Tinpest / Tinplaag

Ik heb een aantal (oude) tinnen soldaatjes en andere tinnen voorwerpen en kwam laatst een artikel tegen over tinpest. Eh, tinpest, hoe zit dat dan, met mijn interesse in chemie ging ik op onderzoek uit, maar laten we bij het begin beginnen;

Tin

Dank zij een aantal gunstige eigenschappen heeft tin op meerdere momenten in onze geschiedenis een belangrijke rol gespeeld. Een zeer belangrijke eigenschap van tin is het feit dat zuiver tin nauwelijks giftig is. Het kan bovendien moeilijk door ons lichaam worden opgenomen. Door deze eigenschappen kan tin zonder enig bezwaar lang in contact worden gebracht met voedsel en drank. Tin tast ook de smaak niet aan, is bestand tegen niet te sterke zuren en is deels warmte- en koude isolerend.

Tin kan altijd weer worden omgesmolten en dus worden hergebruikt. Door de lage smelttemperatuur van ca. 232 graad Celsius is tin ook gemakkelijk te smelten en te gieten.

Een ander belangrijk punt is het feit dat tin zich gemakkelijk laat combineren met een aantal andere metalen en zo gebruikt kan worden voor het maken van legeringen waarvan brons en tinsoldeer de meest bekende zijn.

Door al deze eigenschappen heeft tin voor een lange tijd in onze geschiedenis een belangrijke rol gespeeld. Dit mede doordat er in die tijd nog geen kunststoffen en roestvrij staal bestond en glas en aardewerk nog duidelijk minder van kwaliteit waren of, wat later, nog veel te duur waren.

Maar er zijn ook nadelen te noemen. Tin is zacht waardoor het snel krast en deukt en de wat grotere mallen voor massaproductie waren, in de tijd dat nog veel van tin werd gemaakt, tamelijk moeilijk en arbeidsintensief om te maken en mede daardoor zeer kostbaar. En wat een voordeel is, kan ook een nadeel zijn; als het te warm wordt, b.v. door gebruik boven een open vuur, smelt tin vrij gemakkelijk weg.

Ook nu nog kent tin een aantal toepassingen, voornamelijk in de industrie. Voor alle duidelijkheid, er bestaan ook organische tinverbindingen en die zijn wel degelijk giftig. Deze kennen verschillende toepassingen en worden o.a. gebruikt als bestrijdingsmiddel tegen schimmels en insecten. Bij mensen hebben deze verbindingen invloed op het immuunsysteem en het zenuwstelsel. De opname vindt het meest plaats via de luchtwegen en via de huid.

Delven

Tin is een metaal dat in de natuur het meest voorkomt als tinoxide (SnO2) en wel voornamelijk in cassiteriet ook wel tinerts of tinsteen genoemd. Het tinhoudend mineraal, het cassiteriet, wordt uitgehakt, verzameld, ontdaan van ander gesteente en daarna verpulverd. Vervolgens wordt het verpulverde steen gewassen en samen met koolstof verhit in een oven. Door de koolstof wordt de zuurstof uit het tinoxide afgescheiden. Het vloeibare tin (Sn) vloeit vervolgens naar beneden door een soort zeef waar het vervolgens kan worden opgevangen. Hierna wordt het tin nogmaals een paar keer gesmolten om verder te zuiveren. Zo wordt het bijvoorbeeld eenmaal verhit tot net boven de smelttemperatuur van tin waardoor het zich gemakkelijk laat scheiden van alle andere metalen die een veel hoger smeltpunt hebben. Het tin kan ook gewonnen worden door het verhitten van tinhoudend slib. Dit is tin dat door eeuwenlange corrosie uit tinhoudend gesteente is losgekomen en door water werd meegevoerd waarna het zich verzamelde in laaggelegen rustige delen van meestal oude rivierbeddingen. Deze plaatsen zijn nu nauwelijks nog voorhanden.

Tin is een zogenaamd wit metaal. De kleur ligt ergens tussen zilver en aluminium in. Wij hebben het dan over zuiver tin. Maar ook tin met toevoegingen is, als het nieuw is, of met een bepaalde regelmaat schoon wordt gemaakt, zilverkleurig. Er wordt ook wel eens gesproken over zilvertin maar zilver speelt hierin geen enkele rol. Dit is gewoon tin waaraan hooguit iets minder andere stoffen zijn toegevoegd waardoor het langer blank blijft of waaraan een metaal, meestal koper, is toegevoegd waardoor het harder wordt en daardoor na polijsten een nog wat hogere glanst krijgt.

Een uitzondering hierop vormt het jugendstil tin wat soms wel werd verzilverd. In Nederland is er maar een fabriek geweest die jugendstil tin heeft gemaakt. Het verzilveren moet overigens ook niet worden verward met een korte tijd in de geschiedenis waar tin wel werd bekleed met zilverfolie. Ook goudfolie kwam wel voor. Omdat in die tijd de techniek van het galvaniseren (elektrisch overbrengen van metaaldeeltjes) nog niet bekend was werd dit zilver of goudfolie op het tin geplakt. Dit werd echter maar sporadisch gedaan.

Dan nu terug naar Tinpest, volgens Wikipedia:

Tinpest is een verandering in de kristalstructuur van tin. Daarbij gaat de zilverwitte metallieke β-fase, die van 16°C tot 181 °C stabiel is, bij temperaturen onder 13,2 °C over in het grijszwarte α-tin. Het is dus geen corrosie; als men het poederige α-tin omsmelt en bij kamertemperatuur laat stollen, keert de zilverwitte tin gewoon terug.

De faseovergang begint meestal op een beperkt aantal plekken van het tinnen voorwerp en breidt zich langzaam uit. Er ontstaan donkere plekken met blaasjes en oneffenheden.

Bij verdere daling van de temperatuur verloopt het proces sneller, maar bij al te lage temperaturen neemt de groeisnelheid van de nieuwe fase af. De optimale temperatuur voor de overgang ligt rond -48 °C. Bij legeringen van tin met andere metalen kan de overgang zowel bevorderd (legering van tin met Zn of Al) als geremd (tinlegering met Sb of met Bi) worden. Ook een oplossing van tinammoniumchloride (NH₄)₂SnCl₆) in alcohol bevordert het proces.

Tinpest was in de Middeleeuwen een onbegrepen en gevreesd verschijnsel omdat het orgelpijpen in stof deed uiteenvallen. De oorzaak van tinpest werd uiteindelijk in het begin van de 20e eeuw door Ernst Julius Cohen en C. van Eyk vastgesteld.

Munten

Men spreekt hier van tinpest wanneer er witte plekken op een tinnen munt te zien zijn. Het proces kan de munt vernietigen en kan overslaan naar andere tinnen voorwerpen als de munt daarmee in contact komt. Men kan het voorkomen door de munt in een munthouder te stoppen.

We hebben een mooie time-lapse zodat je kan zien hoe tinpest begint en hoe het zijn eigen proces versnelt.

Tot zover Wikipedia, na wat onderzoek blijkt dat het proces eigenlijk niet te stoppen is, sterker nog, als het proces eenmaal begonnen is, is het niet te stoppen. Voorkomen? Hier zijn de meningen over verdeeld, echter, tinpest kan overslaan op andere tinnen voorwerpen, als je deze per stuk verpakt zal het niet kunnen overslaan.

Natuurlijk ga je niet ieder tinnen soldaatje in een plastic zak stoppen. Je kan deze bijvoorbeeld sealen met Paraloid, dit voorkomt overslaan. Ook renaissance wax zou kunnen voorkomen volgens enkele bronnen, echter hebben we hier geen wetenschappelijke onderbouwing voor kunnen vinden.

Veel werk? Ja! Maar voorkomen is beter dan genezen!