Олово  — элемент 14-й группы периодической системы химических элементов, пятого периода, с атомным номером 50. Относится к группе лёгких металлов. При нормальных условиях простое вещество олово — пластичный, ковкий и легкоплавкий блестящий металл серебристо-белого цвета. Известны четыре аллотропические модификации олова: ниже +13,2nbsp;°C устойчиво -олово с кубической решёткой типа алмаза, выше +13,2nbsp;°C устойчиво -олово с тетрагональной кристаллической решёткой. При высоких давлениях обнаружены также -олово и -олово.Олово было известно человеку уже в IV тысячелетии до н. э. Этот металл был малодоступен и дорог, поэтому изделия из него редко тречаются среди римских и греческих древностей. Об олове есть упоминания в Библии, Четвёртой Книге Моисея. Олово является одним из компонентов оловяннистой бронзы, изобретённой в конце или середине III тысячелетия до н. э. Поскольку бронза являлась наиболее прочным из известных в то время металлов и сплавов, олово было «стратегическим металлом» в течение его «бронзового века», более 2000 лет.Чистое олово получено не ранее XII века, о нем упоминает в своих трудах Р. Бэкон. До этого олово егда содержало переменное количество свинца. Хлорид SnCl 4  впервые получил А. Либавий в 1597 г. Аллотропию олова и явление «оловянной чумы» объяснил Э. Коген в 1911 г.th mb.Латинское название  , связанное с санскритским словом, означающим «стойкий, прочный», первоначально относилось к сплаву свинца и серебра, а позднее к другому, имитирующему его сплаву, содержащему около 67 % олова; к IV веку н. э. этим словом стали называть собственно олово.Слово олово — общеславянское, однако в некоторых славянских языках такое же или однокоренное слово используется для обо другого, внешне похожего металла — свинца. Слово олово имеет соответствия в балтийских языках. Оно является суффиксальным образованием от корня ol-, так что металл назван по цвету.Стандартный электродный потенциал E °Sn 2+  Sn равен −0,136 В, а E пары °Sn 4+  Sn 2+  около 0,151 В.Простое вещество олово полиморфно. В обычных условиях оно существует в виде -модификации, устойчивой выше +13,2nbsp;°C. Белое олово — серебристо-белый, мягкий, пластичный металл, образующий кристаллы. Координационное окружение каждого атома олова в нём — октаэдр. Плотность -Sn равна. При сгибании прутков олова слышен характерный хруст от взаимного трения кристаллитов.При охлаждении белое олово переходит в -модификацию. Серое олово образует кристаллы со структурой типа алмаза. В сером олове координационный полиэдр каждого атома — тетраэдр, координационное число 4. Фазовый переход -Sn в -Sn сопровождается увеличением удельного объёма на 25,6 %, что приводит к рассыпанию олова в порошок. Энтальпия перехода → β 2,08 кДжмоль. Одна модификация переходит в другую тем быстрее, чем ниже температура окружающей среды. При −33nbsp;°C скорость превращений становится максимальной. Тем не менее белое олово можно переохладить до гелиевых температур. Белое олово превращается в серое также под действием ионизирующего излучения.Из-за сильного различия структур двух модификаций олова разнятся и их электрофизические свойства. Так, -Sn — металл, а -Sn относится к числу полупроводников. Ниже -Sn переходит в сверхпроводящее состояние. Атомы в кристаллической решётке белого олова находятся в электронном s 2  p 2  -состоянии. Серое олово — ковалентный кристалл со структурой алмаза и электронным sp 3  -состоянием. Белое олово слабо парамагнитно, атомная магнитная восприимчивость +4,5·10 −6 , при температуре плавления становится диамагнитным, −5,1·10 −6. Серое олово диамагнитно, −3,7·10 −5.Соприкосновение серого олова и белого приводит к «заражению» последнего, то есть к ускорению фазового перехода по сравнению со спонтанным процессом из-за появления зародышей новой кристаллической фазы. Совокупность этих явлений называется «оловянной чумой». Нынешнее название этому процессу в 1911 году дал Э. Коген. Начало научного изучения этого фазового перехода было положено в 1870 году работами петербургского учёного, академика Ю. Фрицше. Много ценных наблюдений и мыслей об этом процессе высказано Д. И. Менделеевым в его «Основах химии».Одним из средств предотвращения «оловянной чумы» является добавление в олово стабилизатора, например висмута. С другой стороны, ускоряет процесс перехода белого олова в серое при не очень низких температурах катализатор хлорстаннат аммония 2  SnCl 6.«Оловянная чума» — одна из причин гибели экспедиции Скотта к Южному полюсу в 1912 году. Она осталась без горючего из-за того, что топливо просочилось из запаянных оловом баков, поражённых «оловянной чумой».Некоторые историки указывают на «оловянную чуму» как на одно из обстоятельств поражения армии Наполеона в России в 1812 году — сильные морозы привели к превращению оловянных пуговиц на мундирах солдат в порошок.«Оловянная чума» также погубила многие коллекции оловянных солдатиков. Например, однажды после того, как в подвале, где находятся запасники петербургского музея Александра Суворова, в зимние морозы лопнули и перестали функционировать батареи отопления, десятки хранившихся там фигурок превратились в труху.Природное олово состоит из десяти стабильных нуклидов с массовыми числами 112, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 122 и 124. Для некоторых из них энергетически возможен двойной бета-распад, однако экспериментально он пока не наблюдался, поскольку предсказываемый период полураспада очень велик.Олово обладает наибольшим среди ех элементов числом стабильных изотопов, что связано с тем, что 50 является магическим числом — оно составляет заполненную протонную оболочку в ядре и повышает тем самым энергию связи и стабильность ядра. Известны два дважды магических изотопа олова, оба они радиоактивны, так как удалены от полосы бета-стабильности: нейтронодефицитное 100  Sn и нейтроноизбыточное 132  Sn.Изотопы олова 117  Sn и 119  Sn являются мёссбауэро кими изотопами и применяются в гамма-резонансной спектроскопии.При комнатной температуре олово, подобно соседу по группе германию, устойчиво к воздействию воздуха или воды. Такая инертность объясняется образованием поверхностной плёнки оксидов. Заметное окисление олова на воздухе начинается при температурах выше 150nbsp;°C:При нагревании олово реагирует с большинством неметаллов. При этом образуются соединения в степени окисления +4, которая более характерна для олова, чем +2. Например:Олово реагирует c концентрированной соляной кислотой. При этом серое олово образует раствор хлорида олова, а белое хлорида олова:Состав продукта реакции олова с азотной кислотой зависит от концентрации кислоты. В концентрированной азотной кислоте образуется оловянная кислота -SnO 2  · H 2  O. При этом олово ведёт себя как неметалл:При взаимодействии с разбавленной азотной кислотой образуется нитрат олова :Окисляется растворами щелочей до гидроксостанната, который в горячих растворах склонен к диспропорционированию :Менее устойчивая степень окисления чем. Вещества имеют высокую восстановительную активность и легко диспропорцианируют :На воздухе соединения быстро окисляются кислородом, как в твердом виде , так и в растворах &q ot;Шрайвер&q ot;:Оксид можно получить действием аммиака на горячий раствор хлорида олова в атмосфере СO 2  :Также при слабом нагревании гидроксида олова Sn 2  в вакууме или осторожном нагревании некоторых солей:Этот сульфид может быть легко окислен до сульфидного комплекса раствором полисульфида натрия, при подкислении превращающегося в осадок cульфида олова :При сплавлении с щелочами образует станнаты, при обработке водой образующие гидроксостаннаты :При гидролизе растворов солей олова образуется белый осадок — так называемая -оловянная кислота :При хранении -оловянная кислота стареет, теряет воду и переходит в -оловянную кислоту, которая отличается большей химической инертностью. Данное изменение свойств связывают с уменьшением числа активных HO-Sn группировок при стоянии и замене их на более инертные мостиковые -Sn-O-Sn- связи.Четырёхвалентное олово образует обширный класс оловоорганических соединений, используемых в органическом синтезе, в качестве пестицидов и др.Олово — редкий рассеянный элемент, по распространённости в земной коре олово занимает 47-е место. Кларковое содержание олова в земной коре составляет, по разным данным, от 2 до 8 % по массе. Основной минерал олова — касситерит SnO 2 , содержащий до 78,8 % олова. Гораздо реже в природе тречается станнин  — C 2  FeSnS 4.Мировые месторождения олова находятся в основном в Китае и Юго-Восточной Азии — Индонезии, Малайзии и Таиланде. Также есть крупные месторождения в Южной Америке и А тралии.В России запасы оловянных руд расположены в Хабаро ком крае, в Чукотском автономном округе, в Приморском крае, в Якутии  - месторождение Депутатское и других районах.В незагрязнённых поверхностных водах олово содержится в субмикрограммовых концентрациях. В подземных водах его концентрация достигает единиц микрограмм на литр, увеличиваясь в районе оловорудных месторождений, оно попадает в воды за счёт разрушения в первую очередь сульфидных минералов, неустойчивых в зоне окисления. nobr - ПДК Sn  2 мгдм³.Олово является амфотерным элементом, то есть элементом, способным проявлять кислотные и основные свойства. Это свойство олова определяет и особенности его распространения в природе. Благодаря этой двойственности олово проявляет литофильные, халькофильные и сидерофильные свойства. Олово по своим свойствам проявляет близость к кварцу, ледствие чего известна тесная связь олова в виде окиси с кислыми гранитоидами, часто обогащёнными оловом, вплоть до образования самостоятельных кварц-касситеритовых жил. Щелочной характер поведения олова определяется в образовании довольно разнообразных сульфидных соединений, вплоть до образования самородного олова и различных интерметаллических соединений, известных в ультраосновных породах.Основная форма нахождения олова в горных породах и минералах — рассеянная. Однако олово образует и минеральные формы, и в этом виде часто тречается не только как акцессорий в кислых магматических породах, но и образует промышленные концентрации преимущественно в окисной и сульфидной формах.# Рассеянная форма: конкретная форма нахождения олова в этом виде неизвестна. Здесь можно говорить об изоморфно рассеянной форме нахождения олова ледствие наличия изоморфизма с рядом элементов. Если концентрации олова не превышают некоторых критических значений, то оно изоморфно может замещать названные элементы. Механизмы изоморфизма различны.# Минеральная форма: олово установлено в минералах-концентраторах. Как правило, это минералы, в которых присутствует железо Fe +2 : биотиты, гранаты, пироксены, магнетиты, турмалины и так далее. Эта связь обусловлена изоморфизмом, например, по схеме Sn +4  + Fe +2  → 2Fe +3. В оловоносных скарнах высокие концентрации олова установлены в гранатах, эпидотах и так далее.На сульфидных месторождениях олово входит как изоморфный элемент в сфалериты, халькопириты, пириты. Высокие концентрации олова выявлены в пирротине грейзенов Смирно кого месторождения. Считается, что из-за ограниченного изоморфизма происходит распад твёрдых растворов с микровыделениями C 2  +1  Fe +2  SnS 4  или тиллита PbSnS 2  и других минералов.Хотя концентрации этих минералов в породах очень низки, однако распространены они в широком круге генетических образований. Среди самородных форм вместе с Sn выявлены Fe, Al, C, Ti, Cd и так далее, не считая уже известные самородные платиноиды, золото и серебро. Эти же элементы образуют между собой и различные сплавы:, и другие, а также твёрдые растворы. Среди интерметаллических соединений установлены стистаит SnSb, атакит 3  Sn, штумырлит Pt, звягинцевит 3 , таймырит 3  Sn и другие.Приведённые формы нахождения олова и других элементов тречаются в различных геологических образованиях # Группа интрузивных и эффузивных магматических пород: траппы, пикриты Сибирской платформы, гипербазиты и габброиды Камчатки, кимберлиты Якутии, лампроиты Алдана и так далее; гранитоиды Приморья, Дальнего Востока, Тянь-Шаня.# Группа метасоматически и гидротермально изменённых пород: медно-никелевые руды Сибирской платформы, золоторудные объекты Урала, Кавказа, Узбекистана и так далее.# Группа современного рудообразования: пелагические осадки Тихого океана, продукты Большого Трещинного Толбачинского извержения, гидротермальная система Узон на Камчатке и прочие.Наиболее известной формой является главный минерал олова — касситерит SnO 2 , представляющий собой соединение олова с кислородом. В минерале по данным ядерной гамма-резонансной спектроскопии присутствует Sn +4.Касситерит  — главный рудный минерал для получения олова, химическая формула SnO 2. Теоретически содержит 78,62 % Sn. Образует отдельные выделения, зерна, сплошные массивные агрегаты, в которых зёрна минерала достигают в размере и даже больше. В чистом виде бесцветные кристаллы, примеси придают минералу самые различные цвета.сплошные или вкрапленные руды: игольчатые радиально-лучистые агрегаты, коломорфные и криптокристаллические выделения и скопления ; кристаллическая форма — главная форма выделения касситерита.В России месторождения касситерита имеются на Северо-Востоке, в Приморье, Якутии, Забайкалье; за рубежом — в Малайзии, Таиланде, Индонезии, КНР, Боливии, Нигерии и других странах.Второстепенное место занимают гидроокисные соединения олова, которые можно рассматривать как соли полиоловянных кислот. К ним можно отнести минерал сукулаит Ta 2  Sn 2  +2  O ; твёрдый раствор олова в магнетите вида Fe 2  SnO 4  или Fe 3  SnO 3  ; «варламовит» — продукт окисления станнина; считается, что он представляет собой смесь аморфных и полуаморфных соединений Sn, метаоловянной кислоты, поликонденсированной фазы и гидрокасситеритовой фазы. Известны также гидратированные продукты окисления — гидромартит 3SnO·H 2  O; мушистонит ; гидростаннат меди C и другие.Известна многочисленная группа силикатов олова, представленная малаяитом CaSn ; пабститом Ba Si 3  O 9 . Малаяит образует даже промышленные скопления.Из других окисных соединений известны также шпинелиды, например, минерал нигерит Sn 2  Fe 4  Al 16  О 32.Включает различные соединения олова с серой. Это вторая по промышленному значению группа минеральных форм нахождения олова. Наиболее важным из них является станнин, второй по значению минерал. Кроме этого, отмечаются франкеит Pb 5  Sn 3  Sb 2  S 14 , герценбергит SnS, берндтит SnS 2 , тиллит PbSnS 2  и кестерит C 2  ZnSnS 4. Выявлены и более сложные сульфидные соединения олова со свинцом, серебром, медью, имеющие в основном минералогическое значение. Тесная связь олова с медью обусловливает частое присутствие на оловорудных месторождениях халькопирита C FeS 2  с образованием парагенезиса касситерит — халькопирит.Станнин, оловянный колчедан, минерал из класса сульфидов с общей формулой вида C 2  FeSnS 4. Она следует из формулы халькопирита путём замены одного атома Fe на Sn. Содержит 29,58 % C, 12,99 % Fe, 27,5 % Sn и 29,8 S, а также примеси Zn, Sb, Cd, Pb и Ag. Широко распространённый минерал в оловорудных месторождениях России. На ряде месторождений России и Средней Азии он является существенным элементов сульфидных минералов и часто вместе с варламовитом составляет 10—40 % общего олова. Часто образует вкрапленность в сфалерите ZnS, халькопирите. Во многих случаях наблюдаются явления распада станнина с выделением касситерита.Коллоидные и олово-кремнистые соединения играют значительную роль в геохимии олова, хотя детально она не изучена. Значительное место в геологии элемента играют коломорфные соединения и продукты его кристаллических превращений в скрытокристаллические разности. Коломорфный касситерит рассматривается как форма выражения вязких гелеобразных растворов.Независимые исследования выявили аномально высокую растворимость SnO 2  в хлор-кремниевых растворах. Максимальная растворимость достигается при отношении \frac\ sfSnO_2\ sfSiO_2 1,5.Анализ свойств соединения Sn 4  и близость их к соединению Si 4  выявляет способность его к полимеризации с образованием в конечном счёте соединений H 2  Sn O 2 +1 , Sn  O 2 −1  2. В обоих случаях возможно замещение группы на анионы F и Cl.Таким образом, полимеризация молекул Sn 4  и соединение их с молекулами Si 4  ведёт к образованию геля и появлению цепочек H  Sn 2  Si  O , причём nobr -  ≤ 8, или H  n.Имеющиеся данные говорят о том, что коллоидная форма является естественным промежуточным звеном при осаждении олова из гидротермальных растворов.Наименее изученная часть геохимии олова, хотя в газово-жидких включениях установлены касситериты в виде минералов-узников. Работ по анализу конкретных оловосодержащих природных растворов нет. В основном я информация основана на результатах экспериментальных исследований, которые говорят только о вероятных формах нахождения олова в растворах. Существенную роль в разработке методики этих исследований принадлежит академику В. Л. Барсукову.Вся совокупность экспериментально установленных форм нахождения олова в растворах разбивается на группы:# Ионные соединения. Эти соединения и их структура описываются с позиций классических валентных и стереохимических представлений. Выделяются подгруппы:## Простые ионы Sn +2  и Sn +4  в основном обнаружены в магматических расплавах, а также в гидротермальных растворах, обладающих низкими ми рН. Однако в существующих гидротермальных системах, отражаемых составом газово-жидких включений, такие условия не установлены.## Галогениды — SnF 2 , SnF 4  0 , SnCl 4  0. Считается, что роль хлора в переносе и отложении олова и сопутствующих металлов более значительна, чем роль фтора.## Гидроксильные соединения. В щелочных условиях исходными являются соединения H 2  SnO 2 , H 2  SnO 4 , H 2  SnO 3. Эти формы часто устанавливаются на основе известных минеральных форм. Часть этих форм имеет как искусственное, так и природное происхождение. В кислых средах эти соединения ведут себя как слабые основания типа Sn 2 , Sn 4. Считается, что одной из форм проявления подобных соединений является варламовит. Согласно экспериментальным данным Sn 4  отлагается только при 280 °C в слабокислых или нейтральных условиях при nobr - рН 7—9. Соединения Sn 4  и Sn 3  +  устойчивы при рН 7—9, тогда как Sn 2  +2  и Sn +2   — при. Довольно часто группы −1  замещаются на F и Cl, создавая галогенозамещённые модификации гидросоединений олова. В общем виде эти формы представлены соединениями Sn 4-  F  или Sn 4−  F  Cl. В целом соединение Sn 3  F устойчиво при +25…+50 °C, а Sn 2  F 2   — при 200 °C.## Сульфидные соединения. По экспериментальным данным в растворе присутствуют соединения SnS 4  −4  или SnS 3  −2  при ; SnS 2  O −2  и Sn 4. Имеется упоминание о существовании соединения типа Na 2  SnS 3 , неустойчивого в кислой среде.# Комплексные соединения олова изучены при растворении касситерита во фторированных средах. Эти соединения отличаются высокой растворимостью. Этими же свойствами обладают соединения, полученные в хлоридных растворах. В качестве основных форм комплексных соединений, известных из экспериментов, можно назвать Na 2 , Na 2 , Na 2  и пр. Эксперименты показали, что комплекс Sn 4  F 2  −2  будет преобладать при 200 °C.# Коллоидные и олово-кремнистые соединения. Об их существовании говорит присутствие на многих месторождениях коломорфных выделений касситерита.Описанные выше геохимические особенности олова находят косвенное отражение в формационной классификации оловорудных месторождений, предложенной Е. А. Радкевич с последующими дополнениями.В процессе производства рудоносная порода подвергается дроблению до размеров частиц в среднем, в промышленных мельницах, после чего касситерит за счет своей относительно высокой плотности и массы отделяется от пустой породы вибрационно-гравитационным методом на обогатительных столах. В дополнение применяется флотационный метод обогащенияочистки руды. Таким образом удается повысить содержание олова в руде до 40—70 %. Далее проводят обжиг концентрата в кислороде для удаления примесей серы и мышьяка. Полученный концентрат оловянной руды выплавляется в печах. В процессе выплавки восстанавливается до свободного состояния посредством применения в восстановлении древесного угля, слои которого укладываются поочередно со слоями руды, или алюминием в электропечах: \ sfSnO_2 + C Sn + CO_2. Особо чистое олово полупроводниковой чистоты готовят электрохимическим рафинированием или методом зонной плавки.Олово используется в основном как безопасное, нетоксичное, коррозионностойкое покрытие в чистом виде или в сплавах с другими металлами. Главные промышленные применения олова — в белой жести для изготовления тары пищевых продуктов, в припоях для электроники, в домовых трубопроводах, в подшипниковых сплавах и в покрытиях из олова и его сплавов. Важнейший сплав олова — бронза. Другой известный сплав — пьютер — используется для изготовления посуды. Для этих целей расходуется около 33 % его добываемого олова. До 60 % производимого олова используется в виде сплавов с медью, медью и цинком, медью и сурьмой, с цинком и в виде оловянно-свинцовых и оловянно-цинковых припоев. В последнее время возрождается интерес к использованию металла, поскольку он наиболее «экологичен» среди тяжёлых цветных металлов. Используется для создания сверхпроводящих проводов на основе интерметаллического соединения Nb 3  Sn.Искусственные радиоактивные ядерные изомеры олова 117m  Sn и 119m  Sn — источники гамма-излучения, являются мёссбауэро кими изотопами и применяются в гамма-резонансной спектроскопии.Интерметаллические соединения олова и циркония обладают высокими температурами плавления и стойкостью к окислению при нагревании на воздухе и имеют ряд областей применения.Двуокись олова — очень эффективный абразивный материал, применяемый при «доводке» поверхности оптического стекла.Олово применяется также в химических источниках тока в качестве анодного материала, например: марганцево-оловянный элемент, окисно-ртутно-оловянный элемент.О роли олова в живых организмах практически ничего не известно. Ежедневное поступление олова с пищей составляет, при регулярном потреблении консервированной пищи — до. В теле человека содержится примерно олова, наибольшая концентрация наблюдается в кишечнике.sfn - Чертко - 2012 - страницы 21, 113-115.Металлическое олово не токсично, что позволяет применять его в пищевой промышленности. Олово представляет опасность для человека в виде паров, различных аэрозольных частиц и пыли. При воздействии паров или пыли олова может развиться станноз — поражение лёгких. Станнан  — сильнейший яд. Также очень токсичны некоторые оловоорганические соединения. Временно допустимая концентрация соединений олова в атмосферном воздухе, ПДК олова в пищевых продуктах, в молочных продуктах и соках —. Токсическая доза олова для человека —, интоксикация организма начинается при содержании в организме.sfn - Чертко - 2012 - страницы 21, 113-115.Вредные примеси, содержащиеся в олове в обычных условиях хранения и применения, в том числе в расплаве при температуре до 600nbsp;°C, не выделяются в воздух в объёмах, превышающих предельно допустимую концентрацию воздействие пыли олова оказывает фиброгенное воздействие на лёгкие и может вызвать заболевание работающих пневмокониозом.книга - автор Н. К. Чертко и др. - заглавие Биологическая функция химических элементов - издание Справочное пособие - место Минск - год 2012 - страниц 172 - ISBN 978-985-7026-39-5 -  Чертко.