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什么是锑(用途与元素符号)

原创版权 未知作者:缘起 字体大小选择: [ ]

什么是锑(用途与元素符号)  
  
  锑(拉丁语:Stibium,化学符号为Sb,普通话读音为tī,注音为ㄊ一)是化学元素,原子序数为51,是有金属光泽的类金属,在自然界主要存在于硫化物矿物辉锑矿(Sb2S3)中。
  
  锑在常温中,不受干燥空气的作用,放在敞口容器中烧之,则变为挥发性三氧化二锑。粉状的锑溶于盐酸。冷稀硫酸对锑不起作用。热浓硫酸可使锑溶化成硫 化锑,并放出二氧化硫。稀的硝酸也能溶锑,生成三氧化二锑 与五氧化锑的混合物。浓硝酸则大半溶锑,生成五氧化二锑。
  

  锑到底是什么?

  
  锑是一种存在于地壳中的元素。 它很少以天然金属形式存在,主要从硫化矿物辉锑矿中提取。
  
  它有多种用途,从家居用品到军用级设备,无所不包。因为它的导热性很差,所以它被用作工业制服、设备甚至童装的阻燃剂。
  
  据美国地质调查局(USGS)称,其第二个最常见的用途是运输和电池。传统上,锑与铅结合形成一种坚固、耐腐蚀的金属合金,这在铅酸电池中特别有用。
  
  然而,最近的创新发现了锑的新用途 - 它现在在大规模可再生能源储存中发挥着重要作用,这对清洁能源运动至关重要。
  
  人类对锑的使用可追溯至公元前。早在公元前 3100 年的埃及前王朝时代,三硫化二锑已被当作化妆的眼影粉使用;大约 17 世纪,锑被认知为一种化学元素;1896 年,人类首次制出电解锑。中国是世界上发现、使用锑较早的国家之一,《汉书˙食货志》和《史记》中将其记载为"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(位于冷水江市);中国最早的锑炼厂则与光绪 23 年(1897 年)创办。具有工业价值的含锑矿有限。据亚洲金属网统计,目前已知的含锑矿物多达 120 种,但具有工业利用价值,并且含锑在 20%以上的锑矿物仅有 10 种,包括辉锑矿(含 Sb 71.4%)、方锑矿(83.3%)、锑华(83.3%)、锑赭石(74%-79%)、黄锑华(74.5%)、硫氧锑矿(75.2%)、自然锑(100%)、硫汞锑矿(51.6%)、脆硫锑铅矿(35.5%)、黝铜矿(25%)。锑主要存在于辉锑矿(Sb2S3)中,是选冶最主要的矿物原料。
  
  锑的元素符号:Sb
  
  锑的颜色为青白色,比重为6.69,熔 点为630摄氏度,导电率4%,传热0.0442卡/厘米•秒摄氏度。
  
  锑的硬度HB30。
  
  物理性质
  
  物态    固态
  
  密度    (接近室温)
  
  6.697 g·cm−3
  
  熔点时液体密度    6.53 g·cm−3
  
  熔点    903.78 K,630.63 °C,1167.13 °F
  
  沸点    1860 K,1587 °C,2889 °F
  
  熔化热    19.79 kJ·mol−1
  
  汽化热    193.43 kJ·mol−1
  
  比热容    25.23 J·mol−1·K−1
  
  锑性硬脆,易碎为粉,无延性及展 性,故不能单独使用。凝固时体积稍膨胀。
  
  锑的断面有强光,具有磷片状结晶组织。熔融之锑,使其缓慢凝固并勿拨动其表面熔渣,则冷却后表面呈凤尾草状 花纹。这种花纹叫做锑星,纯锑所以也叫星锑。
  

  锑的用途及标准

  
  锑的主要用途,是与它种金厲配制合金。在这种情况下起三种作用:
  
  (―)增加液体合金的流动性:
  
  (二)增加软质合金的硬度,
  
  (三) 增加合金体积的膨胀性。
  
  由于能起以上三种作用,所以锑被广泛应用于配制铅锑铸造合金、轴承白合金及其它。
  
  锑红(Sb2S3)是将硫化氢通过锑盐溶液沉淀而得的一 种桔红色晶体颜料,可供制造红色油漆和红色橡皮。
  
  铁路用锑,仅有块状一种,唯一用途是配制轴承白合金及垫圈白合金。铅酸电池中所用的铅锑合金板。锑与铅和锡制成合金可用来提升焊接材料、子弹及轴承的性能。锑化合物是用途广泛的含氯及含溴阻燃剂的重要添加剂,锑在新兴的微电子技术中也有着它的广泛用途,如AMD显卡制造。
  

  锑在清洁能源中的作用

  
  大规模可再生能源存储一直是清洁能源转型的巨大障碍,因为很难持续产生可再生能源。例如,风能和太阳能发电厂在刮风或晴天时可能有多余的能量,但在天气不晴朗或风停时可能会不足。
  
  因此,大规模储存可再生能源是从化石燃料过渡到清洁能源的关键。最近的研究指出液态金属电池是一种潜在的存储解决方案 - 而这些电池严重依赖锑。
  
  但供应有限,而且中国目前主导着锑的生产和加工,美国可能会受到其经济竞争对手的摆布。
  

  锑为何如此重要?

  
  锑是全球性稀缺的小金属品种,其与稀土、钨、锡被并称为中国四大战略资源。其重要性主要体现在:
  
  (1) 储量十分稀缺:锑在地壳中分布不均匀且极难富集(以硫化物及硫盐矿物的形式存在),其平均丰度仅约千万分之二至千万分之五,接近铊(0.5ppm)。根据美国地质调查局数据,至 2018 年底全球共有锑资源储量 150 万吨,仅高于贵金属和部分稀有金属。
  
  (2) 用途广泛且具有不可替代性:锑是现代工业生产不可或缺的重要原材料,被广泛用于生产各种阻燃材料、合金、玻璃、半导体元件、医药化工及国防军工等领域,对保障国民经济的持续发展起到极其重要的作用,被称为“工业味精”。其中,锑的热缩冷胀特性令其可以改变合金硬度,在各式各样的国 防武器中均有锑金属的合金;锑高强度及耐腐蚀特性令其成为机械齿轮转轴的关键生产材料;锑的低燃点则令其在消防阻燃方面具有不可替代性,在易燃材料中(如塑料制品、电子电器制品及建筑建材制品等)加入三氧化二锑形成的锑卤化物使其成为难燃材料,是欧美日等发达国家的强制性惯例,目前依然未有找到比锑更好的阻燃替代品。
  
  (3) 难以再生及重要战略资源意义:锑是一种难以有效再生的稀有小金属(70%的锑金属被用于阻燃剂而难以回收),西方国家均将锑作为重要战略物资进行严格管控和储备。2010 年,欧盟将锑列为极为重要的战略储备金属,发布的供应紧缺名单中锑位列首位;2018 年,美国将锑列入 35 种关键矿产清单,对锑资源只进行勘探而不开采,并从中国大量进口锑资源(占其锑进口总量约 60%)。中国方面,2009年国土资源部曾下发《2009 年钨矿锑矿和稀土矿开采总量控制指标的通知》,是国内矿政管理史上首次对锑矿实行开采总量控制管理,并暂停受理锑矿探矿权采矿权申请;2016 年,国土资源部发布《全国矿产资源规划(2016-2020 年)》,将锑等 24 种矿产列入战略性矿产目录。

  

  拓展资料

  
  铅锑合金在国民生产中具有广泛的用途,然而,将铅锑合金分离以产出铅锑却有相当难度。这是因为铅锑的物理化学性质相近,在冶金中的行为相似。长久以来,国内外研究工作者为寻求技术上易行、经济上合理的处理方法,进行了许多探索,如离心偏析法、真空蒸馏法、电解法等

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