Parassita di stagno

Il parassita di stagno è una trasformazione allatropica autocatalitica dell'elemento stagno, che provoca il deterioramento degli oggetti di stagno a basse temperature. Il parassita dello stagno è stato anche chiamato malattia dello stagno , peronospora o lebbra ( lèpre d'étain ).

Fu osservato nell'Europa medievale che le tubature degli organi a canne erano colpite da climi freddi. Non appena la latta ha iniziato a decomporsi, il processo ha accelerato.

Con l'adozione dei regolamenti della Direttiva sulla restrizione delle sostanze pericolose (RoHS) in Europa e regolamenti simili altrove, le leghe tradizionali di saldatura piombo / stagno nei dispositivi elettronici sono state sostituite da stagno quasi puro, introducendo parassiti di stagno e problemi correlati come i baffi di stagno.

Trasformazione allotropica

A 13,2 ° C (circa 56 ° F) e al di sotto, la latta pura si trasforma dall'allotropio metallico duttile argenteo della latta bianca a forma di β alla latta grigia fragile, non metallica, a forma di α con una struttura cubica a diamante. L'inizio della trasformazione è lento a causa di un'elevata energia di attivazione, ma la presenza di germanio (o strutture cristalline di forma e dimensioni simili) o temperature molto basse di circa -30 ° C favorisce l'iniziazione. Vi è anche un grande aumento di volume di circa il 27% associato alla variazione di fase dell'allotropio non metallico a bassa temperatura. Questo spesso fa sì che gli oggetti di stagno (come i pulsanti) si decompongano in polvere durante la trasformazione, da cui il nome parassita di stagno .

La decomposizione si catalizzerà da sola, motivo per cui la reazione accelera una volta iniziata; la semplice presenza di parassiti di stagno porta ad altri parassiti di stagno. Gli oggetti di stagno a basse temperature si disintegreranno semplicemente.

Possibili esempi storici

Spedizione di Scott in Antartide

Nel 1910 l'esploratore polare britannico Robert Scott sperò di essere il primo a raggiungere il Polo Sud, ma fu sconfitto dall'esploratore norvegese Roald Amundsen. A piedi, la spedizione si trascinò attraverso i deserti ghiacciati dell'Antartico, marciando alla ricerca di cache di cibo e cherosene depositati lungo la strada. All'inizio del 1912, alla prima cache, non c'era cherosene; le lattine - saldate con stagno - erano vuote. La causa delle lattine vuote avrebbe potuto essere correlata al parassita di stagno. Alcuni osservatori danno la colpa alla saldatura di scarsa qualità, poiché le lattine di oltre ottant'anni sono state scoperte in edifici antartici con la saldatura in buone condizioni.

Bottoni di Napoleone

La storia viene spesso raccontata degli uomini di Napoleone che si congelano nell'amaro Inverno russo, i loro vestiti si sfaldano mentre i parassiti di stagno mangiano i bottoni. Ciò sembra chiaramente essere una leggenda urbana, e non vi è alcuna prova che esistessero pulsanti difettosi, e quindi non possono essere stati un fattore che ha contribuito al fallimento dell'invasione. I critici della teoria sottolineano che lo stagno utilizzato sarebbe stato piuttosto impuro e quindi più tollerante alle basse temperature. I test di laboratorio dimostrano che il tempo necessario per lo stagno non legato per sviluppare un significativo danno da parassiti di stagno a temperature inferiori è di circa 18 mesi, che è più del doppio della lunghezza dell'invasione. È chiaro però che alcuni dei reggimenti impiegati nella campagna avevano bottoni di latta e che la temperatura raggiungeva valori sufficientemente bassi (sotto -40 ° C o F). Tuttavia, nessuno dei molti racconti dei sopravvissuti menziona problemi con i bottoni ed è stato suggerito che la leggenda è una fusione di un caso di disintegrazione dei bottoni di latta russi in un magazzino dell'esercito nel 1860 e lo stato assolutamente disperato dell'esercito di Napoleone che trasforma i soldati in mendicanti sfilacciati.

Parassita di stagno moderno dall'adozione di RoHS

Con l'adozione dei regolamenti della Direttiva sulla restrizione delle sostanze pericolose (RoHS) in Europa e in California che vietano la maggior parte degli usi del piombo, e regolamenti simili altrove, il problema del parassita di stagno è tornato, poiché alcuni produttori che precedentemente utilizzavano leghe di stagno / piombo ora usano prevalentemente leghe a base di stagno. Ad esempio, i cavi di alcuni componenti elettrici ed elettronici sono placcati con stagno puro. In ambienti freddi, questo può cambiare in stagno grigio a modifica α, che non è elettricamente conduttivo, e cade dai cavi. Dopo il riscaldamento, torna alla latta bianca di modifica β, che è elettricamente conduttiva e può causare cortocircuiti elettrici e guasti alle apparecchiature. Tali problemi possono essere intermittenti quando le particelle di stagno in polvere si muovono. Il parassita dello stagno può essere evitato legando con piccole quantità di metalli elettropositivi o semimetalli solubili nella fase solida dello stagno, ad esempio antimonio o bismuto, che impediscono la decomposizione.