Gunnar Nordberg
El estaño se ha utilizado a lo largo de los siglos hasta los tiempos industriales modernos porque es maleable y se le da forma fácilmente a temperaturas normales, y se mezcla fácilmente con otros metales para formar aleaciones. Una de sus características destacadas es su resistencia a los ácidos ya las influencias atmosféricas.
Ocurrencia y usos
Aunque los yacimientos de estaño están ampliamente distribuidos por todo el mundo, hasta el siglo XVIII el suministro mundial de estaño procedía principalmente de Inglaterra, Sajonia y Bohemia. Hoy, excepto algunos depósitos en Nigeria, China, el Congo y Australia, las fuentes principales se encuentran en el sudeste asiático y Bolivia.
De minerales que contienen estaño, casiterita (SnO2) o hojalata es de la mayor importancia comercial. Está presente en vetas estrechamente conectadas con granito o rocas eruptivas ácidas, pero las cinco sextas partes de la producción mundial total se derivan de depósitos aluviales secundarios resultantes de la desintegración de los depósitos primarios. En Bolivia, los minerales sulfurados, como la estanita (Cu2FeSnS2) y tealita (PbZnSnS2) tienen importancia comercial.
El estaño metálico se utiliza para metales tipo Babbitt y para tubos colapsables en las industrias farmacéutica y cosmética. Debido a su resistencia a la corrosión, el estaño se usa como recubrimiento protector para otros metales. Hojalata es una hoja de hierro o acero que ha sido recubierta con una capa gruesa de estaño sumergiéndola en un baño fundido de ese metal. Se utiliza principalmente para fabricar utensilios domésticos y para utensilios en las industrias de conservas de alimentos y bebidas. A menudo se utiliza con fines decorativos. Terneplato es una lámina de hierro o acero recubierta con una aleación de plomo y estaño que contiene 85% de plomo y 15% de estaño. Se utiliza principalmente para la fabricación de tejas. Espéculo es una aleación de estaño-cobre que contiene de 33 a 50% de estaño, que se puede pulir hasta un alto grado de reflexión. Se utiliza como revestimiento aplicado por deposición electrolítica para impartir brillo a la platería y artículos similares, y para fabricar espejos de telescopios. Un baño de estaño fundido también se usa en la producción de vidrio para ventanas.
Una propiedad importante del estaño es su capacidad para formar aleaciones con otros metales, y tiene varios usos en este campo. Una aleación de estaño-plomo conocida como soldadura blanda es ampliamente utilizado para unir otros metales y aleaciones en las industrias de plomería, automotriz, eléctrica y otras, y como relleno en el acabado de carrocerías de automóviles. El estaño es un constituyente de un gran número de aleaciones no ferrosas, incluido el bronce fosforoso, el latón ligero, el bronce de cañón, el latón de alta resistencia, el bronce al manganeso, las aleaciones de fundición a presión, los metales para cojinetes, el tipo de metal y el peltre. La aleación de estaño-niobio es superconductora y se utiliza en la fabricación de potentes electroimanes.
Cloruro estannico (SnCl4), o cloruro de estaño, se prepara calentando estaño en polvo con cloruro de mercurio o pasando una corriente de cloro sobre estaño fundido. Se utiliza como agente deshidratante en síntesis orgánicas, estabilizador de plásticos y como intermediario químico para otros compuestos de estaño. El cloruro estánnico se encuentra en colorantes y perfumes en la industria del jabón. También se emplea en cerámica para producir revestimientos resistentes a la abrasión o que reflejan la luz. Se utiliza para el blanqueo de azúcar y para el tratamiento de superficies de vidrio y otros materiales no conductores. El pentahidrato de esta sal se usa como mordiente. También se utiliza en el tratamiento de la seda con el fin de dar peso a la tela.
Cloruro de estaño dihidratado (SnCl2· 2H2O), o sal de estaño, se produce disolviendo estaño metálico en ácido clorhídrico y evaporándolo hasta que comienza la cristalización. Se utiliza en tintorerías como mordiente. También sirve como agente reductor en la fabricación de vidrio, cerámica y tintas.
El uso de organoestaño (alquil y arilo) compuestos ha aumentado considerablemente en los últimos años. Los compuestos disustituidos y, en menor medida, los compuestos monosustituidos, se utilizan como estabilizadores y catalizadores en la industria del plástico. Los compuestos trisustituidos se utilizan como biocidas y los tetrasustituidos son intermediarios en la producción de otros derivados. tricloruro de butilestaño o triclorobutilestaño; dicloruro de dibutilestaño, o diclorodibutilestaño; trimetilestaño; cloruro de trietilestaño; cloruro de trifenilestaño, o TPTC; tetraisobutilestaño, o tetraisobutylstannane se encuentran entre los más importantes.
Peligros
Si no se toman precauciones, las plantas y maquinarias pesadas y potentes que se utilizan en las operaciones de dragado y lavado pueden causar daños mecánicos. Los riesgos de quemaduras graves están presentes en los procesos de fundición cuando se manipulan metales fundidos y escorias calientes.
En la etapa final de mejora del concentrado de casiterita y durante la tostación del mineral de sulfuro, se genera dióxido de azufre. El dióxido de azufre y el sulfuro de estaño constituyen un peligro cuando el estaño fundido en bruto se separa del resto de la carga durante el refinado. Este trabajo se realiza en un ambiente muy caluroso y podría producirse agotamiento por calor. El ruido en una draga causado por la descarga de los cangilones de dragado a la planta de lavado primario puede causar daños en la audición de los trabajadores.
Varios estudios informan sobre los peligros asociados con la exposición al radón, los productos de descomposición del radón y la sílice en las minas de estaño. Si bien la mayoría de las operaciones asociadas con la extracción y el tratamiento del mineral de estaño son procesos húmedos, el polvo de estaño y los vapores de óxido pueden escapar durante el embolsado del concentrado, en las salas de mineral y durante las operaciones de fundición (planta mezcladora y extracción del horno), así como durante la limpieza periódica de los filtros de mangas utilizados para eliminar las partículas de los gases de combustión de los hornos de fundición antes de su liberación a la atmósfera. La inhalación de polvo de óxido de estaño sin sílice conduce a una neumoconiosis nodular benigna sin discapacidad pulmonar. El cuadro radiológico es similar a la baritosis. Esta neumoconiosis benigna ha sido llamada estannosis.
El polvo de estaño es un irritante moderado para los ojos y las vías respiratorias; es combustible y reacciona violentamente con oxidantes, ácidos fuertes, azufre en polvo y algunos agentes extintores como el polvo de bicarbonato y el dióxido de carbono.
El estaño ingerido en pequeñas cantidades (mg) no es tóxico (de ahí el uso generalizado de la hojalata en la industria de conservas de alimentos). Los resultados de los experimentos con animales indican que la dosis letal por inyección intravenosa es de unos 100 mg/kg de peso corporal y que la ingestión de cantidades considerables de estaño en polvo puede provocar vómitos pero no lesiones permanentes. Parece que los seres humanos pueden tolerar una ingesta diaria de 800 a 1,000 mg sin efectos nocivos. La absorción del estaño metálico o de sus sales inorgánicas en el tracto alimentario parece ser pequeña.
Varias aleaciones de estaño son perjudiciales para la salud (particularmente a altas temperaturas) debido a las características nocivas de los metales con los que pueden estar aleados (p. ej., plomo, zinc, manganeso).
Los compuestos organoestánnicos son, en general, fuertes irritantes y se ha observado conjuntivitis aguda como resultado de salpicaduras en los ojos, incluso después de un lavado inmediato; también se han informado opacidades corneales. El contacto prolongado de la piel con la ropa humedecida con el vapor, o el derrame directo sobre la piel, han sido responsables de quemaduras locales agudas, dermatitis eritematoide difusa subaguda con prurito y alguna erupción pustulosa en las zonas cubiertas de pelo. La irritación de las vías respiratorias y del tejido pulmonar puede provocar edema pulmonar; el tracto gastrointestinal también puede estar involucrado y se han observado reacciones inflamatorias del conducto biliar, principalmente con los compuestos de dialquilo. Los compuestos orgánicos de estaño pueden dañar el hígado y los riñones; pueden deprimir la respuesta inmune y tener actividad hemolítica. En animales de experimentación, en algunos casos se les ha considerado responsables de la reducción de la fertilidad.
Compuestos de trialquilo y tetraalquilo, en particular cloruro de trietilestaño, causan encefalopatía y edema cerebral, con efectos clínicos de depresión, convulsiones, parálisis flácida y retención urinaria, como se observa en el uso terapéutico después de la administración oral.
Medidas de Seguridad y Salud
Siempre que sea posible, se deben usar sustitutos más seguros en lugar de compuestos de alquil estaño. Cuando sea necesario fabricarlos y usarlos, se debe hacer el uso más amplio posible de sistemas cerrados y ventilación por extracción. El control de ingeniería debe garantizar que no se excedan los límites de exposición. Se debe usar equipo de protección personal y, en las circunstancias apropiadas, se debe usar protección respiratoria. Deben instalarse duchas de emergencia en los lugares de trabajo para permitir que los trabajadores se laven inmediatamente después de las salpicaduras.
La vigilancia médica debe centrarse en las radiografías de ojos, piel y tórax en la exposición a compuestos inorgánicos de estaño, y en los ojos, la piel, el sistema nervioso central, la función hepática y renal y la sangre en la exposición a compuestos orgánicos de estaño. Se ha informado que el mercaprol es útil en el tratamiento de las intoxicaciones por dialquilestaño. Se han sugerido esteroides para el tratamiento del envenenamiento por trietilestaño; sin embargo, sólo la descompresión quirúrgica parece tener valor en la encefalopatía y el edema cerebral provocados por compuestos de trialquilestaño y tetraalquilestaño.
Teniendo en cuenta el hecho de que la mayoría de las minas de estaño se encuentran en países en desarrollo, también se debe prestar atención a los factores climáticos y de otro tipo que influyen en la salud, el bienestar y la capacidad productiva de los trabajadores. Cuando las minas estén geográficamente aisladas, se debe proporcionar un buen alojamiento para todo el personal. Los estándares nutricionales deben mejorarse mediante la educación sanitaria, y los trabajadores deben recibir alimentos adecuados y una buena atención médica.