فلز قلع یکی از فلزهای پر مصرف است که از آن در صنعت استفاده زیادی می‌شود. از این فلز از دیرباز تا کنون برای ساخت بسیاری از لوازم استفاده می‌شده است. دلیل آن هم به خاطر چکش خوار بودن و انعطاف پذیری بالای قلع است. در حال حاضر از فلز قلع در صنعت غذایی، برق، شیشه و نساجی استفاده زیادی می‌شود.
ویژگی های فیزیکی فلز قلع
قلع یک عنصر شیمیایی میباشد که با عدد اتمی ۵۰ در طبیعت وجود دارد. این فلز چکش‌خوار بوده و در دماهای معمولی منعطف میباشد. از دیگر مشخصات این فلز می‌توان به براق بودن، بلورین بودن و رنگ درخشان خاکستری آن اشاره کرد. از اولین ابر رساناهایی که شناخته شدند، می‌توان به فلز قلع اشاره کرد. در دمایی پایین‌تر از ۷۲٫۳ کلوین این فلز به یک ابر رسانا تبدیل می‌شود.
فلز قلع برخلاف دیگر فلزها بسیار نرم و انعطاف پذیر است و به راحتی می توان به آن شکل داد به همین خاطر از این فلز برای قوطی های مواد غذایی و کنسروها بسیار استفاده می شود زیرا هم به راحتی می توان به آن شکل داد و هم بسیار سبک است.
فلز قلع به رنگ نقره ای یا سفید نمایان می شود و نقطه ذوب پایینی دارد یعنی در پایین ترین دما ذوب می شود، فلز قلع از لحاظ نقطه ذوب کمترین مقدار در گروه ۱۴ را دارد.
در حالت کلی فلز قلع سفید مقاومت بالایی نسبت به قلع نقره ای و خاکستری دارد به همین خاطر بیشتر در صنعت از این نوع قلع استفاده می شود و کمتر افراد به سمت استفاده از فلز قلع خاکستری می روند.
در سخت آلیاژهای صنعتی و ترکیبات فلزی، قلع به عنوان یکی از پرمصرف‌ترین فلزات به حساب می‌آید. برای تولید این فلز، آن را از دل زمین و به صورت سنگ معدن استخراج می‌کنند.
آلیاژهای قلع کدامند؟
مهمترین آلیاژهای فلز قلع عبارتند از:
- آلیاژ قلع-تیتانیوم
- آلیاژ قلع-آهن
- آلیاژ قلع-کبالت
- آلیاژ قلع-نیکل
تغییرات در دما و فشار می‌تواند شکل آلوتروپی قلع را تغییر دهد و شکل‌های مختلفی از این عنصر را ایجاد کند. با این حال این فلز سخت و نفیس دارای دو آلوتروپ اصلی یا شکل اصلی است:
قلع آلفا
قلع آلفا یک فاز فلزی است که در دماهای کمتر از 13.2 درجه سانتیگراد وجود دارد. این شکل از قلع دارای ساختاری بلوری شکل است که در آن اتم‌های قلع به صورت مرکز هفت‌گوش خود چیده شده‌اند. این ساختار کریستالی به عنوان فاز فریتیک معروف است.
قلع بتا
قلع بتا نیز فاز فلزی است که در دماهای بالاتر از 13.2 درجه سانتیگراد وجود دارد. ساختار بلوری قلع بتا، که به عنوان فاز فولادی شناخته می‌شود، وابسته به دما و تغییرات آن است و به صورت شکل‌های مختلفی مانند شش‌ضلعی مرکز مکعبی یا مکعبی ساده ظاهر می شود.
کاربردهای فلز قلع
این عنصر دارای ویژگی های مثبت بی شماری از جمله انعطاف پذیری، وزن سبک و مقاومت بالا است که این امر موجب شده در صنعت به طور گسترده ای مورد استفاده قرار بگیرد
یکی از بیشترین کاربردهای شمش قلع، استفاده از آن در صنعت است. از فلز قلع در صنعت بیشتر برای عایق کردن و کاور کردن فلزات دیگر استفاده می‌شود. یعنی فلز قلع را همچون یک کاور و پوشش در نظر گرفته و از آن برای روکش فلزاتی چون روی، فولاد و سرب استفاده می‌شود. علاوه بر این فلز قلع را با فلزهای دیگر ترکیب کرده و یک آلیاژ جدید به وجود می‌آورند.
از این ماده برای آلیاژهای مختلفی استفاده می‌شود که معروف‌ترین آن برنز نام دارد. برنز آلیاژی میباشد که از دو فلز مس و قلع تشکیل شده است و قابلیت این را دارد که در برابر اکسیده شدن، مقاومت بالایی داشته باشد. از دیگر آلیاژهای این فلز، می‌توان به بابیت، فلز سفید ضد زنگ، برنز فسفردار، لحیم، پیوتر و غیره اشاره کرد.
به طور کلی:
از دیگر کاربردهای فلز قلع در صنعت می‌توان به ساخت برخی از کاتالیزگرها اشاره کرد. کاتالیزور زمانی که وارد یک واکنش شیمیایی می‌شود، بسیار سریع عمل می‌کند، اما در پایان واکنش، این ماده را به صورت دست نخورده خواهید داشت. در مکان‌هایی که در آن‌ها اکسیژن وجود داشته باشد، این فلز به عنوان کاتالیزور عمل می‌کند
صنایع الکترونیکی به عنوان جزء اصلی در تولید قطعات الکترونیکی مانند ترانزیستورها، کابل‌های الکتریکی و …صنایع خودروسازی برای تولید قطعات خودرو مانند باتری‌ها، سوپاپ‌ها و آبگیرها و…
در صنایع ساختمانی برای تولید پوشش‌دهی ها و ضدآب کردن سطوح
در صنایع نظامی به دلیل خواص فوق العاده حجم پذیر و نقطه ذوب بالا، از قلع در تولید موشک‌ها، گلوله‌ها و سلاح‌های دیگر نظامی استفاده می‌شود.
دیگر کاربردهای فلز قلع در صنعت
- ساخت آهنرباهای ابررسانا
- پلاستیک‌سازی
- لحیم کاری
مهمترین کاربرد فلز قلع
- جلوگیری از خوردگی
- متصل نمودن یا همان لحیم کاری
- ساخت جواهرات
- پیشخوان‌های سفارشی
- سقف و دیوارهای سفارشی
- دکور داخلی مسکونی و تجاری
- ساخت آلیاژهای مبتنی بر قلع
- کاربرد در مواد شیمیایی
- استفاده به عنوان پوشش‌های حمام داغ
- الکتروآبکاری
اثرات فلز قلع
فلز قلع معمولا اگر به صورت اتم منفرد یا مولکولی باشد برای هیچ موجود زنده ای اثر سویی ندارد. و فاقد حالت سمیت می باشد. اجزای قلع آلی که بسیار پایدار هستند و تخریب پذیر نیستند، قادر اند که برای مدتی طولانی در محیط بمانند. غلظت قلع آلی در جهان روز به روز در حال افزایش است چرا که میکروارگانیزم ها به راحتی نمی توانند این ترکیبات را بشکنند و از آن استفاده نمایند. قوطی های قلع می توانند بیشترین تخریب را به اکوسیستم آبی جهان ایجاد نمایند چرا که برای موجداتی همانند قارچ ها، جلبک ها و همچنین فیتوپلانکتون‌ها حالتی سمیت دارد.
نکات ایمنی
به هنگام استفاده از قلع بایستی نکات ایمنی را رعایت نمود، سعی کنید به هنگام کار کردن از دستکش و سایر تجهیزات ایمنی بهره ببرید و در صورت تماس مستقیم این فلز با پوست، فورا نواحی مربوطه را با آب و صابون بشویید. اگر احساس هر گونه خارش و یا قرمزی پوست داشتید بهتر است که به پزشک مراجعه کنید. از تماس چشم با قلع خودداری نمایید.
اگر فردی این فلز را استشاق کرد بایستی سریعا به هوای آزاد منتقل شود و از تنفس مصنوعی و اکسیژن استفاده گردد. اگر آتش سوزی با قلع ایجاد شد به هیچ وجه از آب برای خاموش کردن استفاده نکنید. که برای این امر بهترین روش اطفاء حریق، به کار بردن پودر شیمیایی میباشد. بهترین روش برای نگهداری قلع، قرار دادن آن در مخزنی با درب محکم و پوشیده میباشد. همچنین محیط نگهداری بایستی خنک، خشک و به دور از آتش و گرما باشد.
سخن آخر
فلز قلع یکی از فلزهای پر مصرف است که از آن در صنعت استفاده زیادی می‌شود. از این فلز از دیرباز تا کنون برای ساخت بسیاری از لوازم استفاده می‌شده است. دلیل آن هم به خاطر چکش خوار بودن و انعطاف پذیری بالای قلع است. در حال حاضر از فلز قلع در صنعت غذایی، برق، شیشه و نساجی استفاده زیادی می‌شود.