Kalay
Kalay, beyaz renkli yumuşak bir metaldir. Kimyasal simgesi Sn, atom numarası 50, atom ağırlığı 118,69 olan bu elementin en önemli özelliği, asitli maddelere karşı çok dayanıklı olmasıdır. Katışıksız kalayın göz alıcı bir parıltısı vardır. Kolayca biçimlendirilebilir ve 0,03 milimetreden daha ince yapraklar haline getirilebilir; bu metal yapraklara “kalay folyo” denir. Kalayın insan vücudu üzerinde zehirleyici herhangi bir etkisi yoktur, bu nedenle besin maddelerinin taşınmasında ve korunmasında rahatlıkla kullanılabilir.
İnce bir dökme kalay çubuk (döküm konusu, METAL maddesinde anlatılmıştır) büküldüğünde bir çıtırtı çıkarır; bu sesin, metalin içindeki kristallerin birbirlerine sürtünerek ezilmesinden kaynaklandığı sanılır. Katışıksız kalay uzun süre çok düşük sıcaklıklarda tutulduğunda, fiziksel biçimini değiştirerek gri renkli bir toz haline dönüşür. Kalaya çok az miktarda kurşun, bizmut ya da antimon katılırsa bu tür bir dönüşüm gerçekleşmez. Kalay 232°C’de erir; bu sıcaklık, pek çok başka katışıksız metalin erime noktasından oldukça düşüktür.
Konserve kutularının yapımında kullanılan teneke denen metal levhalar, kalaylanmış, yani kalay kaplanmış çelik saclardır. Çelik sacların, yani ince çelik levhaların kalaylanmasında sac, ya erimiş kalay banyosuna daldırılır ya da ELEKTROLİZ maddesinde anlatılan elektrolitik kaplama yöntemiyle kaplanır. Eskiden bakır kap ve tencereler, ısıtılarak üstlerine kalay tozu serpilir ve böylece kalaylanırdı. Kalay, havayla temas etmediği zaman asitli maddelere karşı çok dayanıklıdır; bu nedenle hava sızdırmayan yiyecek kapları ve konserve kutulan, kalay kaplı metal saclardan yapılır.
Kalay eskiden diş macunu ve merhem tüpü gibi elle sıkılabilen tüplerin yapımında, kalay folyo ise tütün ve şeker gibi maddelerin ambalajında kullanılırdı; ama bugün bu tür uygulamalarda kalayın yerini büyük ölçüde alüminyum ve plastikler almıştır. Aslında katışıksız kalay çok pahalı olduğundan, bazı nitelikli gereçlerin dışında hemen hemen hiçbir zaman tek başına kullanılmaz. Bunun için ya kurşun ve kalay alaşımlarından ya da kalayla kaplanmış kurşun folyolardan yararlanılır.
En önemli kalay alaşımları, tunç (bakır ve kalay), top metali (bakır, kalay ve çinko) ve lehimdir (kurşun ve kalay). Lehimin erime noktası, kendisini oluşturan kurşun ve kalayın erime noktalarından daha düşüktür. Wood metali denen kalay alaşımının erime noktası daha da düşüktür (71°C); balmumu da hemen hemen aynı sıcaklıkta erir. Wood metali binalarda, yangın söndürme tesisatındaki su püskürtme memeleri için tıkaç olarak kullanılır. Yangın başlarsa, bu tıkaçlar kolayca erir ve su otomatik olarak püskürmeye başlar.
Motor yataklarının ve benzeri makine parçalarının yapımında kullanılan Babbitt metali ile öteki alaşımlara da kalay katılır. Yataklar, makinenin yapıldığı malzemeye göre daha yumuşaktır ve taşıdıkları makine parçası yerine kendileri aşınarak koruma işlevi görürler. Matbaa harflerinin döküldüğü metal, çan metali ve kral madeni de kalay içerir.
Yaklaşık İÖ 1000’de, Akdeniz’in doğusunda yaşamakta olan Fenikeliler’in çeşitli adalardan kalay çıkardıkları bilinmektedir; bu adaların İngiltere’de Cornvvall açıklarındaki Scilly Adaları olduğu sanılmaktadır. Kalay cevheri (kalay içeren taş ve topraklar) genellikle, granit ve başka kayaçların çatlaklarını dolduran damarlar halinde bulunur. Bu damarlarda kalay metal halinde değil, kimyasal bir bileşik durumundadır; kalay oksit yapısındaki bu bileşiğe kasiterit denir.
Dünyadaki en önemli kalay yatakları, Malezya, SSCB, Bolivya, Tayland, Çin ve Endonezya’dadır. Bolivya’da kalay, And Dağları’nın doruklarındaki yataklardan çıkarılır; ama öteki yerlerde genellikle, suların sürükleyerek ırmak yataklarında ya da düzlüklerde biriktirdiği çökellerden elde edilir. Alüvyon çökeli ya da plaser çökeli denen bu yataklar, yüzeye oldukça yakındır.
Kalay üretiminde, önce cevher iyice kırılır ve üstüne su püskürtülerek içindeki kum ve killerden arındırılır. Bu durumdaki cevhere, “derişki” ya da “konsantre” denir. Daha sonra cevher, kömür ve kireçtaşı ile birlikte bir yüksek fırında eritilir. Metal eriyince, istenmeyen maddeler sıvının yüzeyine yükselir; cüruf denen bu maddeler sıyrılıp alınır ya da erimiş kalay, fırının altından dışarı çekilir. Kalay daha sonra bir başka kazanda yeniden eritilerek arılaştırılır. Bu işlemde karışım, içine basınçlı hava ya da buhar püskürtülerek çalkalanır ya da yeni kesilmiş ağaç sopalarla karıştırılır. Bu işlem kalayın içinde nem oluşmasına ve eriyiğin şiddetle kaynamasına yol açar; bunun sonucunda da içindeki geri kalan bütün istenmeyen maddeler, yani katışkılar cüruflaşarak yüzeye çıkar, buradan da sıyrılarak alınır. Kalay daha da arılaştırılmak isteniyorsa elektroliz işleminden geçirilir.
