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合金有锑更坚强

2006-09-06 04:36阅读：

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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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