克里斯•史密斯

大家好,本周的元素改变了工业进程,也催生了青铜时代。我们找到了为什么罗马人来到英国,为什么你的风琴会在冬天走调,也许是不可逆转的。但是锡粉们要小心了,因为我们所说的锡并不是。

凯瑟琳·霍尔特

锡罐,锡纸,锡哨,锡兵,这些都是我们想到锡就会想到的东西。这很不幸,因为锡罐实际上是由钢制成的;锡纸是由还有铁皮口哨,你懂的。对锡来说,与一列过时的消耗品联系在一起是特别不幸的,当我们考虑到它确实改变了文明!你听说过青铜时代吗?嗯,一些有事业心的金属工人在石器时代末期发现,加入少量锡就可以熔化产生了一种新的合金。它比铜坚硬,但也更容易成型、塑形和磨尖。这一发现是如此具有革命性,以至于青铜时代诞生了——青铜时代指的是任何用这种铜锡合金制造工具和武器的文明。

复利-锡

来源:©Andy Brunning/英必威手机登陆国皇家化学学会

英国皇家必威手机登陆化学与复利学会用这些元素图形来庆祝国际年,这些图形将在全年发布

锡是如此重要,以至于其贸易的秘密受到严密的保护。古希腊人说过“锡岛”或“锡岛”,它们被认为位于欧洲西北海岸。这些神秘的岛屿从未被确认过,也可能从未存在过。希腊人只知道锡是从海上和西北方向运来的,所以就有了锡岛的故事。锡很可能来自西班牙北部和康沃尔。事实上,康沃尔锡矿的战略重要性被认为是罗马帝国入侵不列颠的原因之一。

锡可能还扮演了另一个历史角色——这一次是在1812年的俄国战役中击败拿破仑的军队。据说,在严寒中,士兵制服上的锡扣分解成粉末,导致体温过低造成严重的生命损失。这个故事的准确性有待商榷,但锡在低温下从闪亮的金属变成灰色粉末是化学事实。

青铜时代的文物

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几个世纪以来,在北欧寒冷的冬天,随着锡管风琴开始分解成灰尘,它们的损失被称为“锡害虫”、“锡病”或“锡麻风病”。这一过程实际上是一种非常简单的化学转化,将一种结构形式的锡——银色的金属“白锡”或“贝塔锡”——转化为另一种结构形式的脆性非金属“灰锡”或“阿尔法锡”。对于纯锡,这种转变在13.2℃时发生,但转变温度较低,如果存在足够多的杂质,例如,如果锡与另一种金属合金化,则根本不发生转变。

由于新的环境法规,用于电气设备中铅涂层的锡铅合金有时已被纯锡取代,因此出现了“锡害虫”的现代问题。在低温下,金属β锡涂层转变为不导电、易碎的α锡并从引线上脱落。然后松散的α锡粉在设备内部移动,但因为它是不导电的,所以不会造成问题。然而,在较高的温度下,这种α锡粉会转化为导电的β锡,导致短路和各种各样的问题。

英国康沃尔郡圣阿格尼斯角附近的莱科茨锡矿。

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打败“锡害虫”的方法是将锡与其他金属混合,现在锡主要用于制造合金,例如青铜、锡和焊料。由于锡是所有金属中音调最共振的金属,它被用于钟金属和制作管风琴管,通常是由50:50的锡和铅混合而成。锡的比例通常决定管子的音色。

所以我们回到了不起眼的锡罐。虽然罐头不是由锡制成的,但为了防止腐蚀,罐头的内部经常涂上一层锡。所以,虽然现在看来锡在我们的日常生活中扮演着很小的角色,但请记住,它曾经在文明的兴衰中发挥过作用。

克里斯•史密斯

所以是锡把罗马人吸引到英国来的——有趣的是,我还以为是天气好呢。伦敦大学学院的凯瑟琳·霍尔特讲述了锡的故事。下周让你脸红的物质。

布莱恩·克莱格

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克里斯•史密斯

你们可以听布莱恩·克莱格讲述铕的能量最初是如何被利用的以及它是如何被发现的下周的元素中的化学,我希望你能加入我们。在那之前,我是克里斯·史密斯,谢谢你的收听,再见。