پودر قلع و شمش قلع چیست و چه کاربردی دارد؟

پودر قلع برای پوشش فلزات خاص  بسیار مفید است و بنابراین هنگام کار با هر نوع فلز دیگری به طور گسترده ای استفاده  می شود. فلز یا پودر قلع همچنین برای اتصال لوله ها توسط لوله کش ، در شیشه سازی و در طیف وسیعی از کاربردهای شیمیایی استفاده می شود. قلع فلزی دارای نقطه ذوب بالاتری نسبت به ترکیب آلیاژ قلع سرب است ، بنابراین در کاربردهای الکتریکی برای لحیم کاری بسیار مفید است زیرا رسانایی فوق العاده ای را ایجاد می کند ، بنابراین برای ساخت سیم های لحیم کاری مورد استفاده قرار می گیرد.

قلع یک فلز بسیار متنوع است و امروزه در صنایع مختلف تولیدی مورد استفاده قرار می گیرد. صدها مورد استفاده برای پودر قلع و فلز قلع وجود دارد که ذکر آنها بسیار وقت گیر است. اما پودر قلع برای کمک به اتصال فلزات به یکدیگر ، برای ساخت سیم های لحیم کاری  ، به عنوان خمیر برای سنگ زنی و موارد دیگر استفاده می شود. در ادامه مقاله در نشریه جهان شیمی فیزیک توضیحات بیشتری در این رابطه ارائه می گردد لطفا همراه ما باشید.

قیمت خرید و فروش پودر قلع و شمش قلع

قیمت پودر قلع به فاکتورهای مختلفی بستگی دارد به عنوان مثال قیمت پودر قلع مرک با پودر قلع اصفهان یکسان نیست. قیمت شمش قلع نیز به خلوص آن بستگی دارد.

کاربردهای شمش قلع

شمش قلع برای کاربرد در آبکاری ، سیم قلعکاری ، قلع کشی سیم های مسی ، لحیم کاری و فرمولاسیون شیمیایی ، کابل های ابزار دقیق ، مواد شیمیایی ، آلیاژها و غیره مفید است. قلع فلزی به رنگ سفید نقره ای ، براق و انعطاف پذیر است. دمای ذوب ذرات ۱۱ نانومتری آن حدود ۲۳۲ درجه سانتی گراد (۴۵۰ درجه فارنهایت) و ۱۷۷.۳ درجه سانتی گراد (۳۵۱.۱ درجه فارنهایت) است.

قلع توسط یک فیلم اکسید محافظت می شود و در برابر خوردگی و اکسیداسیون آب مقاومت می کند. قلع را می توان با عناصر مختلف ترکیب کرد و طیف گسترده ای از آلیاژهای مفید را تشکیل داد. قلع غالباً با مس آلیاژ می شود. پیوتر ، آلیاژ قلع دیگری که اغلب از آن استفاده می شود ، ۸۵-۹۹٪ قلع و ۱-۱۵٪ مس ، آنتیموان ، بیسموت و سرب است.

روش تولید پودر قلع

فلز قلع اغلب از ماده معدنی کاسیتریت تولید می شود که تقریباً از ۸۰٪ قلع ساخته شده است. فلز قلع بیشتر در نهشته های آبرفتی ، بستر رودخانه ها و بستر رودخانه های سابق ، در نتیجه فرسایش سنگ معدن حاوی فلز یافت می شود. در حال حاضر چین و اندونزی بزرگترین تولیدکنندگان  قلع در جهان هستند. قلع در دمای حداکثر ۲۵۰۰ درجه فارنهایت (۱۳۷۰ درجه سانتی گراد) با کربن ذوب می شود تا قلع با خلوص کم و گاز CO _۲ تولید شود. سپس با خلوص بالا (۹۹٪) فلز قلع از طریق جوشاندن ، مایعات یا روشهای الکترولیتی تصفیه می شود. فلز تولید شده سپس توسط فرآیندهای مختلف به پودر قلع و شمش قلع تبدیل می شود.

کاربرد پودر قلع در گذشته

استفاده از آلیاژهای قلع را می توان به قرن ها قبل نسبت داد. مصنوعات برنز (برنز آلیاژی از مس و قلع است) در دریچه ها ، آینه و داس  در مکان هایی از مصر امروزی تا چین کشف شده است. از فلز قلع همچنین صدها سال با آلیاژ سرب به منظور تهیه کتری ها، قابلمه ها ، فنجان ها و بشقاب ها استفاده می شده است. امروز با توجه به اثرات منفی سرب بر سلامتی ، آلیاژ قلع همراه با عناصر آنتیموان و کبالت ساخته می شود .

قلع در ساخت آلیاژهای دیگر نیز استفاده می شود. به عنوان مثال ، برنز آلیاژی از قلع و مس است. در سال ۱۹۹۶ ، بیش از ۲۷۵۰ تن برنز در ایالات متحده تولید شد. این آلیاژ در طیف گسترده ای از محصولات صنعتی مانند ابزارهای مقاوم در برابر جرقه ، فنرها ، سیم ها ، دستگاه های برقی ، دستگاه های اندازه گیری آب و شیرها استفاده می شود.

یکی از کاربردهای پودر قلع که زمانی مهم بود ، در ساخت “ورق قلع” است. ورق قلع یک ورق بسیار نازک از فلز است که برای بسته بندی آب نبات ، تنباکو و سایر محصولات استفاده می شود. قلع با قرار گرفتن در معرض هوا محصولات را از خراب شدن محافظت می کند. امروزه بیشتر ورقه های نازک آلومینیوم استفاده می شود زیرا آلومینیوم ارزانتر است.

استفاده های مدرن برای شمش و پودر قلع

از کاربردهای جدید پودر قلع می توان برای لحیم کاری در صنعت الکترونیک اشاره کرد. لحیم های حلبی که با خلوص و آلیاژهای مختلف (غالباً با سرب یا ایندیم) مورد استفاده قرار می گیرند به دلیل نقطه ذوب پایینی هستند برای اتصال مواد بطور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد.

آلیاژهای ساخته شده از پودر و شمش  قلع را می توان در طیف گسترده ای از کاربردهای دیگر یافت کرد ، از جمله ساخت  یاتاقان های بابیت (اغلب با مس ، سرب یا آنتیموان آلیاژی) ، قطعات خودرو (آلیاژ آهن ) ، آمالگام های دندانی (آلیاژ نقره) و فلزات هوافضا (آلیاژ) با آلومینیوم و تیتانیوم و آلیاژهای زیرکونیوم (که غالباً به آن Zircaloys می گویند) که در راکتورهای هسته ای استفاده می شود ، اغلب حاوی مقدار کمی پودر یا فلز قلع است.

لحیم کاری اغلب توسط آهن لحیم کاری اعمال می شود. آهن لحیم کاری شامل یک میله فولادی است که جریان الکتریکی از آن عبور می کند. جریان الکتریکی میله را هنگام عبور از آن گرم می کند. وقتی یک قطعه لحیم کوچک روی نوک لحیم کاری قرار می گیرد ، ذوب می شود. لحیم کاری سپس به اتصال بین دو فلز اعمال می شود. وقتی خنک می شود پیوند محکم است. در سال ۱۹۹۶ ، ۱۵،۶۰۰ تن قلع در تولید لحیم استفاده شد.

استفاده از شمش و پودر قلع در اسباب بازی های حلبی

بیشتر اسباب بازی های امروزی از پلاستیک ساخته شده اند. اما تا جنگ جهانی دوم (۴۵-۱۹۳۹) ، بهترین اسباب بازی های جهان از فلز قلع اندود ساخته می شدند. قدیمی ترین این اسباب بازی ها در اوایل دهه ۱۸۰۰ ساخته شده است. این اسباب بازی ها مبتنی بر اشیا و رویدادهای مشترک مانند قطارها ، کالسکه های اسب سوار ، کشتی های بادبانی و افراد از زندگی روزمره ساخته شده بودند.

در نیمه اول قرن بیستم ، محبوب ترین اسباب بازی، اتومبیل های ساخته شده از قلع بود. تولیدکنندگان اسباب بازی ها با استفاده از قلع  همه نوع اتومبیل های تولید شده در جهان را کپی کردند. پس از جنگ جهانی دوم ، اسباب بازی های پلاستیکی بسیار محبوب شدند ، اما هنوز اسباب بازی های حلبی ساخته می شدند.

فلز قلع در محیط زیست

اکسید قلع نامحلول است و سنگ معدن آن به شدت در برابر هوا مقاومت می کند ، بنابراین مقدار قلع در خاک و آب های طبیعی بسیار کم است. غلظت این ترکیب در خاک ها به طور کلی بین ppm 1-4 است اما بعضی در برخی خاک ها مقدار آن ppm 0.1 کمتر دارند .

مواد معدنی حاوی قلع بسیار کمی در جهان وجود دارند و فقط یک ماده از اهمیت تجاری برخوردار است و آن کاستیتریت است. کشور مالزی ۴۰ درصد قلع مورد نیاز جهان را تولید می کند. دیگر مناطق مهم استخراج قلع ، بولیوی و برزیل است. تولید قلع در جهان بیش از ۱۴۰.۰۰۰ تن در سال است و ذخایر قابل برداشت بیش از ۴ میلیون تن است.

اثرات پودر قلع بر سلامتی

بیشتر ترکیبات قلع سمی (سمی) هستند. ترکیبات قلع هنگام ورود به هوا، ممکن است استنشاق شوند  که می توانند مشکلاتی مانند حالت تهوع ، اسهال ، استفراغ و گرفتگی عضلات را در شخص ایجاد کنند.

دولت ایالات متحده برای بیشتر ترکیبات قلع استاندارد ۲ میلی گرم در متر مکعب هوا را تعیین کرده است. برای ترکیبات آلی قلع (آنهایی که حاوی عنصر کربن نیز هستند) این مقدار ۰.۱ میلی گرم بر متر مکعب است. معدن کاران و کارگران کارخانه افرادی هستند که در معرض این مقادیر قلع قرار دارند. مقدار قلع جذب شده از غذاهای کنسروی بسیار اندک است. جذب ترکیبات  قلع می تواند باعث ایجاد اثرات حاد و همچنین اثرات طولانی مدت شود.

اثرات حاد عبارتند از:

• سوزش های چشم و پوست
• سردرد
• دل درد
• بیماری و سرگیجه
• تعریق شدید
• نفس نفس زدن
• مشکلات ادراری

عوارض طولانی مدت:

• افسردگی
• آسیب کبدی
• سوء عملکرد سیستم ایمنی بدن
• آسیب کروموزومی
• کمبود گلبول های قرمز خون
• آسیب مغزی (ایجاد خشم ، اختلالات خواب ، فراموشی و سردرد)

اثرات پودر قلع بر محیط زیست

قلع به شکل تک اتمی یا مولکولی برای هیچ ارگانیسمی سمی نیست ، شکل سمی این فلز نوع آلی آن است. اجزای ارگانیک قلع می توانند برای مدت طولانی در محیط حفظ شوند. آنها بسیار پایدار هستند و نسبتاً قابل تجزیه نیستند. میکروارگانیسم ها در تجزیه ترکیبات آلی قلع که سالهاست در خاک ها تجمع یافته اند ، مشکل زیادی دارند. به همین دلیل است که به مرور زمان غلظت قلع آلی در محیط روبه افزایش است.

قلع های آلی هنگام جذب روی ذرات لجن می توانند از طریق سیستم های آب پخش شوند. مشخص شده است که آسیب زیادی به اکوسیستم های آبی وارد می کند ، زیرا برای قارچ ها ، جلبک ها و فیتوپلانکتون ها بسیار سمی است. فیتوپلانکتون یک عامل بسیار مهم در اکوسیستم آبزی هستند ، زیرا اکسیژن مورد نیاز آبزی را تأمین می کنند.