康熙字典

化學(xué)元素解釋：

概述

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(dá)120種。銻質(zhì)堅(jiān)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(dú)特的熱縮冷脹性。無定形銻呈灰色，可由鹵化銻電解制得。

性質(zhì)

銻：原子序數(shù)51，原子量121.75，元素名來源于英文名，原意是“輝銻礦”。銻在古代就已發(fā)現(xiàn)。銻在地殼中的含量為0.0001%，主要以單質(zhì)或輝銻礦、方銻礦的形式存在。銻為質(zhì)脆有光澤的銀白色固體，有兩種同素異形體：黃色變體僅在-90°C以下才穩(wěn)定;金屬變體是銻的穩(wěn)定形式。其熔點(diǎn)630.5°C，沸點(diǎn)1750°C，密度6.684克/厘米3。2070°C時(shí)銻蒸汽為單原子分子。銻僅在赤熱時(shí)與水反應(yīng)放出氫氣;高溫時(shí)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)。銻在冶金中主要用于制造合金;銻也用于半導(dǎo)體中;三氧化二銻還可作透明的琺瑯質(zhì)白顏料。

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(huì)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(qiáng)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。

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、陶瓷、玻璃、橡膠、涂料、顏料、塑料、半導(dǎo)體元件、煙花、醫(yī)藥及化工等部門產(chǎn)品。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)。

基本信息

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(diǎn)： 630.74℃。

沸點(diǎn) ：1750℃。

原子體積：(立方厘米/摩爾) 18.23

元素在地殼中含量：(ppm) 0.2——0.5

元素在太陽中含量：(ppm) 0.001

元素在海水中含量：(ppm) 0.0003

氧化態(tài)：Main Sb+3, Sb+5 Other Sb-3

莫氏硬度： 3

聲音在其中的傳播速率：(m/S) 3420

化學(xué)鍵能： (kJ /mol)

Sb-H 257

Sb-C 215

Sb-O 314

Sb-F 389

Sb-Cl 313

Sb-Sb 299

晶胞參數(shù)：

a = 430.7 pm

b = 430.7 pm

c = 1127.3 pm

α = 90°

β = 90°

γ = 120°

電離能： (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

化合價(jià) +3和+5。

電離能 8.641電子伏特。

晶體結(jié)構(gòu)：為三方晶系。

發(fā)現(xiàn)

發(fā)現(xiàn)和使用過程：銻的發(fā)現(xiàn)，約于公元前18世紀(jì)在匈牙利曾發(fā)現(xiàn)的小銻塊，但在很長(zhǎng)時(shí)間，人們并未真正地認(rèn)識(shí)這種金屬。1556年德國(guó)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(rèn)為銻。1604年德國(guó)人瓦倫廷 (B.Valentine)記述了銻與硫化銻的提取方法。18世紀(jì)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(guó)現(xiàn)狀

中國(guó)是世界上發(fā)現(xiàn)、利用銻較早的國(guó)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(zhǎng)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(guó)對(duì)銻的利用很早，當(dāng)時(shí)不叫銻，而稱“連錫”。明朝末年(1541年)，中國(guó)發(fā)現(xiàn)了世界最大的銻礦產(chǎn)地——湖南錫礦山，但當(dāng)時(shí)把銻誤認(rèn)為錫，故命名錫礦山，至清光緒16年(1890)經(jīng)化驗(yàn)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，使中國(guó)的“連錫”轉(zhuǎn)入銻生產(chǎn)的時(shí)代。

1908年湖南華昌公司從法國(guó)引進(jìn)揮發(fā)焙燒法，開始用此法煉銻。隨著機(jī)械制造業(yè)的興起，銻的用途和需求量擴(kuò)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(guó)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(guó)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(guó)的60.9%。1942年中國(guó)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(guó)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(guó)成立之后，對(duì)銻礦進(jìn)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。中國(guó)銻礦儲(chǔ)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(jí)銻白，代表著世界銻業(yè)先進(jìn)生產(chǎn)水平。

資源分布

世界目前已探明的銻礦儲(chǔ)量為400多萬噸，中國(guó)占了一半多。中國(guó)銻的儲(chǔ)量、產(chǎn)量、出口量在世界上均占有重要地位。中國(guó)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。

毒性

銻會(huì)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(huì)導(dǎo)致銻中毒，癥狀包括嘔吐、頭痛、呼吸困難，嚴(yán)重者可能死亡。德國(guó)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(guó)際氧化銻工業(yè)協(xié)會(huì)早年運(yùn)行的試驗(yàn)表明，老鼠若長(zhǎng)時(shí)間暴露在含銻高濃度空氣中，肺部會(huì)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(gè)案，但仍不排除其對(duì)人體的潛在危險(xiǎn)。2002年9月，世界衛(wèi)生組織規(guī)定，對(duì)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(duì)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。

制取方法

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(guó)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↑

試驗(yàn)表明

國(guó)際氧化銻工業(yè)協(xié)會(huì)早年運(yùn)行的試驗(yàn)表明，老鼠若長(zhǎng)時(shí)間暴露在含銻高濃度空氣中，肺部會(huì)產(chǎn)生炎癥，近而染上肺癌。但實(shí)際上，人們不會(huì)在高濃度銻環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間工作，至今尚未出現(xiàn)因吸入過量銻而染上肺癌的個(gè)案，但仍不排除其對(duì)人體的潛在危險(xiǎn)。2002年9月，世界衛(wèi)生組織規(guī)定，對(duì)水中銻含量和日攝入量應(yīng)小于0.86微克/仟克。日，如一位體重80公斤的人，每日攝取量應(yīng)小于0.0688毫克。

日本限定寶特瓶中的銻含量應(yīng)小于200PPm，對(duì)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。