주석

주석(Tin/Stunnam)

연하며 푸른 빛이 나는 은백색 금속으로 고대에는 구리와의 합금인 청동으로 쓰였다. 주석은 식품용기로 쓰이는 도금된 강철통에 널리 쓰이고 베어링에 사용하는 금속 및 납땜에 쓰인다.

주석은 지각의 화성암에 약 0.001％ 정도로 존재하며, 천연 금속 입자로도 산출되지만 주로 광물인 석석에서 산화물로 산출된다(→ 석석). 주석은 반사로에서 석석을 석탄으로 환원(산소 제거)시켜 얻는다. 전에는 가장 오래된 주석 광산인 영국과 스페인에서 주석이 생산되었으나, 지금은 인도네시아·타이·콩고 민주공화국·나이지리아·중국에서 더 많이 생산된다.

주석

주석 조각으로부터 주석을 재생하는 몇 가지 방법이 고안되었으나, 주석의 값이 비교적 비싼데도 불구하고 경제성은 없다. 주석은 독성이 없고 연성과 전성이 있으며, 압연(壓延)·회전성형(回轉成形)·압출성형(壓出成形)과 같은 모든 종류의 냉간가공에 쓰인다. 순수한 주석의 색은 공기 중에서도 유지되는데, 그 이유는 공기 중의 산소와 자발적으로 반응하여 보이지 않는 얇은 산화주석(Ⅳ) 보호막이 생기기 때문이다. 주석은 녹는점이 낮고 철·강철·구리·구리합금의 깨끗한 표면에 단단하게 결합될 수 있어 산화방지용 피복제로 쓰인다. 주석에는 2개의 다른 형태, 즉 동소체가 존재하는데 잘 알려진 흰색(또는 베타) 주석과 분말이며 거의 사용되지 않는 회색(또는 알파) 주석이 있다. 회색 주석은 13.2℃ 이상에서 흰색으로 변하며 100℃ 이상의 온도에서는 더욱 빠르게 변한다. 주석 페스트(tin pest)라고 하는 역변환은 낮은 온도에서 일어나지만, 상업용 주석에 일반적으로 포함된 소량의 안티모니·비스무트·구리·납·은·금 등에 의해 방지된다.

흰색 주석의 결정구조는 체심정방정계구조이며 회색 주석은 다이아몬드와 같은 입방결정구조이다. 주석은 구부리면 이 결정이 서로 부서지면서 이상한 소리가 난다. 주석은 강산과 알칼리에는 영향을 받지만 중성용액에서는 거의 영향을 받지 않는다.

염소·브로민·아이오딘은 주석과 반응하지만 플루오린은 실온에서 매우 서서히 반응한다. 주석의 여러 가지 합금으로는 연질 땜납, 활자 합금, 백랍, 청동, 종청동(鐘靑銅), 배빗메탈, 저온 주조용 합금이 있다. 나이오븀과의 결정성 합금은 18K(캘빈)의 온도에서 초전도체이며 매우 강한 자기장에서도 이 성질이 유지된다. 주석은 24개의 동위원소가 있으며 그중 10개가 안정한데, 이것은 주석-112(¹¹²Sn, 0.97％), ¹¹⁴Sn(0.65％), ¹¹⁵Sn(0.36％), ¹¹⁶Sn(14.53％), ¹¹⁷Sn(7.68％), ¹¹⁸Sn(24.22％), ¹¹⁹Sn (8.58％), ¹²⁰Sn(32.59％), ¹²²Sn(4.63％), ¹²⁴Sn(5.79％)이다.

50 tin (Sn) enhanced Bohr model