Estaño

El estaño inauguró la llamada Edad de Bronce, dado que su utilización se inició en el Cercano Oriente aproximadamente 3.000 años a. C., empleándose en la aleación con el cobre para obtener un nuevo metal, justamente el hoy comúnmente conocido bronce.

Esto permitió la elaboración de armas y herramientas más eficientes que las de piedra o de hueso que existieron hasta entonces, propiciando durante toda la antigüedad un comercio intenso recorriendo largas distancias entre las regiones donde se localizan yacimientos del entonces nuevo metal.

A pesar de ser conocido desde épocas antiguas, fue en 1.854, cuando el científico Julius Pelegrin logró aislar y documentar este material como un elemento químico tal y como lo conocemos en la actualidad.

Qué es el Estaño

Es el elemento químico representado en la tabla periódica por las siglas (Sn), es un metal de color grisáseo o blanco, blando, maleable, y muy resistente a la corrosión.

Constituye un metal escaso, dado que es el elemento número 49 más abundante de la corteza terrestre, comprende el 0,0002% de la estructura geológica del planeta. Adicionalmente, debe ser extraído de varios minerales para su uso comercial, de todos ellos el mineral más relevante es la casiterita.

Características principales del Estaño

Este posee diversas características, como que pertenece al grupo 14 de la tabla periódica de los elementos, para obtener este mineral se muele y se enriquece en dióxido de estaño por flotación la piedra contentiva de este metal: la denominada casiterita o piedra de estaño, forma mineral del óxido de estaño (IV).

Posteriormente, pasa por un proceso donde se tuesta y se calienta en hornos de coque tipo reverbero por unas horas con carbón, cal y cuarzo, hasta su fundición, la mezcla resultante es lo que se considera el metal puro, el cual debe ser vertido en un envase especial.

Además, de ser mezclado con el cobre para producir bronce, entre los diversos metales usados para hacer aleaciones, este posee la versatilidad de ser combinado con elementos tan diversos como el plomo, niobio, zirconio, antimonio, plata, zinc, hierro, entre otros.

Por ejemplo, el peltre es otra aleación de este material y el cobre, diferente al bronce por su alta concentración de Sn (85-90%) y la presencia de antimonio y plomo.

Entre el estaño blanco y el gris, la versión más común es el blanco. China es el mayor productor mundial de este elemento, el gigante asiático también posee las mayores reservas de este importante metal. Otros países con grandes reservas son: Malasia, Perú, Indonesia, Brasil, Bolivia, Rusia, Tailandia, Nigeria y Australia.

Propiedades del Estaño

Es posible mencionar un conjunto de propiedades físicas y químicas presentes en este versátil metal:

1. Es el elemento químico que tiene el punto de fusión más bajo de todos los elementos del grupo 14 de la tabla periódica.
2. Su número atómico es 50 -está conformado por 50 protones, 50 electrones y 69 neutrones.
3. Su peso atómico es 118.69, se conocen 10 isótopos estables y tiene una dureza igual a 1,5 en la escala de Mohs.
4. Su estado de agregación ordinario es el sólido. Existe en la naturaleza en dos variedades: el estaño blanco -que es maleable y dúctil-, mientras que el gris es frágil.
5. El estaño blanco es conductor eléctrico y el gris es semiconductor.
6. En estado sólido puede formar una estructura cristalina de geometría tetragonal (en el caso del blanco) o cúbica (en el caso del gris).
7. Es un catalizador de reacciones en soluciones de oxígeno, su punto de fusión es de 232°C, mientras que su punto de ebullición está en los 2602°C.
8. El estaño gris tiene una densidad igual a 5769 kg/m3, por su parte, el blanco posee una densidad igual a 7365 kg/m3.

Para qué se utiliza el Estaño

Este se utiliza en la fusión con varios elementos, además de la fusión con el cobre para producir bronce, también se fusiona con el hierro, empleándose para prevenir el deterioro por corrosión; las aleaciones de estaño y hierro sirven para la fabricación de latas de conserva de alimentos.

En general, es fundamental para proteger materiales de hierro, acero, plomo o zinc. Veamos algunas de las aleaciones que se pueden obtener a partir del estaño:

• Las aleaciones con plomo se utilizan como soldadura blanda en circuitos eléctricos, en la fabricación de láminas para tubos de instrumentos musicales.
• Las aleaciones con niobio son utilizadas en el ámbito científico, como parte integral de las bobinas de imanes superconductores de centros de investigación y laboratorios.
• Las aleaciones con zinc se utilizan para soldar aluminio.
• Las de plata se usan en instrumentos de trabajo delicados.
• Las de antimonio y plomo, añaden el antimonio para mejorar las propiedades mecánicas del material de aportación.
• La aleación con titanio es utilizada en la industria aeronáutica y aeroespacial.

También es utilizado para acuñar monedas, para disminuir la fragilidad del vidrio, en el azogado de espejos, sus propiedades también permiten que sean usados en la fabricación del sobretaponado de las botellas de vino, en fungicidas, esmaltes, etiquetas, tintes, cápsulas, dentífricos, pigmentos y colorantes alimenticios.

La fabricación de latas de todo tipo tan útiles en la vida de las sociedades modernas, el empleo en una diversidad importante de aleaciones (aleaciones troquelables, latón ligero, latón industrial, latón de alta resistencia) para proteger metales que son más sensibles al desgaste le confieren a este elemento químico y a los compuestos que se derivan de él, una gran demanda dentro del mercado mundial.

Son numerosos los usos comerciales que tiene este metal versátil, van desde los vidrios para ventanas, fabricados a partir del enfriamiento del vidrio derretido haciéndolo flotar sobre una mezcla de estaño fundido, alcanzando así una superficie uniforme.

Hasta el uso para unir tuberías hechas de cobre y plomo, para la soldadura dúctil con cautín. Este elemento forma parte de la composición de las diferentes aleaciones de soldadura más elementales que se utilizan en los circuitos electrónicos, y en una considerable cantidad de procesos químicos de gran importancia comercial a escala global.

Efectos ambientales del Estaño

Como átomo o molécula, este metal no es muy tóxico para ningún tipo de organismo, los compuestos inorgánicos del estaño están presentes en la naturaleza, por lo que no perjudican a la salud o al medio ambiente.

Sin embargo, los compuestos orgánicos del mismo -desarrollados por el ser humano- pueden mantenerse en el medio ambiente durante largos períodos de tiempo con poca capacidad de biodegradarse, pueden dispersarse a través de los sistemas acuáticos cuando son absorbidos por partículas residuales causando daños en los ecosistemas acuáticos, ya que son muy tóxicos para los hongos, las algas y el fitoplancton.

El fitoplancton constituye un elemento vital en los ecosistemas acuáticos, proporciona oxígeno al resto de los organismos acuáticos, además de ser parte importante de la cadena alimenticia acuática.

Adicionalmente, los compuestos orgánicos del estaño alteran el crecimiento, la reproducción, los sistemas enzimáticos y los esquemas de alimentación de los organismos acuáticos a través de la exposición que tiene lugar principalmente en la capa superior del agua, donde los compuestos orgánicos del estaño se acumulan.

Así las cosas, resulta esencial la concientización acerca de estos efectos ambientales perjudiciales de algunas de las variantes de este metal, a fin de trabajar en diferentes estrategias de sustitución.

Preguntas Frecuentes sobre Estaño