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Der Titel dieses Artikels ist mehrdeutig Weitere Bedeutungen sind unter Zinn Begriffsklarung aufgefuhrt Zinn ist ein chemisches Element mit dem Elementsymbol Sn lateinisch stannum und der Ordnungszahl 50 Im Periodensystem steht es in der 5 Periode und in der 4 Hauptgruppe bzw 14 IUPAC Gruppe oder Kohlenstoffgruppe Das silberweiss glanzende und sehr weiche Schwermetall lasst sich mit dem Fingernagel ritzen Zinn hat einen fur Metalle sehr niedrigen Schmelzpunkt Seine Hauptverwendung lag fruher im Bereich der Herstellung von Geschirr das von Zinngiessern innerhalb der stadtischen Handwerkszunfte bis ins 19 Jahrhundert als weit verbreitete Gebrauchs und Ziergegenstande als Bestandteile der burgerlichen Haushalte hergestellt wurde Im Orgelbau ist Zinn unverzichtbarer Bestandteil bei der Herstellung von Metallpfeifen Moderne Nutzung erfolgt im Bereich von Elektroloten sowie im Verzinnen von lebensmittelechten Konserven oder auch in der Medizin Historisch hat der Mensch Zinn zuerst als Beimengung zum Kupfer als Legierungsmittel zur Herstellung der Bronze genutzt 12 Eigenschaften Kr 4d10 5s2 5p2 50 Sn PeriodensystemAllgemeinName Symbol Ordnungszahl Zinn Sn 50Elementkategorie MetalleGruppe Periode Block 14 5 pAussehen silbrig glanzend b Zinn grau a Zinn CAS Nummer 7440 31 5EG Nummer 231 141 8ECHA InfoCard 100 028 310Massenanteil an der Erdhulle 35 ppm 30 Rang 1 Atomar 2 Atommasse 118 710 7 3 uAtomradius berechnet 145 145 pmKovalenter Radius 139 pmVan der Waals Radius 217 pmElektronenkonfiguration Kr 4d10 5s2 5p21 Ionisierungsenergie 7 343 918 12 eV 4 708 58 kJ mol 5 2 Ionisierungsenergie 14 63307 9 eV 4 1 411 88 kJ mol 5 3 Ionisierungsenergie 30 506 3 eV 4 2 943 4 kJ mol 5 4 Ionisierungsenergie 40 74 4 eV 4 3 931 kJ mol 5 5 Ionisierungsenergie 77 03 4 eV 4 7 432 kJ mol 5 Physikalisch 2 Aggregatzustand festKristallstruktur a Zinn kubisch Diamantstruktur b Zinn tetragonal Strukturtyp A5 Dichte 5 769 g cm3 20 C a Zinn 6 7 265 g cm3 20 C b Zinn 6 Mohsharte 1 5Magnetismus a Zinn diamagnetisch xm 2 3 10 5 7 b Zinn paramagnetisch xm 2 4 10 6 7 Schmelzpunkt 505 08 K 231 93 C Siedepunkt 2893 K 8 2620 C Molares Volumen 16 29 10 6 m3 mol 1Verdampfungsenthalpie 290 kJ mol 1 8 Schmelzenthalpie 7 03 9 kJ mol 1Dampfdruck 5 78 10 21 Pa bei 505 KSchallgeschwindigkeit 2500 m s 1 bei 293 15 KAustrittsarbeit 4 42 eV 10 Elektrische Leitfahigkeit 8 69 106 S m 1Warmeleitfahigkeit 67 W m 1 K 1Chemisch 2 Oxidationszustande 4 4 2Normalpotential 0 137 V Sn2 2 e Sn Elektronegativitat 1 96 Pauling Skala IsotopeIsotop NH t1 2 ZA ZE MeV ZP112Sn 0 97 Stabil113Sn syn 115 09 d e 1 036 113In114Sn 0 65 Stabil115Sn 0 34 Stabil116Sn 14 53 Stabil117Sn 7 68 Stabil118Sn 24 23 Stabil119Sn 8 59 Stabil120Sn 32 59 Stabil121Sn syn 27 06 h b 0 388 121Sb121mSn syn 55 a IT 0 006 121Snb 0 394 121Sb122Sn 4 63 Stabil123Sn syn 129 2 d b 1 404 123Sb124Sn 5 79 Stabil125Sn syn 9 64 d b 2 364 125Sb126Sn syn 230 000 a b 0 380 126SbWeitere Isotope siehe Liste der IsotopeNMR Eigenschaften Spin Quanten zahl I g inrad T 1 s 1 Er 1H fL beiB 4 7 Tin MHz115Sn 1 2 8 8013 107 3 56 10 2 65 4117Sn 1 2 9 58880 107 4 60 10 2 71 2119Sn 1 2 10 0317 107 5 27 10 2 74 6SicherheitshinweiseGHS Gefahrstoffkennzeichnung 11 keine GHS PiktogrammeH und P Satze H keine H SatzeP keine P Satze 11 Soweit moglich und gebrauchlich werden SI Einheiten verwendet Wenn nicht anders vermerkt gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen Inhaltsverzeichnis 1 Etymologie 2 Geschichte 2 1 Vorgeschichte 2 2 Agypten vorderasiatische und asiatische Hochkulturen 2 3 Fruher Handel Vorder und Mittelasien Phonizier 2 4 Griechen und Romer 2 5 Mittelalter 3 Vorkommen 4 Wirtschaftliche Bedeutung 5 Eigenschaften 6 Isotope 7 Nachweis 8 Biologische Wirkung 8 1 Lebensmittelrechtliche Regelung 9 Verwendung 9 1 Traditionelle Verwendung und traditionelle Berufe 9 2 Heutige Verwendung 10 Verbindungen 10 1 Oxide und Hydroxide 10 2 Halogenide 10 3 Salze 10 4 Chalkogenide 10 5 Organische Zinnverbindungen 10 6 Weitere Verbindungen 11 Literatur 12 Weblinks 13 EinzelnachweiseEtymologie BearbeitenDas Wort Zinn ahd mhd zin ist vielleicht verwandt mit ahd zein Stab Stabchen Zweig siehe Zain Der Duden weist in diesem Zusammenhang darauf hin dass das Metall fruher in Stabform gegossen wurde 13 Eine andere Erklarung geht davon aus dass das Hauptzinnerz Kassiterit Zinnstein auch in Form von Nadeln oder Stabchen auftritt Geschichte BearbeitenVorgeschichte Bearbeiten Die metallurgische Verarbeitung von Zinn begann etwas spater als die von Kupfer Wahrend die Erschmelzung von Kupfer fur die Vinca Kultur auf 5400 4800 v Chr auf dem Balkan datiert wurde ist diese fur den Vorderen Orient auf dem Gebiet des heutigen Iran und der Turkei zwischen 5200 und 5000 v Chr erfolgt 14 Die alteste datierte Legierung von Zinnbronze aus dem Zinnmineral Stannit wurde in der Ausgrabungsstatte Plocnik auf dem Gebiet des heutigen Serbien auf ca 4650 v Chr datiert 15 16 Im sudturkischen Taurusgebirge wo auch Zinnerz abgebaut worden sein konnte wurden das Bergwerk Kestel und die Verarbeitungsstatte Goltepe entdeckt und auf etwa 3000 v Chr datiert Ob es sich hier um die Quelle des grossen vorderasiatischen Zinnverbrauches handelte bleibt vorlaufig offen Zinnbronzen Gold und Kupfer wurden zuerst nur wegen ihrer Farbigkeit als Schmuck verwendet Die ersten Metallschmiede der Vinca Kultur wahlten die zinnhaltigen Mineralien mutmasslich wegen deren schwarz gruner Farbung aus die Ahnlichkeit zu manganreichen Kupfererzen besassen Den Metallschmieden der Zinnbronzen waren die spezifischen Eigenschaften des neuen Metalls bewusst was aus den angewendeten Techniken bei der Verarbeitung der zinnreichen Erze abgeleitet werden kann 17 Am Ende des 3 Jahrtausends v Chr botanische Datierungen auf 2021 und 2016 v Chr liessen im Elbtal ansassige Eliten Jahr fur Jahr in den Sommermonaten Zinngraupen an der Roten Weisseritz bei Schellerhau durchgraben Die Arbeiter lebten in der Saison in einfachen Laubhutten das Zinn wurde in die festen Siedlungen im Elbtal geschafft welche dadurch prosperierten und zu Reichtum und Ansehen kamen Das Erzgebirge entwickelte sich damals zu einem zentralen Lieferanten fur ganz Europa Zinn war fur die Bronzeherstellung wesentlich Die in Schellerhau vom Forschungsprojekt Archeo Montan entdeckten Spuren des Bergbaus sind die derzeit altesten in Europa 18 Agypten vorderasiatische und asiatische Hochkulturen Bearbeiten Durch die Legierung Bronze deren Bestandteile Kupfer und Zinn sind gelangte Zinn zu grosserer Bedeutung Bronzezeit Fur Agypten bestatigt sich die Verwendung von Zinn durch Funde kleiner Bronzestatuetten aus der Zeit der Pyramiden 4 Dynastie um 2500 v Chr 12 Auch in einem agyptischen Grabmal aus der 18 Dynastie um 1500 v Chr wurden Gegenstande aus Zinn gefunden In Indien war die Bronzeherstellung bereits um 3000 v Chr bekannt Seit dem 2 Jahrtausend v Chr wurde Zinn in Mittelasien an der Route der spateren Seidenstrasse nachweislich in grosserem Masse in Bergwerken abgebaut Ab etwa 1800 v Chr Shang Dynastie ist Zinn in China bekannt Ein Schriftwerk uber die Kunste jener Zeit das Kaogong ji Zhou Dynastie ab 1122 v Chr beschreibt eingehend die Mischungsverhaltnisse von Kupfer und Zinn die je nach Art der fur sakrale Gefasse Gongs Schwerter und Pfeilspitzen Axte oder Ackerbaugerat zu verwendenden Bronze verschieden waren Bereits fruher durfte es in den eigentlichen asiatischen Lagerstatten in Yunnan und auf der Halbinsel Malakka bekannt gewesen sein Im Tal des Euphrat wurden seit 2000 v Chr Bronzegerate und deren Herstellung zu einem bedeutenden Kulturfaktor die Technik wurde dann von Griechen und Romern weiterentwickelt Fruher Handel Vorder und Mittelasien Phonizier Bearbeiten nbsp Karte der grosseren und kleineren Zinnfunde sowie Zinnvorkommen und ausgewahlte Objekte wahrend der Bronzezeit von Europa bis Zentralasien Die Ausbreitung des Handels mit Zinn bestatigt ebenfalls seine fruhe und weitreichende Nutzbarmachung Es wurde zunachst aus Zentralasien mit Karawanen in die Gebiete des heutigen Nahen und Mittleren Ostens gebracht Dort holte man sich das Zinnerz ab dem 3 Jahrtausend v Chr aus den Lagerstatten des alten Reiches Elam ostlich des Tigris und aus den Bergen von Chorasan an der persischen Grenze zu Turkmenistan und Afghanistan Von dort scheint man es in das Land der Pharaonen weitergeliefert zu haben In der Bibel wird Zinn im 4 Buch Mose erstmals erwahnt Numeri 31 22 EU Die Phonizier hatten wahrscheinlich auf dem Seeweg Verbindungen mit den zinnreichen indischen Inseln Malakka und Bangka ohne dass dazu genaue Angaben zu machen sind Spater transportierten die Phoniker das Zinnerz mit ihren Schiffen entlang der spanischen und franzosischen Kustengebiete bis zu den Inseln in der Nordsee Auf diesen Fahrten entdeckten sie auf den sogenannten Zinninseln zu denen moglicherweise die Insel Wight gehorte und in den Bergen von Cornwall zinnreiche Gebiete bauten dort das Erz ab und fuhrten es in andere Lander aus In kleinerem Masse begann der Zinnerzabbau in handelsmoglichen Ausmassen auch in Frankreich u a am Cap de l Etain in Spanien Galicien und in Etrurien Cento Camerelle bei Campiglia Marittima Griechen und Romer Bearbeiten In den Epen Homers sowie bei Hesiod tauchen Zinneinlagen als Schmuckornament an Streitwagen und Wehrschilden des Agamemnon sowie des Herakles auf fur Achilles werden zinnerne wohl verzinnte Beinschienen beschrieben 19 Durch Plautus wird Zinn erstmals als Geschirr fur Speisen erwahnt 20 Als Gebrauchsmetall fur Geschirr war es bei den Griechen wohl nicht bekannt 20 Das Zinn das die Griechen fur den Bronzeguss benutzten stammte nach Herodot von den Kassiteriden deren geographische Lage diesem aber unbekannt war Diese Inseln werden auch von Strabon erwahnt und beschrieben der sie weit nordlich von Spanien lokalisiert in der Nahe Britanniens 21 Der romische Schriftsteller Plinius der Altere nannte Zinn in seiner Naturgeschichte plumbum album weisses Blei Blei hingegen war plumbum nigrum schwarzes Blei Er beschreibt daneben auch das Verzinnen von Kupfermunzen und berichtet von zinnernen Spiegeln und Ampullen und beschreibt dass Bleiwasserrohre mit Zinnlegierung verlotet wurden 20 Die hohe Nachfrage nach dem in der Alchemie dem Jupiter allegorisch bzw als Schopfer 22 zugeordneten Zinn 23 wird sogar als ein Grund fur die romische Besetzung Britanniens angefuhrt In der sudwestlichen Region Cornwall wurde von 2100 v Chr bis 1998 Zinnerz gefordert in der Antike ein wichtiger Zinnlieferant des Mittelmeerraums und bis ins spate 19 Jahrhundert der grosste der Welt Im Lateinischen heisst Zinn stannum daher ruhrt auch das chemische Symbol Sn Mittelalter Bearbeiten Wahrend der Volkerwanderung erlahmte der bergmannische Abbau von Zinnerzen vollig Nur wenige Kultgegenstande wurden noch gefertigt Im Konzil von Reims 813 wird neben Gold und Silber ausdrucklich nur Zinn fur die Herstellung solcher Gegenstande gestattet Die Graberfunde von Capetiennes bestatigen dies insofern als es zur Zeit der ersten Kreuzzuge ublich war Priester mit Zinnkelchen und Bischofe wie auch Abte mit Zinnkrummstaben beizusetzen Der Brauch kleine Bildnisse aus Zinnlegierung sogenannte Pilgerzeichen auf der Brust zu tragen stammt vermutlich ebenfalls aus der Zeit der Kreuzzuge Je nach Region waren dies in Mittel und Sudfrankreich St Denis bzw St Nicolas in England der Heilige Thomas von Canterbury Die von den palastinischen Pilgerorten heimgebrachten religiosen Munzen und Ampullen kleinen Glockchen und Pfeifen waren aus Zinn Sie mussten nach anerkanntem Vollzug der Pilgerfahrt zur Abwendung eventuellen Missbrauchs in Flusse und Seen geworfen werden 24 Ab 1100 begann die Bevolkerung in Europa nach und nach das bisher aus Ton und Holz bestehende Essgeschirr durch solches aus dem stabileren Zinn zu ersetzen Um 1200 begann in den grosseren Stadten die handwerkliche Verarbeitung des Zinns in Zinngiessereien Die Venezianer pflegten damals Handelsbeziehungen zu den zinnreichen indischen Inseln Malakka und Bangka Lange nachdem Bronze durch Eisen verdrangt worden war Eisenzeit erlangte Zinn Mitte des 19 Jahrhunderts durch die industrielle Herstellung von Weissblech von Neuem grosse Bedeutung Vorkommen Bearbeiten nbsp Zinnerzgewinnung in Altenberg 1976 nbsp Oktaederformige Kassiterit Kristalle ca 3 cm Kantenlange aus Sichuan ChinaPrimare Zinnvorkommen umfassen Greisen hydrothermale Gang und seltener auch Skarn und Vulkanisch exhalative Lagerstatten VHMS Da das wirtschaftlich bedeutendste Zinnmineral Kassiterit SnO2 auch Zinnstein genannt ein sehr stabiles Schwermineral ist kommt ein grosser Teil der Zinnproduktion auch aus sekundaren Seifenlagerstatten In einigen primaren Lagerstatten besitzt auch das Sulfidmineral Stannit Cu2FeSnS4 Bedeutung fur die Zinnproduktion Auf primaren Zinnlagerstatten kommt das Element oft mit Arsen Wolfram Bismut Silber Zink Kupfer und Lithium vergesellschaftet vor Zur Gewinnung von Zinn wird das Erz zuerst zerkleinert und dann durch verschiedene Verfahren Aufschlammen elektrische magnetische Scheidung angereichert Nach der Reduktion mit Kohlenstoff wird das Zinn knapp uber seine Schmelztemperatur erhitzt so dass es ohne hoher schmelzende Verunreinigungen abfliessen kann Heute gewinnt man einen Grossteil durch Recycling und hier durch Elektrolyse In der kontinentalen Erdkruste ist es mit einem Anteil von etwa 2 3 ppm vorhanden 25 Die aktuellen Reserven fur Zinn werden mit 4 7 Millionen Tonnen angegeben bei einer Jahresproduktion von 289 000 Tonnen im Jahr 2015 26 Zu uber 80 kommt die Produktion derzeit aus Seifenlagerstatten Sekundarlagerstatten an Flussen sowie im Kustenbereich vornehmlich aus einer Region beginnend in Zentralchina uber Thailand bis nach Indonesien Die grossten Zinnvorkommen der Erde wurden 1876 im Kinta Valley Malaysia entdeckt Dort wurden bis heute etwa 2 Millionen Tonnen geschurft 27 Das Material in den Schwemmlandlagerstatten hat einen Metallanteil von etwa 5 Erst nach verschiedenen Schritten zur Konzentrierung auf etwa 75 wird ein Schmelzprozess eingesetzt In Deutschland sind grossere Ressourcen im Erzgebirge vorhanden wo das Metall vom 13 Jahrhundert an bis 1990 gewonnen wurde Beispiele sind die Greisenlagerstatte Altenberg die Skarnlagerstatte Pohla und in Ehrenfriedersdorf Durch verschiedene Firmen findet derzeit auch Exploration auf Zinn im Erzgebirge statt Im August 2012 veroffentlichte erste Untersuchungsergebnisse fur die Orte Geyer und Gottesberg einen Ortsteil von Muldenhammer lassen Vorkommen in Hohe von rund 160 000 Tonnen Zinn fur beide Orte insgesamt vermuten Diese Zahlen bestatigen prinzipiell auch Angaben wie sie nach zu DDR Zeiten vorgenommenen Prospektionen geschatzt wurden Nach Aussage der Deutschen Rohstoff AG handelt es sich um das weltweit grosste noch unerschlossene Zinnvorkommen Da einerseits der Erzgehalt mit 0 27 Prozent fur Gottesberg und 0 37 Prozent fur Geyer verhaltnismassig gering ist andererseits das Erz verhaltnismassig schwer aus dem Gestein zu losen ist ist offen ob sich der Abbau wirtschaftlich lohnen wurde Sollte es dazu kommen wurden als Nebenprodukt auch Zink Kupfer und Indium anfallen 28 Die bedeutendste Fordernation fur Zinn ist China gefolgt von Indonesien und Myanmar In Europa war 2009 Portugal der grosste Produzent wo es als Beiprodukt der VHMS Lagerstatte Neves Corvo gefordert wird VHMS volcanic hosted massive sulfide Wirtschaftliche Bedeutung BearbeitenDer Jahresweltverbrauch an Zinn liegt bei etwa 300 000 t Davon werden etwa 35 fur Lote etwa 30 fur Weissblech und etwa 30 fur Chemikalien und Pigmente eingesetzt Durch die Umstellung der Zinn Blei Lote auf bleifreie Lote mit Zinnanteilen gt 95 wird der jahrliche Bedarf um etwa 10 wachsen Die Weltmarktpreise steigen in den letzten Jahren kontinuierlich So wurden an der LME London Metal Exchange 2003 noch etwa 5000 US Dollar pro Tonne bezahlt im Oktober 2021 jedoch mehr als 35 000 29 30 Die zehn grossten Zinnverbraucher 2003 weltweit sind nach China auf Platz 1 die Lander USA Japan Deutschland ubriges Europa Korea ubriges Asien Taiwan Grossbritannien und Frankreich Die weltweite Finanzkrise ab 2007 sowie ein schwaches Wirtschaftswachstum in den Schwellen und Entwicklungslandern setzten den Preis unter Druck Im August 2015 sank der Preis je Tonne kurzfristig auf unter 14 000 US Dollar Im Oktober 2015 hatte der Preis sich wieder leicht auf rund 16 000 US Dollar erholt Durch den starken US Dollar kommt der gunstige Preis nur teilweise in vielen Verbraucherlandern an 31 Die weltweite Produktion lag 2020 bei rund 264 000 Tonnen von denen alleine 84 000 Tonnen in China gefordert worden sind weitere 53 000 Tonnen stammten aus Indonesien Kassiterit wurde von der US amerikanischen Borsenaufsicht SEC als sogenanntes conflict mineral eingestuft 32 dessen Verwendung fur Unternehmen gegenuber der SEC berichtspflichtig ist Als Grund hierfur werden die Produktionsorte im Osten des Kongo angefuhrt die von Rebellen kontrolliert werden und so im Verdacht stehen bewaffnete Konflikte mitzufinanzieren 33 Zinn steht ausserdem auf der Liste kritischer Rohstoffe der USA 34 wahrend die EU Zinn nicht als kritischen Rohstoff einstuft 35 Zinn wird auch erneut seit 2019 bei Uis in Namibia abgebaut Die Vorkommen gelten mit als die grossten weltweit 36 Die Staaten mit der grossten Zinn Forderung weltweitsowie geschatzte Reserven 37 26 Land Fordermenge in t Anteil Reserven in t 2009 2015 2020 2020 2022China Volksrepublik nbsp Volksrepublik China 115 000 110 000 84 000 1 31 8 1 100 000Indonesien nbsp Indonesien 52 000 52 000 53 000 1 20 1 800 000Myanmar nbsp Myanmar 34 300 29 000 1 11 0 700 000Brasilien nbsp Brasilien 13 000 25 000 16 900 6 4 420 000Bolivien nbsp Bolivien 19 000 20 000 14 700 5 6 400 000Peru nbsp Peru 37 500 19 500 20 600 7 8 150 000Australien nbsp Australien 1 400 7 000 8 120 3 1 560 000Kongo Demokratische Republik nbsp Demokratische Republik Kongo 9 400 6 400 17 300 1 6 6 130 000Vietnam nbsp Vietnam 3 500 5 400 5 400 1 2 0 11 000Malaysia nbsp Malaysia 2 380 3 800 2 960 1 1 81 000Nigeria nbsp Nigeria 2 500 5 000 1 1 9 Ruanda nbsp Ruanda 2 000 1 800 1 0 7 Laos nbsp Laos 900 1 400 1 0 5 Thailand nbsp Thailand 120 100 Russland nbsp Russland 1 200 2 500 0 9 200 000Portugal nbsp Portugal 000 0 30 Vereinte Nationen nbsp Andere 2 000 100 782 0 3 310 000Summe 260 000 289 000 264 000 100 4 900 0001 Geschatzt Siehe auch Liste der Lander mit der grossten ZinnproduktionEigenschaften Bearbeiten nbsp b links und a Zinn rechts gegenubergestelltZinn kann drei Modifikationen mit verschiedener Kristallstruktur und Dichte annehmen a Zinn kubisches Diamantgitter 5 75 g cm3 ist unterhalb von 13 2 C stabil und besitzt einen Bandabstand von EG 0 1 eV Damit wird es je nach Interpretation als Halbmetall oder Halbleiter eingeordnet Seine Farbe ist grau b Zinn verzerrt oktaedrisch 7 31 g cm3 bis 162 C Oberflache silberweiss g Zinn rhombisches Gitter 6 54 g cm3 oberhalb von 162 C oder unter hohem Druck Daneben kann noch eine zweidimensionale Modifikation namens Stanen ahnlich der Kohlenstoffmodifikation Graphen synthetisiert werden Die Rekristallisation von b Zinn zu a Zinn bei niedrigen Temperaturen aussert sich als die sogenannte Zinnpest Beim Verbiegen des relativ weichen Zinns beispielsweise von Zinnstangen tritt ein charakteristisches Gerausch das Zinngeschrei auch Zinnschrei auf Es entsteht durch die Reibung der b Kristallite aneinander Das Gerausch tritt jedoch nur bei reinem Zinn auf Bereits niedrig legiertes Zinn zeigt diese Eigenschaft nicht z B verhindern geringe Beimengungen von Blei oder auch Antimon das Zinngeschrei Das b Zinn hat einen abgeflachten Tetraeder als Raumzellenstruktur aus dem sich zusatzlich zwei Verbindungen ausbilden Durch die Oxidschicht mit der Zinn sich uberzieht ist es sehr bestandig Von konzentrierten Sauren und Basen wird es allerdings unter Entwicklung von Wasserstoffgas zersetzt Jedoch ist Zinn IV oxid ahnlich inert wie Titan IV oxid Zinn wird von unedleren Metallen z B Zink reduziert dabei scheidet sich elementares Zinn schwammig oder am Zink haftend ab Isotope BearbeitenZinn besitzt insgesamt zehn naturlich vorkommende Isotope Diese sind 112Sn 114Sn 115Sn 116Sn 117Sn 118Sn 119Sn 120Sn 122Sn und 124Sn 120Sn ist dabei mit 32 4 Anteil an naturlichem Zinn das haufigste Isotop Von den instabilen Isotopen ist 126Sn mit einer Halbwertszeit von 230 000 Jahren das langlebigste 38 Alle anderen Isotope haben eine Halbwertzeit von nur maximal 129 Tagen jedoch existiert bei 121Sn ein Kernisomer mit 44 Jahren Halbwertzeit 38 Als Tracer werden am haufigsten die Isotope 113Sn 121Sn 123Sn und 125Sn verwendet Zinn hat als einziges Element drei stabile Isotope mit ungerader Massenzahl und mit zehn stabilen Isotopen die meisten stabilen Isotope von allen Elementen uberhaupt Siehe auch Liste der Zinn IsotopeNachweis BearbeitenAls qualitative Nachweisreaktion fur Zinnsalze wird die Leuchtprobe durchgefuhrt Die Losung wird mit ca 20 iger Salzsaure und Zinkpulver versetzt wobei naszierender Wasserstoff frei wird Der naszierende atomare Wasserstoff reduziert einen Teil des Zinns bis zum Stannan SnH4 In diese Losung wird ein Reagenzglas eingetaucht das mit kaltem Wasser und Kaliumpermanganatlosung gefullt ist das Kaliumpermanganat dient hier nur als Kontrastmittel Dieses Reagenzglas wird im Dunkeln in die nichtleuchtende Bunsenbrennerflamme gehalten Bei Anwesenheit von Zinn entsteht sofort eine typisch blaue Fluoreszenz hervorgerufen durch SnH4 1 39 Zur quantitativen Bestimmung von Zinn eignet sich die Polarographie In 1 ᴍ Schwefelsaure ergibt Zinn II eine Stufe bei 0 46 V gegen Kalomelelektrode Reduktion zum Element Stannat II lasst sich in 1 ᴍ Natronlauge zum Stannat IV oxidieren 0 73 V oder zum Element reduzieren 1 22 V 40 Im Ultraspurenbereich bieten sich die Graphitrohr und Hydridtechnik der Atomspektroskopie an Bei der Graphitrohr AAS werden Nachweisgrenzen von 0 2 µg l erreicht In der Hydridtechnik werden die Zinnverbindungen der Probelosung mittels Natriumborhydrid als gasformiges Stannan in die Quarzkuvette uberfuhrt Dort zerfallt das Stannan bei ca 1000 C in die Elemente wobei der atomare Zinndampf spezifisch die Sn Linien einer Zinn Hohlkathodenlampe absorbiert Hier sind 0 5 µg l als Nachweisgrenze angegeben worden 41 Weitere qualitative Nachweisreagenzien sind Diacetyldioxim Kakothelin Morin und 4 Methylbenzol 1 2 dithiol Zinn kann auch mikroanalytisch uber die Bildung von Goldpurpur nachgewiesen werden 42 Biologische Wirkung BearbeitenMetallisches Zinn ist auch in grosseren Mengen an sich ungiftig Die Giftwirkung einfacher Zinnverbindungen und Salze ist gering Einige organische Zinnverbindungen dagegen sind hochtoxisch Die Trialkyl Zinnverbindungen insbesondere TBT engl Tributyltin Tributylzinn und Triphenylzinn wurden mehrere Jahrzehnte in Anstrichfarben fur Schiffe verwendet um die sich an den Schiffsrumpfen festsetzenden Mikroorganismen und Muscheln abzutoten Dadurch kam es in der Umgebung von grossen Hafenstadten zu hohen Konzentrationen an TBT im Meerwasser die die Population diverser Meereslebewesen bis heute beeintrachtigen Die toxische Wirkung beruht auf der Denaturierung einiger Proteine durch die Wechselwirkung mit dem Schwefel aus Aminosauren wie beispielsweise Cystein Lebensmittelrechtliche Regelung Bearbeiten In der EU werden die Hochstmengen an verschiedenen Metallen wie Zinn in Lebensmitteln durch die Verordnung EG Nr 1881 2006 geregelt Die jeweiligen Hochstgrenzen hangen dabei vom Erzeugnis ab und orientieren sich auch daran was durch gute Herstellungspraxis oder gute landwirtschaftliche Praxis erreichbar ist Fur anorganisches Zinn gibt es verschiedene Grenzwerte fur Erzeugnisse in Dosen Lebensmittelkonserven 200 mg kg ausser Dosengetranke 100 mg kg Beikost fur Sauglinge und Kleinkinder Sauglingsanfangs und folgenahrung sowie diatetische Lebensmittel fur Sauglinge fur medizinische Zwecke in Dosen 50 µg kg 43 Verwendung BearbeitenTraditionelle Verwendung und traditionelle Berufe Bearbeiten nbsp Barren aus legiertem Feinzinn 97 5 Sn nbsp Kleiner Schmelzofen nbsp Produktion von Zinnkrugen Bayrischform Kandl source source source source source source source source source source Eroffnung der Zinngiesserwerkstatt Hermann Harrer im Volkskunde und Freilichtmuseum Roscheider Hof source source source source source source source source source source Reenactment Zinnputzer im Freilichtmuseum Roscheider HofSeit Jahrhunderten wird reines Zinnblech grossflachig zur Herstellung von Orgelmetall im Sichtbereich verwendet Diese behalten ihre silbrige Farbe uber viele Jahrzehnte Das weiche Metall wird aber in der Regel in einer Legierung mit Blei dem sogenannten Orgelmetall verwendet und hat fur die Klangentfaltung sehr gute vibrationsdampfende Eigenschaften Zu tiefe Temperaturen sind wegen der Umwandlung in a Zinn fur Orgelpfeifen schadlich siehe Zinnpest Viele Haushaltsgegenstande Zinngerat Geschirr Tuben Dosen und auch Zinnfiguren wurden fruher ganz aus Zinn gefertigt rundweg der einfacheren Verarbeitungstechnologie der Zeit entsprechend Mittlerweile jedoch wurde das relativ kostbare Material meist durch preiswertere Alternativen ersetzt Ziergegenstande und Modeschmuck werden weiterhin aus Zinnlegierungen Hartzinn bzw Britanniametall hergestellt Seit dem Mittelalter war Zinngiesser ein spezieller Handwerksberuf der sich bis heute allerdings in ganz geringem Umfang erhalten hat Er ist heute rechtlich in der Berufsbezeichnung Metall und Glockengiesser in aufgegangen Aufgabe des Zinnputzers war die Reinigung von vor allem oxidierten aus Zinn gefertigten Gegenstanden mit einem Kaltwasserauszug des Ackerschachtelhalms der volkstumlich deshalb auch Zinnkraut genannt wurde Es war ein eher wenig angesehenes Wandergewerbe und wurde in den Hausern burgerlicher oder grossbauerlicher Haushalte ausgeubt Heutige Verwendung Bearbeiten Als Legierungsbestandteil wird Zinn vielfaltig verwendet mit Kupfer zu Bronze oder anderen Werkstoffen legiert Nordisches Gold die Legierung der goldfarbigen Euromunzen beinhaltet unter anderem 1 Zinn Algerisches Metall enthalt 94 5 Zinn Als Bestandteil von Metall Legierungen mit niedrigem Schmelzpunkt ist Zinn unersetzlich Weichlot sogenanntes Lotzinn zur Verbindung elektronischer Bauteile beispielsweise auf Leiterplatten wird mit Blei eine typische Mischung ist etwa 63 Sn und 37 Pb und anderen Metallen in geringerem Anteil legiert Die Mischung schmilzt bei etwa 183 C Seit Juli 2006 darf jedoch kein bleihaltiges Lotzinn in elektronischen Geraten mehr verwendet werden siehe RoHS man setzt nun bleifreie Zinnlegierungen mit Kupfer und Silber ein z B Sn95 5Ag3 8Cu0 7 Schmelztemperatur ca 220 C Da man aber diesen Legierungen nicht traut Zinnpest und Tin whiskers ist bei der Fertigung elektronischer Baugruppen fur Medizintechnik Sicherheitstechnik Messgerate Luft u Raumfahrt sowie fur militarische polizeiliche Verwendung weiterhin die Verwendung bleihaltiger Lote zulassig Im Gegenteil ist der Einsatz bleifreien Lotes in diesen sensiblen Bereichen trotz RoHS verboten Hochreine Zinn Einkristalle eignen sich auch zur Herstellung von elektronischen Bauteilen In der Floatglasherstellung schwimmt die zahflussige Glasmasse bis zur Erstarrung auf einer spiegelglatten flussigen Zinnschmelze Zinnverbindungen werden dem Kunststoff PVC als Stabilisatoren beigemischt Tributylzinn dient als sog Antifouling Zusatz in Anstrichstoffen fur Schiffe und verhindert den Bewuchs der Schiffskorper es ist mittlerweile jedoch umstritten und weitgehend verboten In Form einer transparenten Zinnoxid Indiumoxid Verbindung ist es elektrischer Leiter in Anzeigegeraten wie LC Displays Das reine weisse nicht sehr harte Zinndioxid besitzt eine hohe Lichtbrechung und wird im optischen Bereich und als mildes Poliermittel eingesetzt In der Zahnheilkunde wird Zinn auch als Bestandteil von Amalgamen zur Zahnfullung eingesetzt Die sehr toxischen organischen Zinnverbindungen finden als Fungizide oder Desinfektionsmittel Verwendung Zinn wird anstelle von Blei auch zum Bleigiessen verwendet Stannum metallicum metallisches Zinn findet auch bei der Herstellung von homoopathischen Arzneimitteln sowie als Bandwurmgegenmittel Verwendung Unter der Bezeichnung Argentin wurde Zinnpulver fruher zur Herstellung von unechtem Silberpapier und unechter Silberfolie verwendet Weissblech ist verzinntes Eisenblech es wird beispielsweise fur Konservendosen oder Backformen verwendet Tin das englische Wort fur Zinn ist gleichzeitig ein englisches Wort fur Dose bzw Konservenbuchse Zu dunner Folie gewalzt nennt man es auch Stanniol das beispielsweise fur Lametta Verwendung findet Jedoch ist Zinn im 20 Jahrhundert durch das viel preiswertere Aluminium verdrangt worden Bei manchen Farbtuben und Weinflaschenverschlussen findet Zinn ebenfalls Verwendung Zinn wird in der EUV Lithografie zur Herstellung von integrierten Schaltkreisen Chips als notwendiger Bestandteil bei der Erzeugung von EUV Strahlung durch Zinn Plasma eingesetzt 44 Zinn wird auch fur Diabolos als ungiftige Alternative zu Blei verwendet Verbindungen BearbeitenZinnverbindungen kommen in den Oxidationsstufen II und IV vor Zinn IV Verbindungen sind stabiler da Zinn ein Element der 4 Hauptgruppe ist und zudem der Effekt des inerten Elektronenpaares noch nicht so stark ausgepragt ist wie bei den schwereren Elementen dieser Gruppe z B dem Blei Zinn II Verbindungen lassen sich deshalb leicht in Zinn IV Verbindungen umsetzen Viele Zinnverbindungen sind anorganischer Natur es ist aber auch eine Reihe von zinnorganischen Verbindungen Zinnorganylen bekannt Oxide und Hydroxide Bearbeiten nbsp Zinn IV oxid in Form eines Kassiterit KristallsZinn II oxid SnO Zinn II IV oxid Sn2O3 Zinn IV oxid SnO2 Zinn II hydroxid Sn OH 2 Zinn IV hydroxid Sn OH 4 CAS Nummer 12054 72 7Halogenide Bearbeiten nbsp Stabchenmodell der Kristallstruktur von Zinn II chlorid nbsp Zinn IV iodidZinn II fluorid SnF2 Zinn II chlorid SnCl2 Zinn IV chlorid SnCl4 Zinn IV bromid SnBr4 Zinn II iodid SnI2 Zinn IV iodid SnI4Salze Bearbeiten Zinn II sulfat SnSO4 Zinn IV sulfat Sn SO4 2 Zinn II nitrat Sn NO3 2 Zinn IV nitrat Sn NO3 4 Zinn II oxalat Sn COO 2 Zinn II pyrophosphat Sn2P2O7 Zinkhydroxystannat ZnSnO3 3 H2O CAS Nummer 12027 96 2Chalkogenide Bearbeiten Zinn II sulfid SnS Zinn IV sulfid SnS2 Zinn II selenid SnSeOrganische Zinnverbindungen Bearbeiten nbsp Strukturformel von Bis tributylzinn oxidDibutylzinndilaurat DBTDL C32H64O4Sn Dibutylzinnoxid DBTO H9C4 2SnO Dibutylzinndiacetat C12H24O4Sn CAS Nummer 1067 33 0 Diphenylzinndichlorid C12H10Cl2Sn Tributylzinnhydrid C12H28Sn Tributylzinnchlorid TBTCL C4H9 3SnCl Tributylzinnfluorid TBTF C12H27FSn CAS Nummer 1983 10 4 Tributylzinnsulfid TBTS C24H54SSn2 CAS Nummer 4808 30 4 Tributylzinnoxid TBTO C24H54OSn2 Triphenylzinnhydrid C18H16Sn Triphenylzinnhydroxid C18H16OSn Triphenylzinnchlorid C18H15ClSn Tetramethylzinn C4H12Sn Tetraethylzinn C8H20Sn Tetrabutylzinn C16H36Sn Tetraphenylzinn H5C6 4SnWeitere Verbindungen Bearbeiten Stannan SnH4 Natriumstannat Na2SnO3 Kaliumstannat K2SnO3 CAS Nummer 12142 33 5 Zinndifluorborat Sn BF4 2 CAS Nummer 13814 97 6 Zinn II 2 ethylhexanoat Sn OOCCH C2H5 C4H9 2 Zinn II oleat Sn C17H34COO CAS Nummer 1912 84 1 Zinntellurid SnTe Indiumzinnoxid ein Mischoxid ublicherweise aus 90 Indium III oxid In2O3 und 10 Zinn IV oxid SnO2 Eine Ubersicht uber weitere Zinnverbindungen bietet die Kategorie Zinnverbindung Literatur BearbeitenLudwig Mory E Pichelkastner B Hofler Bruckmann s Zinn Lexikon Munchen 1977 ISBN 3 7654 1361 5 Vanessa Brett Zinn Herder Freiburg 1983 ISBN 3 451 19715 4 K A Yener A Adriaens B Earl H Ozbal Analyses of Metalliferous Residues Crucible Fragments Experimental Smelts and Ores from Kestel Tin Mine and the Tin Processing Site of Goltepe Turkey In P T Craddock J Lang Hrsg Mining and Metal Production Through The Ages The British Museum Press London 2003 ISBN 0 7141 2770 1 S 181 197 Weblinks Bearbeiten nbsp Commons Zinn Album mit Bildern Videos und Audiodateien nbsp Wiktionary Zinn Bedeutungserklarungen Wortherkunft Synonyme Ubersetzungen nbsp Wikibooks Praktikum Anorganische Chemie Zinn Lern und LehrmaterialienEinzelnachweise Bearbeiten a b Harry H Binder Lexikon der chemischen Elemente S Hirzel Verlag Stuttgart 1999 ISBN 3 7776 0736 3 Die Werte fur die Eigenschaften Infobox sind wenn nicht anders angegeben aus www webelements com Zinn entnommen CIAAW Standard Atomic Weights Revised 2013 a b c d e Eintrag zu tin in Kramida A Ralchenko Yu Reader J und NIST ASD Team 2019 NIST Atomic Spectra Database ver 5 7 1 Hrsg NIST Gaithersburg MD doi 10 18434 T4W30F physics nist gov asd Abgerufen am 11 Juni 2020 a b c d e Eintrag zu tin bei WebElements www webelements com abgerufen am 11 Juni 2020 a b N N Greenwood A Earnshaw Chemie der Elemente 1 Auflage VCH Weinheim 1988 ISBN 3 527 26169 9 S 482 a b David R Lide Hrsg CRC Handbook of Chemistry and Physics 90 Auflage Internet Version 2010 CRC Press Taylor and Francis Boca Raton FL Properties of the Elements and Inorganic Compounds S 4 142 4 147 Die Werte dort sind auf g mol bezogen und in cgs Einheiten angegeben Der hier angegebene Wert ist der daraus berechnete masseinheitslose SI Wert a b Yiming Zhang Julian R G Evans Shoufeng Yang Corrected Values for Boiling Points and Enthalpies of Vaporization of Elements in Handbooks In Journal of Chemical amp Engineering Data 56 2011 S 328 337 doi 10 1021 je1011086 G G Graf Tin Tin Alloys and Tin Compounds In Ullmann s Encyclopedia of Industrial Chemistry Wiley VCH Verlag Weinheim 2005 doi 10 1002 14356007 a27 049 Ludwig Bergmann Clemens Schaefer Rainer Kassing Lehrbuch der Experimentalphysik Band 6 Festkorper 2 Auflage Walter de Gruyter Berlin 2005 ISBN 3 11 017485 5 S 361 a b Eintrag zu Zinn Pulver in der GESTIS Stoffdatenbank des IFA abgerufen am 30 April 2017 JavaScript erforderlich a b Ludwig Mory Schones Zinn Geschichte Formen und Probleme Bruckmann Munchen 1977 ISBN 3 7654 1416 6 S 11 Zinn bei Duden online Miljana Radivojevic Thilo Rehren Ernst Pernicka Dusan Sljivar Michael Brauns Dusan Boric On the origins of extractive metallurgy new evidence from Europe In Journal of Archaeological Science Band 37 Nr 11 November 2010 S 2775 2787 doi 10 1016 j jas 2010 06 012 Miljana Radivojevic Thilo Rehren Julka Kuzmanovic Cvetkovic Marija Jovanovic J Peter Northover Tainted ores and the rise of tin bronzes in Eurasia c 6500 years ago In Antiquity Band 87 Nr 338 Dezember 2013 S 1030 1045 doi 10 1017 S0003598X0004984X Miljana Radivojevic Thilo Rehren Julka Kuzmanovic Cvetkovic Marija Jovanovic Why are there tin bronzes in the 5th millenium Balkans In Selena Vitezovic Dragana Antonovic Hrsg Archaeotechnology studying Technology from prehistory to the Middle Ages Srpsko Arheolosko Drustvo Belgrad 2014 S 235 256 Academia edu Miljana Radivojevic Thilo Rehren Julka Kuzmanovic Cvetkovic Marija Jovanovic J Peter Northover Tainted ores and the rise of tin bronzes in Eurasia c 6500 years ago 2015 S 1041 Sachsens Geschichte begann viel fruher als gedacht Forscher finden im Erzgebirge einen jahrtausendealten Bergbau Die Geschichte Sachsens muss umgeschrieben werden In Sachsische Zeitung vom 2 November 2018 abgerufen am 2 November 2018 Homer Ilias 18 613 a b c Ludwig Mory Schones Zinn Geschichte Formen und Probleme Bruckmann Munchen 1977 ISBN 3 7654 1416 6 S 12 Strabon Geografie 3 5 14 Vgl Udo Benzenhofer Johannes de Rupescissa Liber de consideratione quintae essentiae omnium rerum deutsch Studien zur Alchemia medica des 15 bis 17 Jahrhunderts mit kritischer Edition des Textes Heidelberger Studien zur Naturkunde der fruhen Neuzeit Band 1 Steiner Wiesbaden Stuttgart 1989 ISBN 3 515 05388 3 Zugleich Medizinische Dissertation Universitat Heidelberg 1988 S 186 Durch Jovis ist zin beschaffen und umb daz zin jovis anture und eigenschafft hat so ist er genant Jupiter Jorg Barke Die Sprache der Chymie am Beispiel von vier Drucken aus der Zeit zwischen 1574 1761 Germanistische Linguistik 111 Tubingen 1991 S 385 Ludwig Mory Schones Zinn Geschichte Formen und Probleme Bruckmann Munchen 1977 ISBN 3 7654 1416 6 S 13 K H Wedepohl The composition of the continental crust In Geochimica et Cosmoschimica Acta 59 7 1995 S 1217 1232 doi 10 1016 0016 7037 95 00038 2 a b USGS Tin Statistics and Information Mineral Commodity Summaries 2017 PDF Datei 29 kB Tin chapter Memento vom 24 November 2015 im Internet Archive PDF Datei 2 56 MB S 112 Christoph Seidler Probebohrung bestatigt riesiges Zinnvorkommen In Spiegel online 30 August 2012 abgerufen am gleichen Tage London Metal Exchange Tin Prices Memento vom 14 Mai 2008 im Internet Archive Abgerufen am 24 November 2015 The London Metal Exchange LME Tin London Metal Exchange Abgerufen am 27 Oktober 2021 britisches Englisch Zinnpreis je Tonne SEC Conflict Minerals Final Rule 2012 S 34 35 PDF 1 96 MB engl SEC Adopts Rule for Disclosing Use of Conflict Minerals engl abgerufen am 3 September 2012 1 Federal Register der US Bundesregierung 2022 final list of critical materials 2 Europaische Kommission Critical Raw Materials Andrada Mining now holds largest tin assets globally in Namibia The Brief 23 Januar 2023 USGS Tin Statistics and Information Mineral Commodity Summaries 2022 PDF Datei 27 kB a b G Audi O Bersillon J Blachot A H Wapstra The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties In Nuclear Physics Band A 729 2003 S 3 128 doi 10 1016 j nuclphysa 2003 11 001 PDF 1 0 MB Im Lehrbuch der analytischen und praparativen anorganischen Chemie wird als Ursache der Leuchterscheinung eine wahrscheinlich unzutreffende Reduktion zu Zinn II chlorid SnCl2 genannt Jander Blasius Lehrbuch der analytischen und praparativen anorganischen Chemie 2006 ISBN 3 7776 1388 6 S 499 J Heyrovsky J Kuta Grundlagen der Polarographie Akademie Verlag Berlin 1965 S 516 K Cammann Hrsg Instrumentelle Analytische Chemie Spektrum Akademischer Verlag Heidelberg Berlin 2001 S 4 47 Eintrag zu Zinn In Rompp Online Georg Thieme Verlag abgerufen am 19 Marz 2014 Verordnung EG Nr 1881 2006 der Kommission vom 19 Dezember 2006 zur Festsetzung der Hochstgehalte fur bestimmte Kontaminanten in Lebensmitteln Anhang Abschnitt 3 4 Christian Wagner Noreen Harned EUV lithography Lithography gets extreme In Nat Photon Band 4 Nr 1 2010 S 24 26 doi 10 1038 nphoton 2009 251 Periodensystem der Elemente H HeLi Be B C N O F NeNa Mg Al Si P S Cl ArK Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br KrRb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I XeCs Ba La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At RnFr Ra Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts OgAlkalimetalle Erdalkalimetalle Lanthanoide Actinoide Ubergangsmetalle Metalle Halbmetalle Nichtmetalle Halogene Edelgase Chemie unbekannt Normdaten Sachbegriff GND 4190888 0 lobid OGND AKS LCCN sh85135484 NDL 00571788 Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Zinn amp oldid 237444418