Loading article…
スズは化学元素であり、記号 はSn（ラテン語のstannumに由来）、原子番号は50です。金属灰色の金属であるスズは、少しの力で切断できるほど柔らかく、[ 13 ]スズの棒は手で簡単に曲げることができます。曲げると、スズの結晶の双晶化の結果として、いわゆる「スズの泣き声」と呼ばれる音がします。[ 14 ]
スズは周期表の第14族に属する遷移後金属である。主に錫石という鉱物から得られ、錫石には酸化スズ( SnO₂)が含まれている。2.スズは、第14族の隣の元素であるゲルマニウムと鉛の、+2と、やや安定な+4の2つの主要な酸化状態豊富な魔法数、10個の安定同位体を持ち、周期表の中で同位体。
スズには主に2つの同素体が存在する。室温では、安定な同素体は銀白色で展性のあるβスズである。低温では、密度が低い灰色のαスズとなり、ダイヤモンド立方構造を持つ。金属スズは空気や水中では容易に酸化しない。
大規模に使用された最初の錫合金は、紀元前3000年頃から錫1/8と銅7/8（それぞれ12.5%と87.5%）からなる青銅でした。紀元前600年以降、純粋な金属錫が生産されるようになりました。錫85～90%の合金で、残りは一般的に銅、アンチモン、ビスマス、場合によっては鉛や銀で構成され、青銅器時代から食器に使用されてきました。現代では、錫は多くの合金に使用されており、最も有名なのは錫鉛軟はんだで、これは通常60%以上の錫を含み、光電子用途における透明で電気伝導性のある酸化インジウムスズ膜の製造にも使用されています。もう1つの大きな用途は、鋼の耐食性錫めっきです。無機錫の毒性が低いため、錫めっき鋼は「ブリキ缶」として食品包装に広く使用されています。有機スズ化合物の中には、極めて毒性の強いものもある。
スズは、柔らかく、展性があり、延性があり、結晶性の高い銀白色の金属です。スズの棒を曲げると、結晶の双晶化により「スズの叫び」として知られるパチパチという音が聞こえます。 [ 14 ]この特性は、固体状態のインジウム、カドミウム、亜鉛、水銀にも共通しています。スズの融点は約232 ℃（450 °F）で、第14族の中で最も低く、沸点は2,602 ℃（4,716 °F）で、同族で2番目に低い（鉛より上）です。11 nmの粒子では、融点はさらに177.3 ℃（351.1 °F）まで下がります。[ 15 ] [ 16 ]
β-スズ（白スズとも呼ばれる）は、室温以上で安定な元素スズの同素体（構造形態）です。金属的で展性があり、体心正方晶構造を持っています。α-スズ（灰色スズとも呼ばれる）は非金属形態です。13.2 °C（55.8 °F）以下で安定で脆いです。α-スズは、ダイヤモンドやシリコンと同様に、ダイヤモンド立方晶構造を持っています。α-スズは、電子が自由に移動できない共有結合構造を原子が形成するため、金属特性を持ちません。α-スズは鈍い灰色の粉末状物質で、特殊な半導体用途以外には一般的な用途はありません。[ 14 ] γ-スズとσ-スズは、161 °C（322 °F）以上の温度と数GPa以上の圧力で存在します。[ 17 ]
低温条件下では、β-錫は自然にα-錫に変化する傾向があり、この現象は「錫の害虫」または「錫病」として知られています。[ 18 ]また、 1812年のナポレオンのロシア遠征中、気温が非常に低かったため、兵士の制服の錫ボタンが時間とともに崩壊し、大軍の敗北の一因となったという、検証不可能な情報源もあります。 [ 19 ]これは根強い伝説です。[ 20 ] [ 21 ] [ 22 ]
α-β 相転移温度は13.2 °C (55.8 °F)ですが、不純物 (Al、Zn など) によって0 °C (32 °F)よりかなり低くなります。アンチモンやビスマスを添加すると相転移が全く起こらない場合があり、耐久性が向上します。[ 23 ]市販のスズ (スズ含有量 99.8%) は、不純物として存在する微量のビスマス、アンチモン、鉛、銀の阻害効果により相転移に抵抗します。[ 24 ]
銅、アンチモン、ビスマス、カドミウム、銀などの合金元素は、スズの硬度を高めます。[ 24 ]スズは、通常は望ましくない硬くて脆い金属間化合物相を容易に形成します。ほとんどの金属や元素とは溶液に混ざらないため、スズの固溶度は高くありません。スズは、ビスマス、ガリウム、鉛、タリウム、亜鉛とよく混ざり、単純な共晶系を形成します。[ 23 ]
スズは3.72 K以下で超伝導体となり[ 25 ]、最初に研究された超伝導体の1つである[ 26 ] 。超伝導体の特徴の1つであるマイスナー効果は、超伝導スズ結晶で初めて発見された[ 26 ] 。
スズは水による腐食には耐性がありますが、酸やアルカリによって腐食されることがあります。スズは高度に研磨することができ、他の金属の保護コーティングとして使用されます。[ 14 ]空気中で加熱すると、ゆっくりと酸化して、それ以上の酸化を抑制する薄い酸化スズ( SnO2 )の不動態層を形成します。[ 27 ] [ 28 ]
スズには、どの元素よりも多い7 ～ 10 個の安定同位体があります。それらの質量数は 112、114、115、116、117、118、119、120、122、および 124 です。7 個 ( 114 ～ 120 Sn) は理論的に安定ですが、残りの 3 個 ( 112 Sn、122 Sn、および124 Sn) は二重ベータ崩壊を起こす可能性があり放射性ですが、崩壊は観測されていません。スズ 120 は、すべてのスズのほぼ 3 分の 1 を占めています。スズ 118 とスズ 116 もよく見られます。スズ 115 は最も少ない安定同位体です。[ 29 ]偶数の質量数を持つ同位体は核スピンがなく、奇数の質量数を持つ同位体は 1/2 の核スピンを持ちます。スズにこれほど多くの安定同位体が存在するのは、スズの原子番号が50であり、これは原子核物理学における「魔法数」であるためだと考えられている。 [ 30 ] [ 31 ]
スズはNMR分光法で検出・分析するのが最も容易な元素の一つであり、NMR分光法は分子量に依存し、その化学シフトはテトラメチルスズ（SnMe）を基準としている。4 ). [ b ] [ 32 ]
安定同位体のうち、スズ-115 は熱中性子に対する中性子捕獲断面積が30バーンと高い。スズ-117 の断面積は 2.3 バーンで、1 桁小さい。スズ-119 の断面積はわずかに小さい 2.2 バーンである。[ 33 ]これらの断面積がよく知られるようになる前は、融点が低いことから、高速炉の冷却材としてスズ鉛はんだを使用することが提案されていた。現在の研究では、鉛または鉛ビスマス原子炉冷却材が検討されている。これは、どちらの重金属も高速中性子に対してほぼ透明で、捕獲断面積が非常に小さいためである。[ 34 ]スズまたはスズ鉛冷却材を使用するには、まずスズから奇数質量数の同位体を除去するために同位体分離を行う必要がある。これら 3 つの同位体を合わせると、天然スズの約 17% を占めるが、捕獲断面積のほぼすべてを占める。残りの 7 つの同位体のうち、スズ 112 の捕獲断面積は 1 バーンです。天然スズの 82.7% を構成する他の 6 つの同位体の捕獲断面積は 0.3 バーン以下であり、実質的に中性子に対して透明です。[ 33 ]
スズには質量数98から140までの不安定な同位体が33個あります。不安定なスズ同位体の半減期は1年未満ですが、スズ126だけは半減期が約23万年です。スズ100とスズ132は「二重魔法数」の原子核を持つ数少ない核種の2つです。これらは不安定で、中性子と陽子の比率が安定の谷から大きく外れていますが、スズ100より軽く、スズ132より重いスズ同位体はさらに不安定です。[ 35 ] 111から131までのスズ同位体にはさらに55の準安定異性体が特定されており、最も安定なのは半減期43.9年のスズ121mです。[ 36 ]
tinという単語はゲルマン語派に共通しており、再構築されたゲルマン祖語* tin-omに遡ることができます。同系語には、ドイツ語のZinn、スウェーデン語のtenn、オランダ語のtinなどがあります。ゲルマン語からの借用(例:英語からのアイルランド語のtinne )を除いて、インド・ヨーロッパ語族の他の語派には見られません。 [ 37 ] [ 38 ]
錫のラテン語名であるstannumまたはstagnumは、元々は銀と鉛の合金を意味し、4 世紀には「錫」を意味するようになりました[ 39 ]。それ以前のラテン語は plumbum candidum、つまり「白鉛」でした。Stannumは、明らかに以前のstāgnum (同じ物質を意味する)から来ており[ 37 ] 、フランス語のétain、スペイン語のestaño、イタリア語のstagno、アイルランド語のstánなど、ロマンス語やケルト語の錫を表す語の起源となっています。[ 37 ] [ 40 ] stannum / stāgnumの起源は不明です。インド・ヨーロッパ語族以前のものかもしれません。[ 41 ]
マイヤーズ・コンバーセーションズ・レキシコンは、代わりにスズ（stannum）はコーンウォールのスティーン（stean）に由来すると示唆しており、これは西暦1世紀のコーンウォールが錫の主要な産地であったことの証拠である。
古代ギリシア語ではκασσίτερος ( kassíteros ) であった。[ 42 ]ビークスは、この名前は古代近東の青銅器時代のカッシート人 (新アッシリア語 𒂵𒅆𒄿 ; ka₃-ši-i、kašši )の住民を指す呼称である可能性を示唆している。[ 43 ]
錫の抽出と使用は、紀元前3000年頃の青銅器時代の初期に遡ることができ 、その頃、異なる金属含有量の多金属鉱石から作られた銅製品が異なる物理的特性を持つことが観察されました。 [ 44 ]最も初期の青銅製品は、錫またはヒ素の含有量が2%未満であり、銅鉱石中の微量金属含有量による意図しない合金化の結果であると考えられています。 [ 45 ]銅に2番目の金属を加えると、硬度が増し、融点が下がり、より流動性の高い溶融物が作られ、より密度が高くスポンジ状でない金属に冷却されるため、鋳造プロセスが改善されます。 [ 45 ]これは、青銅器時代の閉じた型で鋳造されるはるかに複雑な形状を可能にした重要な革新でした。ヒ素青銅製品は、ヒ素が銅鉱石とともに一般的に見られる近東で最初に現れましたが、健康リスクがすぐに認識され、はるかに危険性の低い錫鉱石の供給源の探求が青銅器時代の初期に始まりました。[ 46 ]これにより希少な錫金属の需要が生まれ、遠く離れた錫の産地と青銅器時代の文化の市場を結びつける交易ネットワークが形成された。[ 47 ]
錫石（SnO₂）錫の酸化物形態である錫石（錫）が、錫の起源である可能性が最も高い。他の錫鉱石は、より複雑な製錬プロセススタナイトなどの硫化物花崗岩よりも硬く、重く、化学的に耐性があるため、沖積砂鉱として。 [ 45 ]錫石は通常、黒色または暗色で、これらの堆積物は河岸で容易に見ることができる。沖積（砂鉱砂金採りと同様の方法で偶然に収集および分離された可能性がある。 [ 48 ]
20世紀初頭、缶詰産業が大きく拡大するにつれ、錫ははんだとして使われるようになり、銀に代わってボリビアの主要輸出品となった。[ 49 ] 1920年代後半から錫の価格は徐々に下落する傾向が始まった。[ 49 ]第二次世界大戦中、ボリビアの錫鉱山王シモン・イトゥリ・パティーニョは世界で最も裕福な5人のうちの1人だと考えられていた。[ 50 ]
その後、1985年に国際錫価格の暴落が1985年のボリビア経済危機を引き起こした。[ 49 ]ボリビアの企業であるボリビア鉱業公社（COMIBOL）は2万人以上の鉱山労働者を解雇せざるを得なかった。[ 51 ] [ 52 ]
スズの化合物の大部分において、スズは酸化状態IIまたはIVをとる。二価スズを含む化合物は、スズ(II )を含むものは、四価のスズを含むものは、スタニック。
ハロゲン化合物は、両方の酸化状態について知られています。Sn(IV)については、SnF₄、SnCl₄、SnBr₄、SnI₄の4つのハロゲン化合物がすべてよく知られています。重い3つの化合物は揮発性の分子化合物ですが、四フッ化物はポリマーです。Sn(II)についても、 SnF₂、SnCl₂の4つのハロゲン化合物がすべて知られています。2、SnBr2、およびSnI2。これらはすべてポリマー固体です。これら 8 つの化合物のうち、ヨウ化物のみが着色しています。 [ 53 ]
塩化スズ(II)（塩化第一スズとも呼ばれる）は、最も重要な工業用ハロゲン化スズである。このような化合物の合成経路を示すと、塩素は金属スズと反応して SnCl 4を生成する一方、塩酸とスズの反応はSnCl を生成する。2と水素ガス。あるいは SnCl4不均化と呼ばれるプロセスによって塩化第一スズと結合します: [ 54 ]
スズは多くの酸化物、硫化物、およびその他のカルコゲン誘導体を形成する。二酸化スズSnO2 （錫石）は、スズを空気中で加熱すると生成する。 [ 53 ] SnO2は両性であり、酸性溶液と塩基性溶液の両方に溶解します。 [ 55 ]構造 [Sn(OH)6 ]2−、K2 [Sn(OH)6 ]も知られているが、遊離スズ酸H2 [Sn(OH)6 ]は不明です。
スズの硫化物は、+2と+4の酸化状態の両方で存在します。すなわち、硫化スズ(II)と硫化スズ(IV)（モザイク金）です。
スタナン（SnH）4 ) は、スズが +4 の酸化状態にあるため不安定です。しかし、有機スズ水素化物はよく知られており、例えばトリブチルスズ水素化物(Sn(C4H9)3H) などがあります。 [ 14 ]これらの化合物は、一時的なトリブチルスズラジカルを放出しますが、これはスズ(III) 化合物のまれな例です。 [ 57 ]
有機スズ化合物は、スズ-炭素結合を持つ化学化合物であり、スタナンとも呼ばれる。 [ 58 ]スズ化合物のうち、有機誘導体が商業的に最も有用である。[ 59 ]一部の有機スズ化合物は毒性が非常に高く、殺生物剤として使用されてきた。最初に報告された有機スズ化合物は、 1849年にエドワード・フランクランドによって報告されたジエチルスズジヨージド（( C2H5 ) 2SnI2 ）である。[ 60 ]
ほとんどの有機スズ化合物は、空気や水に対して安定な無色の液体または固体です。それらは四面体構造をとります。テトラアルキルスズ化合物とテトラアリールスズ化合物は、グリニャール試薬を使用して調製できます。[ 59 ]
テトラオルガノ誘導体よりも一般的で商業的に重要な混合ハロゲン化アルキルは、再分配反応によって調製される。
二価有機スズ化合物は、関連する二価有機ゲルマニウム化合物や有機ケイ素化合物よりは多いものの、まれである。Sn(II)が享受するより大きな安定性は、「不活性対効果」に起因する。有機スズ(II)化合物には、スタニレン（式：R 2 Sn、一重項カルベンに見られるもの）とジスタニレン（R 4 Sn 2 ）の両方が含まれ、これらはほぼアルケンに相当する。どちらのクラスも特異な反応を示す。[ 61 ]
スズは、低質量から中質量の恒星（太陽の0.6～10倍の質量）における長いs過程を経て生成され、最終的にはインジウムの重同位体のベータ崩壊によって生成される。[ 62 ]
スズは地殻で49番目に豊富な元素であり、亜鉛の75 ppm、銅の50 ppm、鉛の14 ppmと比較すると2 ppmである。 [ 63 ]
スズは天然元素としては存在せず、様々な鉱石から抽出する必要がある。錫石（SnO₂）2 ) は、スズの商業的に重要な唯一の供給源ですが、スタナイト、シリンドライト、フランケアイト、カンフィールドアイト、ティーライトなどの硫化物。スズを含む鉱物は、ほとんどの場合花崗岩と関連しており、通常は酸化スズ含有量が 1% のレベルです。 [ 64 ]
二酸化スズの比重が高いため、採掘されるスズの約80%は、一次鉱脈の下流で見つかる二次鉱床から得られます。スズは、過去に下流に流されて谷や海に堆積した顆粒から回収されることがよくあります。スズを採掘する最も経済的な方法は、浚渫、水力採掘、または露天掘りです。世界のスズのほとんどは、スズ含有量がわずか0.015%の砂鉱床から生産されています。 [ 65 ]
2011年には約25万3000トンの錫が採掘され、そのほとんどは中国（11万 トン）、インドネシア（5万1000 トン）、ペルー（3万4600 トン）、ボリビア（2万700 トン）、ブラジル（1万2000 トン）で採掘された。[ 66 ]錫の生産量の推定値は、歴史的に市場と採掘技術によって変動してきた。現在の消費率と技術では、地球上の採掘可能な錫は40年後に枯渇すると推定されている。[ 67 ] 2006年にレスター・ブラウンは、年間2%の成長という控えめな推定に基づいて、錫は20年以内に枯渇する可能性があると示唆した。[ 68 ]
スズくずは金属の重要な供給源である。リサイクルによるスズの回収は2019年現在急速に増加している。[ 69 ]米国は1993年以降スズを採掘しておらず、1989年以降スズを精錬していないが、2006年には約14,000トンをリサイクルし、最大の二次生産国であった。[ 66 ]
スズは、酸化鉱石を炭素またはコークスで炭素熱還元することによって製造されます。反射炉と電気炉の両方を使用できます。[ 74 ] [ 75 ] [ 76 ]
2007年には、世界の錫生産量の大部分を、上位10社の錫生産企業が占めた。
世界の錫の大部分は、8か国から17のブランドでLMEで取引されている。[ 77 ]
国際錫評議会は錫の価格を管理するために1947年に設立されたが、1985年に崩壊した。1984年には錫生産国協会が設立され、オーストラリア、ボリビア、インドネシア、マレーシア、ナイジェリア、タイ、ザイールが加盟国となった。[ 78 ]
錫は、1921年に遡る生産国と消費国間の複雑な協定のため、鉱物資源の中でも特異な存在である。初期の協定はやや非公式なもので、1956年の「第1回国際錫協定」につながった。これは、1985年に事実上崩壊した一連の協定の最初のものであった。これらの協定を通じて、国際錫評議会（ITC）は錫価格に大きな影響を与えた。ITCは、錫価格が低い時期には緩衝備蓄のために錫を購入することで価格を支え、価格が高い時期には備蓄から売却することで価格を抑制することができた。これは、消費国への十分な錫の流れと生産国の利益を確保することを目的とした、自由市場主義に反するアプローチであった。しかし、緩衝備蓄は十分な規模ではなく、29年間のほとんどの期間、錫価格は上昇し、特に多くの世界経済を苦しめた1973年から1980年にかけては急激に上昇した。[ 79 ]
1970年代後半から1980年代初頭にかけて、米国は歴史的に高騰していた錫価格を利用するため、戦略錫備蓄を削減した。1981年から82年の不況は錫産業に打撃を与え、錫の消費量は劇的に減少した。ITCは緩衝備蓄のための購入を加速することで、急激な減少を回避することができたが、この活動には多額の借入が必要だった。ITCは1985年後半に信用限度額に達するまで借入を続けた。直ちに大規模な「錫危機」が発生し、錫はロンドン金属取引所での取引から約3年間上場廃止となった。ITCはその後まもなく解散し、自由市場環境となった錫の価格は1ポンドあたり4ドルまで下落し、1990年代を通じてその水準付近で推移した。[ 79 ] 2008年の金融危機と大不況後の消費の回復、在庫補充、消費の継続的な増加に伴い、2010年までに価格は再び上昇した。 [ 66 ]
ロンドン金属取引所（LME）は錫の主要な取引場所です。[ 66 ]他の錫契約市場には、クアラルンプール錫市場（KLTM）とインドネシア錫取引所（INATIN）があります。[ 80 ]
2021年の世界的なサプライチェーン危機に関連する要因により、錫の価格は2020年から2021年にかけてほぼ倍増し、30年以上で最大の年間上昇率を記録しました。COVID -19パンデミックが世界の製造業を混乱させたため、2020年の世界の精製錫消費量は1.6%減少しました。[ 81 ]
2018年には、生産された錫の半分弱がはんだに使用されました。残りは、錫めっき、錫化学品、真鍮および青銅合金、ニッチな用途に分けられました。[ 82 ]
顔料イエロー38、硫化スズ(IV)はモザイクゴールドとして知られている。[ 83 ]
カシウスの紫、顔料レッド109は、含水複金スタン酸塩であり、絵画においては、その高価さから主にミニアチュールに限定されていた。クランベリーガラスの製造に広く用いられた。また、磁器の染色にも用いられた。[ 84 ]
鉛錫黄（スズ酸塩とケイ酸塩の2つの黄色の形態で存在する）は、歴史的に油絵に非常に重要な顔料であり、ケイ酸塩の形態ではフレスコ画にも使用されていました。 [ 85 ]スズ酸鉛はオレンジ色の形態でも知られていますが、美術では広く使用されていません。専門の画材販売業者から顔料の形で購入できます。芸術的な用途と入手可能性の点でマイナーな鉛錫黄のもう1つの形態は、鉛錫アンチモン黄、またはナポリ黄として知られています。[ 86 ]
セルリアンブルーは、化学的にはスズ酸コバルトとして知られるややくすんだシアンで、重要な画材顔料であり続けています。その色相はマンガンブルー（ピグメントブルー33）に似ていますが、マンガンブルーのような鮮やかさはなく、より不透明です。[ 87 ]マンガンブルー顔料の工業生産は1970年代に終了したため、画家は通常、スズ酸コバルトとフタロシアニンブルーグリーンシェード（ピグメントブルー15:3）で作られたマンガンブルーの模造品のどちらかを選択する必要があります。[ 88 ]しかし、スズ酸コバルトで作られたセルリアンブルーは、マンガンブルーの生産以前は画家の間で人気がありました。[ 89 ] [ 90 ]
顔料レッド 233 は、一般的にピンクカラーまたはポッターズ ピンクとして知られ、より正確にはクロム スズ ピンク スフェンとして知られており、水彩画において歴史的に重要な顔料です。[ 91 ]しかし、インターネット上の口コミにより人気が大きく復活しました。油絵具と水彩絵具の両方で完全に耐光性があり、化学的に安定しています。焼成によって製造される他の無機混合金属錯体顔料は、構成成分としてスズを特徴としていることがよくあります。これらの顔料は、耐光性、耐候性、化学的安定性、無毒性、および不透明度で知られています。多くは色彩の点でかなりくすんでいます。しかし、中程度以上の色彩を必要とする用途で競争力のある十分な色彩を備えているものもあります。他の特性で高く評価されているものもあります。たとえば、ピンクカラーは彩度は低いものの、粒状性が強いため多くの水彩画家に選ばれています。最近、NTPイエロー（パイロクロア）が、提案されている有機クロム酸鉛代替顔料よりも高い不透明度、耐光性、耐候性を備えた、クロム酸鉛（II）の無毒性代替品として市場に投入されました。 [ 92 ] NTPイエローは、これらの現代の無機混合金属錯体顔料の中で最も高い彩度を誇ります。このグループのその他の例としては、ピグメントイエロー158（スズバナジウムイエローカシテライト）[ 93 ] 、ピグメントイエロー216（ソラプレックスイエロー）[ 94 ] 、ピグメントイエロー219 （チタン亜鉛アンチモンスズ酸塩）[ 95 ] 、ピグメントオレンジ82（スズチタン亜鉛酸化物、別名シコパルオレンジ）[ 96 ] 、ピグメントレッド121（別名スズバイオレットおよびクロムスズ酸塩）[ 97 ] 、ピグメントレッド230（クロムアルミナピンクコランダム）[ 98 ] 、ピグメントレッド236（クロムスズオーキッドカシテライト）[ 99 ] 、ピグメントブラック23（スズアンチモングレーカシテライト）などがあります。[ 100 ]スズとコバルトを含む別の青色顔料は、顔料ブルー81、コバルトスズアルミナブルースピネルである。[ 101 ]
顔料ホワイト15、酸化スズ(IV)は、その虹色の輝きのために、最も一般的には陶磁器の釉薬として使用されます。[ 102 ]スズを成分とする緑色の顔料はアーティストによって使用されておらず、スズを含む紫がかった顔料は、カラーインデックスインターナショナルによると赤色に分類されます。
錫は、はんだとして鉛との合金に長年使用されており、その含有量は5～70重量％です。錫と鉛は、重量比で錫61.9％、鉛38.1％（原子比：錫73.9％、鉛26.1％）の共晶混合物を形成し、融点は183 ℃（361.4 °F）です。このようなはんだは、主にパイプや電気回路の 接合に使用されます。2006年7月1日に欧州連合の廃電気電子機器指令（WEEE指令）および有害物質制限指令が発効して以来、このような合金中の鉛含有量は減少しています。鉛への曝露は深刻な健康問題と関連付けられていますが、鉛フリーはんだにも、融点が高いことや、電気的問題を引き起こす錫ウィスカーの形成など、課題がないわけではありません。鉛フリーはんだでは、錫ペストが発生し、はんだ接合部の損失につながる可能性があります。代替合金が発見されつつあるが、接合部の完全性の問題が残っている。[ 103 ]一般的な鉛フリー合金は、錫99%、銅0.7%、銀0.3%で、融点は217 ℃（422.6 °F）である。[ 104 ]
錫は鉄と容易に結合し、腐食を防ぐために鉛、亜鉛、鋼のコーティングに使用されます。錫メッキ（または錫めっき）鋼製容器は食品保存に広く使用されており、金属錫の市場の大部分を占めています。食品保存用の錫メッキ缶は、1812年にロンドンで初めて製造されました。[ 105 ]イギリス英語話者はこのような容器を「tins」と呼び、アメリカ英語話者は「cans 」または「tin cans」と呼びます。このような使用法の派生語の1つは、オーストラリアで「ビール缶」を意味するスラング「tinnie 」または「tinny」です。ティンホイッスルは、最初に錫メッキ鋼で大量生産されたことからそのように呼ばれています。[ 106 ] [ 107 ]
ソースパンやフライパンなどの銅製の調理器具は、酸性の食品に銅製の調理器具を使用すると有毒になる可能性があるため、電気めっきまたは伝統的な化学方法によって薄い錫メッキが施されていることが多い。 [ 108 ] [ 109 ]錫箔は、中国の東周時代から作られており[ 110 ]、さまざまな用途で物を装飾したり包んだりするのに使われている。[ 111 ]この用語は、 20世紀までにその使用をほぼ完全に置き換えた、より安価で耐久性のあるアルミニウム箔を指す場合にも使われることがある。 [ 112 ]
スズは他の元素と組み合わせることで、さまざまな有用な合金を形成します。スズは最も一般的に銅と合金化されます。ピューターは85～99%のスズで、[ 113 ]ベアリングメタルも高率のスズを含んでいます。[ 114 ] [ 115 ]ブロンズは主に銅で、12%のスズを含み、リンを加えるとリン青銅になります。ベルメタルも銅とスズの合金で、22%のスズを含んでいます。スズは貨幣に使用されることもあり、かつてはアメリカ[ 116 ]とカナダ[ 117 ]のペニー硬貨の1桁の割合（通常は5%以下）を占めていました。
ニオブ-スズ化合物Nb 3 Snは、高い臨界温度（18 K）と臨界磁場（25 T ）のため、超伝導磁石のコイルに商業的に使用されています。わずか2キログラムの超伝導磁石でも、数トンの従来の電磁石と同等の磁場を発生させることができます。[ 118 ]
核燃料の被覆材として、ジルコニウム合金に少量の錫が添加される。 [ 119 ]
パイプオルガンの金属パイプのほとんどは錫/鉛合金でできており、最も一般的な組成は50/50です。錫は好ましい音色共鳴を持つため、パイプ中の錫の割合がパイプの音色を決定します。錫/鉛合金が冷却されると、まず鉛相が固化し、共晶温度に達すると、残りの液体が光沢のある層状の錫/鉛共晶構造を形成します。鉛相とのコントラストにより、まだら模様または斑点模様が生じます。この金属合金は斑点金属と呼ばれます。パイプに錫を使用する主な利点は、外観、加工性、耐腐食性です。[ 120 ] [ 121 ]
スズ化合物は、PVCの安定剤や工業プロセス用の触媒など、さまざまな化学物質の製造に使用されます。スズのインゴットは、これらの化学反応に必要な原料を提供し、一貫した品質と性能を保証します。[ 122 ]
インジウムとスズの酸化物は電気伝導性と透明性を持ち、液晶ディスプレイなどの光電子デバイスに応用される透明な導電性フィルムの製造に使用されます。[ 123 ]
穴あき錫板鋼、または穴あき錫板は、中央ヨーロッパ発祥の職人技で、機能的で装飾的な家庭用品を作るために用いられます。装飾的な穴あきデザインは、地域の伝統や職人によって多種多様です。穴あき錫板のランタンは、この職人技の最も一般的な応用例です。ろうそくの光が穴あきデザインを通して差し込むと、置かれた部屋に装飾的な光の模様が生まれます。ランタンやその他の穴あき錫製品は、ヨーロッパ人が最初に入植した新世界でも作られました。よく知られた例としては、ポール・リビアにちなんで名付けられたリビアランタンがあります。[ 124 ]
アメリカでは、冷蔵庫が普及する以前は、パイセーフや食品セーフが使われていました。これらは、床置き型や吊り下げ型の様々なスタイルとサイズの木製食器棚で、害虫や虫の侵入を防ぎ、腐りやすい食品に埃が付着しないようにするためのものでした。これらの食器棚の扉、時には側面にもブリキ板がはめ込まれており、家主、家具職人、またはブリキ職人が様々なデザインで穴を開け、ハエの侵入を防ぎながら空気の循環を可能にしていました。これらの品物の現代版は、北米で今も人気があります。[ 125 ]
窓ガラスは、溶融ガラスを溶融錫の上に浮かべる（フロートガラス）ことで作られることが多く、その結果、平坦で欠陥のない表面が得られます。これは「ピルキントン法」とも呼ばれます。[ 126 ]
スズは、先進的なリチウムイオン電池の負極として使用されています。しかし、一部のスズ表面がリチウムイオン電池で使用される炭酸塩系電解質の分解を触媒するという事実により、その用途はいくらか制限されています。[ 127 ]
フッ化スズ(II)は、フッ化第一スズ(SnF 2 )として一部の歯科用製品に添加されています[ 128 ] 。フッ化スズ(II)はカルシウム研磨剤と混合できますが、より一般的なフッ化ナトリウムはカルシウム化合物の存在下で徐々に生物学的に不活性になります[129]。また、歯肉炎の抑制においてフッ化ナトリウムよりも効果的であることが示されています[ 130 ]。
スズは、極端紫外線リソグラフィーの光源として機能するレーザー誘起プラズマを生成するためのターゲットとして使用されます。[ 131 ]
有機スズ化合物は、スズ-炭素結合を含む有機金属化合物である。世界の有機スズ化合物の工業生産量は5万トンを超えると推定される。[ 132 ]
有機スズ化合物の主な商業用途は、 PVCプラスチックの安定化です。このような安定剤がない場合、PVCは熱、光、大気中の酸素によって急速に劣化し、変色して脆い製品になります。スズは不安定な塩化物イオン（Cl⁻ ）を捕捉し、そうでなければプラスチック材料からHClを奪います。[ 133 ]代表的なスズ化合物は、ジブチルスズジクロリドのカルボン酸誘導体であり、ジブチルスズジラウレートなどです。[ 134 ]
有機スズ化合物の中には、比較的毒性が強く、利点と問題点の両方があるものがあります。殺菌剤、殺虫剤、殺藻剤、木材防腐剤、防汚剤として、殺生物特性のために使用されています。[ 133 ]トリブチルスズは木材防腐剤として使用されています。[ 135 ]トリブチルスズは、製紙工場でのスライム制御や循環工業用冷却水の消毒など、さまざまな工業用途に使用されています。[ 136 ]トリブチルスズは、船舶への付着生物の増殖を防ぐために船舶用塗料の添加剤として使用されていましたが、有機スズ化合物が一部の海洋生物（例えばイヌツノガイ）に対して高い毒性を持つ残留性有機汚染物質として認識されてから、使用が減少しました。[ 137 ] EU は 2003 年に有機スズ化合物の使用を禁止したが、[ 138 ]これらの化合物の海洋生物に対する毒性や一部の海洋生物の繁殖や成長への損傷に対する懸念[ 133 ] (一部の報告では、1ナノグラム/リットルの濃度で海洋生物への生物学的影響を記述している) から、国際海事機関による世界的な禁止につながった。[ 139 ]現在、多くの国が有機スズ化合物の使用を25 m (82フィート)を超える船舶に制限している。[ 133 ]水生環境におけるトリブチルスズの残留性は、生態系の性質に依存する。[ 140 ]この残留性と船舶塗料の添加剤としての使用のため、海軍ドック近くの海洋堆積物から高濃度のトリブチルスズが発見されている。[ 141 ]トリブチルスズは、少なくとも 82 種の新腹足類のインポセックスのバイオマーカーとして使用されています。[ 142 ]船舶活動により、沿岸域の TBT 濃度が高くなったため、貝類に悪影響が出ました。[ 140 ]インポセックスとは、雌個体に雄の性的特徴を押し付け、陰茎と外套管を成長させることです。[ 142 ] [ 143 ] 高濃度のTBTは、哺乳類の内分泌腺、生殖器系、中枢神経系、骨格、消化管に損傷を与える可能性があります。[ 143 ]トリブチルスズは、ラッコ、クジラ、イルカ、人間を含む哺乳類にも影響を与えます。[ 143 ]
有機化学では、いくつかのスズ試薬が有用である。最も広く用いられている用途では、塩化第一スズはニトロ基やオキシム基をアミンに変換するための一般的な還元剤である。スティル反応は、有機スズ化合物と有機ハロゲン化物または擬ハロゲン化物をカップリングさせる。[ 144 ]
スズはリチウム金属といくつかの金属間化合物相を形成するため、電池用途に魅力的な材料となる可能性がある。リチウムとの合金化によるスズの大きな体積膨張と、低電気化学電位でのスズ-有機電解質界面の不安定性が、商用セルへの応用における最大の課題である。[ 145 ]ソニーは、2000年代後半に発売したネクセリオンセルに、コバルトと炭素とのスズ金属間化合物を採用した。活物質の組成は、おおよそ Sn 0.3 Co 0.4 C 0.3である。研究によると、正方晶（β）スズの結晶面の一部のみが望ましくない電気化学活性の原因となっている。[ 146 ]
スズ金属、その酸化物、およびその塩による中毒の事例はほとんど知られていない。一方、特定の有機スズ化合物はシアン化物とほぼ同じくらい毒性がある。[ 59 ]
職場でのスズへの曝露は、吸入、皮膚接触、眼接触によって起こる可能性があります。米国労働安全衛生局（OSHA）は、職場でのスズ曝露の許容曝露限界を8時間労働で2 mg/m 3に設定しました。米国国立労働安全衛生研究所（NIOSH）は、 8時間労働で2 mg/m 3の推奨曝露限界（REL）を決定しました。100 mg/m 3のレベルでは、スズは生命と健康に直ちに危険です。[ 147 ]
金属製のボタンを持っていたのは将校だけで、それらは真鍮製だった。
{{cite book}}:|journal=無視されました (ヘルプ)
{{cite web}}: CS1 maint: postscript (リンク){{cite book}}ISBN /日付の不一致（ヘルプ）{{cite journal}}: CS1メンテナンス: DOIは2026年1月現在非アクティブです（リンク）{{cite book}}ISBN /日付の不一致（ヘルプ）この記事は、パブリックドメインにある以下の出典からのテキストを引用しています。Carlin , James F., Jr. (1998). "1958年以降の錫価格に影響を与えた重要な出来事" .米国国立測地測量局