Cín

História

Cín je jeden z najstarších známych kovov. Už približne pred 5 500 rokmi sa používal ako zložka bronzu, no ako samostatný kov sa začal používať až okolo roku 600 pred Kr. Prvé nálezy cínu pochádzajú z vraku lode potopenej pri pobreží Turecka, datované sú na rok 1336 pred Kr. (ruda bola vyťažená pravdepodobne v Afganistane). Prvými „veľkoobchodníkmi“ s cínom boli pravdepodobne Feničania, ktorí ho ťažili (prípadne nakupovali) na Pyrenejskom polostrove a na Scillských ostrovoch a predávali ho prakticky v celej Európe a na Blízkom východe.
Rimania ťažili cín taktiež v Španielsku a neskôr aj v Cornwalle a Devone v dnešnom Anglicku. Španielske ložiská sa vyčerpali približne v 8. storočí, ťažba v Anglicku pretrvala až do súčasnosti (posledná baňa bola zatvorená v roku 1998, v súčasnosti sa uvažuje o znovuotvorení ťažby) a v stredoveku bol Cornwall najväčším producentom cínu na svete.

Fyzikálne vlastnosti

Cín je striebrobiely kov. Teplota topenia je 231,93 °C, je mäkký a dá sa dobre valcovať. Zahriatím nad 161 °C sa mení na krehkú modifikáciu a ochladením pod 13,2 °C prechádza na sivú modifikáciu, ktorá sa vyskytuje len v podobe prášku. Táto premena sa nazýva cínový mor, pretože cínové predmety, uskladnené pri nízkych teplotách postupne prechádzajú na túto modifikáciu a rozpadajú sa.

Izotopy

Cín je prvok s najvyšším známym počtom stabilných izotopov – 10, pričom ďalších 28 je nestabilných. Zo stabilných má najväčšíe percentuálne zastúpenie ¹²⁰Sn (32,58 %), po ňom nasleduje ¹¹⁸Sn (24,22 %). Najmenší výskyt v prírode má izotop ¹¹⁵Sn (0,34 %). Najstabilnejší z umelo pripravených izotopov je ¹²⁶Sn s polčasom rozpadu viac ako 10 000 rokov.

Chemické vlastnosti

Cín sa v periodickej tabuľke nachádza v 14. skupine medzi germániom a olovom. Konfigurácia jeho valenčnej vrstvy je 5s² 5p². V zlúčeninách sa vyskytuje v oxidačných stupňoch +2 a +4, pričom výskyt ciničitých zlúčenín je stabilnejší (cínaté zlúčeniny sú obvykle silné redukčné činidlá). Cín sa priamo nezlučuje so žiadnym prvkom, keďže jeho povrch sa rýchlo pokrýva vrstvičkou oxidu, ktorý zabraňuje ďalšej reakcii. Má vysokú odolnosť voči korózii v atmosfére a vode. Veľmi dobre však reaguje s kyselinami, kde sa rozpúšťa za vzniku vodíka a príslušnej soli, ale dobre odoláva organickým kyselinám.

Mechanické vlastnosti

Cín je výborne zlievateľný a tvárny, ale má nízku pevnosť a tvrdosť. Tečeniu podlieha už pri malých zaťaženiach aj pri bežných teplotách.

Výskyt v prírode

Celkový obsah cínu v zemskej kôre sa odhaduje na 2 ppm, čo je pomerne málo (napr. meď má 63 ppm a olovo 12 ppm). V prírode sa nevyskytuje ako samostatný prvok, ale vždy len v zlúčeninách. Najdôležitejšou rudou je kasiterit (oxid ciničitý SnO₂), no menšie množstvá cínu sa získavajú aj z komplexných sulfidov. Cínové rudy bývajú viazané na matasomaticky premenené granitové horniny, tzv. greiseny. Keďže kasiterit je dobre odolný voči korózii a má dosť vysokú hustotu, býva vyplavovaný z primárnych ložísk a usadzuje sa v náplavoch. Z náplavov sa ťaží až 80 % cínových rúd.
Najvyššiu svetovú ťažbu cínovej rudy má v súčasnosti Čína, za ňou nasleduje Indonézia a Peru. Vo výrobe cínu sa na prvých troch priečkach nachádzajú tie isté krajiny. Významné zásoby má aj Dem. republika Kongo, ale bane aj huty kontroluje polovojenská opozícia a kov je predávaný mimo burzy (jeho množstvo je iba odhadované, no blíži sa k 15 000 ton ročne). V 70. rokoch minulého storočia bola najväčším producentom Malajzia (približne tretina svetovej produkcie), no v súčasnosti je ťažba v útlme a krajina je skôr spracovateľom cínovej rudy.

Použitie

Spracovanie cínu je známe už z antiky, no svoj vrchol dosiahlo v stredoveku (v renesancii a baroku). Z cínu sa vyrábali, hlavne pred použitím porcelánu, úžitkové nádoby, poháre, taniere a čaše, ale aj liturgické predmety ako krstiteľnice a svietniky. Neskôr sa používal aj na výrobu hračiek (cínoví vojačikovia), sošiek a medailí.
V súčasnosti sa cín používa v potravinárstve a elektrotechnickom priemysle. Hlavným odvetvím je výroba spájok pre elektronické obvody (ale napr. aj pre vodovodné rúrky), kde nahrádza toxické olovo. V roku 2006 sa približne polovica celosvetovej produkcie použila na spájkovanie. Ďalšou veľkou oblasťou uplatnenia sú pocínované plechy. Vďaka odolnosti voči korózii a zdravotnej bezchybnosti sa používa aj na povrchovú úpravu rúrok, kotlov, ale aj na pokovovanie vnútorných stien plechoviek. Cínová fólia (staniol) sa používa ako obalový materiál. Menšinové využitie nachádza pri výrobe veľkoplošných skiel. V medicíne má využitie flouorid cínatý ako prísada do zubných pást.