銻 -化學元素

化學元素
更多義項 ▼ 收起更多 ▲

銀白色有光澤硬而脆的金屬(常製成棒、塊、粉等多種形狀)。有鱗片狀晶體結構。在潮濕空氣中逐漸失去光澤,強熱則燃燒成白色銻的氧化物。易溶于王水,溶于濃硫酸。相對密度6.68。熔點630℃。沸點1635℃(1440℃)。有毒,最小致死量(大鼠,腹腔)100mg/kg。有刺激性。

銻(英語:Antimony,拉丁語:sti種有毒的化學元素,元素符號為Sb,原子序數為51。它是一種有金屬光澤的類金屬,在自然界中主要存在于硫化物礦物輝銻礦(Sb2S3)中。目前已知銻化合物在古代就用作化妝品,金屬銻在古代也有記載,但那時卻被誤認為是鉛。大約17世紀時,人們知道了銻是一種化學元素。

自20世紀末以來,中國已成為世界上最大的銻及其化合物生產國,而其中大部分又都產自湖南省冷水江市的錫礦山。銻的工業製法是先焙燒,再用碳在高溫下還原,或者是直接用金屬鐵還原輝銻礦。

鉛酸電池中所用的鉛銻合金板。銻與鉛和錫製成合金可用來提升焊接材料、子彈及軸承的性能。銻化合物是用途廣泛的含氯及含溴阻燃劑的重要增加劑,銻在新興的微電子技術中也有著它的廣泛用途,如AMD顯示卡製造。

  • 中文名稱
  • 外文名稱
    Antimony
  • 管製類別
    銻(易製爆)
  • 儲    存
    密封幹燥儲存
  • 化學符號
    Sb
  • 密    度
    6.697g/cm3
  • 相對原子質量
    121.75
  • 化學品類別
    金屬單質

特點

性質

銻是氮族元素(15族),電負性為2.05。根據元素周期律,它的電負性比錫和大,比和砷小。銻在室溫下的空氣中是穩定的,但加熱時能與氧氣反應生成三氧化二銻。

銻塊銻塊

銻是一種帶有銀色光澤的灰色金屬,其莫氏硬度為3。因此,純銻不能用于製造硬的物件:貴州省曾在1931年發行銻製的硬幣,但因為銻很容易磨損,在流通過程損失嚴重。銻在一般條件下不與酸反應。

銻的同素異形體屬于六方晶系排布狀態(hexagonal crystal system),有一個6次對稱軸或者6次倒轉軸,該軸是晶體的直立結晶軸C軸。另外三個水準結晶軸正端互成120夾角。軸角α=β=90,γ=120,軸單位a=b≠c,次性質使得用尖銳的器具刮擦它就會發生放熱的化學反應,放出白煙並生成金屬銻。如果在研缽中用研杵將它磨碎,就會發生劇烈的爆炸。黑銻是由金屬銻的蒸汽急劇冷卻形成的,它的晶體結構與紅磷和黑砷相同,在氧氣中易被氧化甚至自燃。當溫度降到100℃時,它逐漸轉變成穩定的晶型。黃銻是最不穩定的一種,隻能由銻化氫在-90℃下氧化而得。在這種溫度和環境光線的作用下,亞穩態的同素異形體會轉化成更穩定的黑銻。

金屬銻的結構為層狀結構(空間群:R3m No. 166),而每層都包含相連的褶皺六元環結構。最近的和次近的銻原子形成變形八面體,在相同雙層中的三個銻原子比其他三個相距略近一些。這種距離上的相對近使得金屬銻的密度達到6.697 g/cm,但層與層之間的成鍵很弱也造成它很軟且易碎。

安全標準

根據《中華人民共和國國家標準污水綜合排放標準》,銻(Sb)屬于第一類污染物,其最高允許排放濃度為0.1mg/L。

歐盟將銻列為高危害有毒物質和可致癌物質並予以規管。

美國環境保護署限製排入湖、河、棄置場和農田的鎘量並禁止殺蟲劑中含有銻。美國環境保護署允許飲用水含有10ppb的銻,並打算把限製減到5ppb。美國食品和葯物管理局規定食用色素的含銻量為不得多于15ppm。美國職業安全衛生署規定工作環境空氣中鎘含量在煙霧為100微克/立方米,在鎘塵為200微克/ 立方米。美國職業安全衛生署計畫將空氣中所有鎘化合物含量限製在1到5微克/ 立方米美國國家職業安全和衛生研究所希望讓工人盡量少呼吸到銻以防止膀胱癌。

天然存在

銻在地殼中的豐度估計為百萬分之0.2至0.5,與之接近的是鉈(0.5ppm)和銀(0.07ppm)。盡管這種元素並不豐富,但它依然在超過一百種礦物中存在。雖然自然界中會有一些銻單質存在,但多數銻依然存在于它最主要的礦石--輝銻礦(主要成分Sb2S3)中。

同位素

銻有兩種穩定同位素,Sb的自然豐度為57.356%,而Sb的自然豐度為42.649%。銻還有35種放射性同位素,其中半衰期最長的Sb為2.75年。此外,截止2011年,已發現了29種亞穩態。這其中最穩定的是Sb,半衰期為60.20天,它可以用作中子源。比穩定同位素Sb輕的同位素傾向于發生β衰變,而較重的同位素更易發生β衰變。當然也有一些例外。

化合物

參見:Category:銻化合物。

銻化合物通常分為+3價和+5價兩類。與同主族的砷一樣,它的+5氧化態更為穩定。

氧化物與氫氧化物

三氧化二銻可由銻在空氣中燃燒製得。在氣相中,它以雙聚體Sb4O6的形式存在,但冷凝時會 形成多聚體。五氧化二銻隻能用濃硝酸氧化三價銻化合物製得。銻也VV能形成混合價態化合物--四氧化二銻,其中的銻為Sb(III)和Sb(V)。與磷和砷不同的是,這些氧化物都是兩性的,它們不形成定義明確的含氧酸,而是與酸反應形成銻鹽。

輝銻礦輝銻礦

作用

氫氧化物曾廣泛用作溶劑、滅火劑、有機物的氯化劑、香料的浸出劑、纖維的脫脂劑、糧食的蒸煮劑、葯物的萃取劑有機溶劑、織物的幹洗劑,但是由于毒性的關系現在甚少使用並被限製生產,很多用途也被銅鋅合金等所替代。也可用來合成三氧化二銻、尼龍7、尼龍9的單體;還可製三氯甲烷和葯物;金屬切削中用作潤滑劑

鹵化物

銻能形成兩類鹵化物--SbX3和SbX5。其中三鹵化物(SbF3、SbCl3、SbBr3和SbI3)的空間構型都是三角錐形。三氟化銻可以由三氧化二銻與氫氟酸反應製得:

這種氟化物是路易斯酸,能結合氟離子形成配離子SbF4和SbF5。熔化的三氟化銻是一種弱的導體。三氯化銻則由三硫化二銻溶于鹽酸製得:

五鹵化物(SbF5和SbCl5)氣態時的空間構型為三角雙錐形。但是轉化為液態後,五氟化銻形成聚合物,而五氯化銻依舊是單體。五氟化銻是很強的路易斯酸,可用于配製著名的超強酸氟銻酸(HSbF6)。

銻的鹵氧化物比砷和磷更為常見。三氧化二銻溶于濃酸再稀釋可形成銻酰化合物,例如SbOCl和(SbO)2SO4。

銻化物、氫化物與有機銻化合物

這類化合物通常被視作Sb的衍生物。Sb金屬性不強,能與金屬形成銻化物,例如銻化銦(InSb),銻化銀(Ag3Sb),銻鈀礦(Pd5Sb2),方銻金礦(AuSb2),紅銻鎳礦(NiSb)等。鹼金屬和鋅的銻化物,例如Na3Sb和Zn3Sb2比以上物質更為活潑。這些銻化物用酸處理可以生成不穩定的氣體銻化氫(SbH3)。

銻化物一般以共價鍵連結,是電子雲的重疊,所以共價鍵最本質的分類方式就是它們的重疊方式。σ鍵,π鍵,δ鍵在有機化合物中,通常把共價鍵以其共用的電子對數分為單鍵雙鍵以及三鍵。單鍵是一根σ鍵;雙鍵和三鍵都含一根σ鍵,其餘1根或2根是π鍵。但無機銻化物不用此法。原因是,無機銻化物中經常出現的共軛體系(離域π鍵)使得某兩個原子之間共用的電子對數很難確定,因此無機物中常取平均鍵級,作為鍵能的粗略標準。

有機銻化合物一般可由格氏試劑對鹵化銻的烷基化反應製備。已知有大量三價和五價的有機銻化合物--包括混合氯代衍生物,還有以銻為中心的陽離子和陰離子。例如Sb(C6H5)3(三苯基銻)、Sb2(C6H5)4(含有一根Sb-Sb鍵)以及環狀的[Sb(C6H5)]n。五配位的有機銻化合物也很常見,例如Sb(C6H5)5和一些類似的鹵代物。

歷史

銻的一種煉金術符號為♀形

早在公元前3100年的埃及前王朝時代,化妝品剛被發明,三硫化二銻就用作化妝用的眼影粉。

迦勒底的泰洛赫(今伊拉克),曾發現一塊可追溯到公元前3000年的銻製史前花瓶碎片;而在埃及發現了公元前2500年至前2,200年間的鍍銻的銅器。奧斯汀在1892年赫伯特·格拉斯頓的一場演講時說道:"我們隻知道銻現在是一種很易碎的金屬,很難被塑造成實用的花瓶,因此這項值得一提的發現(即上文的花瓶碎片)表現了已失傳的使銻具有可塑性的方法。"然而,默裏(Moorey)不相信那個碎片真的來自花瓶,在1975年發表他的分析論文後,認為斯裏米卡哈諾夫(Selimkhanov)嘗試將那塊金屬與外高加索的天然銻聯系起來,但用那種材料製成的都是小飾物。這大大削弱了銻在古代技術下具有可塑性這種說法的可信度。

歐洲人萬諾喬·比林古喬于1540年最早在《火焰學》(De la pirotechnia)中描述了提煉銻的方法,這早于1556年阿格裏科拉出版的名作《論礦冶》(De re Metallica)。此書中阿格裏科拉錯誤地記入了金屬銻的發現。1604年,德國出版了一本名為《Currus Triumphalis Antimonii》(直譯為"凱旋戰車銻")的書,其中介紹了金屬銻的製備。15世紀時,據說筆名叫巴西利厄斯·華倫提努的聖本篤修會的修士提到了銻的製法,如果此事屬實,就早于比林古喬。

一般認為,純銻是由賈比爾(Jābir ibn Hayyān)于8世紀時最早製得的。然而爭議依舊不斷,翻譯家馬塞蘭·貝特洛聲稱賈比爾的書裏沒有提到銻,但其他人認為貝特洛隻翻譯了一些不重要的著作,而最相關的那些(可能描述了銻)還沒翻譯,它們的內容至今還是未知的。

地殼中自然存在的純銻最早是由瑞典籍英國科學家威廉·亨利·布拉格于1783年記載的。品種樣本採集自瑞典西曼蘭省薩拉市的薩拉銀礦。

生產

生產國

根據英國地質調查局2005年的報告,中華人民共和國是世界上銻產量最大的國家,佔了全球的84%,遠遠超出其後的南非、玻利維亞和塔吉克。湖南省冷水江市的錫礦山是世界最大銻礦,估計儲量為210萬噸。

2010年,根據美國地質調查局的報告,中國生產的銻佔全球的88.9%。

2010年各國銻產量

國家

產量(噸)

佔比(%)

中華人民共和國

120,000

88.9

南非

3,000

2.2

玻利維亞

3,000

2.2

俄羅斯

3,000

2.2

塔吉克

2,000

1.5

其他國家

4,000

3.0

全球

135,000

100.0

然而,英國洛斯基礦業咨詢公式估計2010年中華人民共和國的初級生產銻產量佔全球的76.75%(全球合計120,462噸,其中90,000噸是公開報道的,30,462噸未報道),緊接著的是俄羅斯(佔4.14%,產量6,500噸)、緬甸(佔3.76%,產量5,897噸)、加拿大(佔3.61%,產量5,660噸)、塔吉克(佔3.42%,產量5,370噸)和玻利維亞(佔3.17%,4,980噸)。

洛斯基公司估計全球在2010年的次級生產銻產量為39,540噸。

英國地質調查局在2011年下半年將銻列在風險列表第一位。這個列表表示如果化學元素不能穩定供應,會對維持英國經濟和生活方式造成的相對風險。根據洛斯基公司的報告,2014年中國的銻產量有所減少,並且在未來一段時間不可能上升。中國已沒有開發十年左右的重要銻礦床,這種重要的經濟儲備資源將迅速枯竭。

同時,歐盟在2011年的一份報告中也將銻列為12種關鍵的原料之一,主要是因為來自中國以外的銻產量很少。

以下是洛斯基公司提供的2014年世界銻的主要生產者:

2014年銻的主要生產者

國家

公司

產量(噸/年)

中國

閃銻度礦業(前錫礦山閃星銻業)

2,750

玻利維亞

許多

5,460

加拿大

比弗·布魯克

6,000

中國

布魯克投資集團

55,000

中國

湖南郴州礦業

20,000

中國

華錫集團

20,000

中國

沈陽華昌銻業

15,000

哈薩克

Kazzinc

1,000

吉爾吉斯斯坦

Kadamdzhai

500

寮國

SRS

500

墨西哥

美國銻業

70

緬甸

許多

6,000

俄羅斯

GeoPDroMining

6,500

南非

默奇森聯合公司

6,000

塔吉克

YUnzob

5,500

泰國

未知

600

儲量

根據美國地質調查局的統計資料,世界的銻礦藏將在13年內枯竭。但美國地質調查局期待這期間會發現更多銻礦。

2010年的世界銻儲量

國家

儲量(噸)

佔比(%)

中華人民共和國

950,000

51.88

俄羅斯

350,000

19.12

玻利維亞

310,000

16.93

塔吉克

50,000

2.73

南非

21,000

1.15

其他國家

150,000

8.19

全球

1,831,000

100.0

生產過程

從礦石中提取銻的方法取決于礦石的質量與成分。大部分銻以硫化物礦石形式存在。低品位礦石可用泡沫浮選的方法富集,而高品位礦石加熱到500–600°C使輝銻礦熔化,並得以從脈石中分離出來。銻可以用鐵屑從天然硫化銻中還原並分離出來:

三硫化二銻比三氧化二銻穩定,因此易于轉化,而焙燒後又恢復成硫化物。這種材料直接用于許多套用中,可能產生的雜質是砷和硫化物。 將銻從氧化物中提取出來可使用碳的熱還原法:

低品味的礦石在高爐中還原,而高品味的則在反射爐中還原。

套用

60%的銻用于生產阻燃劑,而20%的銻用于製造電池中的合金材料、滑動軸承和焊接劑。

阻燃劑

銻的最主要用途是它的氧化物三氧化二銻用于製造耐火材料。除了含鹵素的聚合物阻燃劑以外,它幾乎總是與鹵化物阻燃劑一起使用。三氧化二銻形成銻的鹵化物的過程可以減緩燃燒,即為它具有阻燃效應的原因。 這些化合物與氫原子、氧原子和羥基自由基反應,最終使火熄滅。商業中這些阻燃劑套用于兒童服裝、玩具、飛機和汽車座套。它也用于玻璃纖維復合材料(俗稱玻璃鋼)工業中聚酯樹脂的增加劑,例如輕型飛機的發動機蓋。樹脂遇火燃燒但火被撲滅後它的燃燒就會自行停止。

合金

銻能與鉛形成用途廣泛的合金,這種合金硬度與機械強度相比銻都有所提高。大部分使用鉛的場合都加入數量不等的銻來製成合金。在鉛酸電池中,這種增加劑改變電極性質,並能減少放電時副產物氫氣的生成。銻也用于減摩合金(例如巴比特合金),子彈、鉛彈、網線外套、鉛字合金(例如Linotype排字機)、焊料(一些無鉛焊接劑含有5%的銻)、鉛錫銻合金、以及硬化製作管風琴的含錫較少的合金。

其他套用

其他的銻幾乎都用在下文所述的三個方面。第一項套用是生產聚對苯二甲酸乙二酯的穩定劑和催化劑。第二項套用則是去除玻璃中顯微鏡下可見的氣泡的澄清劑,主要用途是製造電視螢幕;這是因為銻離子與氧氣接觸後阻礙了氣泡繼續生成。第三項套用則是顏料。銻在半導體工業中的套用正不斷發展,主要是在超高電導率的n-型矽晶圓中用作摻雜劑,這種材料用于生產二極體、紅外線探測器和霍爾效應元件。20世紀50年代,小珠裝的鉛銻合金用于給NPN型合金結電晶體的發射器和接收器上漆。銻化銦是用于製作中紅外探測儀的材料。

銻的生物學或醫學套用很少。主要成分為銻的葯品稱作含銻葯劑(antimonial),是一種催吐劑。銻化合物也用作抗原蟲劑。從1919年起,酒石酸銻鉀(俗稱吐酒石)曾用作治療血吸蟲病的葯物。它後來逐漸被吡喹酮所取代。銻及其化合物用于多種葯劑,例如安修馬林(硫蘋果酸銻鋰)用作反芻動物的皮膚調節劑。銻對角質化的組織有滋養和調節作用,至少對動物是如此。

含銻的葯物也用作治療家畜的利什曼病的選擇之一,例如葡甲胺銻酸鹽。可惜的是,它不僅治療指數較低,而且難以進入一些利什曼原蟲無鞭毛體所在的骨髓,也就無法治愈影響內髒的疾病。金屬銻製成的銻丸曾用作葯。但它被其他人從空氣中攝入後會導致中毒。

在一些安全火柴的火柴頭中使用了三硫化二銻。銻-124和鈹一起用于中子源:銻-124釋放出伽馬射線,引發鈹的光致蛻變。這樣釋放出的中子平均能量為24 keV。銻的硫化物已被證實可以穩定汽車剎車片材料的摩擦系數。銻也用于製造子彈和子彈示蹤劑。這種元素也用于傳統的裝飾中,例如刷漆和藝術玻璃工藝。20世紀30年代前曾用它作牙釉質的遮光劑,但是多次發生中毒後就不再使用了。

介紹

銻鎢礦山銻鎢礦山

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,他們嘗試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健康,反而病情惡化,一個個地死去。

CAS號:7440-36-0

銻在地殼中的含量為0.0001%,主要以單質或輝銻礦方銻礦銻華和銻赭石的形式存在,已知的含銻礦物多達120種。銻質堅而脆,容易粉碎,有光澤,無延性和展性N。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,可由鹵化銻電解製得。

銻錠有兩種同素異形體:黃色變體僅在零下90℃以下才穩定;金屬變體是銻的穩定形式。2070℃時銻蒸汽為單原子分子

碎銻塊碎銻塊

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放出氫氣,在室溫中不會被空氣氧化,但能與、氯、溴化合;加熱時才能與碘和其他非金屬化合。銻易溶于熱硝酸,形成水合的氧化銻。能與熱硫酸反應,生成硫酸銻。銻在高溫時可與氧反應,生成三氧化二銻,為兩性氧化物,難溶于水,但溶于酸和鹼。

安全術語:避免釋放至環境中。參考特別說明/安全資料說明書。

公元前16世紀。色素的黑色形式,天然地作為礦物輝銻礦出現,曾被作為睫毛膏和化妝墨使用。最有名的使用者是在聖經中記錄的淫婦Jezebel。

另一種天然燃料被迦勒底文明知曉,其繁榮于時下是伊拉克南部的地區,于公元前6世紀和7世紀,它就是黃色的銻酸鉛。它被發現于裝飾磚的釉料,在巴比倫,也就是當時的尼布甲尼撒(公元前604-561)。

銻在中世紀時期變得用途廣泛,主要來加固鉛用于鉛字,然而有些作為瀉葯使用,其可以回收和再利用!

銻的發現,約于公元前18世紀在匈牙利曾發現的小銻塊,但在很長時間,人們並未真正地認識這種金屬。1556年德國冶金學者阿格裏科拉(G.Agricola)在其著作中敘述了用礦石熔析生產硫化銻的方法,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年製出電解銻。1930年以後,銻礦鼓風爐熔煉法成為生產金屬銻的重要方法。60-70年代發展了多種揮發熔煉和揮發焙燒法。

中國是世界上發現、利用銻較早的國家之一。據《漢書·食貨志》記載:"王莽居攝,變漢製,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,經光譜分析含銻,由此可知中國對銻的利用很早,當時不叫銻,而稱"連錫"。明朝末年(1541年),中國發現了世界最大的銻礦產地--湖南錫礦山(今屬湖南冷水江市),但當時把銻誤認為錫,故命名錫礦山,至清光緒16年(1890)經化驗始知是銻。光緒23年(1897)創辦"積善"廠,為錫礦山最早的銻煉廠,使中國的"連錫"轉入銻生產的時代。1908年湖南華昌公司從法國引進揮發焙燒法,開始用此法煉銻。隨著機械製造業的興起,銻的用途和需求量擴大,繼開發錫礦山之後又先後開發了湖南桃江板溪、新邵龍山、桃源沃溪等地銻礦,使湖南銻業居全國之首。接著,黔、滇、桂等省區也相繼開採一些銻礦。從1908年以後數十年間,中國產銻量常佔世界總產量50%以上,僅就錫礦山自1912-1935年間的銻品產量佔世界產量的36.6%,佔全國的60.9%。1942年中國著名的有色金屬冶金學家,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-氣態還原熔煉的專利權。

新中國成立之後,對銻礦進行了大的地質勘探和開發,並發展了硫化銻精礦鼓風爐揮發熔煉。中國銻礦儲量和產量均居世界首位,並大量出口,生產高純度金屬銻(含銻99.999%)及優質特級銻白,代表著世界銻業先進生產水準。

資源分布

世界時下已探明的銻礦儲量為400多萬噸,中國佔了一半多。2012年全球金屬銻總產量為18萬噸,而2011年產量則為17.8萬噸,中國金屬銻產量基本不變,維持在15萬噸。中國銻的儲量、產量、出口量在世界上均佔世界第一位。中國目前有銻產地171處。主要包括貴州萬山、務川、丹寨、銅仁、半坡;;廣西壯族自治區南丹縣大廠礦山;甘肅省崖灣銻礦、湖南省冷水江市錫礦山、山西省旬陽汞銻礦。

防護

銻和它的許多化合物有毒,作用機理為抑製酶的活性,這點與砷類似;與同族的砷和鉍一樣,三價銻的毒性要比五價銻大。 但是,銻的毒性比砷低得多,這可能是砷與銻之間在攝取、新陳代謝和排泄過程中的巨大差別所造成的:如三價銻在消化道的吸收最多為20%;五價銻在細胞中不能被定量地還原為三價(事實上在細胞中三價銻反而會被氧化成五價銻);由于體內不能發生甲基化反應,五價銻的主要排泄途徑是尿液。 急性銻中毒的症狀也砷中毒相似,主要引起心髒毒性(表現為心肌炎),不過銻的心髒毒性還可能引起阿-斯綜合征。有報告稱,從搪瓷杯中溶解的銻等價于90毫克酒石酸銻鉀時,銻中毒對人體隻有短期影響;但是相當于6克酒石酸銻鉀時,就會在三天後致人死亡。 吸入銻灰也對人體有害,有時甚至是致命的:小劑量吸入時會引起頭疼、眩暈和抑鬱;大劑量攝入,例如長期皮膚接觸可能引起皮膚炎、損害肝腎、劇烈而頻繁的嘔吐,甚至死亡。

銻不能與強氧化劑、強酸、氫鹵酸、氯或一起存放,並且應與熱源隔絕。

銻在浸取時會從聚對苯二甲酸乙二酯(PET)瓶中進入液體。檢測到的銻濃度標準則是瓶裝水低于飲用水,英國生產的濃縮果汁(暫無標準)被檢測到含銻44.7 µg/L,遠遠超出歐盟自來水的標準5 µg/L。各個組織的標準分別是:

套用領域

製造低熔點合金、半導體光電元件、銻化合物等。

作用

銻

低品質的礦石在高爐中還原,而高品質的則在反射爐中還原。

銻多用作其它合金的組元,可增加其硬度和強度。如蓄電池極板、軸承合金、印刷合金(鉛字)、焊料、電纜包皮及槍彈中都含銻。鉛錫銻合金可作薄板沖壓模具。高純銻是半導體矽和鍺的摻雜元素。銻白(三氧化二銻)是銻的主要用途之一,銻白是搪瓷、油漆的白色顏料和阻燃劑的重要原料。硫化銻(五硫化二銻)是橡膠的紅色顏料。生銻(三硫化二銻)用于生產火柴和煙劑。

銻是電和熱的不良導體,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後,金屬的硬度就會加大,可以用來製造軍火,所以銻被稱為戰略金屬。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,是重要的戰略物資。

銻可用作PET生產中的縮聚催化劑。含銻合金及化合物則用途十分廣泛,銻化物可阻燃,所以常套用在各式塑膠和防火材料中。含銻、鉛的合金耐腐蝕,是生產蓄電池極板、化工通路、電纜包皮的首選材料;銻與錫、鉛、銅的合金強度高、極耐磨,是製造軸承、齒輪的好材料,高純度銻及其它金屬的復合物 (如銀銻、鎵銻)是生產半導體和電熱裝置的理想材料。銻的化合物銻白是優良的白色顏料,常用在陶瓷、橡膠、油漆、玻璃、紡織及化工產業。

一些銻的金屬互化物是化學反應中的優良催化劑。可催化正四面體烷轉化為乙烯基乙炔的反應和氫化銨的分解反應。

隨著科學技術的發展,銻時下已被廣泛用于生產各種阻燃劑、搪瓷、玻璃、橡膠、塗料、顏料、陶瓷、塑膠、半導體元件、煙花、醫葯及化工等部門產品。

銻在地殼中含量是比較少的,但它在自然界中部分以單質狀態存在。1777年,德國採礦官員包恩在西班包根(siebenbürgen)發現天然銻。

把這種銻礦焙燒後,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↑

理化性質

元素原子量:121.8

元素符號:Sb

原子序數:51

元素類型:類金屬

密度86.684克/立方釐米

熔點60.74℃。

沸點150℃。

原子體積:(立方釐米/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:Sb+3,Sb+5; Sb-3

銻結晶銻結晶

莫氏硬度:3

聲音在其中的傳播速率:(m/S)3420

化學鍵能:(kJ /mol)

Sb-H 257

Sb-C 215

Sb-O 314

Sb-F 389

Sb-Cl 313

Sb-Sb 299

晶胞參數:

a = 430.7 pmb = 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

核外電子排布1s⑵ 2s⑵2p⑹ 3s⑵3p⑹3d⑽ 4s⑵4p⑹4d⑽ 5s⑵5p⑶

外圍電子層排布:5s25p3

電子層:KLMNO

電子數:2-8-18-18-5

化合價+3和+5。

電離能8.641電子伏特。

晶體結構:為三方晶系。

毒性:銻會刺激人的眼、鼻、喉嚨及皮膚,持續接觸可破壞心髒及肝髒功能,吸入高含量的銻會導致銻中毒,症狀包括嘔吐、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。

國際氧化銻工業協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,肺部會產生炎症,近而染上肺癌。雖然至今尚未出現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,世界衛生組織規定,對水中銻含量和日攝入量應小于0.86微克/千克每日。日本限定寶特瓶中的銻含量應小于200ppm,對熱灌裝用的飲料,則禁用含銻的寶特瓶。歐盟則規定,食品中的銻含量應小于20ppb,環保級PET纖維中的銻含量不得大于260ppm。

註意事項

風險危害:

1.吸入及吞食有害。

安瓿中的銻安瓿中的銻

2.對水生生物有毒,可能對水體環境產生長期不良影響。

【銻的危害】搜狐健康對常見的12個品牌的飲品和調味品的塑膠瓶體進行了檢測,發現採用PET材料製成的瓶體均含有致癌物-重金屬銻。銻會刺激人的眼、鼻、喉嚨和皮膚,持續接觸可破壞心髒及肝髒功能,吸入高含量銻會導致銻中毒,症狀包括嘔吐及頭痛、呼吸困難,嚴重者可能死亡。

塑膠包裝:

塑膠在我們的生活中無處不在,而關于塑膠有害身體的傳言也從未中斷。PET是目前飲品使用最多的包材。搜狐健康對常見的12個品牌的飲品和調味品的塑膠瓶體進行了檢測,發現採用PET材料製成的瓶體均含有致癌物--重金屬銻,在本次檢測中,9個PET材料的塑膠瓶均檢出銻。其中不乏知名品牌產品,如可口可樂、康師傅礦泉水、牛欄山二鍋頭、福臨門調和油等,銻殘留最高的是寬牌龍門米醋瓶體材料。而HDPE和PP材料製成的瓶體則未檢出銻。

管製信息:

銻(易製爆)

該品根據《危險化學品安全管理條例》受公安部門管製。

安全措施:

密封包裝,並貯于幹燥通風處。遠離火種、熱源,防止陽光直射。切忌與氧化劑、食用化學品、酸類等共儲混運。

滅火:幹粉、砂土。禁止CO2和酸鹼滅火劑。

相關詞條

相關搜尋

其它詞條