Преглед на кода на Калай

{{Химичен елемент
	
| вид				=блестящ и сребристо-бял – β-калай (ляво);<br>сиво-черен – α-калай (дясно)
| картинка			=Sn-Alpha-Beta.jpg
	
| име				=Калай
| вляво				=[[Индий]]
| вдясно			=[[Антимон]]
| отгоре			=[[Германий|Ge]]
| отдолу			=[[Олово|Pb]]
| група				=14
| период			=5
| блок				=p
| серия				=слаб метал
| серия_коментар		=
| конфигурация			=&#91;[[Криптон|Kr]]&#93; 4d<sup>10</sup> 5s<sup>2</sup> 5p<sup>2</sup>
| конфигурация_коментар		=
| електрони_на_ниво		=2, 8, 18, 18, 4
| електрони_на_ниво_коментар	=
| CAS_номер			=
| CAS_номер_коментар		=
	
| атомна_маса			=118,710
| атомна_маса_коментар		=
| атомен_радиус			=145
| атомен_радиус2		=145
| атомен_радиус_коментар	=
| ковалентен_радиус		=139±4
| ковалентен_радиус_коментар	=
| ван_дер_Ваалс			=217
| ван_дер_Ваалс_коментар	=
| окс_състояния			='''4''', 3,<ref>{{cite web|title=SnH3|url=http://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=B1001467&Units=SI|work=NIST Chemistry WebBook|publisher=National Institure of Standards and Technology|lang=en}}</ref> '''2''', 1,<ref>{{cite web|title=HSn|url=http://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C13940255&Units=SI|work=NIST Chemistry WebBook|publisher=National Institute of Standards and Technology|lang=en}}</ref> −1, −2, −3, '''−4'''
| окс_състояния_коментар	=
| оксид				=SnO<sub>2</sub> (амфотерен);<br>SnO (неутрален)
| оксид_коментар		=
| електроотрицателност		=1,96
| електроотрицателност_коментар =
| йон_потенциал			=708,6
| йон_потенциал2		=1411,8
| йон_потенциал3		=2943
| йон_потенциал4		=3930,3
| йон_потенциал_коментар	=([[моларни йонизационни енергии на химичните елементи|още]])
	
| агрегатно			=твърдо вещество
| агрегатно_коментар		=
| алотропи			=β-калай (бял калай);<br>α-калай (сив калай)
| алотропи_коментар		=
| крист_структура		=четириъгълна
| крист_структура_коментар	=<br>(β-калай)
| крист_структура2		=кубична осмостенна
| крист_структура_коментар2	=<br>(α-калай)
| плътност			=α: 5769 kg/m<sup>3</sup><br>β: 7265
| плътност_коментар		=
| топене_K			=505,08
| топене_коментар		=
| кипене_K			=2875
| кипене_коментар		=
| моларен_обем			=16,239×10<sup>-6</sup>
| моларен_обем_коментар		=
| тройна_точка_темп		=
| тройна_точка_налягане		=
| тройна_точка_коментар		=
| крит_точка_темп		=
| крит_точка_налягане		=
| крит_точка_коментар		=
| топл_топене			=7,03
| топл_топене_коментар		=
| топл_изпарение		=296,1
| топл_изпарение_коментар	=
| налягане_пара_T1		=1497
| налягане_пара_T10		=1657
| налягане_пара_T100		=1855
| налягане_пара_T1k		=2107
| налягане_пара_T10k		=2438
| налягане_пара_T100k		=2893
| скорост_звук			=2730
| скорост_звук_коментар		=при 25 [[целзий|°C]]
| топл_капацитет		=217
| топл_капацитет_коментар	=
| електропроводимост		=9,1×10<sup>6</sup>
| електропроводимост_коментар	=при 0 [[целзий|°C]]
| елсъпротивление		=0,115
| елсъпротивление_коментар	=при 0 [[целзий|°C]]
| топлопроводимост		=66,8
| топлопроводимост_коментар	=
| магнетизъм			=α: [[диамагнетизъм|диамагнитен]]<br>β: [[парамагнетизъм|парамагнитен]]
| магнетизъм_коментар		=<ref>{{cite book | url=https://web.archive.org/web/20110303222309/http://www-d0.fnal.gov/hardware/cal/lvps_info/engineering/elementmagn.pdf|chapter=Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds | last=Lide | first=D. R. | title=CRC Handbook of Chemistry and Physics | edition=86th | location=Boca Raton (FL) | publisher=CRC Press | year=2005 | isbn=0-8493-0486-5 | lang=en }}</ref>
| модул_еластичност		=50
| модул_еластичност_коментар	=
| модул_срязване		=18
| модул_срязване_коментар	=
| модул_натиск			=58
| модул_натиск_коментар		=
| коефициент_Поасон		=0,36
| коефициент_Поасон_коментар	=
| твърдост_Моос	        	=
| твърдост_Моос_коментар	=
| твърдост_Викерс		=
| твърдост_Викерс_коментар      =
| твърдост_Бринел		=50 – 440
| твърдост_Бринел_коментар 	=
	
| наименование			=
| открит_от			=
| открит_през			=≈3500 г. пр.н.е.
| изолиран_от			=
| изолиран_през			=
	
| изотопи			=
{{химичен елемент/изотоп стабилен|символ=Sn|масово_число=112|честота=0,97 %|firstlinks=yes}}
{{химичен елемент/изотоп стабилен|символ=Sn|масово_число=114|честота=0,66 %|firstlinks=no}}
{{химичен елемент/изотоп стабилен|символ=Sn|масово_число=115|честота=0,34 %|firstlinks=no}}
{{химичен елемент/изотоп стабилен|символ=Sn|масово_число=116|честота=14,54 %|firstlinks=no}}
{{химичен елемент/изотоп стабилен|символ=Sn|масово_число=117|честота=7,68 %|firstlinks=no}}
{{химичен елемент/изотоп стабилен|символ=Sn|масово_число=118|честота=24,22 %|firstlinks=no}}
{{химичен елемент/изотоп стабилен|символ=Sn|масово_число=119|честота=8,59 %|firstlinks=no}}
{{химичен елемент/изотоп стабилен|символ=Sn|масово_число=120|честота=32,58 %|firstlinks=no}}
{{химичен елемент/изотоп стабилен|символ=Sn|масово_число=122|честота=4,63 %|firstlinks=no}}
{{химичен елемент/изотоп стабилен|символ=Sn|масово_число=124|честота=5,79 %|firstlinks=no}}
{{химичен елемент/изотоп разпад1|символ=Sn|масово_число=126|честота=[[радиоизотоп|радио]]|период_полуразпад=2,3×10<sup>5</sup> г.|тип_разпад=[[бета-разпад|β<sup>-</sup>]]|продукт_символ=Sb|продукт_масово_число=126}}
}}

'''Калай''' е [[химичен елемент]] от [[група 14 на периодичната система|четиринадесета група]], [[период 5 на периодичната система|пети период]] на [[периодична система|периодичната таблица]] на [[Дмитрий Менделеев|Менделеев]]. Обозначава се със символа '''Sn''' ({{lang|la|Stannum}}), а атомният му номер е 50. Отнася се към групата на леките метали. Калаят има две алотропни модификации: устойчив под 13,2&nbsp;°C α-калай с кубична кристална решетка и устойчивият над 13,2&nbsp;°C β-калай с тетрагонална кристална решетка. Има общо 10 стабилни [[изотоп]]а. Поради много слабата си оксидация се използва да покрива други метали и да ги предпазва от корозия. Поради ниската си токсичност се използва при изработване на [[консерва|консервни]] кутии и други контейнери. Една от първите сплави, изработена от хората, е [[бронз]]ът, който представлява [[сплав]] на [[мед]] и калай.

== История ==
[[Файл:Sword bronze age (2nd version).jpg|мини|ляво|Голям церемониален [[кинжал]] от 1500 – 1300 г. пр.н.е., [[Франция]]]]
Добивът и употребата на калай могат да бъдат проследени чак до началото на [[Бронзова ера|бронзовата ера]] – около 3000 г. пр.н.е., когато е наблюдавано, че мед с различни концентрации на други метали има различни характеристики.<ref>{{Cite book|surname1=Cierny|given1=J.|surname2=Weisgerber|given2=G.|year=2003|chapter=The „Bronze Age tin mines in Central Asia|editor1-last=Giumlia-Mair|editor1-first=A.|editor2-last=Lo Schiavo|editor2-first=F.|title=The Problem of Early Tin|at=pp. 23 – 31|location=Oxford|publisher=Archaeopress|isbn=1841715646|ref=harv|postscript=}}</ref> Най-ранните бронзови предмети съдържат калай или [[арсен]] по-малко от 2% и по тази причина се счита, че са случайно попаднали в сплавта от медните [[руда|руди]].<ref name="penhallurick1986">{{Cite book|last=Penhallurick|first=R.D.|year=1986|title=Tin in Antiquity: its Mining and Trade Throughout the Ancient World with Particular Reference to Cornwall|location=London|publisher=The Institute of Metals|isbn=0904357813|ref=harv|postscript=}}</ref> Прибавянето на арсен или калай към медта я прави по-твърда и прави леенето и коването значително по-лесно. Това води до революционизиране на техниките за направа на метални предмети и извежда човечеството от [[Каменно-медна епоха|медната]] до бронзовата епоха около 3000 пр.н.е.<ref name="penhallurick1986"/><ref>{{Cite book|last1=Charles|first1=J.A.|year=1979|chapter=The development of the usage of tin and tin-bronze: some problems|editor1-last=Franklin|editor1-first=A.D.|editor2-last=Olin|editor2-first=J.S.|editor3-last=Wertime|editor3-first=T.A.|title=The Search for Ancient Tin|at=pp. 25 – 32|location=Washington D.C.|publisher=A seminar organized by Theodore A. Wertime and held at the Smithsonian Institution and the National Bureau of Standards, Washington D.C. March 14 – 15, 1977|ref=harv|postscript=}}</ref>

Първото доказателство за използване на калай при направата на бронз датира от 3000 г. пр.н.е. и идва от [[Близък изток|Близкия изток]] и [[Балкани]]те.<ref name="penhallurick1986"/> Все още не е ясно къде за първи път е започнал да се добива калаят, тъй като [[Минно дело|мините]] са рядкост и са на големи разстояния. Открити са находки от този период и в долините на реките Тигър и Ефрат.<ref name=":0">{{Цитат книга|last=Лефтеров|first=Димитър|title=Химичните елементи и техните изотопи|year=2015|publisher=Издателство на БАН „Проф. Марин Дринов“|isbn=978-954-322-831-7|pages=94 – 98}}</ref> Използването на калая за изработката на предмети е причина за настъпването на бронзовата ера.<ref name=":0" /> Първата мина в Европа изглежда е била на границата между [[Германия]] и [[Чехия]] около 2500 г. пр.н.е. и оттам калаят е пренесен до [[Балтийско море|Балтийско]] и [[Средиземно море]]. Около 2000 г. пр.н.е. калаят е разпространен в цяла Европа.<ref name="penhallurick1986"/> Минното дело е в разцвета си по време на Римската империя – 300 г. пр.н.е. до 100 г.<ref name="Gerrard2000">{{Cite book|last=Gerrard|first=S.|year=2000|title=The Early British Tin Industry|location=Stroud|publisher=Tempus Publishing|isbn=0752414526|ref=harv|postscript=}}</ref> Търсенето на калай става значително и търговията с него сред средиземноморските държави става една от най-важните.<ref>{{Cite book|surname=Lo Schiavo|given=F.|year=2003|chapter=The problem of early tin from the point of view of Nuragic Sardinia|editor1-last=Giumlia-Mair|editor1-first=A.|editor2-last=Lo Schiavo|editor2-first=F.|title=The Problem of Early Tin|at=pp. 121 – 132|location=Oxford|publisher=Archaeopress|isbn=1841715646|ref=harv|postscript=}}</ref><ref>{{Cite book|surname=Pulak|given=C.|year=2001|chapter=The cargo of the Uluburun ship and evidence for trade with the Aegean and beyond|editor1-last=Bonfante|editor1-first=L.|editor2-last=Karageogrhis|editor2-first=V.|title=Italy and Cyprus in Antiquity: 1500 – 450 BC|at=pp. 12 – 61|location=Nicosia|publisher=The Costakis and Leto Severis Foundation|isbn=9963810233|ref=harv|postscript=}}</ref> По време на [[Средновековие]]то [[Пиренейски полуостров|Иберия]] и Германия загубват значението си в добива на калай, докато [[Корнуол]] и [[Девън]] започват да доминират европейския пазар.<ref name="Gerrard2000"/>

В [[Далечен изток|Далечния изток]], от [[Китай]] до [[Малайзия]], калаят започва да се добива между 3-тото и 2-рото хилядолетие преди новата ера, като най-добре разработените залежи са в [[Юнан]], но тяхната експлоатация започва около 700 г. пр.н.е., както свидетелстват запазени документи от династиите [[Хан (династия)|Хан]], [[Сун]] и [[Тан]].<ref>{{Cite book|last=Murowchick|first=R.E.|year=1991|title=The Ancient Bronze Metallurgy of Yunnan and its Environs: Development and Implications|location=Michigan|publisher=Ann Arbour|ref=harv|postscript=}}</ref>

В останалите части на света добивът на калай започва значително по-късно. Така например в [[Африка]] народите [[банту]] добиват и използват калая между 11-и и 15 век,<ref name="penhallurick1986"/> в [[Америка]] добивът му започва около 1000 г., а в [[Австралия]] – около 17 век. В днешно време, след срива на пазара през октомври 1985 г., цената на калая става наполовина.<ref>{{cite book|title = Tin in the World Economy|url = https://archive.org/details/tininworldeconom0005thob|last = Thoburn|first = John T.|publisher = Edinburgh University Press|year = 1994|isbn = 0748605169}}</ref>

== Произход на името ==
[[Латинско]]то име на елемента ''stannum'' е свързано със санскритска дума, означаваща „устойчив, здрав“, и първоначално се е отнасяла към сплав от [[олово]] и [[сребро]], а по-късно – към друга, имитираща я [[сплав]], съдържаща около 67% калай; някъде към [[6 век]] с тази дума започва да се нарича само калаят.

В българския език думата е заемка от [[Турски език|турски]] (''kalay''), като варианти на турската форма са разпространени в много азиатски езици и се предполага, че думата произлиза от името на град в [[Малака]], откъдето е изнасян металът.<ref>{{cite book | last = Георгиев | first = В. И. (ред.) | year = 1979 | title = Български етимологичен речник. Том II | publisher = Издателство на Българската академия на науките | location = София | pages = 158}}</ref>

== Физични свойства ==
[[Файл:Tin-2.jpg|мини|ляво|Капка разтопен калай]]
Калаят е сребристобял, мек и ковък метал с кристална структура. Съществува в 2 алотропни модификации – белият (метален) калай при ниски температури се превръща в прах – сив калай. Когато парче калай се извие, се чува пукане, известно като „плачът на калая“.<ref name="Hol1985">{{cite book|publisher = Walter de Gruyter|year = 1985|edition = 91 – 100|pages = 793 – 800|isbn = 3110075113|title = Lehrbuch der Anorganischen Chemie|first = Arnold F.|last = Holleman|coauthors = Wiberg, Egon; Wiberg, Nils;|chapter = Tin| език = de}}</ref>

β-калай (метална форма), която съществува при стайна температура и по-високи температури, е мек и ковък, α-калай (неметална форма) се образува, когато се охлади под 13,2&nbsp;°C и е крехък. Той има диамантена [[кристална структура]], подобно на [[диамант]], [[силиций]] или [[германий]]. α-калаят има само неметални свойства. Той е сив прахообразен материал, без обща употреба, само с няколко специализирани [[полупроводник]]ови приложения.<ref name="Hol1985"/> α-калай и β-калай са по-известни като ''сив калай'' и ''бял калай'' съответно. Още две алотропни форми, γ и σ, съществуват при температура над 161&nbsp;°C и налягане над няколко [[Паскал (единица)|GPa]].<ref>{{cite journal|first = A. M.|last = Molodets|coauthors = Nabatov, S. S.|title = Thermodynamic Potentials, Diagram of State, and Phase Transitions of Tin on Shock Compression|journal = High Temperature|volume = 38|issue = 5|year = 2000|pages = 715 – 721|doi = 10.1007/BF02755923|ref = harv}}</ref> Макар α-β трансформацията да става при температура 13,2&nbsp;°C, примеси (напр. Al, Zn и т.н.), снижават температурата на прехода под 0&nbsp;°C и при добавянето на Sb или Bi преобразуването може изобщо да не се прояви, което повишава издръжливостта на калая.<ref name="Schwartz">{{cite book|first = Mel|last = Schwartz |title = Encyclopedia of Materials, Parts and Finishes|url = https://archive.org/details/encyclopediaofma0000schw|edition = 2nd|chapter = Tin and Alloys, Properties|publisher = CRC Press|year = 2002|isbn= 1566766613}}</ref>

Това преобразуване е известно като ''калаена болест'' или [[калаена чума]]. То представлява особен проблем в северната част на [[Европа]] през 18 век, когато тръбите на [[Орган (музика)|органи]] от калаена сплав понякога се повреждат по време на дълги студени зими. Някои източници също твърдят, че по времето на [[Наполеон]] и Руската кампания от 1812 г., температурите стават ниски и е толкова студено, че калаените копчетата на войнишките униформи се разпадат постепенно, което допринася за разгрома на [[Великата армия]].<ref>{{cite book|last = Le Coureur|first = Penny|coauthors = Burreson, Jay|title = Napoleon's Buttons: 17 Molecules that Changed History|place = New York|publisher = Penguin Group USA|year = 2004}}</ref>

Търговският калай (99,8%) устоява на тези трансформации поради действието на малки количества от [[бисмут]], [[антимон]], [[олово]], [[сребро]] и други примеси. Сплавни елементи като мед, антимон, бисмут, [[кадмий]] и сребро увеличават твърдостта на калая, който, като правило, обикновено доста лесно образува твърди, крехки интерметални фази, които често са нежелани.

Температурата му на топене е приета за фиксирана точка по Международната температурна ска̀ла ITS-90, използвана като калибровъчен стандарт за термометри.<ref name=":0" />

=== Изотопи ===
Калаят е елемент с най-голям брой [[Стабилен изотоп|стабилни изотопи]] – десет, като те включват всички с атомните маси между 112 и 124, с изключение на 113, 121 и 123. От тях най-разпространените са <sup>120</sup>Sn (почти една трета от всичкия калай), <sup>118</sup>Sn и <sup>116</sup>Sn, а най-слабо разпространеният е <sup>115</sup>Sn. Калаят, с трите си най-разпространени изотопа <sup>115</sup>Sn, <sup>117</sup>Sn и <sup>119</sup>Sn, е сред най-лесните за откриване и анализиране елементи с помощта на ЯМР ([[ядрен магнитен резонанс]]) [[спектроскопия]].<ref>{{cite web| url = http://www.nyu.edu/cgi-bin/cgiwrap/aj39/NMRmap.cgi| title =Interactive NMR Frequency Map| accessdate = 5 май 2009|archive-url = http://web.archive.org/web/20090114081015/http://www.nyu.edu:80/cgi-bin/cgiwrap/aj39/NMRmap.cgi |archive-date = 2009-01-14}}</ref> Стабилните му изотопи имат следното съотношение на Земята и процес на синтезиране в звездите:<ref name=":0" />

Този голям брой стабилни изотопи се смята за пряк резултат от факта, че калаят има [[атомно число]] 50, което се счита за „магическо число“ в ядрената физика. Има още 28 допълнителни известни нестабилни изотопи, които включват всички останали с атомни маси между 99 и 137. Почти всички радиоактивни изотопи имат период на полуразпад по-малък от една година.<ref>{{cite journal|first = Phil|last = Walker|title = Doubly Magic Discovery of Tin-100|journal = [[Physics World]]|volume = 7|issue = June|year = 1994|url = http://physicsworldarchive.iop.org/index.cfm?action=summary&doc=7%2F6%2Fphwv7i6a24%40pwa-xml&qt=|ref = harv|archive-date = 2008-04-30|access-date = 2011-04-09|archive-url = https://web.archive.org/web/20080430074438/http://physicsworldarchive.iop.org/index.cfm?action=summary&doc=7%2F6%2Fphwv7i6a24%40pwa-xml&qt=}}</ref>

Изотопът <sup>129</sup>Sn има [[ефект на Мьосбауер|мьосбауерово]] гама ниво е енергия 23,871 keV, даващо възможност да се изучава структурата на калаените химични съединения чрез гама-спектроскопия и провеждането на научни експерименти.<ref name=":0" />

== Химични свойства ==
Калаят е химичен елемент, член на 14-а група, под номер 50 и химичен знак Sn. Има атомно тегло 118,710.<ref name=":0" /> Електронната конфигурация на последните два електронни слоя е 4s<sup>2</sup>4p<sup>6</sup>5s<sup>2</sup>5p<sup>2</sup>. Благодарение на четирите си електрона във външната електронна обвивка, калаят образува стабилни съединения от втора и четвърта валентност. Той е по-реактивен от [[Германий|германия]]. Реагира лесно с [[хлор]] и [[бром]].<ref name=":1">{{Цитат книга|last=Киркова|first=Елена|title=Химия на елементите и техните съединения|year=2013|publisher=Университетско издателство „Св. Климент Охридски“|location=София|isbn=978-954-07-3504-7|pages=235 – 250}}</ref> При висока температура реагира с водни пари:

<chem>Sn + 2H2O(g) ->[{t}] SnO2 + 2H2 ^</chem>.

От разредените киселини му действа само азотната:<ref name=":1" />

<chem>3Sn + 8HNO3 -> 3Sn(NO3)3 + 2NO + 4H2O</chem>

<chem>Sn + 2kH2SO4 -> SnSO4 + SO2 + 2H2O</chem>

<chem>Sn + 4kHCl -> H2[SnCl4] + H2 ^</chem>.

При реакция с концентрирана HNO<sub>3</sub> калаят се окислява до четвърта степен, при което се получава трудно разтворима бяла утайка от β-калаена киселина:<ref name=":1" />

<chem>Sn + 4kHNO3 -> H2SnO3 + 4NO2 + H2O</chem>.

В алкална среда на горещо оксиление също се стига до четвърта степен:<ref name=":1" />

<chem>Sn + 2KOH + 4H2O ->[{t}] K2[Sn(OH)6] + 2H2 ^</chem>.

=== Неорганични съединения ===
Химически калаят е класифициран като металоид, защото химичните му свойства попадат между метални и неметални, подобно на [[Силиций|силиция]] и [[Германий|германия]].

Калаят взаимодейства лесно със силни киселини и алкални метали, но не атакува забележимо неутрални разтвори.<ref name=":0" /> Хлорът, бромът и йодът реагират с калая, но флуорът взаимодейства слабо с него при стайна температура.<ref name=":0" /> Калаят образува диоксид (SnO<sub>2</sub>), а с водорода –летлив тетрахидрид H<sub>4</sub>Sn.<ref name=":0" /> С хлора образува дихлопид (SnCl<sub>2</sub>) и тертахлорид (SnCl<sub>4</sub>). С алкалните метали образува станати (SnO<sub>3</sub><sup>-</sup>).<ref name=":0" />

Устойчив е на [[корозия]] от всякакъв вид [[вода]] – морска, питейна, дестилирана, но може да бъде атакуван с киселини и някои киселинни соли. Той може да бъде полиран до съвършенство и се използва като защитно покритие на други метали, за да се предотврати корозия и други химични реакции. Калаят може да играе роля на катализатор при наличие на кислород в разтвора.<ref name="Hol1985" />

=== Органични съединения ===
В органичните съединения калаят обикновено е от +4 степен на окисление.<ref name=":0" /> Известни са четири серии органични калаени съединения: R<sub>4</sub>Sn, R<sub>3</sub>SnX, R<sub>2</sub>SnX<sub>2</sub> и RSnX<sub>3</sub>.<ref name=":0" /> R обикновено е бутилова, октилова и фенилова група, а Х най-често е флуор, хлор, оксид, хидроксид или карбоксилат.<ref name=":0" /> Първото органично съединение на калая е диетилкалаеният дийодид Sn(C<sub>2</sub>H<sub>5</sub>)<sub>2</sub>I<sub>2</sub>, синтезиран през 1849 г. от Едуард Франкланд.<ref name=":0" />

Химичните, физичните и биологичните свойства на неорганичните калаени съединения силно се отличават от органичните му съединения.<ref name=":0" /> Оформено е мнението, че неограничните съединения не са високо токсични, тъй като не се абсорбират добре от тъканите.<ref name=":0" /> Известни са около 250 органични калаени съединения, като малка част от тях се произвеждат, но само около 36 се смятат за токсични.<ref name=":0" />

Интерес към калаените съединения е проявен през Първата световна война като средство против гъбични инфекции.<ref name=":0" /> На основата на (C<sub>6</sub>H<sub>5</sub>)<sub>3</sub>SnOOCH<sub>3</sub> е разработен ефективен препарат против гъбични заболявания при картофите и цвеклото.<ref name=":0" /> Препаратът също стимулира растежа.<ref name=":0" /> За борба с гъбичните образувания в съоръженията от хартиената промишленост се използва трибутилкалаен хидроксид.<ref name=":0" />

== Разпространение и добив ==
[[Файл:cassiterite09.jpg|мини|Руда каситерит, основната руда за добив на калай]]
[[Файл:Cassiterite-121379.jpg|мини|Кристали на каситерит]]
Калаят е 49-ият по разпространение елемент в [[земна кора|земната кора]], като представлява 2 [[Безразмерни единици за следови и ултра-следови съдържания|ppm]] (сравнено със 75 ppm за цинка, 50 ppm за медта, и 14 ppm за оловото).<ref>{{harvnb|Emsley|2001|pp=124, 231, 449 and 503}}</ref> Калаят не се намира в природата като чист елемент и се добива от различни руди. От минералите, които съдържат калай, най-важният е [[каситерит]]ът, калаен камък<ref name=":0" /> (SnO<sub>2</sub>), като малки количества се получават и от [[станин]]. Минералите с калай се свързват обикновено с различни [[гранит|гранитни скали]], съдържащи около 1% калаен оксид.<ref name="I230527">{{cite web|publisher = International Tin Research Institute|title = Tin: From Ore to Ingot|date = 1991|url = http://www.itri.co.uk/pooled/articles/BF_TECHART/view.asp?Q=BF_TECHART_230527|archiveurl = //web.archive.org/web/20090322030548/http://www.itri.co.uk/pooled/articles/BF_TECHART/view.asp?Q=BF_TECHART_230527|archivedate = 22 март 2009|accessdate = 21 март 2009|архив_дата = 2009-03-22|архив_уеб_адрес = https://web.archive.org/web/20090322030548/http://www.itri.co.uk/pooled/articles/BF_TECHART/view.asp?Q=BF_TECHART_230527}}</ref> В свободно състояние се намира в някои златоносни пясъци.<ref name=":1" /> Минералът каситерит съдържа около 78% калай. В процеса на производство рудата се разбива на частици със средни размери от порядъка на 10 mm, след което каситеритът, поради по-голямата си плътност, се отделя чрез вибрационно-гравитационен метод от скалната маса. Като допълнение се използва [[Флотация|флотационен]] метод за обогатяване на рудата. По този начин се постига повишаване на съдържанието на калая до 40 – 70%. След това се извършва окисляване за премахване на примесите на [[сяра]] и арсен. Полученият концентрат на калаената руда се претопява в пещи. Калаят се възстановява до свободно състояние с помощта на слоеве дървени въглища, редуващи се със слоеве руда. Реакцията е:

: <chem>SnO2 + 2C -> Sn + 2CO</chem>

За получаването на тази реакция се използват [[електросъпротивителна пещ|електросъпротивителни пещи]] или [[отражателна пещ|отражателни (пламъчни) пещи]].

{| class="wikitable sortable" style="text-align:left; float: left; margin-right:1em"
|+Световни резерви от калай (тонове, 2011)
|-
!Държава ||Резерви
|-
|{{Китай}}
| style="text-align:right" | 1 500 000
|-
|{{Малайзия}}
| style="text-align:right" | 250 000
|-
|{{Перу}}
| style="text-align:right" | 310 000
|-
|{{Индонезия}}
| style="text-align:right" | 800 000
|-
|{{Бразилия}}
| style="text-align:right" | 590 000
|-
|{{Боливия}}
| style="text-align:right" | 400 000
|-
|{{Русия}}
| style="text-align:right" | 350 000
|-
|{{Австралия}}
| style="text-align:right" | 180 000
|-
|{{Тайланд}}
| style="text-align:right" | 170 000
|-
| Други
| style="text-align:right" | 180 000
|-
| Общо
| style="text-align:right" | 4 800 000
|}

Поради голямото специфично тегло на калаения диоксид, около 80% от добиваната руда е от находища, които са вторични наносни, намиращи се по посока на потока на водите, идващи от първичните рудни жили и получени вследствие на размиването им и разположени в долините или морето. Част от тях са находища в [[алувий|алувийни почви]]. Едни от най-икономичните методи на добив е драгиране, хидроразбиване или открити мини. Използвани са и методи на промиване, подобно на добива на злато.

При добива на каситерит в световен мащаб над 50% от рудата се получава от малки мини (за сравнение със [[злато]]то, където са 10%). Съдържащата калай руда каситерит е един от минералите от така наречените [[конфликтни минерали]], подобно на така наречените [[кървави диаманти]], злато и други. Добивът на рудата в Конго се извършва под контрола на различни военни групировки, които системно нарушават човешките права в с робски труд, използване на детски труд, и безконтролно експлоатиране на добива с цел финансиране на военните групировки. Износът се оценява на 15 хил. тона годишно. Износът на рудата от този регион трябва да бъде контролиран от различни правителствени и неправителствени организации с цел премахване на конфликта и подлежи на официално обявяване.

Особено чист калай с полупроводникова чистота се получава чрез електрохимично рафиниране или чрез метода ''зонно топене''.<ref>Большаков К. А., Федоров П. И. Химия и технология малых металлов. М., 1984.</ref>

Около 253 000 тона калай е произведен от руда през 2011 година, главно от Китай (110 000 t), Индонезия (51 000 t), Перу (34 600 t), Боливия (20 700 t) и Бразилия (12 000 t). Очакванията за производството варират с динамиката на икономическото развитие и развитието на технологиите за добив на калай. При днешните тенденции на развитие на потреблението се очаква добива на нов калай да стигне за следващите 40 години.

Един все по-перспективен и важен източник на чист калай е рециклирането на отпадъчно оборудване. САЩ, които не са добивали калаена руда от 1993 година, са най-големият производител на рециклиран калай в света, като са получили през 2006 година 14 000 тона от рециклиране.<ref name="USGS200YB">{{cite web|publisher = United States Geological Survey|title = Tin: Statistics and Information|url = http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/tin|accessdate = 23 ноември 2008|first = James F.|last = Carlin, Jr.|format = PDF|архив_дата = 2008-12-06|архив_уеб_адрес = https://web.archive.org/web/20081206004050/http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/tin/}}</ref>

Има информация за нови находища в южната част на [[Монголия]],<ref>{{cite journal | url = http://econgeol.geoscienceworld.org/cgi/content/abstract/90/3/520 | doi = 10.2113/gsecongeo.90.3.520 | title = Endogenous rare metal ore formations and rare metal metallogeny of Mongolia | date = 1995 | last1 = Kovalenko | first1 = V. I. | last2 = Yarmolyuk | first2 = V. V. | journal = Economic Geology | volume = 90 | page = 520 | issue = 3 | archive-url = https://web.archive.org/web/20080905134646/http://econgeol.geoscienceworld.org/cgi/content/abstract/90/3/520 | archive-date = 2008-09-05 | access-date = 2017-04-27 }}</ref> и през 2009, нови находища са открити в [[Колумбия]].<ref>{{cite web|url = http://www.freepr101.com/view/52720/Seminole_Group_Colombia_Discovers_High_Grade_Tin_Ore_in_the_Amazons|title = Seminole Group Colombia Discovers High Grade Tin Ore in the Amazon Jungle|publisher = FreePR101 PressRelease|достъп_дата = 2017-04-27|архив_дата = 2014-08-26|архив_уеб_адрес = https://web.archive.org/web/20140826113831/http://www.freepr101.com/view/52720/Seminole_Group_Colombia_Discovers_High_Grade_Tin_Ore_in_the_Amazons}}</ref>

По-маловажни са два комплексни сулфидни минерала – станит, Cu<sub>2</sub>FeSnS<sub>4</sub> и цилиндрит, PbSn<sub>4</sub>FeSb<sub>2</sub>S<sub>14</sub>.<ref name=":0" /> Срещат се главно в залежите на Боливия, често смесени с други метали, напр. сребро.<ref name=":0" />

== Приложение ==
=== Традиционно използване ===
[[Файл:Candlestick made of Tin by Royal Selangor.JPG|мини|Свещник, изработен от калай]]
* В миналото калаят е използван широко за производство на [[орган (музика)|тръбите на органите]]. Обикновено той се използва за целта като сплав с оловото, наречена още метал за органи. Произвеждани са различни домашни прибори и съдове, както и фигури от калай. От средновековието леярите на калай са специална професия, която и днес може да се срещне, но много по-рядко. В миналото е била популярна и професията на почиствач на предмети от калай. За почистването им в миналото е използват студен извлек от [[полски хвощ]], които поради тази причина е наричан от хората калаена билка.
* В България в миналото калаят се използва основно за калайдисване на съдове, изработени от [[мед]] – горещо покритие на медни съдове за готвене и съхранение като тави, медни котли, [[тиган]]и, [[джезве]]та, [[мангал]]и и други. Обикновено това се извършва от така наречените калайджии. Много често те са от [[калдараши]]те.
* Изработка на [[станиол]]. Той се произвежда още от 17 век от чиста калаена ламарина чрез леене, валцоване и изковаване. В миналото е произвеждан с дебелина от 0,1 mm, а по-късно до 0,02 mm. Използван е за опаковка на хранителни продукти, както и за украса, но постепенно е заменен от алуминиево фолио.
* Композиционната сплав [[бабит]] се използва широко в миналото. Представлява антифрикционна леснотопима сплав. Може да е оловна, калаена или оловно-калаена, легирана с антимон, мед, никел, кадмий, телур, калций, натрий и др. Приложение в миналото – за плъзгащи лагери.
* Революция в книгопечатането прави [[Йоханес Гутенберг]] през 15-век. Една основна новост при Гутенберг е, че производството на печатарските букви става с метода на отливане от сплав на калай, олово, антимон и малко бисмут. Съвременните методи на печатане не използват тази технология.

=== Съвременно използване ===
[[Файл:SnPrice.png|мини|Световно производство на калай и цена в щатски долари]]
Годишно в света се изразходват около 360 000 тона калай. От тях в Европа и Америка около 35% се използват за припои, около 30% за бяла ламарина и около 30% за химикали, пигменти, сплави, за плоско стъкло и други. В световен мащаб над половината от калая се използва за спояване. Само в Азия годишно 150 000 тона калай се използват за припои.<ref>{{cite web|title = Tin Use Survey 2007|work = ITRI|url = http://www.itri.co.uk/pooled/articles/BF_TECHART/view.asp?Q=BF_TECHART_297350|archiveurl = //web.archive.org/web/20081207093536/http://www.itri.co.uk/pooled/articles/BF_TECHART/view.asp?Q=BF_TECHART_297350|archivedate = 7 декември 2008|accessdate = 21 ноември 2008|архив_дата = 2008-12-07|архив_уеб_адрес = https://web.archive.org/web/20081207093536/http://www.itri.co.uk/pooled/articles/BF_TECHART/view.asp?Q=BF_TECHART_297350}}</ref>
* Калаят се използва за производство на [[бяла ламарина]] – стоманена ламарина с дебелина от 0,1 до 0,5 mm с покритие от калай. Причината е в химическата му устойчивост и безопасност към хранителните продукти. В миналото калайдисването се е извършвало основно по горещ метод, а по-късно с използването на галванично покритие се постига по-тънко и икономически по-изгодно покритие. Тази ламарина се използва широко за производство на консервени кутии за хранителни продукти. На английски „tin“ (''тин'') се използва и за калай, и за консервна кутия.
* Другата основна област на широко използване е за [[спояване]] на електронни елементи. Поради опасността за здравето на хората и околната среда, трябва да се ограничи използването на оловото в електрониката, както и използването на кадмий и живак. Като заместител на съдържащите олово припои се използват сплави от групите Sn/Ag, Sn/Cu и Sn/Ag/Cu. Тези припои са по-трудни в използването и имат определени технически проблеми. Един от тях е по-високата температура на топене. Това може да доведе например до повреди на елементи, чувствителни към температурата. Освен това калаят не е устойчив при ниски температури (така наречена [[калаена чума]]) и образува кристални структури, наречени „калаени мустаци“ ({{lang|en|Tin whiskers}}), които могат да направят късо съединение в електронните схеми. В промишлеността се използват два основни вида припои: със съдържание на олово и безоловни. В зависимост от приложението на електронните платки има различни примеси в припоите. Олово-съдържащи припои се допускат само за медицинско, военно и космическо оборудване поради по-голямата им надеждност. Като цяло поради забраната за използването на оловото, значението на калая като съставна част на припоите се увеличава все повече.
* В производството на [[стъкло|флоатно стъкло]] се използва вана с разтопен калай, върху който се разлива разтопеното стъкло и след изстиване то се втвърдява и подлага на термообработка.
* Високопречистени кристали от калай могат да се използват за производство на електронни елементи.
* Изкуствените изотопи на калая <sup>117</sup>Sn и <sup>119</sup>Sn са [[Ефект на Мьосбауер|изотопи на Мьосбауер]] и се използват в Мьосбауеровата спектроскопия ([[гама резонансна спектроскопия]]).
* Калаят е потенциално интересен материал за изработка на съвременните литиево-йонни батерии.
* Калаеният диоксид е абразивен материал, който се използва основно за финишна обработка на оптично стъкло.
* Представлява интерес за разработката на [[Свръхпроводимост|свръхпроводими материали]]. Интерметалното съединение на калая с [[ниобий]], [[ниобиев станид|Nb<sub>3</sub>Sn]] има температура на свръхпроводимост 18,5 К.
* Калаят се използва в [[дентална медицина|денталната медицина]] за производство на някои видове [[амалгама]], използвана за запълване на зъбни кариеси.
* Под формата на прозрачна сплав на калаен оксид и [[индий|индиев оксид]] се използва като прозрачен токопроводящ слой в индикатори от типа на течнокристални дисплеи.
* Калаеният дихлорид се използва за щамповане на памучни тъкани.<ref name=":0" />

==== Органични съединения на калая ====
Органичните съединения на калая са предмет на разработки като част от [[Металоорганична химия|металоорганичната химия]].
* Някои органични калаени съединения са относително отровни, със съответните проблеми и предимства. Те се използват като [[фунгицид]]и, [[пестицид]]и, [[алгацид]]и, препарати за консервиране на дървесината, както и препарати за защита на подводни повърхности от обрастване с водорасли. Калаен трибутил е използван като добавка на боя за боядисване на кораби, за да предотврати нарастването на морски организми върху тях, докато се разбира, че е особено отровен за някои морски организми.<ref>{{cite web|title = Tin Hazards To Fish, Wildlife, and Invertebrates: A Synoptic Review|first = Ronald|last = Eisler|publisher = U.S. Fish and Wildlife Service Patuxent Wildlife Research Center|url = http://www.dtic.mil/cgi-bin/GetTRDoc?AD=ADA322822&Location=U2&doc=GetTRDoc.pdf|format = PDF|достъп_дата = 2017-04-30|архив_дата = 2012-10-07|архив_уеб_адрес = https://web.archive.org/web/20121007044945/http://www.dtic.mil/cgi-bin/GetTRDoc?AD=ADA322822&Location=U2&doc=GetTRDoc.pdf}}</ref> ЕС забранява използването на органични съединения на калая през 2003 година,<ref>{{cite web| url = http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2003:115:0001:0011:EN:PDF|title = Regulation (EC) No 782/2003 of the European Parliament and of the Council of 14 April 2003 on the prohibition of organotin compounds on ships| accessdate = 5 май 2009}}</ref> поради опасността на токсичността им върху живота в моретата (някои данни сочат биологичен ефект върху морски форми на живот при концентрация от 1 [[нано-|n]][[грам|g]]/[[литър|L]]), което води до забрана от страна на [[Международна морска организация|Международната морска организация]] за използване в международен мащаб.<ref>{{cite book | url = https://books.google.com/?id=pERX3gKmFy4C&pg=PT227 | isbn = 978-1-4051-6926-4 | page = 227 | chapter = Fouling on Shipping | editor = Dürr, Simone | editor2 = Thomason, Jeremy | date = 2008 | publisher = Blackwell | location = Oxford | title = Biofouling}}</ref>
* Съединения на калая се използват за стабилизатори в пластмасите от [[PVC]]. При липса на такива стабилизатори пластмасите от PVC много бързо стареят от въздействието на топлината, светлината и атмосферния кислород, предизвикващи крехкост и обезцветяване на пластмасата. Калаят отстранява нестабилните [[хлорид]]ни йони (Cl<sup>−</sup>), които в противен случай ще предизвикат загуба на HCl от пластмасата.<ref name=Atkins>{{cite book|pages=[https://archive.org/details/descriptiveinorg00rayn_169/page/n364 343], 345|isbn=0-7167-4878-9|title=Inorganic chemistry|url=https://archive.org/details/descriptiveinorg00rayn_169|author=Atkins, Peter|author2=Shriver, Duward F.|author3=Overton, Tina|author4=Rourke, Jonathan|last-author-amp=yes|edition=4th|publisher=W.H. Freeman|date=2006}}</ref>

== Опасности от калая ==
Не са известни отравяния с калай и неорганичните му съединения като оксиди и соли. Някои органични съединения на калая са почти толкова отровни, колкото [[цианид]]ите.<ref name=Ullmann>Graf, G. G. (2000) „Tin, Tin Alloys, and Tin Compounds“ in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2005 Wiley-VCH, Weinheim {{DOI|10.1002/14356007.a27_049}}</ref>

На работните места при работа с калай могат да се получат въздействия върху работника чрез вдишване, контакт с кожата и очите. [[Гранична стойност|Граничните стойности]] за допустими норми на въздействие през 8 часа работен ден са определени в България с Наредба 13 от 30 декември 2003 г.<ref name="Наредба-13">[http://www.lex.bg/bg/laws/ldoc/2135477597 Наредба № 13 от 30 декември 2003 г. За защита на работещите от рискове, свързани с експозиция на химични агенти при работа]. В сила от 31 януари 2005 г. Издадена от Министерството на труда и социалната политика и Министерство на здравеопазването</ref> Нормите за безпроблемна работна среда са 2 mg/m<sup>3</sup> за неорганични съединения на калай и 0,1 mg/m<sup>3</sup> за органични съединения.

== Източници ==
<references />

{{Периодична система}}

[[Категория:Химични елементи]]
[[Категория:Метални елементи]]