スズ(英語表記)tin

翻訳|tin

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説

元素記号 Sn ,原子番号 50,原子量 118.710。周期表 14炭素族元素の1つ。最も古くから知られていた金属元素の1つで,天然にはスズ石として産し,これがほとんど唯一の鉱石である。地殻存在量2~3ppm,海水中の存在量1 μg/l単体銀白色の展延性に富む金属で,比重 7.28,融点 232℃。粉末にしやすい。 200℃に加熱すると,もろい斜方スズとなる。空気中や水中で安定,希酸に溶けにくいが,濃塩酸,王水と反応して溶ける。アルカリ溶液とも反応して溶ける。ブリキ製造に多量に用いられるほか,青銅はんだ,ブリタニヤ合金,種々の軸受合金の製造に使用される。化合物としても染色工業などに多くの用途がある。

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日本大百科全書(ニッポニカ)の解説

周期表第14族に属し、炭素族元素の一つ。

歴史

スズはもっとも古くから知られた金属の一つで、紀元前数千年のころから地中海沿岸諸国、ペルシア、インド、中国などで広く知られていた。また少なくとも銅との合金の青銅として石器時代に続く時代に使用され、いわゆる青銅器時代を画している。ペルーのインカ遺跡からは銅に加えるための純粋なスズがみいだされている。スズという名称の起源は明らかでないが、中国では周代の紀元前1000年ごろ、すでに錫(すず)という文字が使われ、スズ冶金(やきん)、青銅などが詳しく記されている。日本では古代の青銅器製品はほとんどが中国、朝鮮からの輸入品であったし、スズそのものが知られていたわけではない。しかしスズそのものについては、8世紀ごろの記載があり、白(しろめ)、白鑞(しろめ)、白(ろう)などとよんでいた。宇田川榕菴(うだがわようあん)の『舎密開宗(せいみかいそう)』(1837)には「斯丹紐母(スタンニユム)、錫」と記されている。ラテン語のstannumの名称は初めはスズを意味したものではなく、銀と鉛との合金に対して用いられたが、4世紀になってスズをさすようになった。元素記号はこの語からきている。[守永健一・中原勝儼]

製法

天然に錫石SnO2として産する。鉱石を炭素、珪石(けいせき)、石灰石などを加えて電気炉内で溶錬して金属とする。不純物の鉄が含まれるので、さらに還元剤などを加えて電気炉で溶錬を繰り返して粗スズを得る。これを乾式法または電解法で精錬する。このほかにブリキスズから回収される。ブリキスズを陽極として水酸化ナトリウム溶液中で電解する方法や、加圧した塩素ガスによってスズのみを塩化物とする塩素法などがある。
 2011年の世界のスズの鉱石生産量は約30万1000トンで、主要国は中国(約42.2%)、インドネシア(約25.9%)、ペルー(約9.6%)である。また電気スズの生産量は約36万7000トンで、アジア(約82.6%)、北南米(約14.2%)、ヨーロッパ(約3.0%)、消費量は約38万3000トンで、アジア(約69.7%)、ヨーロッパ(約17.8%)北南米(約12.3%)となっている(WBMS:世界金属統計局)。[守永健一・中原勝儼]

性質

α(アルファ)-スズ、β(ベータ)-スズの2変態があり、低温で安定なのはα型で、18℃以上でβ型が安定になる。普通白色で、金属光沢があるのがβ-スズで、白色スズともよばれる。これを零下30℃以下に長時間保つとα-スズ(灰色スズという)になる。このとき金属状スズは表面に突起を生じ、ついには粉状に壊れてしまう。この現象は19世紀にロシアの博物館のスズ製品でみつけられ、スズペストとよばれた。通常は銀白色の金属で展性、延性に富み、箔(はく)や線に加工することができる。金属スズを曲げるときパチパチと音を発するが、これはティンクライTin Cry(錫鳴り)といわれている。
 スズは空気中で安定であるが、熱すると燃えて酸化スズ()となる。ハロゲンとは激しく反応して四ハロゲン化物を生じる。酸には水素を発して溶け、スズ()塩となるが、濃硝酸ではスズ酸(酸化スズ()の水和物)SnO2nH2Oをつくる。水酸化アルカリ溶液に溶けて亜スズ酸塩をつくる。[守永健一・中原勝儼]

用途

スズは無害で耐食性に優れ、空気中で変色せず、外観が美しいので、鉄、鉄鋼、銅などの表面にめっきする。とくに鉄板の表面にめっきしたものをブリキという。スズめっきの対象は食器、美術工芸品から電子部品まで広い範囲にわたる。また、はんだ、青銅、減摩合金、易融合金など合金としての用途が広い。酸化物は窯業用顔料、うわぐすり(釉)、研摩剤などに、有機スズ化合物はポリ塩化ビニルの安定剤、農業用殺菌剤、重合触媒などに用いられる。[守永健一・中原勝儼]

出典 小学館 日本大百科全書(ニッポニカ)日本大百科全書(ニッポニカ)について 情報 | 凡例

化学辞典 第2版の解説

Sn.原子番号50の元素.電子配置[Kr]4d105s25p2の周期表14族金属元素.原子量118.710(7).天然には質量数112~124の10種の安定同位体があり,おもなものは116(14.54(9)%),118(24.22(9)%),120(32.58(9)%).ほかに99~137の放射性同位体がある.安定同位体数のもっとも多い元素である.スズとその合金は先史時代から用いられていた金属で,元素記号Snはラテン語名stannumに由来する.本来銀と鉛の合金を意味していたが,のちにスズをさすようになった.
天然にはおもにスズ石SnO2,黄錫鉱Cu2FeSnS4として産出する.地殻中の存在度2.5 ppm.可採埋蔵量6100百万t(Sn含有量)の順位は,中国28%,マレーシア16%,インドネシア13%,ペルー12%,以下ブラジル,ボリビアである.スズ石をばい焼して,As,Sなどの不純物を除き,コークス,石灰石を加えて,高炉または反射炉で加熱還元し粗スズとする.粗スズをさらに反射炉による溶錬または電解精錬によって精製する.αスズ(灰色スズ,低温相,立方晶系)とβスズ(白色スズ,高温相,正方晶系)の2変態があり,転移温度は13.2 ℃.融解物からはβスズが結晶する.白色金属光沢のある展延性に富む金属で,密度5.75 g cm-3(20 ℃,α),7.31 g cm-3(20 ℃,β).融点231.97 ℃,沸点2270 ℃.融解熱7.194 kJ mol-1,蒸発熱290.4 kJ mol-1.第一イオン化エネルギー7.344 eV.スズの酸化数は2,4で,Snは不安定で強い還元性を示す.標準電極電位(Sn2+/Sn)-0.1375 V,(Sn4+/Sn2+)+0.15 V.濃塩酸には水素を発生しながら溶けてSn Cl2に,濃硝酸では不溶性のSnO2nH2Oになる.強アルカリと煮沸するとスズ酸塩M2[Sn (OH)6]をつくって溶ける.スズは常温の空気中で安定であるが,加熱するとSn O2を生じる.フッ素以外のハロゲンXとはげしく反応して,Sn X4を生じる.室温ではフッ素に対して安定であるが,高温ではSnF2,SnF4をつくる.[SnICl3],[SnICl4]2-,[SnIBr3] のようなハロゲノ錯イオンや,[Sn(C2O4)2]2-,[Sn(OH)6]2- なども知られている.スズは水素よりイオン化傾向が大きく,Ag,Hg,Bi,Cu,Pt,Auなどのイオンを金属まで還元することができる.また,多くの有機スズ化合物が知られている.
用途は,スズめっき([別用語参照]ブリキ),缶用スズめっき鋼板,スズはくの製造のほか,多くの金属と合金をつくりやすいことから青銅,はんだ,軸受合金,活字合金などの原料として広く使われている.酸化スズインジウム(ITO)はフラットパネルディスプレイ用透明電極として需要が増加している.リン青銅(Cu-Sn-P)は電子部品リードフレームに使われる.有機スズ化合物はプラスチック安定剤,防かび剤などに使用される.わが国の最大の用途は,スズを主成分とするはんだ用で約30%,ついで有機スズ化合物など化成品15% 強,スズめっき缶・鋼板用約15% 弱,電子部品用10% 弱で,透明電極用の使用量は1~2% とされる.消費量約35000 t のほぼ全量をインドネシア,中国,マレーシアからの輸入と鉱さい,煙灰などからのリサイクル(~750 t)でまかなった(2005年)[CAS 7440-31-5]

出典 森北出版「化学辞典(第2版)」化学辞典 第2版について 情報

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