בדיל

שגיאות פרמטריות בתבנית:יסוד כימי
פרמטרים ריקים [ 1 ] לא מופיעים בהגדרת התבנית

בדיל

אנטימון - בדיל - אינדיום
Ge Sn Pb       50 Sn                                                                                                                                                                                                                                                                                           הטבלה המחזורית
נתונים בסיסיים
מספר אטומי	50
סמל כימי	Sn
סדרה כימית	מתכות
מראה
ימין: אפור (אלוטרופ אלפא); שמאל: כסוף (אלוטרופ בטא, מתכתי)
תכונות אטומיות
משקל אטומי	118.710 u
רדיוס ואן דר ואלס	217 pm
סידור אלקטרונים ברמות אנרגיה	2, 8, 18, 18, 4
תכונות פיזיקליות
צפיפות	7310 kg/m3
מצב צבירה בטמפ' החדר	מוצק
נקודת רתיחה	2875.15K (2602°C)
נקודת התכה	505.08K (231.93°C)
לחץ אדים	5.78E-21Pa ב-505K
מהירות הקול	2500 מטר לשנייה ב-293.15K
שונות
אלקטרושליליות	1.96
קיבול חום סגולי	228 J/(kg·K)
מוליכות חשמלית	9.17 106/m·Ω
מוליכות חום	66.6 W/(m·K)
אנרגיית יינון ראשונה	708.6 kJ/mol

בדיל (לטינית: Stannum) הוא יסוד כימי שסמלו הכימי Sn ומספרו האטומי 50.

תכונות

הבדיל הוא מתכת נוחה לעיצוב שאינה מתחמצנת בקלות ועמידה בפני קורוזיה. הבדיל נמצא בטבע בעיקר במינרל קסיטריט (Cassiterite), שהוא תחמוצת הבדיל, SnO₂. בדיל ניתך בטמפרטורה מאד נמוכה, ומשום כך, אין משתמשים בסירי בדיל, אלא בסירי פלדה, שהיא מסג (תערובת) של בדיל וברזל, ביחסים משתנים, בהתאם לדרישות מהמוצר הסופי. כשמכופפים מוט בדיל נשמע צליל אופייני ("צעקת הבדיל" או "בכי הבדיל") הנובע מהמצאות גבישים תאומים.

אלוטרופיה

"דבר של בדיל" - מדליה עשויה בדיל ועליה אזורים שעברו שינוי מצב אלוטרופי, מהצורה המתכתית לצורת "בדיל אפור" (אלוטרופ α)

לבדיל שתי צורות אלוטרופיות. האחת, המכונה צורה β, בדיל לבן או בדיל מתכתי, היא צורה היציבה בטמפרטורת החדר. האחרת, המכונה בדיל α או בדיל אפור, אינו מתכתי, כיוון שהוא יוצר סריג אטומרי המורכב אטומים הקשורים קוולנטית, כך שאין אלקטרונים חופשיים להולכה חשמלית, בדומה למבנה הפחמן ביהלום (הנמצא באותו טור בטבלה המחזורית). צורת α יציבה יותר תרמודינמית בטמפרטורות הנמוכות מ 13.2°C, אך אי-ניקיונות, דוגמת אלומיניום או אבץ, מורידים את טמפרטורת המעבר לפחות מ-0°C. בתנאי קור בדיל מתכתי (אלוטרופ β) עובר שינוי ספונטני, אוטו-קטליטי, לבדיל אפור (אלוטרופ α), תופעה הידועה כ"דבר של בדיל". תופעה זו תועדה בימי הביניים באירופה כאשר התגלו צינורות פגועים של עוגבי כנסיות. תופעה זו יוחסה גם לפגיעה בקופסאות שימורים שלקח רוברט פלקון סקוט למסעו באנטארקטיקה ולפגיעה בכפתורי המדים של חיילי נפוליאון במלחמתו ברוסיה, אם כי מהימנותם ההיסטורית של סיפורים אלו מוטלת בספק.

שימושים

בדיל טהור

הבדיל משמש לציפוי עופרת, אבץ או פלדה למניעת קורוזיה. פלדה מצופה בדיל היא החומר הנפוץ ביותר לייצור קופסאות שימורים לצורך איחסון מזון.

חלונות זכוכית מיוצרים לעיתים על ידי הצפת הזכוכית המותכת על גבי בדיל נוזלי על מנת להשיג לוחות שטוחים.

סגסוגות

סגסוגות בדיל חשובות:

• ארד (ברונזה) - סגסוגת בדיל ונחושת.
• פיוטר - סגסוגת 85%-96% בדיל והשאר נחושת או עופרת.
• מתכת הלחמה - סגסוגות שאיתן מלחימים מעגלים אלקטרוניים. משמש להלחמת רכיבים אלקטרוניים בלוחות/ מעגלים אלקטרוניים. יתרונו הוא מעלת החום הנמוכה יחסית בה הוא הופך לנוזל.

מלחים

מלחי בדיל חשובים:

• בדיל כלורי משמש כחומר צובע בהדפסי כותנה.
• ריסוס מלחי בדיל על זכוכית יוצר שכבה מוליכה חשמלית. ציפוי כזה משמש לתאורת לוחות מכשירים והגנה על שמשות רכב מהצטברות קרח.

מוליכות-על

מחצב בדיל

בדיל הופך למוליך-על מתחת ל3.72°K. תרכובת ניאוביום-בדיל (Nb₃Sn) משמשת לייצור מסחרי של תיילים למגנטים מוליכי-על.

היסטוריה

בדיל מוכר לאדם עוד מימי קדם בצורת ארד , אך בדיל טהור הופק רק בסביבות שנת 600 לפנה"ס.

באנגלית, המילה "Tin" היא ביטוי לכל דבר שמזכיר כסף, בשפת היומיומית מכנים פחיות שימורים ורדידי אלומיניום בשם "Tin". הבדיל מכונה בלשון המשנה "בעץ" (ba'atz) -מסכת כלים, פרק י' משנה ב.

צורה בטבע

ישנן 35 מדינות הכורות בדיל ברחבי העולם, כמעט בכל יבשת ישנה מדינה בעלת מכרה בדיל חשוב. בדיל מתכתי מופק ממחצביו בעזרת פחם בכבשן. היסוד לא נמצא בכמויות גדולות בקרום כדור הארץ - ריכוזו הוא 2 חלקים למיליון (ppm), לעומת אבץ לדוגמה, שנמצא בריכוז 94 חלקים למיליון.

כמעט חצי מהבדיל המופק בעולם מגיע מדרום־מזרח אסיה. למרות שבדיל נמצא במספר מחצבים, מחצב הבדיל המסחרי היחידי הוא SnO₂.

איזוטופים

לבדיל יש את מספר האיזוטופים היציבים הגבוה ביותר - 10. בנוסף לכך, 18 איזוטופים בלתי יציבים נוספים ידועים.

אמצעי זהירות

כמויות בדיל זעירות שנמצאות במזון משומר אינן מזיקות לאדם, אך ישנן תרכובות בדיל אורגניות רעילות שמצריכות טיפול מיוחד.

ראו גם

• חייל בדיל
• חייל הבדיל

קישורים חיצוניים

• בדיל באתר המחלקה להוראת מדעים של מכון ויצמן למדע.
• בדיל ב-Webelements (אנגלית)
• סרטון הדגמה והסבר על "צעקת הבדיל"