(gammelnordisk tin), metallisk grunnstoff i gruppe 14 i grunnstoffenes periodesystem. Tinn er et sølvhvitt uedelt metall; det er meget duktilt og mykt og lar seg lett valse til tynne folier (stanniol, «sølvpapir»). Ved 100 °C har det maksimal duktilitet og lar seg lett trekke til tråd, mens over ca. 170 °C blir metallet igjen sprøere. Ved bøyning av en tinngjenstand høres svak, knitrende lyd. Fenomenet kalles tinnskrik og kommer av at krystallflatene i metallet gnis mot hverandre.
Tinn forekommer i to allotrope former. Den stabile formen over 13,2 °C er β-tinn (hvitt tinn), ved lavere temperatur α-tinn (grått tinn). α-tinn er et matt, grått pulver med lav densitet, diamanttype struktur og halvlederegenskaper. Den vanlige metalliske β-formen er tetragonal med større densitet. Omvandlingen av β-tinn til α-tinn er en langsom prosess og skjer først når β-tinn oppbevares i lengre tid ved –40 °C til –50 °C.
Ved omvandlingen dannes voluminøse utvekster av α-tinn i metallets overflate og disse smuldrer opp til et grått pulver. Slike omvandlinger av tinn skjedde bl.a. på orgelpiper i kirker, og fenomenet, såkalt tinnpest, ble en gang betraktet å være djevelens verk. Senere fikk mikroorganismer skylden. Når tinn legeres med små mengder arsen, germanium, indium, bly, antimon eller vismut opptrer ikke tinnpest, mens små mengder aluminium, sink, mangan og kobolt øker tendensen til tinnpest.
Ti stabile isotoper av tinn er kjent hvorav 120Sn (33,0 %), 118Sn (24,0 %) og 116Sn (14,2 %) er hyppigst forekommende.
Forekomst
Tinn utgjør ca. 2·10–4 vektprosent av jordskorpen. Det finnes ingen spesielt rike forekomster av tinn, og det eneste mineral av kommersiell betydning er kassiteritt, tinn(IV)oksid, SnO2. Mer sjeldne tinnmineraler er stanitt, Cu2FeSnS4; tealitt, PbSnS2; herzenbergitt, SnS; canfielditt, Ag2SnS6, m.fl. Opprinnelig var forekomstene av SnO2 knyttet til granittiske bergarter. Imidlertid utgjør størsteparten av de nåværende utnyttbare tinnforekomster fattige, alluviale avleiringer oppstått ved forvitring av primære tinnførende bergarter. Deres tinninnhold går helt ned i 0,01 vektprosent. Mer enn halvparten av verdensproduksjonen skriver seg fra Malaysia, Thailand og Indonesia. Andre viktige produsentland er Bolivia, Brasil, Nigeria, Kongo (Zaïre), Australia og Kina.
Kjemiske egenskaper
Tinn korroderer ikke i luft ved temperaturer under 200°C fordi det dannes en passiverende tynn oksidfilm av tinn(IV)oksid på metalloverflaten. Tinn korroderes heller ikke av vann, det passiveres av sterkt oksiderende syrer, men løses i sterke mineralsyrer. Organiske løsemidler har liten innvirkning på tinn. Disse forholdene gjør at matvarer generelt kan oppbevares i hermetikkbokser av fortinnet blikk. I varme alkalier løses tinn under dannelse av stannationer: Sn + 2OH– + 4H2O = [Sn(OH)6]2–+ 2H2. Tinn reagerer lett med halogenene og chalkogenene.
I sine kjemiske forbindelser har tinn oksidasjonstallene +II og +IV; de fireverdige tinnforbindelsene er de mest stabile. Enkle Sn4+-ioner eksisterer ikke. Fireverdig tinn danner komplekse ioner, f.eks. [Sn(OH)6]2– og [SnCl6]2–. Både to- og fireverdige tinnforbindelser er generelt fargeløse.
Fremstilling
Et konsentrat av tinn(IV)oksid, som fås etter utvasking og oppkonsentrering av forekomstene, er råstoff for tinnfremstillingen. Metallisk tinn fremstilles ved at konsentratene blandes med kull eller koks og oppvarmes til 1200–1300 °C, hvorved tinnoksidet blir redusert til metallisk tinn: SnO2 + 2C = Sn + 2CO. Tinnet kan raffineres videre ved omsmelting og seigring og ved å gjennomblåse smeltet tinn med damp og komprimert luft. Dermed oksideres forurensningene, og disse skilles ut på smeltens overfalte. Særlig rent tinn (99,99 %) fremstilles ved elektrolyse. Betydelige mengder tinn gjenvinnes ved avtinning av fortinnet jernblikk ved elektrolyse i alkalisk løsning eller ved oppløsning i alkalier.
Bruk
Den største anvendelsen av tinn er til fortinning av jern- og stålblikk. Fortinningen utføres enten ved å dyppe renset blikk i smeltet tinn eller ved elektrolyse. Tinnet danner et korrosjonsbeskyttende belegg, typisk ca. 0,4–25 μm tykt. Kobber og andre metaller blir også fortinnet. Beskyttende belegg og fôringer av tinn kan også påføres metalloverflater som folier.
Tinn brukes i et stort antall legeringer, f.eks. bronse, loddemetall som er en lettsmeltelig legering av tinn og bly (40–70 % tinn), typemetall som er tinn–bly–antimon-legering og lagermetaller som er forskjellige legeringer av tinn, bly, kobber, antimon eller aluminium. Tinn brukes også i en rekke lavsmeltende legeringer, f.eks. Roses metall som bl.a. blir brukt i branntekniske sikringer. Det mest brukte amalgam for tannbehandling inneholder ca. 12 vektprosent tinn.
Tidligere ble tinn i stor utstrekning brukt til fremstilling av tallerkener, fat, drikkebegre m.m., men slike blir nå stort sett fremstilt som brukskunstartikler. I Norge benyttes normalt en legering med 93 % tinn og 7 % antimon, ofte med tilsetning av kobber. Videre ble tinn benyttet i tinnfolie for innpakking av matvarer. Slik folie er nå erstattet av aluminiumsfolie. I glassverk blir plateglass fremstilt ved å la glassmelten flyte og størkne på overflaten av smeltet tinn.
Historie
Tinn er etter gull, kobber og sølv det lengst kjente og brukte metall. De eldste funn i form av kobberlegeringer med 10–15 % tinn (bronse) er gjort i Mesopotamia, Egypt og Pakistan og skriver seg fra 3000–3500 f.Kr. De eldste funn av rent tinn er gjort på øya Lesbos i Egeerhavet og er datert til 2650–2550 f.Kr. Tinn blir omtalt flere steder i Det gamle testamentet, Homer betegnet tinn som Kassiteros, og i Iliaden nevnes at tinn ble brukt til forsiring av stridsvogner, skjold o.a. Metallet var kjent i Kina hvor bronseindustrien blomstret fra 1800–1500 f.Kr. Cæsar beretter om tinnforekomster i Britannia, og i sin Naturhistorie kalte Plinius d.e. tinn for plumbum album eller plumbum candidum, mens bly ble kalt plumbum nigrum. Han forteller også om jernkar og kobberkar med tynt belegg av tinn. Både inkaene og aztekerne kjente til bronse og tinn.
Tinngruvene i Cornwall, England, var sannsynligvis allerede ca. 1000 f.Kr. en viktig råstoffkilde og var helt frem til 1200-tallet verdens mest betydelige. I Spania (Málaga) ble tinn utvunnet allerede på 700-tallet. I Böhmen og Sachsen ble tinnbergverk startet på midten av 1100-tallet. Malaysia og Indonesia blir i arabiske skrifter fra 700- og 800-tallet omtalt som kilder for tinn.
Navnet tinn stammer fra gammeltysk zin og gammelnordisk tin. Det kjemiske symbolet for tinn, Sn, er avledet av den latinske betegnelsen stannum og ble opprinnelig foreslått av svensken J. J. Berzelius.
Fysiologisk virkning
Metallisk tinn blir vanligvis ikke betraktet som giftig. Selv større mengder tinn fremkaller bare forbigående forstyrrelser i fordøyelsessystemet. Tinnforbindelser som f.eks. tinnhydrid og mange organiske forbindelser er derimot til dels meget giftige (se tinnorganiske forbindelser). I plante- og dyrelivet er spormengder av tinn meget utbredt uten at noen spesiell fysiologisk betydning er blitt påvist.
Produksjon 2003
| tonn | |
| Kina | 56 000 |
| Peru | 40 000 |
| Bolivia | 17 000 |
| Brasil | 14 000 |
| Indonesia | 11 000 |
| Russland | 7000 |
| Vietnam | 5000 |
| Malaysia | 3000 |
| Verden | 158 000 |
Tinn
| Kjemisk symbol | Sn |
| Atomnummer | 50 |
| Relativ atommasse | 118,710 |
| Smeltepunkt | 231,9 °C |
| Kokepunkt | 2603 °C |
| Densitet | 7,285 g/cm3(α-form) |
| Oksidasjonstall | II, IV |
| Elektronkonfigurasjon | [Kr]4d105s25p2 |