銻（Sb)有什么用途?

匿名用戶 | 2017-05-22 11:57

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  • 銻(antimony)的拉丁名稱stibium和元素符號Sb均來自輝銻礦的英文名stibnite.這個詞的原意是“反對僧侶”,據(jù)說在古代西方國家的一些僧侶中,曾有許多人患有癩病,他們試圖服用含銻的輝銻礦來治療.可是許多服用輝銻礦的僧侶不但沒有恢復(fù)健康,反而病情惡化,一個個地死去.
    元素描述
    銻在地殼中的含量為0.0001%,主要以單質(zhì)或輝銻礦、方銻礦、銻華和銻赭石的形式存在,目前已知的含銻礦物多達120種.銻質(zhì)堅而脆,容易粉碎,有光澤,無延性和展性.銻具有黃銻、灰銻、黑銻三種同素異形體.金屬銻呈銀白色,性脆,有獨特的熱縮冷脹性.無定形銻呈灰色,可由鹵化銻電解制得.
    銻有兩種同素異形體：黃色變體僅在-90℃以下才穩(wěn)定；金屬變體是銻的穩(wěn)定形式.2070℃時銻蒸汽為單原子分子.
    金屬銻不是一種活潑性很強的元素,它僅在赤熱時與水反應(yīng)放出氫氣,在室溫中不會被空氣氧化,但能與氟、氯、溴化合；加熱時才能與碘和其他百金屬化合.銻易溶于熱硝酸,形成水合的氧化銻.能與熱硫反應(yīng),生成硫酸銻.銻在高溫時可與氧反應(yīng),生成三氧化二銻,為兩性氧化物,難溶于水,但溶于酸和堿；可與濃硝酸反應(yīng).
    性質(zhì)
    元素原子量： 121.8
    原子序數(shù)： 51
    元素類型： 金屬
    密度 6.684克/立方厘米
    熔點 630.74℃.
    沸點 1750℃.
    莫氏硬度：3
    比重 4.6
    化合價 +3和+5.
    電離能 8.641電子伏特.
    晶體結(jié)構(gòu)：
    晶胞為三斜晶胞.
    發(fā)現(xiàn)和使用過程
    銻的發(fā)現(xiàn),約于公元前18世紀在匈牙利曾發(fā)現(xiàn)的小銻塊,但在很長時間,人們并未真正地認識這種金屬.1556年德國冶金學(xué)者阿格里科拉 (G.Agricola)在其著作中敘述了用礦石熔析生產(chǎn)硫化銻的方法,但將硫化銻誤認為銻.1604年德國人瓦倫廷 (B.Valentine)記述了銻與硫化銻的提取方法.18世紀已用焙燒還原法煉銻,1896年制出電解銻.1930年以后,銻礦鼓風(fēng)爐熔煉法成為生產(chǎn)金屬銻的重要方法.60～70年代發(fā)展了多種揮發(fā)熔煉和揮發(fā)焙燒法.
    中國是世界上發(fā)現(xiàn)、利用銻較早的國家之一.據(jù)《漢書?食貨志》記載：“王莽居攝,變漢制,鑄作錢幣均用銅,淆以連錫.”《史記》記載：“長沙出連錫”.秦墓出土文物的秦代箭,經(jīng)光譜分析含銻,由此可知中國對銻的利用很早,當(dāng)時不叫銻,而稱“連錫”.明朝末年(1541年),中國發(fā)現(xiàn)了世界最大的銻礦產(chǎn)地——湖南錫礦山,但當(dāng)時把銻誤認為錫,故命名錫礦山,至清光緒16年(1890)經(jīng)化驗始知是銻.光緒23年(1897)創(chuàng)辦“積善”廠,為錫礦山最早的銻煉廠,使我國的“連錫”轉(zhuǎn)入銻生產(chǎn)的時代.1908年湖南華昌公司從法國引進揮發(fā)焙燒法,開始用此法煉銻.隨著機械制造業(yè)的興起,銻的用途和需求量擴大,繼開發(fā)錫礦山之后又先后開發(fā)了湖南桃江板溪、新邵龍山、桃源沃溪等地銻礦,使湖南銻業(yè)居全國之首.接著,黔、滇、桂等省區(qū)也相繼開采一些銻礦.從1908年以后數(shù)十年間,中國產(chǎn)銻量常占世界總產(chǎn)量50%以上,僅就錫礦山自1912—1935年間的銻品產(chǎn)量占世界產(chǎn)量的36.6%,占全國的60.9%.1942年中國著名的有色金屬冶金學(xué)家,世界最早的銻冶金專家之一王寵佑與美國人霍德森 (Hodson)共同取得飄浮熔煉—氣態(tài)還原熔煉的專利權(quán).
    新中國成立之后,對銻礦進行了大規(guī)模的地質(zhì)勘探和開發(fā),并發(fā)展了硫化銻精礦鼓風(fēng)爐揮發(fā)熔煉.我國銻礦儲量和產(chǎn)量均居世界首位,并大量出口,生產(chǎn)高純度金屬銻(含銻99.999%)及優(yōu)質(zhì)特級銻白,代表著世界銻業(yè)先進生產(chǎn)水平.
    元素用途
    銻是電和熱的不良導(dǎo)體,在常溫下不易氧化,有抗腐蝕性能.因此,銻在合金中的主要作用是增加硬度,常被稱為金屬或合金的硬化劑.在金屬中加入比例不等的銻后,金屬的硬度就會加大,可以用來制造軍火.銻及銻化合物首先使用于耐磨合金、印刷鉛字合金及軍火工業(yè),是重要的戰(zhàn)略物資.
    銻可用作PET生產(chǎn)中的縮聚催化劑.含銻合金及化合物則用途十分廣泛,銻化物可阻燃,所以常應(yīng)用在各式塑料和防火材料中.含銻、鉛的合金耐腐蝕,是生產(chǎn)蓄電池極板、化工管道、電纜包皮的首選材料；銻與錫、鉛、銅的合金強度高、極耐磨,是制造軸承、齒輪的好材料,高純度銻及其它金屬的復(fù)合物 (如銀銻、鎵銻）是生產(chǎn)半導(dǎo)體和電熱裝置的理想材料.銻的化合物銻白是優(yōu)良的白色顏料,常用在陶瓷、橡膠、油漆、玻璃、紡織及化工產(chǎn)業(yè).
    隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,銻現(xiàn)在已被廣泛用于生產(chǎn)各種阻燃劑、搪瓷、玻璃、橡膠、涂料、顏料、陶瓷、塑料、半導(dǎo)體元件、煙花、醫(yī)藥及化工等部門產(chǎn)品.
    銻資源分布
    世界目前已探明的銻礦儲量為400多萬噸,中國占了一半多.中國銻的儲量、產(chǎn)量、出口量在世界上均占有重要地位.中國目前有銻產(chǎn)地111處.主要包括貴州萬山、務(wù)川、丹寨、銅仁、半坡；湖南省新晃等汞礦,湖南省冷水江市錫礦山、板溪；廣西壯族自治區(qū)南丹縣大廠礦山；甘肅省崖灣銻礦、陜西省旬陽汞銻礦.
    銻的毒性
    銻會刺激人的眼、鼻、喉嚨及皮膚,持續(xù)接觸可破壞心臟及肝臟功能,吸入高含量的銻會導(dǎo)致銻中毒,癥狀包括嘔吐、頭痛、呼吸困難,嚴重者可能死亡.德國音樂神童莫扎特死因不明,有一派說法就說他死于銻中毒.
    國際氧化銻工業(yè)協(xié)會早年運行的試驗表明,老鼠若長時間暴露在含銻高濃度空氣中,肺部會產(chǎn)生炎癥,近而染上肺癌.雖然至今尚未出現(xiàn)因吸入過量銻而染上肺癌的個案,但仍不排除其對人體的潛在危險.2002年9月,世界衛(wèi)生組織規(guī)定,對水中銻含量和日攝入量應(yīng)小于0.86微克/千克每日.日本限定寶特瓶中的銻含量應(yīng)小于200ppm,對熱灌裝用的飲料,則禁用含銻的寶特瓶.歐盟則規(guī)定,食品中的銻含量應(yīng)小于20ppb,環(huán)保極PET纖維中的銻含量不得大于260ppm.
    元素輔助資料
    銻在地殼中含量是比較少的,但它在自然界中有單質(zhì)狀態(tài)存在.1777年,德國采礦官員包恩在西班包根（siebenbürgen）發(fā)現(xiàn)天然銻.把這種輝銻礦焙燒后,變成氧化物,再用碳還原,就可獲得金屬銻：
    2Sb2S3 + 9O2 → 2Sb2O3 + 6SO2↑
    Sb2O3 + 3C → 2Sb + 3CO↑
    匿名用戶 | 2017-05-22 11:57

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