios e objetos decorativos devido à sua durabilidade, resistência e aparência atraente. Além disso, pode ser aplicado em ligas contendo chumbo, as quais são amplamente usadas na indústria de soldagem. Esses materiais têm baixo ponto de fusão e são usados para unir componentes eletrônicos em placas de circuito impresso e terminais de cabos.

Devido à sua resistência à corrosão, ele é frequentemente usado para revestir metais, especialmente em latas de alimentos e bebidas. Outras aplicações são na forma de óxidos de estanho, que são usados como pigmentos em tintas, esmaltes cerâmicos e vidros, proporcionando cores brilhantes e duráveis, sendo utilizados, também, em espelhos e painéis solares.

Por fim, o estanho é utilizado em aplicações científicas, como alvos para geração de raios X em radiografias médicas.

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Precauções com o estanho

Quanto aos cuidados que se deve tomar com esse metal, ressalta-se que o descarte de resíduos contendo estanho deve seguir regulamentos ambientais para evitar a contaminação do solo e da água. Compostos de estanho, como o tributilestanho (TBT), que já foi amplamente utilizado como biocida em tintas de embarcações, podem ser tóxicos e ambientalmente prejudiciais. Restrições e regulamentações foram implementadas para reduzir a exposição a esses compostos.

Outro fato importante é que apesar do revestimento de estanho em recipientes de alimentos ser seguro, os materiais contendo esse metal não devem ser usados para armazenar alimentos ácidos ou salgados, pois podem causar a liberação de pequenas quantidades do elemento, uma vez que a ingestão de grandes quantidades ou o contato prolongado com a pele pode levar a problemas de saúde.

Curiosidades sobre o estanho             

• O nome “estanho” tem origens antigas e deriva do alemão “Zinn”. Seu símbolo químico, Sn, é uma abreviação do seu nome latino, "stannum".
• O estanho possui duas formas alotrópicas à temperatura ambiente: estanho cinza (forma mais estável) e estanho branco. O estanho branco se transforma em estanho cinza quando resfriado abaixo de 13,2 °C, em um processo conhecido como “doença do estanho”.
• Quando se flexiona rapidamente, o estanho emite um som característico, conhecido como "grito do estanho". Isso é devido à mudança de estrutura cristalina na transformação do estanho branco para o estanho cinza.
• Com o crescente foco na saúde e meio ambiente, muitas ligas de solda substituíram o chumbo por prata ou outros elementos menos tóxicos. Essas novas ligas são mais seguras para os trabalhadores e o meio ambiente.
• O estanho desempenhou um papel vital na Idade do Bronze, quando foi usado em combinação com o cobre para produzir a liga de bronze. Essa liga foi um marco importante no desenvolvimento de ferramentas e armas mais duráveis e eficazes.
• O estanho já foi usado em moedas antigas, mas geralmente era uma liga com outros metais. Por exemplo, as moedas de "bronze antigo" eram feitas de cobre e estanho, enquanto o "bronze moderno" incorporava zinco.

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