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合金有锑更坚强

(2006-09-06 04:36:31)
标签:

锑矿

金属

合金

矿产资源

矿业开发

刘继顺

分类: 矿业课堂
合金有锑更坚强
刘继顺
2006-9-6

 
  人类对锑的认识相当久远,可追溯至公元前3000年。古埃及人曾使用过锑青铜和金属锑。中国早在夏商、西周、春秋时代就已使用锑和锑化物。公元8世纪,阿拉伯的扎比尔"伊本"赫杨首先使用锑的化学术语。古希腊人用“硫化锑矿”作描眉的黑色颜料,16世纪,德人G.Agricola最早提出锑和铋是不同于其它金属的两种独立的金属,并提出将锑添加到铅和锡中铸成印刷用的活字合金,这是因为锑在凝固时收缩性比较小,使铸字比较清晰。17世纪,德国邵尔德将金属铁与辉锑矿共熔制得金属锑。
 
   因锑易与铅、锡相混,古人难以识别,如世界锑都锡矿山之名的由来即与此有关。据考证,锡矿山的锑矿早在明代就曾开采过,但那时人们将锑误认为是锡,故将产地称之为锡矿山。直至道光26年修撰地方地志时还记载:锡矿山,“其上产锡”。光绪23年,有两位探矿师结伴上山,取砂30斤,运往省城长沙化验,才确认是锑而非锡。但锡矿山的名字流传已久,故至今未易。
 
   锑的拉丁文为Stibium,元素符号Sb即由此而来,英文名称为Antimony。据说,在古代西方国家的一些僧侣中,曾经有许多人患有癞病,他们服用了一种含锑的矿物(辉锑矿)来治病。但事与愿违,服用过这种矿物的僧侣不但没有恢复健康,病情反而恶化甚至死亡。这样锑的矿物就成了“反僧侣”。“anti” 是“反”的意思,“monk”是“修道士”或“僧侣”,把Antimony直译就成为“反僧侣”了。
 
    锑的原子序数为51,原子量为121.75,密度6.684为克/厘米3,熔点630.74℃,沸点1750℃,化合价+3和+5。锑为半金属元素,有四种同素异形体,即:灰锑、爆锑、黑锑和黄锑。普通金属锑为银白色,又称灰锑。其它三种异形体则完全无金属性质,应称为非金属。当温度在-90℃以下时,是以无定形黄锑存在。当金属锑的蒸气骤然冷却,会凝固成无定形黑锑。黑锑化学性质活泼,有时会自燃。在温度达90℃以上时,渐变为灰锑。用三氯化锑电解会得到含有少量三氯化锑的黑色锑。这种锑在摩擦和撞南击时,会发生爆炸,故称为爆锑。
 
   普通金属锑即灰锑,具金属光泽,性脆,有冷胀性,无延展性,是电和热的不良导体。它不是一种活泼性很强的元素,常温下不会被空气氧化,并具抗腐蚀和耐酸性能,但能与氟、氯、溴化合;高温下在空气中可生成Sb2O3、Sb2O4或Sb2O5,也可与水作用生成Sb2O3和氢气;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,症狀包括呕吐、头痛、呼吸困难,严重者可能死亡。德国音乐神童莫札特死因不明,有一种说法就是锑中毒。
 
    锑产品主要为精锑及锑的化合物。锑性脆,不能单独使用。于铅、锡中加入适量的锑,能增加合金的硬度和强度。因此,锑常被称为金属或合金的硬化剂。含锑、铅的合金耐腐蚀,是生产蓄電池极板、化工管道、电缆包皮的首选材料;锑与锡、铅、铜的合金強度高、极耐磨,是制造轴承、齿轮的好材料,高純度锑及其他金属的复合物 (如银锑、镓锑)是生产半导体和电热裝置的理想材料,锑白(三氧化二锑)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)用于生产火柴和发烟剂。

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