Praga do estanho - Tin pest
Estanho de pragas é um autocatalítica , alotrópica transformação do elemento de estanho , o que provoca a deterioração dos objectos de estanho a baixas temperaturas. A praga do estanho também é chamada de doença do estanho , ferrugem do estanho ou lepra do estanho ( lèpre d'étain ).
Foi observado na Europa medieval que os tubos dos órgãos de tubos eram afetados em climas frios. Assim que a lata começou a se decompor, o processo se acelerou.
Com a adoção dos regulamentos da Diretiva de Restrição de Substâncias Perigosas (RoHS) na Europa e regulamentos semelhantes em outros lugares, ligas de solda de chumbo / estanho tradicionais em dispositivos eletrônicos foram substituídos por estanho quase puro, introduzindo pragas de estanho e problemas relacionados, como bigodes de estanho .
Transformação alotrópica
A 13,2 ° C (cerca de 56 ° F ) e abaixo, o estanho puro se transforma do alótropo metálico prateado e dúctil do estanho branco na forma β para o estanho cinza frágil, não metálico na forma α com uma estrutura cúbica de diamante . A transformação é lenta para iniciar devido a uma alta energia de ativação, mas a presença de germânio (ou estruturas cristalinas de forma e tamanho semelhantes) ou temperaturas muito baixas de aproximadamente -30 ° C auxiliam na iniciação. Há também um grande aumento de volume de cerca de 27% associado à mudança de fase para o alótropo não metálico de baixa temperatura. Isso freqüentemente faz com que objetos de estanho (como botões) se decomponham em pó durante a transformação, daí o nome praga do estanho .
A decomposição irá se catalisar , e é por isso que a reação acelera assim que começa; a mera presença de praga de estanho leva a mais praga de estanho. Objetos de lata em baixas temperaturas simplesmente se desintegram.
Possíveis exemplos históricos
Expedição Scott à Antártica
Em 1910, o explorador polar britânico Robert Scott esperava ser o primeiro a chegar ao Pólo Sul , mas foi derrotado pelo explorador norueguês Roald Amundsen . A pé, a expedição marchou pelos desertos gelados da Antártica , marchando em busca de depósitos de comida e querosene depositados no caminho. No início de 1912, no primeiro esconderijo, não havia querosene; as latas - soldadas com lata - estavam vazias. A causa das latas vazias pode estar relacionada à praga do estanho. Alguns observadores culpam a solda de baixa qualidade, já que latas com mais de oitenta anos foram descobertas em prédios da Antártica com a solda em boas condições.
Botões de Napoleão
A história costuma ser contada sobre os homens de Napoleão congelando no amargo inverno russo , com suas roupas caindo aos pedaços enquanto a praga do estanho comia os botões. Esta parece ser uma lenda urbana , pois não há evidências de quaisquer botões falhando e, portanto, eles não podem ter contribuído para o fracasso da invasão . Os botões uniformes daquela época eram geralmente de osso para os alistados e de latão para os oficiais. Os críticos da teoria apontam que qualquer lata que pudesse ter sido usada seria bastante impura e, portanto, mais tolerante a baixas temperaturas. Os testes de laboratório do tempo necessário para que o estanho não ligado desenvolva danos significativos por pragas de estanho em temperaturas baixas é de cerca de 18 meses, o que é mais do que o dobro da duração da invasão. No entanto, alguns dos regimentos na campanha tinham botões de estanho e a temperatura atingiu valores suficientemente baixos (abaixo de -40 ° C ou ° F). No evento, nenhum dos muitos contos de sobreviventes menciona problemas com botões e foi sugerido que a lenda é um amálgama de um caso de desintegração de botões de lata russos em um armazém do exército na década de 1860 e o estado desesperado do exército de Napoleão, tendo transformou soldados em mendigos esfarrapados.
Praga moderna do estanho desde a adoção do RoHS
Com a adoção dos regulamentos da Diretiva de Restrição de Substâncias Perigosas (RoHS) na Europa, a Califórnia proibindo a maioria dos usos de chumbo e regulamentos semelhantes em outros lugares, o problema da praga do estanho voltou, uma vez que alguns fabricantes que antes usavam ligas de estanho / chumbo agora usam predominantemente ligas à base de estanho. Por exemplo, os cabos de alguns componentes elétricos e eletrônicos são revestidos com estanho puro. Em ambientes frios, isso pode mudar para estanho cinza de modificação α , que não é eletricamente condutivo , e cai dos cabos. Após o reaquecimento, ele muda de volta para lata branca de modificação β , que é eletricamente condutora e pode causar curtos-circuitos elétricos e falha do equipamento. Esses problemas podem ser intermitentes à medida que as partículas em pó de estanho se movem. A praga do estanho pode ser evitada ligando-se a pequenas quantidades de metais eletropositivos ou semimetais solúveis na fase sólida do estanho, por exemplo, antimônio ou bismuto , que evitam a decomposição.
Veja também
- Doença do bronze - destruição de artefatos de bronze por corrosão
- Intermetálico ouro-alumínio - dando origem à peste roxa ou peste branca , outro modo de falha de componentes eletrônicos devido à formação de uma substância cristalina.
- Zinco pragas - decaimento do zinco por um processo de corrosão intercristalina não relacionado.
Referências
links externos
Vídeo externo | |
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praga de estanho, transformação de estanho beta em modificação alfa (estanho cinza) no YouTube Vídeo de lapso de tempo de praga de estanho em um lingote |