锑

康熙字典

化学元素解释：

概述

锑在地壳中的含量为0.0001%，主要以单质或辉锑矿、方锑矿、 锑华和锑赭石的形式存在，目前已知的含锑矿物多达120种。锑质坚而脆，容易粉碎，有光泽，无延性和展性。锑具有黄锑、灰锑、黑锑三种同素异形体。金属锑呈银白色，性脆，有独特的热缩冷胀性。无定形锑呈灰色，可由卤化锑电解制得。

性质

锑：原子序数51，原子量121.75，元素名来源于英文名，原意是“辉锑矿”。锑在古代就已发现。锑在地壳中的含量为0.0001%，主要以单质或辉锑矿、方锑矿的形式存在。锑为质脆有光泽的银白色固体，有两种同素异形体：黄色变体仅在-90°C以下才稳定;金属变体是锑的稳定形式。其熔点630.5°C，沸点1750°C，密度6.684克/厘米3。2070°C时锑蒸汽为单原子分子。锑仅在赤热时与水反应放出氢气;高温时可与氧反应生成三氧化二锑,为两性氧化物，难溶于水，但溶于酸和碱;可与浓硝酸反应。锑在冶金中主要用于制造合金;锑也用于半导体中;三氧化二锑还可作透明的珐琅质白颜料。

用途

锑是电和热的不良导体，在常温下不易氧化，有抗腐蚀性能。因此，锑在合金中的主要作用是增加硬度，常被称为金属或合金的硬化剂。在金属中加入比例不等的锑后，金属的硬度就会加大，可以用来制造军火。锑及锑化合物首先使用于耐磨合金、印刷铅字合金及军火工业，是重要的战略物资。

锑可用作PET生产中的缩聚催化剂。含锑合金及化合物则用途十分广泛，锑化物可阻燃，所以常应用在各式塑料和防火材料中。含锑、铅的合金耐腐蚀，是生产蓄电池极板、化工管道、电缆包皮的首选材料;锑与锡、铅、铜的合金强度高、极耐磨，是制造轴承、齿轮的好材料，高纯度锑及其它金属的复合物 (如银锑、镓锑)是生产半导体和电热装置的理想材料。

随着科学技术的发展，锑现在已被广泛用于生产各种阻燃剂、陶瓷、玻璃、橡胶、涂料、颜料、塑料、半导体元件、烟花、医药及化工等部门产品。锑的化合物锑白是优良的白色颜料，常用在陶瓷、橡胶、油漆、玻璃、纺织及化工产业。

基本信息

元素原子量： 121.8

原子序数： 51

元素类型： 金属

密度 ：6.684克/立方厘米

熔点： 630.74℃。

沸点 ：1750℃。

原子体积：(立方厘米/摩尔) 18.23

元素在地壳中含量：(ppm) 0.2——0.5

元素在太阳中含量：(ppm) 0.001

元素在海水中含量：(ppm) 0.0003

氧化态：Main Sb+3, Sb+5 Other Sb-3

莫氏硬度： 3

声音在其中的传播速率：(m/S) 3420

化学键能： (kJ /mol)

Sb-H 257

Sb-C 215

Sb-O 314

Sb-F 389

Sb-Cl 313

Sb-Sb 299

晶胞参数：

a = 430.7 pm

b = 430.7 pm

c = 1127.3 pm

α = 90°

β = 90°

γ = 120°

电离能： (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

化合价 +3和+5。

电离能 8.641电子伏特。

晶体结构：为三方晶系。

发现

发现和使用过程：锑的发现，约于公元前18世纪在匈牙利曾发现的小锑块，但在很长时间，人们并未真正地认识这种金属。1556年德国冶金学者阿格里科拉 (G.Agricola)在其著作中叙述了用矿石熔析生产硫化锑的方法，但将硫化锑误认为锑。1604年德国人瓦伦廷 (B.Valentine)记述了锑与硫化锑的提取方法。18世纪已用焙烧还原法炼锑，1896年制出电解锑。1930年以后，锑矿鼓风炉熔炼法成为生产金属锑的重要方法。60～70年代发展了多种挥发熔炼和挥发焙烧法。

中国现状

中国是世界上发现、利用锑较早的国家之一。据《汉书•食货志》记载：“王莽居摄，变汉制，铸作钱币均用铜，淆以连锡。”《史记》记载：“长沙出连锡”。秦墓出土

文物的秦代箭，经光谱分析含锑，由此可知中国对锑的利用很早，当时不叫锑，而称“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，但当时把锑误认为锡，故命名锡矿山，至清光绪16年(1890)经化验始知是锑。光绪23年(1897)创办“积善”厂，为锡矿山最早的锑炼厂，使中国的“连锡”转入锑生产的时代。

1908年湖南华昌公司从法国引进挥发焙烧法，开始用此法炼锑。随着机械制造业的兴起，锑的用途和需求量扩大，继开发锡矿山之后又先后开发了湖南桃江板溪、新邵龙山、桃源沃溪等地锑矿，使湖南锑业居全国之首。接着，黔、滇、桂等省区也相继开采一些锑矿。从1908年以后数十年间，中国产锑量常占世界总产量50%以上，仅就锡矿山自1912—1935年间的锑品产量占世界产量的36.6%，占全国的60.9%。1942年中国著名的有色金属冶金学家，世界最早的锑冶金专家之一王宠佑与美国人霍德森 (Hodson)共同取得飘浮熔炼—气态还原熔炼的专利权。

新中国成立之后，对锑矿进行了大规模的地质勘探和开发，并发展了硫化锑精矿鼓风炉挥发熔炼。中国锑矿储量和产量均居世界首位，并大量出口，生产高纯度金属锑(含锑99.999%)及优质特级锑白，代表着世界锑业先进生产水平。

资源分布

世界目前已探明的锑矿储量为400多万吨，中国占了一半多。中国锑的储量、产量、出口量在世界上均占有重要地位。中国目前有锑产地111处。主要包括贵州万山、务川、丹寨、铜仁、半坡;湖南省新晃等汞矿，湖南省冷水江市锡矿山、板溪;广西壮族自治区南丹县大厂矿山;甘肃省崖湾锑矿、陕西省旬阳汞锑矿。

毒性

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，症状包括呕吐、头痛、呼吸困难，严重者可能死亡。德国音乐神童莫扎特死因不明，有一派说法就说他死于锑中毒。

国际氧化锑工业协会早年运行的试验表明，老鼠若长时间暴露在含锑高浓度空气中，肺部会产生炎症，近而染上肺癌。虽然至今尚未出现因吸入过量锑而染上肺癌的个案，但仍不排除其对人体的潜在危险。2002年9月，世界卫生组织规定，对水中锑含量和日摄入量应小于0.86微克/千克每日。日本限定宝特瓶中的锑含量应小于200ppm，对热灌装用的饮料，则禁用含锑的宝特瓶。欧盟则规定，食品中的锑含量应小于20ppb，环保极PET纤维中的锑含量不得大于260ppm。

制取方法

锑在地壳中含量是比较少的，但它在自然界中有单质状态存在。1777年，德国采矿官员包恩在西班包根(siebenbürgen)发现天然锑。把这种辉锑矿焙烧后，变成氧化物，再用碳还原，就可获得金属锑：

2Sb2S3 + 9O2 → 2Sb2O3 + 6SO2↑

Sb2O3 + 3C → 2Sb + 3CO↑

试验表明

国际氧化锑工业协会早年运行的试验表明，老鼠若长时间暴露在含锑高浓度空气中，肺部会产生炎症，近而染上肺癌。但实际上，人们不会在高浓度銻环境中长时间工作，至今尚未出現因吸入过量锑而染上肺癌的个案，但仍不排除其對人体的潜在危险。2002年9月，世界卫生组织规定，对水中锑含量和日攝入量应小于0.86微克/仟克。日，如一位体重80公斤的人，每日攝取量应小于0.0688毫克。

日本限定宝特瓶中的锑含量应小于200PPm，对热灌裝用的饮料，则禁用含锑的宝特瓶。欧盟则规定，食品中的锑含量应小于20ppb，环保极PET纤维中的锑含量不得大于260ppm。