
قلع از قدیمی ترین فلزات شناخته شده توسط بشر است. همچنین فلز برنز که به عنوان یکی از مهمترین آلیاژها در ریخته گری و متالورژی شناخته میشود بر پایه عناصر مس و قلع است. کشف و استفاده از این فلز، به هزاران سال پیش برمیگردد. رونق تجارت قلع در دوران باستان بین معادن Cornwall و تمدنهای مدیترانه وجود داشته است. اما شکل خالص قلع تقریبا تا ۶۰۰ سال قبل از میلاد کاربردی نداشته است.
قلع از نظر مقاومت در برابر خوردگی، یک فلز میان رده بحساب میآید. اکسیدهای قلع به صورت دانههای سفید و ریز بوده و به آن نمک قلع گفته میشود. این فلز در برابر خوردگی توسط آب مقاوم بوده و اسیدها و بازهای ضعیف بر روی آن اثر نمیگذارند. قلع را می توان جلا داد و به عنوان لایهای برای محافظت از سایر فلزات در مقابل خوردگی استفاده نمود.
قلع برخلاف دیگر فلزات، فلزی نرم ، ضعیف، چکش خوار و قابل انعطاف و خم شدن است. که رنگ آن رنگی ما بین سفید و نقره ای است. این عنصر نسبت به عناصر فلزی دیگر و در بین عناصر گروه ۱۴ نیز نقطه ذوب پایینی دارد و تنها در ۲۳۲ درجه سانتیگراد ذوب می شود. در حالت عادی، قلع دارای دو ساختار آلوتروپ است:
- قلع بتا (β): به نام قلع سفید نیز شناخته می شود و بیشتر برای کاربردهای معمول استفاده میشود.
- قلع آلفا(α): که با نام قلع خاکستری معروف است کاربرد بسیار محدودتری نسبت به نوع β دارد.
از آلیاژهای قلع میتوان برنز، بابیت، پیوتر، مفرغ، آلیاژ ریخته گری شده تحت فشار، پیوتر، برنز فسفردار، فلز سفید و لحیم نرم را نام برد. برنز مهمترین آلیاژ قلع است که از مس و قلع تشکیل شده است. ترکیب قلع با مس باعث کاهش نقطه ذوب و بهبود انعکاس صوتی حاصل از ضربه میشود. آلیاژهای برنز که میزان قلع آنها کمتر از ۵ درصد است «گرید های ناقوسی» مینامند. وجود بیش از ۵ درصد قلع در ترکیب آلیاژی باعث افت شدید مقاومت به ضربه میگردد.
گریدهایی از برنز که در مجسمه سازی کاربرد دارند، ۹ تا ۱۰ درصد قلع دارند. برنز در صنعت کاربرد محدودی دارد و حتما باید عناصر کمکی به ساختار آن افزوده شود (مانند افزودن ۶ درصد سرب به برنز در ساخت شیرآلات صنعتی).
فرایند تولید قلع از سنگهای معدنی طی دو مرحله انجام میشود. مرحله اول شامل تهیه کنسانترهای متشکل از کانیهای فلزی است. در این مرحله کانیهای زائد جداسازی شده و دور ریخته میشوند که به فرایند تغلیظ معروف است. پس از تغلیظ، کنسانترهای که بیشتر دارای ترکیبات اکسیدی است، برای احیا در کوره حرارت داده میشود. پس از این مرحله مذابی از قلع همراه با ناخالصی بدست میآید. در مرحله آخر با روش الکترولیز قلع خام به درجه خلوص ۹۶٫۹۹ درصد تبدیل میشود.
در رابطه با کاربردهای فلز قلع در صنایع مختلف نیز میتوان به صنایع الکترونیک، صنایع فولادی، صنایع برنز، صنایع شیمیایی، صنایع شیشهسازی، صنایع خودرویی و غیره اشاره کرد. البته مهمترین کاربرد فلز قلع به عنوان آلیاژ لحیم میباشد و بخش قابلتوجهی از فلز قلع خالص جهت تولید آلیاژهای قلع برای لحیمکاری در صنایع الکترونیک مصرف میشود.