La peste del estaño en la cultura medieval

Amigos,

Los lectores quizá recuerden que durante algún tiempo me he interesado por la peste del estaño. La peste del estaño puede ocurrir si el estaño casi puro se expone a temperaturas frías (<13,2°C) durante largos períodos de tiempo. Al final de esta publicación, ofrezco un breve resumen del fenómeno de la peste del estaño. Consulte este llamativo video a cámara rápida sobre la formación de peste del estaño. Supongo que el período de tiempo es de muchos meses.

La razón de esta publicación es que una académica medieval, Beata Lipi?ska, de Polonia estudia la peste del estaño y sus efectos en la cultura medieval, sobre todo en los tubos de órgano de las iglesias. Ella se ha puesto en contacto conmigo para ver si puedo ayudarla a encontrar artículos que hablen de la peste del estaño desde un punto de vista histórico. Si los lectores tienen alguna referencia que pueda ayudar a Beata, pónganse en contacto con ella directamente en beata.e.lipinska@gmail.com.

Figura 1. Formación de la peste del estaño en una aleación de Sn .05 Cu de Plumbridge. Consulte el documento al que se hace referencia a continuación.

¿QUÉ ES LA PESTE DEL ESTAÑO?
El estaño es un metal alotrópico, lo que significa que presenta diferentes estructuras cristalinas bajo diferentes condiciones de temperatura y presión. El estaño tiene dos formas alotrópicas. El estaño beta "normal" o blanco tiene una estructura de cristal tetragonal estable con una densidad de 7,31g/cm3. Al enfriarse por debajo de 13,2°C, el estaño beta se convierte lentamente en estaño alfa. El estaño "Gris" o estaño alfa tiene una estructura cúbica y una densidad de sólo 5,77g/cm3. El estaño alfa también es un semiconductor, no un metal. La expansión del estaño blanco al gris hace que la mayoría de los objetos de estaño se desmoronen.

La macro conversión del estaño blanco al gris se ubica en el orden de 18 meses. La foto, que es probablemente la fotografía moderna más famosa de la peste del estaño, muestra el fenómeno con bastante claridad.

Esta foto se titula "Conversión de estaño-beta en estaño-alfa en Sn-0,5Cu a T <10°C" y es referenciada a partir de un artículo de Y. Karlya, C. Gagg y W.J. Plumbridge, "Tin pest in lead-free solders", en Soldering and Surface Mount Technology, 13/1[2000] 39-40.

Este fenómeno se conoce desde hace siglos y hay muchas historias interesantes, probablemente apócrifas, sobre la peste del estaño. Tal vez la más famosa de las historias es la de los botones de estaño en los abrigos de los soldados de Napoleón que se desintegraban por la peste del estaño mientras se retiraban de Moscú. Otra historia anecdótica común durante la Edad Media dice que Satanás fue el culpable del deterioro de las tuberías de órganos de estaño en las iglesias del norte de Europa, ya que la peste del estaño a menudo hace parecer que el estaño se ha "enfermado". 

Inicialmente, la peste del estaño se llamaba "enfermedad del estaño" o la "plaga del estaño". Creo que el nombre "peste del estaño" proviene de la traducción al alemán para la palabra "plaga" (es decir, en alemán, plaga es "pest").

Para la mayoría de las personas con un poco de conocimiento de los materiales, la conversión del estaño beta al alfa a temperaturas más frías parece contraintuitiva. Por lo general, los materiales se encogen a temperaturas más frías; no se expanden. Aunque parece que el mecanismo no se entiende completamente, es probable que se deba a que el estaño alfa gris tiene una entropía más baja que el estaño beta blanco. Con la eliminación de calor a temperaturas más bajas, un estado de entropía más bajo probablemente sería más estable.

Dado que la conversión a estaño gris requiere expansión, la peste del estaño generalmente nucleará en un borde, esquina o superficie. La nucleación puede tardar decenas de meses, pero una vez que comienza, la conversión puede ser rápida, causando falla estructural en cuestión de meses.

Aunque la peste del estaño puede formarse a <13,2°C, la mayoría de los investigadores creen que la cinética es muy lenta a esta temperatura. Parece haber un acuerdo general en la literatura respecto a que la tasa máxima de formación de la peste del estaño se produce entre -30 y -40°C.

Saludos,

Dr. Ron