2015-07-09 18:22:06
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所属类别 :
元素
元素
编辑分类

银白色有光泽硬而脆的金属(常制成棒、块、粉等多种形状)。有鳞片状晶体结构。在潮湿空气中逐渐失去光泽,强热则燃烧成白色锑的氧化物。易溶于王水,溶于浓硫酸。相对密度6.68。熔点630℃。沸点1635℃(1440℃)。有毒,最小致死量(大鼠,腹腔)100mg/kg。有刺激性。

锑(英语:Antimony,拉丁语:sti种有毒的化学元素,元素符号为Sb,原子序数为51。它是一种有金属光泽的类金属,在自然界中主要存在于硫化物矿物辉锑矿(Sb2S3)中。目前已知锑化合物在古代就用作化妆品,金属锑在古代也有记载,但那时却被误认为是铅。大约17世纪时,人们知道了锑是一种化学元素。

自20世纪末以来,中国已成为世界上最大的锑及其化合物生产国,而其中大部分又都产自湖南省冷水江市的锡矿山。锑的工业制法是先焙烧,再用碳在高温下还原,或者是直接用金属铁还原辉锑矿。

铅酸电池中所用的铅锑合金板。锑与铅和锡制成合金可用来提升焊接材料、子弹及轴承的性能。锑化合物是用途广泛的含氯及含溴阻燃剂的重要添加剂,锑在新兴的微电子技术中也有着它的广泛用途,如AMD显卡制造。

基本信息

  • 中文名

  • 外文名

    Antimony

  • 管制类别

    锑(易制爆)

  • 储    存

    密封干燥保存

  • 化学符号

    Sb

  • 密    度

    6.697g/cm3

  • 相对原子质量

    121.75

  • 化学品类别

    金属单质

  • 熔点

    630℃

  • 沸点

    1587℃

折叠 编辑本段 特点

折叠 性质

锑是氮族元素(15族),电负性为2.05。根据元素周期律,它的电负性比锡和大,比和砷锑块锑块小。锑在室温下的空气中是稳定的,但加热时能与氧气反应生成三氧化二锑。

锑是一种带有银色光泽的灰色金属,其莫氏硬度为3。因此,纯锑不能用于制造硬的物件:贵州省曾在1931年发行锑制的硬币,但因为锑很容易磨损,在流通过程损失严重。锑在一般条件下不与酸反应。

锑的同素异形体属于六方晶系排布状态(hexagonal crystal system),有一个6次对称轴或者6次倒转轴,该轴是晶体的直立结晶轴C轴。另外三个水平结晶轴正端互成120夹角。轴角α=β=90,γ=120,轴单位a=b≠c,次性质使得用尖锐的器具刮擦它就会发生放热的化学反应,放出白烟并生成金属锑。如果在研钵中用研杵将它磨碎,就会发生剧烈的爆炸。黑锑是由金属锑的蒸汽急剧冷却形成的,它的晶体结构与红磷和黑砷相同,在氧气中易被氧化甚至自燃。当温度降到100℃时,它逐渐转变成稳定的晶型。黄锑是最不稳定的一种,只能由锑化氢在-90℃下氧化而得。在这种温度和环境光线的作用下,亚稳态的同素异形体会转化成更稳定的黑锑。

金属锑的结构为层状结构(空间群:R3m No. 166),而每层都包含相连的褶皱六元环结构。最近的和次近的锑原子形成变形八面体,在相同双层中的三个锑原子比其他三个相距略近一些。这种距离上的相对近使得金属锑的密度达到6.697 g/cm,但层与层之间的成键很弱也造成它很软且易碎。

折叠 安全标准

根据《中华人民共和国国家标准污水综合排放标准》,锑(Sb)属于第一类污染物,其最高允许排放浓度为0.1mg/L。

欧盟将锑列为高危害有毒物质和可致癌物质并予以规管。

美国环境保护署限制排入湖、河、弃置场和农田的镉量并禁止杀虫剂中含有锑。美国环境保护署允许饮用水含有10ppb的锑,并打算把限制减到5ppb。美国食品和药物管理局规定食用色素的含锑量为不得多于15ppm。美国职业安全卫生署规定工作环境空气中镉含量在烟雾为100微克/立方米,在镉尘为200微克/ 立方米。美国职业安全卫生署计划将空气中所有镉化合物含量限制在1到5微克/ 立方米美国国家职业安全和卫生研究所希望让工人尽量少呼吸到锑以防止膀胱癌。

折叠 天然存在

锑在地壳中的丰度估计为百万分之0.2至0.5,与之接近的是铊(0.5ppm)和银(0.07ppm)。尽管这种元素并不丰富,但它依然在超过一百种矿物中存在。虽然自然界中会有一些锑单质存在,但多数锑依然存在于它最主要的矿石--辉锑矿(主要成分Sb2S3)中。

折叠 同位素

锑有两种稳定同位素,Sb的自然丰度为57.356%,而Sb的自然丰度为42.649%。锑还有35种放射性同位素,其中半衰期最长的Sb为2.75年。此外,截止2011年,已发现了29种亚稳态。这其中最稳定的是Sb,半衰期为60.20天,它可以用作中子源。比稳定同位素Sb轻的同位素倾向于发生β衰变,而较重的同位素更易发生β衰变。当然也有一些例外。

折叠 编辑本段 化合物

参见:Category:锑化合物。

锑化合物通常分为+3价和+5价两类。与同主族的砷一样,它的+5氧化态更为稳定。

氧化物与氢氧化物

三氧化二锑可由锑在空气中燃烧制得。在气相中,它以双聚体Sb4O6的形式存在,但冷凝时会 辉锑矿辉锑矿形成多聚体。五氧化二锑只能用浓硝酸氧化三价锑化合物制得。锑也VV能形成混合价态化合物--四氧化二锑,其中的锑为Sb(III)和Sb(V)。与磷和砷不同的是,这些氧化物都是两性的,它们不形成定义明确的含氧酸,而是与酸反应形成锑盐。

折叠 作用

氢氧化物曾广泛用作溶剂、灭火剂、有机物的氯化剂、香料的浸出剂、纤维的脱脂剂、粮食的蒸煮剂、药物的萃取剂有机溶剂、织物的干洗剂,但是由于毒性的关系现在甚少使用并被限制生产,很多用途也被铜锌合金等所替代。也可用来合成三氧化二锑、尼龙7、尼龙9的单体;还可制三氯甲烷和药物;金属切削中用作润滑剂

折叠 卤化物

锑能形成两类卤化物--SbX3和SbX5。其中三卤化物(SbF3、SbCl3、SbBr3和SbI3)的空间构型都是三角锥形。三氟化锑可以由三氧化二锑与氢氟酸反应制得:

这种氟化物是路易斯酸,能结合氟离子形成配离子SbF4和SbF5。熔化的三氟化锑是一种弱的导体。三氯化锑则由三硫化二锑溶于盐酸制得:

五卤化物(SbF5和SbCl5)气态时的空间构型为三角双锥形。但是转化为液态后,五氟化锑形成聚合物,而五氯化锑依旧是单体。五氟化锑是很强的路易斯酸,可用于配制著名的超强酸氟锑酸(HSbF6)。

锑的卤氧化物比砷和磷更为常见。三氧化二锑溶于浓酸再稀释可形成锑酰化合物,例如SbOCl和(SbO)2SO4。

折叠 锑化物、氢化物与有机锑化合物

这类化合物通常被视作Sb的衍生物。Sb金属性不强,能与金属形成锑化物,例如锑化铟(InSb),锑化银(Ag3Sb),锑钯矿(Pd5Sb2),方锑金矿(AuSb2),红锑镍矿(NiSb)等。碱金属和锌的锑化物,例如Na3Sb和Zn3Sb2比以上物质更为活泼。这些锑化物用酸处理可以生成不稳定的气体锑化氢(SbH3)。

锑化物一般以共价键链接,是电子云的重叠,所以共价键最本质的分类方式就是它们的重叠方式。σ键,π键,δ键在有机化合物中,通常把共价键以其共用的电子对数分为单键双键以及三键。单键是一根σ键;双键和三键都含一根σ键,其余1根或2根是π键。但无机锑化物不用此法。原因是,无机锑化物中经常出现的共轭体系(离域π键)使得某两个原子之间共用的电子对数很难确定,因此无机物中常取平均键级,作为键能的粗略标准。

有机锑化合物一般可由格氏试剂对卤化锑的烷基化反应制备。已知有大量三价和五价的有机锑化合物--包括混合氯代衍生物,还有以锑为中心的阳离子和阴离子。例如Sb(C6H5)3(三苯基锑)、Sb2(C6H5)4(含有一根Sb-Sb键)以及环状的[Sb(C6H5)]n。五配位的有机锑化合物也很常见,例如Sb(C6H5)5和一些类似的卤代物。

折叠 编辑本段 历史

锑的一种炼金术符号为♀形

早在公元前3100年的埃及前王朝时代,化妆品刚被发明,三硫化二锑就用作化妆用的眼影粉。

迦勒底的泰洛赫(今伊拉克),曾发现一块可追溯到公元前3000年的锑制史前花瓶碎片;而在埃及发现了公元前2500年至前2,200年间的镀锑的铜器。奥斯汀在1892年赫伯特·格拉斯顿的一场演讲时说道:"我们只知道锑现在是一种很易碎的金属,很难被塑造成实用的花瓶,因此这项值得一提的发现(即上文的花瓶碎片)表现了已失传的使锑具有可塑性的方法。"然而,默里(Moorey)不相信那个碎片真的来自花瓶,在1975年发表他的分析论文后,认为斯里米卡哈诺夫(Selimkhanov)试图将那块金属与外高加索的天然锑联系起来,但用那种材料制成的都是小饰物。这大大削弱了锑在古代技术下具有可塑性这种说法的可信度。

欧洲人万诺乔·比林古乔于1540年最早在《火焰学》(De la pirotechnia)中描述了提炼锑的方法,这早于1556年阿格里科拉出版的名作《论矿冶》(De re Metallica)。此书中阿格里科拉错误地记入了金属锑的发现。1604年,德国出版了一本名为《Currus Triumphalis Antimonii》(直译为"凯旋战车锑")的书,其中介绍了金属锑的制备。15世纪时,据说笔名叫巴西利厄斯·华伦提努的圣本笃修会的修士提到了锑的制法,如果此事属实,就早于比林古乔。

一般认为,纯锑是由贾比尔(Jābir ibn Hayyān)于8世纪时最早制得的。然而争议依旧不断,翻译家马塞兰·贝特洛声称贾比尔的书里没有提到锑,但其他人认为贝特洛只翻译了一些不重要的著作,而最相关的那些(可能描述了锑)还没翻译,它们的内容至今还是未知的。

地壳中自然存在的纯锑最早是由瑞典籍英国科学家威廉·亨利·布拉格于1783年记载的。品种样本采集自瑞典西曼兰省萨拉市的萨拉银矿。

折叠 编辑本段 生产

折叠 生产国

根据英国地质调查局2005年的报告,中华人民共和国是世界上锑产量最大的国家,占了全球的84%,远远超出其后的南非、玻利维亚和塔吉克斯坦。湖南省冷水江市的锡矿山是世界最大锑矿,估计储量为210万吨。

2010年,根据美国地质调查局的报告,中国生产的锑占全球的88.9%。

2010年各国锑产量

国家

产量(吨)

占比(%)

中华人民共和国

120,000

88.9

南非

3,000

2.2

玻利维亚

3,000

2.2

俄罗斯

3,000

2.2

塔吉克斯坦

2,000

1.5

其他国家

4,000

3.0

全球

135,000

100.0

然而,英国洛斯基矿业咨询公式估计2010年中华人民共和国的初级生产锑产量占全球的76.75%(全球合计120,462吨,其中90,000吨是公开报道的,30,462吨未报道),紧接着的是俄罗斯(占4.14%,产量6,500吨)、缅甸(占3.76%,产量5,897吨)、加拿大(占3.61%,产量5,660吨)、塔吉克斯坦(占3.42%,产量5,370吨)和玻利维亚(占3.17%,4,980吨)。

洛斯基公司估计全球在2010年的次级生产锑产量为39,540吨。

英国地质调查局在2011年下半年将锑列在风险列表第一位。这个列表表示如果化学元素不能稳定供应,会对维持英国经济和生活方式造成的相对风险。根据洛斯基公司的报告,2014年中国的锑产量有所减少,并且在未来一段时间不可能上升。中国已没有开发十年左右的重要锑矿床,这种重要的经济储备资源将迅速枯竭。

同时,欧盟在2011年的一份报告中也将锑列为12种关键的原料之一,主要是因为来自中国以外的锑产量很少。

以下是洛斯基公司提供的2014年世界锑的主要生产者:

2014年锑的主要生产者

国家

公司

产量(吨/年)

中国

闪锑度矿业(前锡矿山闪星锑业)

2,750

玻利维亚

许多

5,460

加拿大

比弗·布鲁克

6,000

中国

布鲁克投资集团

55,000

中国

湖南郴州矿业

20,000

中国

华锡集团

20,000

中国

沈阳华昌锑业

15,000

哈萨克斯坦

Kazzinc

1,000

吉尔吉斯斯坦

Kadamdzhai

500

老挝

SRS

500

墨西哥

美国锑业

70

缅甸

许多

6,000

俄罗斯

GeoPDroMining

6,500

南非

默奇森联合公司

6,000

塔吉克斯坦

YUnzob

5,500

泰国

未知

600

折叠 储量

根据美国地质调查局的统计数据,世界的锑矿藏将在13年内枯竭。但美国地质调查局期待这期间会发现更多锑矿。

2010年的世界锑储量

国家

储量(吨)

占比(%)

中华人民共和国

950,000

51.88

俄罗斯

350,000

19.12

玻利维亚

310,000

16.93

塔吉克斯坦

50,000

2.73

南非

21,000

1.15

其他国家

150,000

8.19

全球

1,831,000

100.0

折叠 生产过程

从矿石中提取锑的方法取决于矿石的质量与成分。大部分锑以硫化物矿石形式存在。低品位矿石可用泡沫浮选的方法富集,而高品位矿石加热到500–600°C使辉锑矿熔化,并得以从脉石中分离出来。锑可以用铁屑从天然硫化锑中还原并分离出来:

三硫化二锑比三氧化二锑稳定,因此易于转化,而焙烧后又恢复成硫化物。这种材料直接用于许多应用中,可能产生的杂质是砷和硫化物。 将锑从氧化物中提取出来可使用碳的热还原法:

低品味的矿石在高炉中还原,而高品味的则在反射炉中还原。

折叠 编辑本段 应用

60%的锑用于生产阻燃剂,而20%的锑用于制造电池中的合金材料、滑动轴承和焊接剂。

折叠 阻燃剂

锑的最主要用途是它的氧化物三氧化二锑用于制造耐火材料。除了含卤素的聚合物阻燃剂以外,它几乎总是与卤化物阻燃剂一起使用。三氧化二锑形成锑的卤化物的过程可以减缓燃烧,即为它具有阻燃效应的原因。 这些化合物与氢原子、氧原子和羟基自由基反应,最终使火熄灭。商业中这些阻燃剂应用于儿童服装、玩具、飞机和汽车座套。它也用于玻璃纤维复合材料(俗称玻璃钢)工业中聚酯树脂的添加剂,例如轻型飞机的发动机盖。树脂遇火燃烧但火被扑灭后它的燃烧就会自行停止。

折叠 合金

锑能与铅形成用途广泛的合金,这种合金硬度与机械强度相比锑都有所提高。大部分使用铅的场合都加入数量不等的锑来制成合金。在铅酸电池中,这种添加剂改变电极性质,并能减少放电时副产物氢气的生成。锑也用于减摩合金(例如巴比特合金),子弹、铅弹、网线外套、铅字合金(例如Linotype排字机)、焊料(一些无铅焊接剂含有5%的锑)、铅锡锑合金、以及硬化制作管风琴的含锡较少的合金。

折叠 其他应用

其他的锑几乎都用在下文所述的三个方面。第一项应用是生产聚对苯二甲酸乙二酯的稳定剂和催化剂。第二项应用则是去除玻璃中显微镜下可见的气泡的澄清剂,主要用途是制造电视屏幕;这是因为锑离子与氧气接触后阻碍了气泡继续生成。第三项应用则是颜料。锑在半导体工业中的应用正不断发展,主要是在超高电导率的n-型硅晶圆中用作掺杂剂,这种材料用于生产二极管、红外线探测器和霍尔效应元件。20世纪50年代,小珠装的铅锑合金用于给NPN型合金结晶体管的发射器和接收器上漆。锑化铟是用于制作中红外探测仪的材料。

锑的生物学或医学应用很少。主要成分为锑的药品称作含锑药剂(antimonial),是一种催吐剂。锑化合物也用作抗原虫剂。从1919年起,酒石酸锑钾(俗称吐酒石)曾用作治疗血吸虫病的药物。它后来逐渐被吡喹酮所取代。锑及其化合物用于多种药剂,例如安修马林(硫苹果酸锑锂)用作反刍动物的皮肤调节剂。锑对角质化的组织有滋养和调节作用,至少对动物是如此。

含锑的药物也用作治疗家畜的利什曼病的选择之一,例如葡甲胺锑酸盐。可惜的是,它不仅治疗指数较低,而且难以进入一些利什曼原虫无鞭毛体所在的骨髓,也就无法治愈影响内脏的疾病。金属锑制成的锑丸曾用作药。但它被其他人从空气中摄入后会导致中毒。

在一些安全火柴的火柴头中使用了三硫化二锑。锑-124和铍一起用于中子源:锑-124释放出伽马射线,引发铍的光致蜕变。这样释放出的中子平均能量为24 keV。锑的硫化物已被证实可以稳定汽车刹车片材料的摩擦系数。锑也用于制造子弹和子弹示踪剂。这种元素也用于传统的装饰中,例如刷漆和艺术玻璃工艺。20世纪30年代前曾用它作牙釉质的遮光剂,但是多次发生中毒后就不再使用了。

折叠 编辑本段 介绍

锑钨矿山锑钨矿山

锑(antimony)的拉丁名称stibium和元素符号Sb均来自辉锑矿的英文名stibnite。这个词的原意是"反对僧侣",据说在古代西方国家的一些僧侣中,曾有许多人患有癞病,他们试图服用含锑的辉锑矿来治疗。可是许多服用辉锑矿的僧侣不但没有恢复健康,反而病情恶化,一个个地死去。

CAS号:7440-36-0

锑在地壳中的含量为0.0001%,主要以单质或辉锑矿方锑矿锑华和锑赭石的形式存在,已知的含锑矿物多达120种。锑质坚而脆,容易粉碎,有光泽,无延性和展性N。锑具有黄锑、灰锑、黑锑三种同素异形体。金属锑呈银白色,性脆,有独特的热缩冷胀性。无定形锑呈灰色,可由卤化锑电解制得。

锑锭有两种同素异形体:黄色变体仅在零下90℃以下才稳定;金属变体是锑的稳定形式。2070℃时锑蒸汽为单原子分子碎锑块碎锑块

金属锑不是一种活泼性很强的元素,它仅在赤热时与水反应放出氢气,在室温中不会被空气氧化,但能与、氯、溴化合;加热时才能与碘和其他非金属化合。锑易溶于热硝酸,形成水合的氧化锑。能与热硫酸反应,生成硫酸锑。锑在高温时可与氧反应,生成三氧化二锑,为两性氧化物,难溶于水,但溶于酸和碱。

安全术语:避免释放至环境中。参考特别说明/安全数据说明书。

公元前16世纪。色素的黑色形式,天然地作为矿物辉锑矿出现,曾被作为睫毛膏和化妆墨使用。最有名的使用者是在圣经中记录的淫妇Jezebel。

另一种天然燃料被迦勒底文明知晓,其繁荣于时下是伊拉克南部的地区,于公元前6世纪和7世纪,它就是黄色的锑酸铅。它被发现于装饰砖的釉料,在巴比伦,也就是当时的尼布甲尼撒(公元前604-561)。

锑在中世纪时期变得用途广泛,主要来加固铅用于铅字,然而有些作为泻药使用,其可以回收和再利用!

锑的发现,约于公元前18世纪在匈牙利曾发现的小锑块,但在很长时间,人们并未真正地认识这种金属。1556年德国冶金学者阿格里科拉(G.Agricola)在其著作中叙述了用矿石熔析生产硫化锑的方法,但将硫化锑误认为锑。1604年德国人瓦伦廷(B.Valentine)记述了锑与硫化锑的提取方法。18世纪已用焙烧还原法炼锑,1896年制出电解锑。1930年以后,锑矿鼓风炉熔炼法成为生产金属锑的重要方法。60-70年代发展了多种挥发熔炼和挥发焙烧法。

中国是世界上发现、利用锑较早的国家之一。据《汉书·食货志》记载:"王莽居摄,变汉制,铸作钱币均用铜,淆以连锡。"《史记》记载:"长沙出连锡"。秦墓出土文物的秦代箭,经光谱分析含锑,由此可知中国对锑的利用很早,当时不叫锑,而称"连锡"。明朝末年(1541年),中国发现了世界最大的锑矿产地--湖南锡矿山(今属湖南冷水江市),但当时把锑误认为锡,故命名锡矿山,至清光绪16年(1890)经化验始知是锑。光绪23年(1897)创办"积善"厂,为锡矿山最早的锑炼厂,使中国的"连锡"转入锑生产的时代。1908年湖南华昌公司从法国引进挥发焙烧法,开始用此法炼锑。随着机械制造业的兴起,锑的用途和需求量扩大,继开发锡矿山之后又先后开发了湖南桃江板溪、新邵龙山、桃源沃溪等地锑矿,使湖南锑业居全国之首。接着,黔、滇、桂等省区也相继开采一些锑矿。从1908年以后数十年间,中国产锑量常占世界总产量50%以上,仅就锡矿山自1912-1935年间的锑品产量占世界产量的36.6%,占全国的60.9%。1942年中国著名的有色金属冶金学家,世界最早的锑冶金专家之一王宠佑与美国人霍德森(Hodson)共同取得飘浮熔炼-气态还原熔炼的专利权。

新中国成立之后,对锑矿进行了大的地质勘探和开发,并发展了硫化锑精矿鼓风炉挥发熔炼。中国锑矿储量和产量均居世界首位,并大量出口,生产高纯度金属锑(含锑99.999%)及优质特级锑白,代表着世界锑业先进生产水平。

折叠 资源分布

世界时下已探明的锑矿储量为400多万吨,中国占了一半多。2012年全球金属锑总产量为18万吨,而2011年产量则为17.8万吨,中国金属锑产量基本不变,维持在15万吨。中国锑的储量、产量、出口量在世界上均占世界第一位。中国目前有锑产地171处。主要包括贵州万山、务川、丹寨、铜仁、半坡;;广西壮族自治区南丹县大厂矿山;甘肃省崖湾锑矿、湖南省冷水江市锡矿山、山西省旬阳汞锑矿。

折叠 防护

锑和它的许多化合物有毒,作用机理为抑制酶的活性,这点与砷类似;与同族的砷和铋一样,三价锑的毒性要比五价锑大。 但是,锑的毒性比砷低得多,这可能是砷与锑之间在摄取、新陈代谢和排泄过程中的巨大差别所造成的:如三价锑在消化道的吸收最多为20%;五价锑在细胞中不能被定量地还原为三价(事实上在细胞中三价锑反而会被氧化成五价锑);由于体内不能发生甲基化反应,五价锑的主要排泄途径是尿液。 急性锑中毒的症状也砷中毒相似,主要引起心脏毒性(表现为心肌炎),不过锑的心脏毒性还可能引起阿-斯综合征。有报告称,从搪瓷杯中溶解的锑等价于90毫克酒石酸锑钾时,锑中毒对人体只有短期影响;但是相当于6克酒石酸锑钾时,就会在三天后致人死亡。 吸入锑灰也对人体有害,有时甚至是致命的:小剂量吸入时会引起头疼、眩晕和抑郁;大剂量摄入,例如长期皮肤接触可能引起皮肤炎、损害肝肾、剧烈而频繁的呕吐,甚至死亡。

锑不能与强氧化剂、强酸、氢卤酸、氯或一起存放,并且应与热源隔绝。

锑在浸取时会从聚对苯二甲酸乙二酯(PET)瓶中进入液体。检测到的锑浓度标准则是瓶装水低于饮用水,英国生产的浓缩果汁(暂无标准)被检测到含锑44.7 µg/L,远远超出欧盟自来水的标准5 µg/L。各个组织的标准分别是:

折叠 应用领域

制造低熔点合金、半导体光电元件、锑化合物等。

折叠 编辑本段 作用

低品质的矿石在高炉中还原,而高品质的则在反射炉中还原。

锑多用作其它合金的组元,可增加其硬度和强度。如蓄电池极板、轴承合金、印刷合金(铅字)、焊料、电缆包皮及枪弹中都含锑。铅锡锑合金可作薄板冲压模具。高纯锑是半导体硅和锗的掺杂元素。锑白(三氧化二锑)是锑的主要用途之一,锑白是搪瓷、油漆的白色颜料和阻燃剂的重要原料。硫化锑(五硫化二锑)是橡胶的红色颜料。生锑(三硫化二锑)用于生产火柴和烟剂。

锑是电和热的不良导体,在常温下不易氧化,有抗腐蚀性能。因此,锑在合金中的主要作用是增加硬度,常被称为金属或合金的硬化剂。在金属中加入比例不等的锑后,金属的硬度就会加大,可以用来制造军火,所以锑被称为战略金属。锑及锑化合物首先使用于耐磨合金、印刷铅字合金及军火工业,是重要的战略物资。

锑可用作PET生产中的缩聚催化剂。含锑合金及化合物则用途十分广泛,锑化物可阻燃,所以常应用在各式塑料和防火材料中。含锑、铅的合金耐腐蚀,是生产蓄电池极板、化工管道、电缆包皮的首选材料;锑与锡、铅、铜的合金强度高、极耐磨,是制造轴承、齿轮的好材料,高纯度锑及其它金属的复合物 (如银锑、镓锑)是生产半导体和电热装置的理想材料。锑的化合物锑白是优良的白色颜料,常用在陶瓷、橡胶、油漆、玻璃、纺织及化工产业。

一些锑的金属互化物是化学反应中的优良催化剂。可催化正四面体烷转化为乙烯基乙炔的反应和氢化铵的分解反应。

随着科学技术的发展,锑时下已被广泛用于生产各种阻燃剂、搪瓷、玻璃、橡胶、涂料、颜料、陶瓷、塑料、半导体元件、烟花、医药及化工等部门产品。

锑在地壳中含量是比较少的,但它在自然界中部分以单质状态存在。1777年,德国采矿官员包恩在西班包根(siebenbürgen)发现天然锑。

把这种锑矿焙烧后,变成氧化物,再用碳还原,就可获得金属锑:

2Sb2S3 + 9O2 → 2Sb2O3 + 6SO2↑

Sb2O3 + 3C → 2Sb + 3CO↑

折叠 编辑本段 理化性质

元素原子量:121.8

元素符号:Sb

原子序数:51

元素类型:类金属

密度86.684克/立方厘米

熔点60.74℃。

沸点150℃。

原子体积:(立方厘米/摩尔) 18.23

元素在地壳中含量:(ppm)0.2--0.5

元素在太阳中含量:(ppm)0.001

元素在海水中含量:(ppm)0.0003

氧化态:Sb+3,Sb+5; Sb-3

锑结晶锑结晶

莫氏硬度:3

声音在其中的传播速率:(m/S)3420

化学键能:(kJ /mol)

Sb-H 257

Sb-C 215

Sb-O 314

Sb-F 389

Sb-Cl 313

Sb-Sb 299

晶胞参数:

a = 430.7 pmb = 430.7 pm

c = 1127.3 pm

α = 90°

β = 90°

γ = 120°

电离能 (kJ /mol)

M - M+ 833.7

M+ - M2+ 1794

M2+ - M3+ 2443

M3+ - M4+ 4260

M4+ - M5+ 5400

M5+ - M6+ 10400

M6+ - M7+ 12700

M7+ - M8+ 15200

M8+ - M9+ 17800

M9+ - M10+ 20400

比重4.6

核外电子排布1s⑵ 2s⑵2p⑹ 3s⑵3p⑹3d⑽ 4s⑵4p⑹4d⑽ 5s⑵5p⑶

外围电子层排布:5s25p3

电子层:KLMNO

电子数:2-8-18-18-5

化合价+3和+5。

电离能8.641电子伏特。

晶体结构:为三方晶系。

毒性:锑会刺激人的眼、鼻、喉咙及皮肤,持续接触可破坏心脏及肝脏功能,吸入高含量的锑会导致锑中毒,症状包括呕吐、头痛、呼吸困难,严重者可能死亡。德国音乐神童莫扎特死因不明,有一派说法就说他死于锑中毒。

国际氧化锑工业协会早年运行的试验表明,老鼠若长时间暴露在含锑高浓度空气中,肺部会产生炎症,近而染上肺癌。虽然至今尚未出现因吸入过量锑而染上肺癌的个案,但仍不排除其对人体的潜在危险。2002年9月,世界卫生组织规定,对水中锑含量和日摄入量应小于0.86微克/千克每日。日本限定宝特瓶中的锑含量应小于200ppm,对热灌装用的饮料,则禁用含锑的宝特瓶。欧盟则规定,食品中的锑含量应小于20ppb,环保级PET纤维中的锑含量不得大于260ppm。

折叠 编辑本段 注意事项

风险危害:

安瓿中的锑安瓿中的锑1.吸入及吞食有害。

2.对水生生物有毒,可能对水体环境产生长期不良影响。

【锑的危害】搜狐健康对常见的12个品牌的饮品和调味品的塑料瓶体进行了检测,发现采用PET材料制成的瓶体均含有致癌物-重金属锑。锑会刺激人的眼、鼻、喉咙和皮肤,持续接触可破坏心脏及肝脏功能,吸入高含量锑会导致锑中毒,症状包括呕吐及头痛、呼吸困难,严重者可能死亡。

塑料包装:

塑料在我们的生活中无处不在,而关于塑料有害身体的传言也从未中断。PET是目前饮品使用最多的包材。搜狐健康对常见的12个品牌的饮品和调味品的塑料瓶体进行了检测,发现采用PET材料制成的瓶体均含有致癌物--重金属锑,在本次检测中,9个PET材料的塑料瓶均检出锑。其中不乏知名品牌产品,如可口可乐、康师傅矿泉水、牛栏山二锅头、福临门调和油等,锑残留最高的是宽牌龙门米醋瓶体材料。而HDPE和PP材料制成的瓶体则未检出锑。

管制信息:

锑(易制爆)

该品根据《危险化学品安全管理条例》受公安部门管制。

安全措施:

密封包装,并贮于干燥通风处。远离火种、热源,防止阳光直射。切忌与氧化剂、食用化学品、酸类等共储混运。

灭火:干粉、砂土。禁止CO2和酸碱灭火剂。

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