ESTAÑO
Nombre: Estaño
Símbolo: Sn
Grupo: 14
Período: 5
Bloque: p
Categoría: Metales de post-transición
Número atómico: 50
Masa atómica: 118,71 u
Electrones por capa: 2, 8, 18, 18, 4
Electronegatividad: 1,96
Densidad: 7,31 gr/cc
Punto de Fusión: 231,93ºC
Punto de Ebullición: 2602ºC
Conductividad Térmica: 67 W (m·K)
Conductividad Eléctrica: 9,1 × 10^6 S/m
Orden Magnético: Diamagnético
Estado Ordinario: Sólido
Estados de Oxidación: 4, +2, +4
Dureza Mohs: 1,5
Dureza Vickers: Sin datos
Dureza Brinell: 51 MPa
Isótopos más estables: Sn-112 (0,97%), Sn-114 (0,66%), Sn-115 (0,34%), Sn-116 (14,54%), Sn-117 (7,68%), Sn-118 (24,22%), Sn-119 (8,59%), Sn-120 (32,58%), Sn-122 (4,63%) y Sn-124 (5,79%)
Descubridor: Se conoce desde la Antigüedad
Breve historia del elemento
Se conoce al Estaño desde la Antigüedad y su uso va acompañado casi siempre al del Cobre, con el que formaba Bronce. Cabe destacar que los primeros intentos por conseguir la aleación no siempre involucraban el uso del Estaño puro, si no que se añadía en su forma mineral (Casiteria) por lo que el conocimiento del Estaño elemental propiamente dicho sería en todo caso posterior al del Cobre, Plata y Oro ya que casi nunca aparece en forma nativa, más allá de que se pueda reducir con facilidad.
El Estaño pertenece a la familia encabezada por el Carbono (grupo 14 de la Tabla Periódica) y tiene una valencia de 4. Es radicalmente distinto al Germanio, se asemeja mucho más al Plomo, con la diferencia de que en su caso, suele encontrarse en Óxidos y no en Sulfatos.
El principal mineral del Estaño es la Casiterita (SnO2) la cual contiene aproximadamente un 78% del metal en su forma más pura.
El Estaño se usó y se sigue usando tanto como aleante en el Cobre (Bronces) o en el Plomo (aleaciones de bajo punto de fusión), así como metal base (Peltre, su aleación principal).
Aunque se puede alear con muchos elementos, sus principales acompañantes son el Cobre, el Plomo (cada vez menos debido a su toxicidad), el Antimonio y el Bismuto.
Es el “metal blanco” por excelencia en el sentido de que tiene buenas propiedades mecánicas (aunque no es tan rígido como para usarse como el Bronce, ni que decir del Acero), resistente a la corrosión, no-tóxico, fácil de fundir y moldear, blando, muy fácil de trabajar y reciclar.
La historia del Estaño está vinculada intrínsecamente a la de Britania, específicamente a la región de Cornualles, que ya era famosa desde tiempos del Imperio Romano por su abundancia en los minerales de éste metal y que fueron al fin y al cabo el motivo principal de la invasión del Imperio, que colonizó gran parte de la isla para obtener materias primas. La fuente de Cobre siempre fue más o menos estable, a fin de cuentas es más abundante, pero el Estaño era más escaso, y aunque por sí solo no era superior al Cobre, era indispensable para fabricar Bronce, de modo que cuando las reservas controladas por los Romanos se agotaron, comenzaron a expandirse para buscar nuevos yacimientos y enviarlos de vuelta a la capital para la fabricación de las armaduras y en menor medida, armas. Sin Bronce no había escudos, armaduras, y sin Estaño no había Bronce. Me gustaría que todos los anti-españoles tuvieran en cuenta ésto siempre que dicen pestes de los colonizadores españoles de Iberoamérica al considerar que Iberia (actuales España y Portugal) misma fue, en un caso similar al de Britania (actual Reino Unido) colonias ambas de Roma, siendo que en Iberia abundaba el Oro y en Britania, el Estaño. Esto no justifica la explotación ajena, pero desde luego es un dato que rara vez se menciona. Con tal de hacer daño, ¿cierto? En cualquier caso, éste no es un libro de política ni historia, ni creo yo que cambie un ápice la agenda política de las escuelas de enseñanza en éstas y otras tierras.
Características principales
Es un metal muy blando, dúctil y maleable, que presenta dos formas alotrópicas, a saber, el Estaño metálico, de color único, plateado pero menos “blanco” que la Plata misma, fácil de doblar, extrudir, trabajar a martillo, y el Estaño de naturaleza “metaloide” (Estaño cristalino), que recuerda vagamente al Germanio y al Silicio. La transformación ocurre cuando la temperatura baja de los 13,2ºC, y sólo es posible en el Estaño de gran pureza. Se puede obtener Estaño cristalino en un congelador casero siempre y cuando, como ya he dicho, la muestra para el experimento sea lo suficientemente pura (>99,98%). Impurezas de cualquier otro elemento evitan la transición.
En su forma cristalina, el Estaño presenta la misma estructura cristalina interna que el Diamante, el Silicio y el Germanio. Es dura, quebradiza. Poca gente sabe de la transformación.
En cualquier caso, el Estaño tal como lo conocemos de forma popular es un metal de bajo punto de fusión, muy compatible con los demás elementos del bloque-p con los que sea alea (caso metales y metaloides) o forma compuestos (ejemplo: Chalcógenos). Se obtiene Estaño de gran pureza mediante la reducción (tostación) de la Casiteria en condiciones muy básicas: hasta un aficionado puede conseguir el metal con recursos primitivos.
Es el elemento que tiene más isótopos estables, 11. Ésto se debe a que su número atómico, dado por los 50 protones que lo contienen, es uno de los llamados “números mágicos” en física nuclear (siendo los otros 8, 20, 28, 50, 82 y 126, dependiendo de las fuentes). Ésto convierte a los núcleos del elemento en átomos especialmente estables dentro de su categoría.
El Estaño no es tóxico ni representa mayor peligro para el ser humano o la vida en general.
No se considera escaso, pero en comparación con los metales bases comunes (Hierro, Aluminio, Níquel y Cobre) lo es. A diferencia de éstos se encuentra más o menos concentrado de modo que los costes de procesamiento son menores. El Estaño aparece en combinación con Plomo, Plata, Cobre y Zinc, entre otros.
Resistencia a la corrosión
Como el Cadmio, el Zinc y la gran mayoría de metales del bloque-p del cual es miembro destacado, el Estaño es relativamente noble si consideramos lo fácil que es obtenerlo y su resistencia a la oxidación. Al igual que los elementos previamente mencionados, es estable al aire húmedo y seco, al agua dulce y salada y a la mayoría de agentes químicos orgánicos que posibilitan su uso como recubrimiento de latas de Acero en la industria alimenticia. El metal sufre en presencia de agentes fuertemente corrosivos, como los ácidos, bases, Halógenos, entre otros.
Usos típicos
Se lleva usando al metal desde varios milenios antes de Cristo. En su forma de alta pureza no tiene muchos usos, ya que al igual que los metales de su categoría es demasiado endeble y blando como para encontrar alguna aplicación medianamente útil, salvo, por supuesto, cuando tenemos en cuenta su resistencia a la corrosión, que es bastante buena para tratarse de un metal no-precioso ni noble.
En estado de gran pureza se usa (y se sigue usando, aunque cada vez menos) como recubrimiento del Acero, para la protección química del mismo. Éste proceso recibe el nombre de Estañado, y es similar al Capado de Zinc, Cromado y Niquelado, aunque más caro que el Capado pero menos que los dos últimos.
Aleado con Plomo, para la fabricación de aleaciones de bajo punto de fusión con propiedades autolubricantes (Babbit, por ejemplo). Es el eje de todas las aleaciones que en inglés reciben el nombre de “White metal” (literalmente “Metal Blanco”) y hace alusión a todos los elementos que tienen un punto de fusión bajo, son mecánicamente pobres (aunque maleables), tienen poca resistencia al estrés mecánico (especialmente a altas temperaturas) y son, sin embargo, muy útiles en aplicaciones de moldeado por fundido, para la fabricación de componentes metálicos que no tengan responsabilidad mecánica, como el Acero.
Se usan porque presentan una resistencia aceptable a la corrosión en ambientes no muy agresivos. Son duraderas y fácilmente reciclables. El Estaño es un metal “amigable” ya que es muy fácil trabajar con el.
Uno de los usos más comunes (si no el que más) del Estaño es el de la fabricación de aleaciones de “Metal Blanco” para soldaduras en electrónica. Tiene una conductividad eléctrica decente, y es más resistente a la sulfatación ambiental que el Cobre puro. Se usa, por ende, mezclado con el Plomo para fabricar alambres que se funden a punta de pistola de calor para unir contactos eléctricos (normalmente pequeños, aunque los hay de todos los tamaños). Está presente en cualquier taller de reparación de electrodomésticos.
El Estañado se puede usar como capado anti-corrosión en ésta industria. No se puede comparar al Oro de los equipos más avanzados, pero cumple eficazmente en muchos aparatos de mediana y alta calidad.
A medida que los circuitos se han vuelto cada vez más y más complejos, detallados y pequeños, el Estaño ha ido perdiendo protagonismo como elemento puente entre contactos, para soldadura, especialmente si tenemos en cuenta que la mayoría de equipos que se venden hoy en día son de un único uso en el sentido de que están diseñados para ser completamente reemplazados en caso de que uno de sus componentes principales se rompa (aquello de “sale más barato un televisor nuevo que arreglar el viejo”) dado que los circuitos son cada vez más delicados y complejos. No obstante, sigue siendo el material de preferencia (aleado con Plomo) a la hora de unir contactos, por ejemplo, en la entrada de alimentación del aparato.
Rol folclórico del Estaño
Al ser un metal usado desde la Antigüedad, el Estaño es parte de la cultura de muchos pueblos del mundo.
Se le asocia con los signos de Sagitario y Piscis, así como con el Planeta Júpiter y el dios del mismo nombre.
En Alquimia, el Estaño tenía un papel significativamente menor al de la Plata y no digamos ya el Oro, pero se le valuaba como el metal de Júpiter (no olvidemos, al fin y al cabo, que era la cabeza del Panteón greco-romano) y por ende sus propiedades eran asociadas con la sabiduría, la buena fortuna en los viajes, entre otras cosas.
El efecto endurecedor del Estaño al Cobre (el metal femenino por excelencia) es tomado a nivel casi simbólico como la mejoría del Cobre natural mediante la fecundación del metal blanco, al que se une para dar como resultado una aleación más tenaz que ambos metales por separado.