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銻——能製作阻燃劑的元素

發(fa)布時(shi)間(jian):2022-09-23 09:49:53瀏(liu)覽(lan)次(ci)數(shu):719次

   銻(ti),元素符號Sb,與(yu)金、銀(yin)、鐵一樣很早就(jiu)被人們使(shi)用了(le)的元素(su)。早在公(gong)元前3100年的埃(ai)及前(qian)王(wang)朝時代,化(hua)妝品剛被發明的時候(hou),三(san)硫(liu)化銻就是(shi)人們(men)常用的眼(yan)影粉(fen);人(ren)們還(hai)發掘(jue)出(chu)公元前3000年(nian)的銻製(zhi)史前花(hua)瓶(ping)碎片。在我國(guo)《漢(han)書·食貨(huo)誌》和(he)《史(shi)記(ji)》中(zhong),也(ye)有(you)對銻的(de)記載(zai),當時被稱(cheng)作“連(lian)錫(xi)”。明朝末(mo)年(1541年),發現(xian)了世界******的銻礦(kuang)產地——湖南(nan)錫礦山(今天的湖南冷(leng)水(shui)江(jiang)市),當時誤(wu)把(ba)銻當成(cheng)了錫,直(zhi)到(dao)清(qing)光緒16年(1890年)經(jing)化驗才明(ming)確是銻。1942年中國著(zhu)名有色金屬冶(ye)金學(xue)家(jia)、世(shi)界(jie)最早(zao)的銻冶金專家之一(yi)王寵佑(you)與美國人霍(huo)德(de)森(sen)(Hodson)共同(tong)取(qu)得漂(piao)浮(fu)熔(rong)煉(lian)—氣態(tai)還原(yuan)熔煉銻的專(zhuan)利權(quan)。如(ru)今我(wo)國已是世界上(shang)銻產量(liang)******的國家,占全(quan)球(qiu)產(chan)量的84%。但2004年至(zhi)今(jin),我國銻礦開(kai)發進(jin)入(ru)了過(guo)度開發階段(duan)。

 

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    銻的元素符(fu)號確(que)實(shi)比(bi)較特(te)殊,它的英(ying)文名(ming)是“Antimony”,並沒(mei)有sb,其元(yuan)素其(qi)符號(hao)主(zhu)要(yao)來源於拉(la)丁(ding)名稱“stibium”,是輝(hui)銻礦英文名stibnite的變(bian)形。“antimony”來(lai)源(yuan)於法語(yu)“antimoine”,意為(wei)反(fan)修(xiu)道(dao)士(shi),是因為當(dang)時的修道士認為銻是可以(yi)轉(zhuan)變為金(jin)的,可(ke)惜(xi)那些(xie)修道士並沒有如意(yi)。同樣,銻的性質(zhi)也很(hen)反常(chang),它(ta)雖(sui)然(ran)有“钅(jin)”字(zi)旁,但(dan)並(bing)不是真(zhen)正(zheng)的金屬,有的單質導電性更(geng)是介(jie)於(yu)半(ban)導(dao)體和絕緣(yuan)體之(zhi)間,隻(zhi)能算(suan)是一種類金屬。銻有四種同素異(yi)形體(ti),分(fen)別是穩(wen)定(ding)並具有金屬性的灰(hui)銻、非金屬(shu)性的黃(huang)銻、黑(hei)銻和比較(jiao)危險(xian)的白(bai)銻,金屬銻還有特殊(shu)的“冷脹(zhang)”性。銻能(neng)形成超強的路(lu)易(yi)斯(si)酸SbF5,已(yi)知(zhi)最(zui)強(qiang)的超(chao)強酸(suan)氟(fu)銻酸能給(gei)碳氫(qing)化合(he)物(wu)加質子(zi),從而形成碳正離(li)子和氫分子。

 

   市(shi)場(chang)上售(shou)賣(mai)的銻白並不是易爆的單質白銻,而(er)是白色的三氧化二銻,它是很早就開始(shi)使用的無(wu)機阻(zu)燃劑(ji)。銻白受(shou)熱(re)熔化後,能在材(cai)料(liao)表麵(mian)形成保(bao)護膜(mo)隔(ge)絕空(kong)氣,然後通過內部的吸(xi)熱反應,降(jiang)低(di)燃燒溫度;溫(wen)度(du)更高則會(hui)使銻白變為氣(qi)體,可稀(xi)釋空氣中氧氣的濃度,達(da)到阻燃的效(xiao)果(guo)。阻燃劑在軍事(shi)上的用(yong)途(tu)尤為重要,如果飛機(ji)、火(huo)箭或(huo)導彈的發射(she)器(qi)上沒有這些阻燃(ran)物,肯(ken)定會被後麵噴射出的火焰燒(shao)毀殆(dai)盡,再(zai)先進的飛行器都(dou)必(bi)須要有阻燃劑的幫(bang)助才能更好的運(yun)行。因(yin)此(ci),每(mei)年用於阻燃劑的銻占銻消(xiao)耗(hao)總(zong)量的60%。銻還能與錫、鋁(lv)、銅等形(xing)成合金,強度更高(gao)、極耐(nai)磨(mo)損(sun),是製造(zao)軸(zhou)承(cheng)、軸襯及(ji)齒(chi)輪的絕(jue)好(hao)材料;有銻參與製作(zuo)的飛(fei)機發動(dong)機能獲(huo)得(de)更高的燃燒溫度;銻還可以用於製造激光(guang)製導導彈(dan)和多種(zhong)導彈的導引頭……這些應用,使銻對於美國而言(yan),成為與稀土(tu)一樣重要的戰(zhan)略(lve)資(zi)源。但由(you)於銻,在地殼(ke)中的含(han)量僅(jin)為0.0001%,跟(gen)稀土一樣(yang)緊(jin)缺(que),所(suo)以當各(ge)國都意識(shi)到這一點時,紛(fen)紛加(jia)大(da)了對(dui)銻資源的保護(hu)並加緊尋(xun)找合適的替(ti)代品。

 

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   高純(chun)度銻及銻合金(銦銻、銀銻、镓(jia)銻等(deng))也是生產半導體和熱電裝置的理想(xiang)材料。銻作為摻雜(za)劑,摻(can)雜銻的氧(yang)化鋅材料就是一種很好的半導體,在一定條(tiao)件(jian)下(xia)可以製得具(ju)有可變電阻特性的陶(tao)瓷(ci)。而在矽(xi)中摻雜銻,則(ze)可以提(ti)高其電子導電性能,製作出超高電導率(lv)的n-型(xing)矽晶(jing)圓(yuan),這(zhe)種材料能生產二(er)極(ji)管(guan)、紅外線探測器和霍爾(er)效應元件等,也是目(mu)前的一個(ge)研(yan)究(jiu)主題(ti)。

  

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   銻對人並不(bu)友好,單(dan)質銻及銻的某(mou)些化合物是有毒(du)的,同時人們還發現它的致(zhi)癌性,但曆史上銻也曾(ceng)是一種藥物,如皮膚(fu)藥、瀉藥(yao),原理(li)類(lei)似(shi)於以毒攻毒。而且(qie)昂(ang)貴的銻丸(wan)通常還可以被(bei)回收再利用,甚(shen)至代代相(xiang)傳。銻療(liao)法很危(wei)險,有人猜測(ce)莫紮(za)特在年僅35歲(sui)過世,極有可能是因為過渡使用了銻療法(fa)。

  銻還可用於製造玻(bo)璃(li)的脫(tuo)色(se)劑和澄(cheng)清劑,製作安(an)全火柴(chai)、彈藥、鞭炮(pao)等,也是有機合成催化劑、化纖(xian)工(gong)業用催(cui)化劑中的主要元素,應用範(fan)圍(wei)廣(guang)泛(fan),未(wei)來的需(xu)求可能會更多。


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