ટિન (કલાઈ) : આવર્તક કોષ્ટકના 14મા (અગાઉના IV B) સમૂહનું રાસાયણિક્ ધાતુતત્વ. સંજ્ઞા Sn. ઈ. સ. પૂ. 4000–3500માં દક્ષિણ મેસોપોટેમિયા(હાલના ઇરાક)ના ઉર શહેરમાં ટિન અને કૉપરની મિશ્રધાતુ(કાંસું)માંથી સાધનો બનાવવામાં આવતાં. પૃથ્વીના પોપડામાં તેનું પ્રમાણ 0.001 % જેટલું છે. તેનું મુખ્ય ખનિજ કેસિટરાઇટ SnO2 છે. ટિનનાં કેટલાંક ખનિજમાં ગંધક સંયોજાયેલો હોય છે. થોડા પ્રમાણમાં કૉપર, આયર્ન અને લેડ ધાતુ પણ સાથે મળી આવે છે. ટિનનાં ખનિજો ગ્રૅનાઇટમાં સાંકડી શિરા રૂપે મળી આવે છે. પણ મોટા ભાગનું ખનિજ સપાટ પ્રદેશમાંથી મળી આવે છે. ત્યાં વહેતા પાણીને લીધે ધોવાણ પામેલ ગ્રૅનાઇટ અને ટિન–ખનિજ એકત્ર થયેલું હોય છે. ટિનનું સૌથી વધુ ઉત્પાદન મલેશિયામાં થાય છે. ટિન ઉત્પાદન કરનારા બીજા દેશોમાં ઑસ્ટ્રેલિયા, બોલિવિયા, બ્રાઝિલ, ચીન, બ્રિટન, ઇન્ડોનેશિયા, પેરુ, રશિયા, થાઇલૅન્ડ વગેરેનો સમાવેશ થાય છે.
ટિનના ખનિજને પ્રથમ પ્લવન ટાંકી(floatation tank)માં તેલ અને પાણી સાથે ભેળવી હલાવવામાં આવે છે. તેથી તેનો હલકો ભાગ ઉપર તરી આવે છે અને તેને દૂર કરવામાં આવે છે. ટિન ઑક્સાઇડયુક્ત વજનદાર ભાગ નીચે બેસી જાય છે. તેને સૂકવી હવાની હાજરીમાં ભઠ્ઠીમાં ભૂંજવામાં આવે છે, જેથી આર્સનિક અને સલ્ફર તેમના ઑક્સાઇડ તરીકે દૂર થાય છે. બીજી અશુદ્ધિઓ રાસાયણિક નિક્ષાલન(leaching)થી દૂર કરવામાં આવે છે. શુદ્ધ ખનિજને કોલસા અને ચૂના સાથે પ્રગલન કરતાં ટિન ઑક્સાઇડનું ટિન તરીકે અપચયન થાય છે. ધાતુના રગડામાંથી મળેલું ટિન અને આ રીતે મળેલ અશુદ્ધ ટિન ભેગાં કરી વિધિસર પિગાળી, વાંસડાથી હલાવી અશુદ્ધિઓ દૂર કરી શુદ્ધ ટિન મેળવવામાં આવે છે. ટિનના શુદ્ધીકરણ માટે વિદ્યુતવિભાજનની પદ્ધતિ પણ અપનાવવામાં આવે છે.
ટિન ચાંદી જેવી સફેદ, ચળકતી, બિનવિષાળું અને નરમ ધાતુ છે. નીચા તાપમાને પણ તેના પર ક્રિયા કરી તેના વીંટા વાળી શકાય છે તથા તાર ખેંચી શકાય છે. તેના કેટલાક ભૌતિક ગુણધર્મો નીચેની સારણીમાં આપ્યા છે :
સારણી : ટિનના કેટલાક ભૌતિક ગુણધર્મો
| પરમાણુક્રમાંક | 50 |
| ઇલેક્ટ્રૉનીય સંરચના | [Kr]4 d105s25p2 |
| પરમાણુભાર | 118.71 |
| કુદરતી સમસ્થાનિકોની સંખ્યા | 10 |
| ગ.બિ. (o સે) | 232 |
| ઉ.બિ. (o સે) | 2623 |
| ઘનતા (20o સે) (ગ્રા/ઘ.સેમી.)
α– (ભૂખરું) ટિન β– (સફેદ) ટિન |
5.769 7.265 |
| વિદ્યુતઋણતા (પાઉલિંગ) | 1.8 |
| Hfus (kJ/મોલ) | 7.07 |
| Hvap (kJ/મોલ) | 296 |
| વિદ્યુત પ્રતિરોધકતા (20o સે) | 11 x 10–6 |
| (ઓહમ-સેમી) (β) | |
| વિ.ઉષ્મા (કૅલરી/ગ્રા.) (25o સે) | 0.053 |
| બ્રિનેલ કઠિનતા (20o સે)
[10 કિગ્રા./5 મિમી./180s] |
3.9 |
| ઉપચયનાંક | +2, +4 |
હવાની અસરથી તેના પર સફેદ ટિન-ઑક્સાઇડનું પાતળું અર્દશ્ય પડ બાઝવાથી તેના પર કાટ લાગતો નથી અને તેનું વધુ ઉપચયન થતું નથી. તેનું ગ. બિંદુ નીચું હોવાને લીધે લોખંડ, સ્ટીલ, તાંબું અને અન્ય ધાતુ પર તેનું પાતળું અસ્તર લગાવી શકાય છે. સફેદ ટિન અંત:કેન્દ્રીય ચતુષ્કોણીય (body centred tetragonal) સ્ફટિકમય છે અને ભૂખરું ટિન હીરા જેવો ઘન આકાર ધરાવે છે. ધાતુને વાળવામાં આવે છે ત્યારે તેમાંના સ્ફટિકો એકબીજા સાથે અથડાતાં રુદન જેવો અવાજ કરે છે. તેના પર જલદ ઍસિડ અને બેઝની અસર થાય છે પણ તટસ્થ દ્રાવણોની અસર થતી નથી. ક્લોરિન, બ્રોમીન અને આયોડિનની ધાતુ સાથે પ્રક્રિયા થાય છે. પણ ક્લોરિન સાથે સામાન્ય તાપમાને ધીમી પ્રક્રિયા થાય છે. ટિન અન્ય તત્વો સાથે નીચે પ્રમાણે મુખ્ય મિશ્રધાતુઓ બનાવે છે. સૉફ્ટ સોલ્ડર, ટાઇપ-મૅટલ, પ્યૂટર, કાંસું, બેલ–મૅટલ, બૅબિટ મૅટલ, વ્હાઇટ મૅટલ, ડાઇકાસ્ટિંગ મિશ્રધાતુ અને ફૉસ્ફર બ્રૉંઝ, નિયોબિયમ સાથેની સ્ફટિકમય મિશ્રધાતુ 18K તાપમાને અતિવાહક (superconductor) તરીકે કાર્ય કરે છે.
તે બે પ્રકારનાં સ્ટેનસ [SnII] અને સ્ટેનિક [SnIV] સંયોજનો બનાવે છે. અગત્યનાં સંયોજનોમાં સ્ટેનસ ક્લોરાઇડ (SnCl2) ટિનનો ઢોળ ચડાવવા માટે તેમજ અપચયનકર્તા તરીકે વપરાય છે. એ ઉપરાંત તે બહુલકો તથા રંગ-ઉદ્યોગમાં વપરાય છે. સ્ટેનસ ઑક્સાઇડ (SnO) અન્ય સ્ટેનસ સંયોજનો બનાવવા અને ટિનનું અસ્તર ચડાવવા માટે વપરાય છે. તેમાંથી સ્ટેનસ ફ્લૉરાઇડ બનાવવામાં આવે છે. તે ટૂથપેસ્ટમાં ફ્લૉરાઇડ સંયોજન તરીકે વપરાય છે. ટિન(IV)- સંયોજનોમાં સ્ટેનિક ક્લોરાઇડ (SnCl4) અગત્યનું છે. તે સુગંધિત દ્રવ્યોના સ્થિરક (stabiliser) તરીકે અને અન્ય ટિન (IV) સંયોજનો બનાવવામાં વપરાય છે. સ્ટેનિક ઑક્સાઇડ (SnO2) કેટલીક ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયાઓમાં ઉદ્દીપક તરીકે અને સ્ટીલને પૉલિશ કરવામાં વપરાય છે.
ટિન કાર્બન સાથે બંધ રચી કાર્બટિન સંયોજનો બનાવે છે. કેટલાંક કાર્બટિન સંયોજનો પૉલિવિનાઇલ બહુલક પર પ્રકાશ અને ઉષ્માની અસર ન થાય તે માટે સ્થિરક તરીકે વપરાય છે, જ્યારે કેટલાંક કાર્બટિન સંયોજનો જીવનાશક (biocide) અને ફૂગનાશક (fungicide) પદાર્થોના મિશ્રણમાં વપરાય છે. પીગળેલા ટિનના કુંડો (beths) ‘ફ્લૉટ ગ્લાસ’ (float glass) વિધિમાં કાચની પ્લેટો બનાવવા વપરાય છે.
પ્રવીણસાગર સત્યપંથી