锑是一种带有银色光泽的灰色金属,其莫氏硬度为3。其主要用途是它的氧化物三氧化二锑可用于制造耐火材料。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。锑是生产聚对苯二甲酸乙二酯的稳定剂和催化剂。也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。
锑,金属元素,元素符号为Sb,银白色有光泽硬而脆的金属。密度为6697 g/cm³,熔点为630℃,沸点为1635℃。易溶于王水,溶于浓硫酸。在潮湿空气中逐渐失去光泽,加热时能与氧气反应生成三氧化二锑。锑在自然界中主要存在于硫化物矿物辉锑矿中。
锑在自然界中约有120多种锑矿物和含锑矿物,主要以4种形式存在,
①自然化合物与金属互化物,如自然锑、砷锑矿;
②硫化物及硫盐类,如辉锑矿、硫铜锑矿、硫锑铁矿、辉锑铁矿、黝铜矿、车轮矿、硫锑铅矿、脆硫锑铅矿、斜硫锑铅矿、硫锑银矿、辉锑银矿、辉锑铅银矿、硫汞锑矿、硫氧锑矿等;
③卤化物或含卤化物,如氯氧锑铅矿等;
④氧化物,如锑华、黄锑华、锑赭石、锑钙石、水锑钙石、方锑矿等。
但具工业利用价值的矿物仅有十种:辉锑矿(含Sb 714%)、方锑矿(含Sb 833%)、锑华(含Sb 833%)、锑赭石(含Sb 74%~79%)、黄锑华(含Sb 745%)、硫氧锑矿(含Sb 752%)、自然锑(含Sb 100%)、硫汞锑矿含Sb 516%)、脆硫锑铅矿(含Sb 355%)、黝铜矿(含Sb 25%)。其中辉锑矿是锑的选冶最主要的矿物原料。辉锑矿(Sb2S3),含锑714%,杂质元素有As,Pb,Ag,Cu,Fe。呈铅灰色,晶面常带暗蓝锖色,条痕为铅灰色。
1锑 - 军火工业,是重要的战略物资!
锑是电和热的不良导体,在常 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 锑矿 属的硬度就会加大,可以用来制造军火。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。 随着科学技术的发展,锑现在已被广泛用于生产各种阻燃剂、陶瓷、玻璃、橡胶、涂料、颜料、塑料、半导体元件、烟花、医药及化工等部门产品。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。 锑-资源分布 世界目前已探明的锑矿储量为400多万吨,中国占了一半多。中国锑的储量、产量、出口量在世界上均占有重要地位。中国目前有锑产地111处。主要包括贵州万山、务川、丹寨、铜仁、半坡; 南省新晃等汞矿, 南省冷水江市锡矿山、板溪;广西壮族自治区南丹县大厂矿山;甘肃省崖湾锑矿、陕西省旬阳汞锑矿。 锑-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 醋酸锑 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086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,环保极PET纤维中的锑含量不得大于260ppm。 锑-制取方法 锑在地壳中含量是比较少的,但它在自然界中有单质状态存在。1777年,德国采矿 员包恩在西班包根(siebenbürgen)发现天然锑。把这种辉锑矿焙烧后,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↑
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
元素描述
锑在地壳中的含量为00001%主要以单质或辉锑矿方锑矿锑华和锑赭石的形式存在目前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
锑有两种同素异形体:**变体仅在-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
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氟氯溴化合,加热时才能与碘和其他百金属化合锑易溶于热硝酸形成水合的氧化锑能与热硫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,可与浓硝酸反应
性质
元素原子量: 1218
原子序数: 51
元素类型: 金属
密度 6684克/立方厘米
熔点 63074℃
沸点 1750℃
莫氏硬度:3
比重 46
化合价 +3和+5
电离能 8641电子伏特
晶体结构:
晶胞为三斜晶胞
发现和使用过程
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 (GAgricola)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 (BValentine)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我国的[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366%占全国的609%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规模的地质勘探和开发并发展了硫化锑精矿鼓风炉挥发熔炼我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99999%)及优质特级锑白代表着世界锑业先进生产水平
元素用途
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
随着科学技术的发展锑现在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
锑资源分布
世界目前已探明的锑矿储量为400多万吨中国占了一半多中国锑的储量产量出口量在世界上均占有重要地位中国目前有锑产地111处主要包括贵州万山务川丹寨铜仁半坡,湖南省新晃等汞矿湖南省冷水江市锡矿山板溪,广西壮族自治区南丹县大厂矿山,甘肃省崖湾锑矿陕西省旬阳汞锑矿
锑的毒性
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086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环保极PET纤维中的锑含量不得大于260ppm
元素辅助资料
锑在地壳中含量是比较少的但它在自然界中有单质状态存在1777年德国采矿官员包恩在西班包根(siebenbürgen)发现天然锑把这种辉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↑
锑是一种带有银色光泽的灰色金属,其莫氏硬度为3。其主要用途是它的氧化物三氧化二锑可用于制造耐火材料。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。锑是生产聚对苯二甲酸乙二酯的稳定剂和催化剂。也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。
锑,金属元素,元素符号为Sb,银白色有光泽硬而脆的金属。密度为6697 g/cm³,熔点为630℃,沸点为1635℃。易溶于王水。在潮湿空气中逐渐失去光泽,加热时能与氧气反应生成三氧化二锑。锑在自然界中主要存在于硫化物矿物辉锑矿中。
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。
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:如三价锑和五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)。
急性锑中毒的症状也与砷中毒相似,主要引起心脏毒性(表现为心肌炎),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。
矿物的用途
冶金工业:从矿物中提取有用元素,冶炼成各种工业需要的金属。最重要的是从磁铁矿、赤铁矿中提取铁;从方铅矿中提取铅;从黄铜矿、斑铜矿中提取铜;从铬铁矿中提取铬等。我国产量最高的矿物为黑钨矿,从中提取的钨占世界第一位;我国湖南是世界著名的辉锑矿产地,从中提取大量的锑;内蒙古白云鄂博的稀土矿床中用于提取铈族稀土元素的氟碳铈矿在世界上也属最富。国防工业中所需的金属如铍是从石中提取的,铌、钽是从铌铁矿、钽铁矿中提取的,原子能工业中的钠是从晶质钠矿中提取的。
化工原料:萤石可提取制成氢氟酸,黄铁矿可制成硫酸等。
农业:作为农业增产的肥料,除了一些合成肥料外,钾盐作为钾肥,磷灰石作为磷肥的来源。
光学性质:最早是利用方解石、石英、萤石作为光学仪器上的棱镜,随后又发现许多矿物有特性的光学特性。
力学性质:主要用作研磨及切割材料,凡是矿物硬度大于摩氏7度的矿物都可利用,硬度最大的是金刚石,其次有刚玉、黄玉、石英等。
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