銻(ti)(Antimony),金屬(shu)元素,元素符號Sb,原子(zi)(zi)序數51,銀(yin)白(bai)色(se)有(you)光(guang)澤(ze)硬而脆的金屬(shu)(常(chang)制成(cheng)棒、塊、粉等多種(zhong)形狀)。有(you)鱗片狀晶體結構。在潮濕空(kong)氣中逐漸(jian)失去光(guang)澤(ze),強熱則燃燒(shao)成(cheng)白(bai)色(se)銻(ti)的氧化物。易溶(rong)于王水,溶(rong)于濃硫酸(suan)。相(xiang)對密度6.68,熔點630℃,沸點1635℃,原子(zi)(zi)半徑為1.28?,電負性2.2。
銻在自然界中主要存在于硫化物礦物輝銻礦(Sb2S3)中。已知銻化合物在古代就用作化妝品,銻是一(yi)種稀有金屬,在電氣、化學、醫藥等工業領域用途極(ji)廣(guang),氧化銻是現代信息家電產品生產中重要的阻燃增效劑。
銻是一(yi)種帶(dai)有銀色(se)光澤的灰色(se)金屬,其莫氏硬度為(wei)3。因此,純銻不能用于制造硬的物件:中國的貴州省曾(ceng)在1931年(nian)發行(xing)銻制的硬幣,但因為(wei)銻很容易磨損,在流通過程(cheng)損失嚴重。
物態 固態
密度 6.697g·cm3
熔(rong)點 903.78K,630.63°C,1167.13°F
沸(fei)點(dian) 1860K,1587°C,2889°F
熔化(hua)熱 19.7kJ·mol
汽化熱 193.43kJ·mol
比熱(re)容 25.23J·mol·K
壓/Pa 1 10 100 1000 10000 100000
溫/K 807 876 1011 1219 1491 1858
許(xu)多物體(ti)有熱(re)脹(zhang)冷縮的特性,比(bi)如常(chang)用(yong)的溫(wen)度計就是(shi)利(li)用(yong)了水銀熱(re)脹(zhang)冷縮的原理。但是(shi),銻與眾不同,它在(zai)一定溫(wen)度范圍內(nei)會(hui)熱(re)縮冷脹(zhang)。
銻是氮(dan)族元素(15族),電負性為2.05(鮑林標(biao)度)。根據元素周期律,它的(de)電負性比(bi)錫和鉍大(da),比(bi)碲和砷小。銻在(zai)室溫下的(de)空氣(qi)中(zhong)是穩(wen)定的(de),但加熱時能與(yu)氧(yang)氣(qi)反應生成三氧(yang)化二(er)銻。銻在(zai)一般條(tiao)件下不與(yu)酸反應。
已知銻(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)有四種同(tong)素異形(xing)體(ti)(ti)——一種穩(wen)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)金屬銻(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)和(he)三(san)種亞穩(wen)態(tai)銻(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(爆(bao)炸(zha)(zha)性銻(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)、黑(hei)銻(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)、黃銻(ti)(ti)(ti)(ti)(ti))。金屬銻(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)是(shi)一種易碎的(de)(de)(de)(de)銀白(bai)色有光澤的(de)(de)(de)(de)金屬。把(ba)熔融的(de)(de)(de)(de)銻(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)緩(huan)慢冷卻(que),金屬銻(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)就會(hui)結(jie)成三(san)方晶(jing)系的(de)(de)(de)(de)晶(jing)體(ti)(ti),其與砷(shen)的(de)(de)(de)(de)灰色同(tong)素異形(xing)體(ti)(ti)異質同(tong)晶(jing)。罕見的(de)(de)(de)(de)爆(bao)炸(zha)(zha)形(xing)狀(zhuang)的(de)(de)(de)(de)銻(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)可由電解三(san)氯化(hua)銻(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)制得,用(yong)尖銳的(de)(de)(de)(de)器具刮擦它就會(hui)發生放熱的(de)(de)(de)(de)化(hua)學反應,放出白(bai)煙并生成金屬銻(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)。如果在研缽中用(yong)研杵(chu)將它磨碎,就會(hui)發生劇(ju)烈的(de)(de)(de)(de)爆(bao)炸(zha)(zha)。黑(hei)銻(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)是(shi)由金屬銻(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)蒸汽急劇(ju)冷卻(que)形(xing)成的(de)(de)(de)(de),它的(de)(de)(de)(de)晶(jing)體(ti)(ti)結(jie)構(gou)與紅(hong)磷和(he)黑(hei)砷(shen)相同(tong),在氧氣中易被氧化(hua)甚(shen)至自燃(ran)。當溫(wen)度降到100℃時,它逐漸(jian)轉變成穩(wen)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)晶(jing)型。黃銻(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)是(shi)最不穩(wen)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)一種,只能由銻(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)化(hua)氫在-90℃下氧化(hua)而得。在這種溫(wen)度和(he)環境(jing)光線的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)下,亞穩(wen)態(tai)的(de)(de)(de)(de)同(tong)素異形(xing)體(ti)(ti)會(hui)轉化(hua)成更穩(wen)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)黑(hei)銻(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)。
金屬銻的(de)(de)(de)結(jie)構為層(ceng)狀結(jie)構(空間群:R3m),而每層(ceng)都包(bao)含相(xiang)(xiang)連的(de)(de)(de)褶皺(zhou)六元環結(jie)構。最近(jin)的(de)(de)(de)和次近(jin)的(de)(de)(de)銻原(yuan)(yuan)子形成(cheng)變形八面體,在相(xiang)(xiang)同雙層(ceng)中的(de)(de)(de)三(san)個銻原(yuan)(yuan)子比其他三(san)個相(xiang)(xiang)距略近(jin)一(yi)些。這種距離上(shang)的(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)對近(jin)使得金屬銻的(de)(de)(de)密度(du)達到6.697g/cm3,但層(ceng)與層(ceng)之間的(de)(de)(de)成(cheng)鍵很弱也造(zao)成(cheng)它(ta)很軟且易碎。
銻有(you)兩種(zhong)穩(wen)定同(tong)(tong)位素(su)(su)(su),121Sb的自然豐(feng)度(du)為57.36%,而123Sb的自然豐(feng)度(du)為42.64%。銻還有(you)35種(zhong)放射性同(tong)(tong)位素(su)(su)(su),其中半衰期(qi)最長的125Sb為2.75年。此外,已發現了29種(zhong)亞穩(wen)態(tai)。這其中最穩(wen)定的是124Sb,半衰期(qi)為60.20天,它可以用作中子源(yuan)。比穩(wen)定同(tong)(tong)位素(su)(su)(su)123Sb輕的同(tong)(tong)位素(su)(su)(su)傾向于(yu)發生β+衰變,而較(jiao)重的同(tong)(tong)位素(su)(su)(su)更易發生β-衰變。當然也(ye)有(you)一些例外。
銻化(hua)合物通常分(fen)為+3價和(he)+5價兩類。與同(tong)主(zhu)族(zu)的砷一(yi)樣,它(ta)的+5氧化(hua)態更為穩定。
三(san)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化二銻(ti)(ti)(ti)(ti)可由銻(ti)(ti)(ti)(ti)在(zai)空氣(qi)中(zhong)燃(ran)燒(shao)制得(de)(de)。在(zai)氣(qi)相中(zhong),它(ta)(ta)以雙聚(ju)體Sb4O6的(de)形(xing)(xing)式存在(zai),但冷(leng)凝時會(hui)形(xing)(xing)成多(duo)聚(ju)體。五氧(yang)(yang)(yang)(yang)化二銻(ti)(ti)(ti)(ti)只能用(yong)濃(nong)硝酸(suan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化三(san)價銻(ti)(ti)(ti)(ti)化合物制得(de)(de)。銻(ti)(ti)(ti)(ti)也能形(xing)(xing)成混(hun)合價態化合物——四(si)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化二銻(ti)(ti)(ti)(ti),其中(zhong)的(de)銻(ti)(ti)(ti)(ti)為Sb(III)和(he)Sb(V)。與磷和(he)砷不(bu)同的(de)是,這些氧(yang)(yang)(yang)(yang)化物都(dou)是兩(liang)性的(de),它(ta)(ta)們不(bu)形(xing)(xing)成定義明確的(de)含氧(yang)(yang)(yang)(yang)酸(suan),而是與酸(suan)反應形(xing)(xing)成銻(ti)(ti)(ti)(ti)鹽。
還(huan)沒有制(zhi)得(de)亞(ya)銻(ti)(ti)酸(suan)(Sb(OH)3),但它(ta)的(de)共軛堿(jian)亞(ya)銻(ti)(ti)酸(suan)鈉可(ke)由(you)熔融(rong)的(de)氧化鈉與三氧化二銻(ti)(ti)反(fan)應制(zhi)得(de)。過渡金屬的(de)亞(ya)銻(ti)(ti)酸(suan)鹽也已制(zhi)得(de)。銻(ti)(ti)酸(suan)只能以水合物HSb(OH)6的(de)形(xing)式存在。這(zhe)些鹽脫水得(de)到(dao)混合氧化物。
許多銻(ti)礦(kuang)(kuang)石是(shi)硫(liu)化(hua)物(wu),其中如輝銻(ti)礦(kuang)(kuang)(Sb2S3)、深(shen)紅銀礦(kuang)(kuang)(Ag3SbS3)、輝銻(ti)鉛(qian)礦(kuang)(kuang)、脆硫(liu)銻(ti)鉛(qian)礦(kuang)(kuang)和(he)硫(liu)銻(ti)鉛(qian)礦(kuang)(kuang)。五硫(liu)化(hua)二銻(ti)是(shi)一(yi)種非整比化(hua)合物(wu),銻(ti)處(chu)于+3氧(yang)化(hua)態并(bing)含有(you)S-S鍵。有(you)多種硫(liu)代銻(ti)酸鹽(yan)是(shi)已(yi)知(zhi)的。
銻(ti)(ti)能(neng)形成兩(liang)類鹵(lu)化(hua)物——SbX3和(he)SbX5。其中三(san)鹵(lu)化(hua)物(SbF3、SbCl3、SbBr3和(he)SbI3)的空間構(gou)型都是三(san)角(jiao)錐形。三(san)氟(fu)化(hua)銻(ti)(ti)可(ke)以由三(san)氧(yang)化(hua)二銻(ti)(ti)與氫氟(fu)酸反應制得:
Sb2O3 + 6HF→2SbF3 + 3H2O
這種(zhong)氟化(hua)物是(shi)路(lu)易斯酸,能結合氟離子形成(cheng)配離子SbF4-和SbF52-。熔化(hua)的三氟化(hua)銻是(shi)一種(zhong)弱的導體。三氯化(hua)銻則由三硫化(hua)二銻溶于(yu)鹽酸制得:
Sb2S3 + 6HCl → 2SbCl3 + 3H2S
五鹵化物(wu)(SbF5和(he)SbCl5)氣態時的(de)空間構型為三角雙錐形。但是轉化為液態后,五氟(fu)化銻(ti)形成聚(ju)合物(wu),而五氯化銻(ti)依(yi)舊是單體。五氟(fu)化銻(ti)是很強(qiang)的(de)路易(yi)斯酸,可用于配(pei)制著名的(de)超強(qiang)酸氟(fu)銻(ti)酸(HSbF6)。
銻(ti)的鹵(lu)氧化(hua)(hua)物比(bi)砷和磷更為(wei)常見(jian)。三(san)氧化(hua)(hua)二銻(ti)溶于(yu)濃酸再稀釋(shi)可形成銻(ti)酰化(hua)(hua)合物,例如SbOCl和(SbO)2SO4。
這類(lei)化(hua)合物通常被(bei)視作Sb的衍生(sheng)物。Sb金(jin)屬(shu)性不強(qiang),能與金(jin)屬(shu)形(xing)成銻化(hua)物,例如(ru)銻化(hua)銦(InSb),銻化(hua)銀(Ag3Sb),銻鈀礦(Pd5Sb2),方銻金(jin)礦(AuSb2),紅銻鎳礦(NiSb)等。堿金(jin)屬(shu)和鋅的銻化(hua)物,例如(ru)Na3Sb和Zn3Sb2比以上物質更為(wei)活潑。這些銻化(hua)物用酸處理可以生(sheng)成不穩定的氣體銻化(hua)氫(SbH3)。
銻(ti)化物一般以(yi)(yi)共價(jia)鍵(jian)(jian)(jian)鏈接,是(shi)電子(zi)云的(de)(de)重疊,所(suo)以(yi)(yi)共價(jia)鍵(jian)(jian)(jian)最本(ben)質的(de)(de)分類方(fang)式就是(shi)它們的(de)(de)重疊方(fang)式。σ鍵(jian)(jian)(jian),π鍵(jian)(jian)(jian),δ鍵(jian)(jian)(jian)在有機化合物中,通常把共價(jia)鍵(jian)(jian)(jian)以(yi)(yi)其(qi)共用的(de)(de)電子(zi)對數(shu)分為(wei)單(dan)鍵(jian)(jian)(jian)、雙(shuang)鍵(jian)(jian)(jian)以(yi)(yi)及三(san)鍵(jian)(jian)(jian)。單(dan)鍵(jian)(jian)(jian)是(shi)一根(gen)σ鍵(jian)(jian)(jian);雙(shuang)鍵(jian)(jian)(jian)和三(san)鍵(jian)(jian)(jian)都含(han)一根(gen)σ鍵(jian)(jian)(jian),其(qi)余1根(gen)或2根(gen)是(shi)π鍵(jian)(jian)(jian)。但(dan)無機銻(ti)化物不用此法。原因(yin)是(shi),無機銻(ti)化物中經(jing)常出現的(de)(de)共軛體系(xi)(離域π鍵(jian)(jian)(jian))使得某兩(liang)個原子(zi)之間共用的(de)(de)電子(zi)對數(shu)很難確定(ding),因(yin)此無機物中常取(qu)平(ping)均鍵(jian)(jian)(jian)級,作為(wei)鍵(jian)(jian)(jian)能的(de)(de)粗略標準(zhun)。
Sb3- + 3H+ =SbH3↑
有(you)機(ji)(ji)銻(ti)化(hua)合物一(yi)般可由格氏(shi)試劑對(dui)鹵(lu)化(hua)銻(ti)的(de)烷基(ji)化(hua)反應制(zhi)備。已知有(you)大(da)量三價和(he)五價的(de)有(you)機(ji)(ji)銻(ti)化(hua)合物——包括(kuo)混合氯代衍生物,還有(you)以銻(ti)為中心(xin)的(de)陽(yang)離子(zi)(zi)和(he)陰(yin)離子(zi)(zi)。例如Sb(C6H5)3(三苯基(ji)銻(ti))、Sb2(C6H5)4(含(han)有(you)一(yi)根(gen)Sb-Sb鍵)以及環狀的(de)[Sb(C6H5)]n。五配位的(de)有(you)機(ji)(ji)銻(ti)化(hua)合物也很常(chang)見(jian),例如Sb(C6H5)5和(he)一(yi)些類(lei)似的(de)鹵(lu)代物。
銻是全球(qiu)性污(wu)染(ran)物,是國際上最為關注(zhu)的(de)有毒(du)金(jin)屬元素之一。與其他(ta)有毒(du)金(jin)屬如汞和(he)(he)砷等相比,人們對銻的(de)環(huan)境(jing)污(wu)染(ran)過程和(he)(he)生物地球(qiu)化學循(xun)環(huan)還(huan)缺乏系統認識。
化(hua)學(xue)形(xing)態、微生物(wu)和有機質的(de)影響,及同位素等現代(dai)分析技術是研究銻(ti)(ti)生物(wu)地球(qiu)化(hua)學(xue)循環(huan)強有力的(de)研究手段,可以為某些關鍵重要(yao)的(de)環(huan)節(jie)提供新的(de)思路,在此基(ji)礎上(shang),建立地表環(huan)境中銻(ti)(ti)的(de)生物(wu)地球(qiu)化(hua)學(xue)演化(hua)、歸宿以及與人體健康的(de)關系的(de)基(ji)本認(ren)識(shi)框架,為其它類(lei)型銻(ti)(ti)污(wu)染咖城市地表環(huan)境的(de)評價和治(zhi)理提供借鑒。
近些年的(de)(de)研究表明生物(wu)活動(dong)和有機質參與了環境中(zhong)銻(ti)(ti)(ti)的(de)(de)遷移轉化等。生物(wu)對銻(ti)(ti)(ti)的(de)(de)吸(xi)收(shou)和吸(xi)附過程取決于銻(ti)(ti)(ti)的(de)(de)形(xing)態(tai)和微環境如微生物(wu),溶解三價(jia)銻(ti)(ti)(ti)很(hen)容(rong)易被植物(wu)根系吸(xi)收(shou),而五價(jia)銻(ti)(ti)(ti)則很(hen)難被吸(xi)收(shou)。
大量最新(xin)的(de)(de)研究結果表明:天(tian)然(ran)有(you)機(ji)質(zhi)對微(wei)(wei)量金(jin)屬(shu)元(yuan)素如汞(gong)、銅(tong)、鉛、鈷和鐵等的(de)(de)生物(wu)地(di)球化(hua)(hua)學循環過程起(qi)著十(shi)分重要的(de)(de)作用(yong),這是由于有(you)機(ji)質(zhi)能(neng)與金(jin)屬(shu)離子形成有(you)機(ji)金(jin)屬(shu)配位(wei)體,導(dao)致金(jin)屬(shu)元(yuan)素生物(wu)地(di)球化(hua)(hua)學行(xing)為的(de)(de)改(gai)(gai)變(bian),影響(xiang)其溶(rong)解性(xing)、生物(wu)有(you)效性(xing)、與微(wei)(wei)粒之間的(de)(de)相互作用(yong)并改(gai)(gai)變(bian)它們的(de)(de)毒性(xing)。
因此,金(jin)屬(shu)與有機質(zhi)的相(xiang)互(hu)作(zuo)用(yong)機理是(shi)近年來(lai)環境(jing)化(hua)學領(ling)域注(zhu)目(mu)的焦(jiao)點。由(you)于(yu)關(guan)于(yu)銻(ti)(ti)與有機質(zhi)相(xiang)互(hu)作(zuo)用(yong)的研究(jiu)相(xiang)對較少,有機質(zhi)對銻(ti)(ti)生(sheng)物(wu)地(di)球化(hua)學循環的影響程(cheng)度(du)和機理還不清楚(chu)(chu)。但從(cong)相(xiang)關(guan)的文獻報道可(ke)以看出:在(zai)水(shui)環境(jing)中,有機結(jie)(jie)合態銻(ti)(ti)占(zhan)總(zong)銻(ti)(ti)相(xiang)當大的份(fen)額(e),在(zai)海(hai)水(shui)和湖水(shui)中,銻(ti)(ti)與有機質(zhi)結(jie)(jie)合;土壤和沉積物(wu)中有機質(zhi)結(jie)(jie)合態銻(ti)(ti)占(zhan)總(zong)銻(ti)(ti)的比(bi)例還不清楚(chu)(chu),預計(ji)會(hui)比(bi)水(shui)體中更大。
由于MC-ICP-MS的(de)發展以及(ji)高效率離(li)子(zi)化(hua)氫等(deng)離(li)子(zi)體的(de)出現,準確和(he)高精(jing)度(du)的(de)同(tong)(tong)位素比值測定成為(wei)可能,一(yi)(yi)些(xie)金屬如銅(tong)、鐵、鋅、鉑和(he)硒(xi)等(deng)穩(wen)定同(tong)(tong)位素系統的(de)研究(jiu)已為(wei)認識這些(xie)金屬的(de)生(sheng)物地(di)球化(hua)學過(guo)程(cheng)和(he)自然分餾研究(jiu)提(ti)供(gong)了一(yi)(yi)種全(quan)新的(de)技術手段。因此,金屬元素的(de)穩(wen)定同(tong)(tong)位素研究(jiu)是金屬元素環境與生(sheng)物地(di)球化(hua)學領(ling)域(yu)的(de)前沿領(ling)域(yu)之一(yi)(yi)。同(tong)(tong)位素為(wei)銻在(zai)地(di)表環境的(de)無(wu)機與生(sheng)物過(guo)程(cheng)示蹤(zong)和(he)來源研究(jiu)提(ti)供(gong)了全(quan)新的(de)技術手段。
銻的一種煉金術符號為♀形
早在公(gong)元(yuan)前3100年的(de)埃及前王朝時(shi)代(dai),化(hua)妝品剛被發明,三硫化(hua)二銻就用(yong)作化(hua)妝用(yong)的(de)眼影粉。
在(zai)迦(jia)勒底的(de)泰洛赫(今伊拉(la)克),曾發現(xian)一(yi)塊可(ke)追(zhui)溯(su)到公元前(qian)(qian)3000年的(de)銻(ti)制史前(qian)(qian)花(hua)瓶碎(sui)(sui)片(pian)(pian);而在(zai)埃(ai)及發現(xian)了公元前(qian)(qian)2500年至(zhi)前(qian)(qian)2200年間的(de)鍍銻(ti)的(de)銅器(qi)。奧斯汀在(zai)1892年赫伯(bo)特·格拉(la)斯頓的(de)一(yi)場演講時說(shuo)道(dao):“我們只知道(dao)銻(ti)現(xian)在(zai)是一(yi)種(zhong)很(hen)易碎(sui)(sui)的(de)金屬,很(hen)難被塑造(zao)成實用(yong)的(de)花(hua)瓶,因此這(zhe)(zhe)項值得一(yi)提(ti)的(de)發現(xian)(即(ji)上文的(de)花(hua)瓶碎(sui)(sui)片(pian)(pian))表現(xian)了已失傳的(de)使銻(ti)具有可(ke)塑性的(de)方法。”然而,默里(Moorey)不(bu)相信(xin)那個(ge)碎(sui)(sui)片(pian)(pian)真的(de)來自花(hua)瓶,在(zai)1975年發表他(ta)的(de)分(fen)析論文后,認為斯里米卡哈諾夫(Selimkhanov)試圖將那塊金屬與外高加索(suo)的(de)天然銻(ti)聯系起來,但用(yong)那種(zhong)材料制成的(de)都是小飾物。這(zhe)(zhe)大(da)大(da)削弱了銻(ti)在(zai)古代技術(shu)下具有可(ke)塑性這(zhe)(zhe)種(zhong)說(shuo)法的(de)可(ke)信(xin)度(du)。
歐(ou)洲(zhou)人萬諾喬(qiao)·比林古喬(qiao)于1540年(nian)最(zui)早在《火焰學》(De la pirotechnia)中描述了提煉(lian)銻的(de)(de)方法(fa),這早于1556年(nian)阿(a)格里科(ke)(ke)拉(la)出(chu)版的(de)(de)名作《論礦冶》(De re Metallica)。此書中阿(a)格里科(ke)(ke)拉(la)錯(cuo)誤地記入了金屬(shu)銻的(de)(de)發現。1604年(nian),德國出(chu)版了一本名為《Currus Triumphalis Antimonii》(直譯(yi)為“凱旋戰車(che)銻”)的(de)(de)書,其中介(jie)紹了金屬(shu)銻的(de)(de)制備。15世紀時,據說筆名叫巴西利厄斯·華(hua)倫提努(nu)的(de)(de)圣(sheng)本篤修會(hui)的(de)(de)修士提到了銻的(de)(de)制法(fa),如果此事屬(shu)實,就早于比林古喬(qiao)。
一(yi)般認為,純銻是(shi)由賈比爾(Jābir ibn Hayyān)于8世紀時最早制得的(de)(de)(de)。然而爭議依舊不(bu)斷,翻譯(yi)家馬塞蘭·貝(bei)特(te)洛聲稱賈比爾的(de)(de)(de)書(shu)里沒(mei)(mei)有提到銻,但其他人認為貝(bei)特(te)洛只翻譯(yi)了一(yi)些不(bu)重要的(de)(de)(de)著作,而最相(xiang)關的(de)(de)(de)那些(可(ke)能描述了銻)還(huan)沒(mei)(mei)翻譯(yi),它們的(de)(de)(de)內容(rong)如今還(huan)是(shi)未知(zhi)的(de)(de)(de)。
地殼中自然存在的(de)純銻最早是(shi)由(you)瑞典(dian)籍(ji)英國科學家威廉·亨(heng)利·布拉(la)格于1783年記載的(de)。品種樣本采(cai)集自瑞典(dian)西曼蘭省薩(sa)(sa)拉(la)市的(de)薩(sa)(sa)拉(la)銀礦。
60%的銻用(yong)于(yu)生產(chan)阻(zu)燃劑(ji),而20%的銻用(yong)于(yu)制造電池中的合金(jin)材料、滑動軸承(cheng)和(he)焊接劑(ji)。
銻(ti)的(de)(de)最主要(yao)用(yong)途(tu)是它(ta)(ta)的(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)三氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)二銻(ti)用(yong)于制造(zao)耐火(huo)材料。除了含鹵素的(de)(de)聚合物(wu)阻(zu)(zu)燃(ran)劑(ji)以(yi)(yi)外,它(ta)(ta)幾乎總是與鹵化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)阻(zu)(zu)燃(ran)劑(ji)一起使(shi)用(yong)。三氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)二銻(ti)形成銻(ti)的(de)(de)鹵化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)的(de)(de)過(guo)程可以(yi)(yi)減(jian)緩燃(ran)燒,即為(wei)它(ta)(ta)具有阻(zu)(zu)燃(ran)效應(ying)的(de)(de)原因。這(zhe)些化(hua)(hua)(hua)(hua)合物(wu)與氫原子、氧(yang)(yang)原子和羥基(ji)自(zi)由(you)基(ji)反應(ying),最終使(shi)火(huo)熄滅。商業中這(zhe)些阻(zu)(zu)燃(ran)劑(ji)應(ying)用(yong)于兒童服裝、玩(wan)具、飛(fei)機和汽(qi)車座套(tao)。它(ta)(ta)也用(yong)于玻璃纖維復合材料(俗稱玻璃鋼)工業中聚酯樹脂的(de)(de)添(tian)加(jia)劑(ji),例如輕型(xing)飛(fei)機的(de)(de)發動(dong)機蓋。樹脂遇火(huo)燃(ran)燒但(dan)火(huo)被撲滅后它(ta)(ta)的(de)(de)燃(ran)燒就會(hui)自(zi)行(xing)停止。
銻(ti)能與鉛(qian)(qian)(qian)形成(cheng)用途廣泛的(de)(de)合金(jin)(jin),這種(zhong)合金(jin)(jin)硬(ying)(ying)度(du)與機械強度(du)相比銻(ti)都有(you)所提高。大部(bu)分(fen)使用鉛(qian)(qian)(qian)的(de)(de)場合都加入數(shu)量不等的(de)(de)銻(ti)來制(zhi)成(cheng)合金(jin)(jin)。在鉛(qian)(qian)(qian)酸電(dian)池中,這種(zhong)添(tian)加劑(ji)改變電(dian)極(ji)性質,并能減少放電(dian)時副產物氫氣的(de)(de)生成(cheng)。銻(ti)也用于減摩合金(jin)(jin)(例(li)如巴比特合金(jin)(jin)),子彈(dan)、鉛(qian)(qian)(qian)彈(dan)、網線(xian)外套、鉛(qian)(qian)(qian)字(zi)合金(jin)(jin)(例(li)如Linotype排字(zi)機)、焊料(liao)(一些無鉛(qian)(qian)(qian)焊接劑(ji)含有(you)5%的(de)(de)銻(ti))、鉛(qian)(qian)(qian)錫銻(ti)合金(jin)(jin)、以及硬(ying)(ying)化(hua)制(zhi)作管風琴的(de)(de)含錫較(jiao)少的(de)(de)合金(jin)(jin)。
其(qi)他的(de)銻(ti)(ti)幾乎都用(yong)(yong)于(yu)下(xia)文所述的(de)三個方面。第一項(xiang)(xiang)應用(yong)(yong)是(shi)生(sheng)產聚對(dui)苯二甲酸乙二酯的(de)穩定劑和催化劑。第二項(xiang)(xiang)應用(yong)(yong)則是(shi)去除玻(bo)璃中顯微鏡下(xia)可(ke)見的(de)氣(qi)(qi)泡的(de)澄清劑,主要用(yong)(yong)途是(shi)制造電(dian)視屏幕;這是(shi)因為(wei)銻(ti)(ti)離子與氧氣(qi)(qi)接觸后阻礙了(le)氣(qi)(qi)泡繼續生(sheng)成。第三項(xiang)(xiang)應用(yong)(yong)則是(shi)顏料。銻(ti)(ti)在(zai)半(ban)導體(ti)工業(ye)中的(de)應用(yong)(yong)正不斷發展,主要是(shi)在(zai)超高電(dian)導率(lv)的(de)n-型(xing)硅(gui)晶圓中用(yong)(yong)作(zuo)摻(chan)雜劑,這種材(cai)料用(yong)(yong)于(yu)生(sheng)產二極管、紅外線探測器和霍爾效應元件。20世紀(ji)50年(nian)代,小(xiao)珠裝的(de)鉛銻(ti)(ti)合(he)金用(yong)(yong)于(yu)給NPN型(xing)合(he)金結晶體(ti)管的(de)發射器和接收器上漆(qi)。銻(ti)(ti)化銦是(shi)用(yong)(yong)于(yu)制作(zuo)紅外探測儀的(de)材(cai)料。
銻(ti)的(de)生物(wu)(wu)學(xue)或(huo)醫學(xue)應用(yong)很少(shao)。主要成(cheng)分(fen)為(wei)銻(ti)的(de)藥品稱作(zuo)含銻(ti)藥劑,是一種(zhong)催吐劑。銻(ti)化合物(wu)(wu)也用(yong)作(zuo)抗(kang)原蟲(chong)劑。從1919年起,酒石酸銻(ti)鉀(俗稱吐酒石)曾用(yong)作(zuo)治療血吸蟲(chong)病的(de)藥物(wu)(wu)。它后(hou)來逐漸(jian)被(bei)吡(bi)喹酮所取代。銻(ti)及其(qi)化合物(wu)(wu)用(yong)于多種(zhong)獸(shou)醫藥劑,例(li)如安修馬林(硫蘋果(guo)酸銻(ti)鋰)用(yong)作(zuo)反芻動(dong)物(wu)(wu)的(de)皮膚調(diao)(diao)節劑。銻(ti)對角質化的(de)組織有(you)滋養和調(diao)(diao)節作(zuo)用(yong),至少(shao)對動(dong)物(wu)(wu)是如此。
含銻(ti)(ti)的(de)藥物也用(yong)作(zuo)(zuo)治療(liao)家畜(chu)的(de)利(li)什曼病的(de)選擇之一(yi),例如葡(pu)甲胺銻(ti)(ti)酸(suan)鹽。可惜的(de)是,它(ta)不僅治療(liao)指數較低,而且難以進入(ru)一(yi)些利(li)什曼原(yuan)蟲無鞭毛體所在的(de)骨髓,也就無法治愈影響內臟的(de)疾(ji)病。金(jin)屬銻(ti)(ti)制成的(de)銻(ti)(ti)丸曾用(yong)作(zuo)(zuo)藥。但它(ta)被其他人從空氣中(zhong)攝入(ru)后(hou)會導致中(zhong)毒(du)。
在一(yi)些安全火(huo)柴(chai)的(de)(de)火(huo)柴(chai)頭中(zhong)(zhong)使用(yong)(yong)(yong)了三硫化二銻(ti)(ti)。銻(ti)(ti)-124和(he)鈹(pi)一(yi)起用(yong)(yong)(yong)于(yu)中(zhong)(zhong)子(zi)(zi)源:銻(ti)(ti)-124釋放出(chu)伽(jia)馬(ma)射(she)線,引發(fa)(fa)鈹(pi)的(de)(de)光致蛻變(bian)。這樣釋放出(chu)的(de)(de)中(zhong)(zhong)子(zi)(zi)平均(jun)能量(liang)為24keV。銻(ti)(ti)的(de)(de)硫化物已被證實可(ke)以(yi)穩定汽車剎車片材料(liao)的(de)(de)摩擦系數。銻(ti)(ti)也用(yong)(yong)(yong)于(yu)制(zhi)造子(zi)(zi)彈(dan)和(he)子(zi)(zi)彈(dan)示蹤劑。這種元(yuan)素也用(yong)(yong)(yong)于(yu)傳統(tong)的(de)(de)裝飾中(zhong)(zhong),例(li)如(ru)刷漆和(he)藝(yi)術(shu)玻璃工(gong)藝(yi)。20世紀(ji)30年代前曾用(yong)(yong)(yong)它(ta)作(zuo)牙釉質的(de)(de)遮(zhe)光劑,但是多次發(fa)(fa)生中(zhong)(zhong)毒后就不再使用(yong)(yong)(yong)了。
銻(ti)(ti)(ti)(ti)和(he)(he)(he)它的(de)(de)許(xu)多化合(he)物有(you)毒(du),作(zuo)用機理為抑制酶的(de)(de)活(huo)性(xing),這(zhe)點與砷(shen)類似;與同族的(de)(de)砷(shen)和(he)(he)(he)鉍一樣(yang),三(san)價銻(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)毒(du)性(xing)要(yao)比五(wu)價銻(ti)(ti)(ti)(ti)大(da)。但是(shi),銻(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)毒(du)性(xing)比砷(shen)低(di)得多,這(zhe)可(ke)能(neng)是(shi)砷(shen)與銻(ti)(ti)(ti)(ti)之間在攝取、新陳代謝和(he)(he)(he)排(pai)泄過程(cheng)中(zhong)(zhong)的(de)(de)巨大(da)差別所造成(cheng)的(de)(de):如(ru)三(san)價銻(ti)(ti)(ti)(ti)和(he)(he)(he)五(wu)價銻(ti)(ti)(ti)(ti)在消化道的(de)(de)吸收最多為20%;五(wu)價銻(ti)(ti)(ti)(ti)在細胞中(zhong)(zhong)不(bu)能(neng)被定(ding)量地還(huan)原為三(san)價(事實(shi)上在細胞中(zhong)(zhong)三(san)價銻(ti)(ti)(ti)(ti)反而(er)(er)會(hui)被氧(yang)化成(cheng)五(wu)價銻(ti)(ti)(ti)(ti));由于(yu)體(ti)內不(bu)能(neng)發生甲(jia)基化反應,五(wu)價銻(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)主(zhu)要(yao)排(pai)泄途(tu)徑(jing)是(shi)尿液。急性(xing)銻(ti)(ti)(ti)(ti)中(zhong)(zhong)毒(du)的(de)(de)癥狀(zhuang)也(ye)(ye)與砷(shen)中(zhong)(zhong)毒(du)相似,主(zhu)要(yao)引(yin)(yin)起心臟毒(du)性(xing)(表現(xian)為心肌炎),不(bu)過銻(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)心臟毒(du)性(xing)還(huan)可(ke)能(neng)引(yin)(yin)起阿(a)-斯綜合(he)征。有(you)報告(gao)稱,從搪瓷杯中(zhong)(zhong)溶(rong)解(jie)的(de)(de)銻(ti)(ti)(ti)(ti)等價于(yu)90毫克酒(jiu)石(shi)酸銻(ti)(ti)(ti)(ti)鉀(jia)時(shi),銻(ti)(ti)(ti)(ti)中(zhong)(zhong)毒(du)對人(ren)體(ti)只(zhi)有(you)短(duan)期影響;但是(shi)相當(dang)于(yu)6克酒(jiu)石(shi)酸銻(ti)(ti)(ti)(ti)鉀(jia)時(shi),就(jiu)會(hui)在三(san)天后(hou)致人(ren)死(si)(si)亡。吸入銻(ti)(ti)(ti)(ti)灰也(ye)(ye)對人(ren)體(ti)有(you)害(hai),有(you)時(shi)甚(shen)至(zhi)是(shi)致命的(de)(de):小劑量吸入時(shi)會(hui)引(yin)(yin)起頭(tou)疼、眩暈(yun)和(he)(he)(he)抑郁;大(da)劑量攝入,例如(ru)長期皮膚接(jie)觸可(ke)能(neng)引(yin)(yin)起皮膚炎、損害(hai)肝腎、劇烈而(er)(er)頻繁的(de)(de)嘔吐,甚(shen)至(zhi)死(si)(si)亡。
銻不能與(yu)強氧化劑、強酸(suan)、氫鹵酸(suan)、氯或氟一起存(cun)放,并(bing)且(qie)應(ying)與(yu)熱源隔絕。
銻在浸取時會(hui)從聚對(dui)苯二甲酸乙二酯(PET)瓶中進入液體。檢(jian)測到的(de)銻濃度標(biao)準(zhun)則是(shi)瓶裝水低于飲(yin)用水,英國生產的(de)濃縮果汁被檢(jian)測到含(han)銻44.7μg/L,遠遠超(chao)出(chu)歐盟自來水的(de)標(biao)準(zhun)5μg/L。各個組(zu)織的(de)標(biao)準(zhun)分別(bie)是(shi):
世界衛生組(zu)織:20μg/L
日本:15μg/L
美國國家環境(jing)(jing)保護局、加拿大(da)衛生(sheng)部和(he)安(an)大(da)略省環境(jing)(jing)部:6μg/L
德國聯邦環境部(bu):5μg/L
根(gen)據(ju)《中華(hua)人(ren)民共和(he)國國家標準(zhun)污(wu)水綜合(he)排放(fang)標準(zhun)》,銻(Sb)屬(shu)于第一類污(wu)染物,其最(zui)高允許(xu)排放(fang)濃度(du)為(wei)0.1mg/L。
歐盟將銻列為(wei)高危害(hai)有毒物質和可致癌物質并予以規管。
美(mei)(mei)國(guo)環境(jing)(jing)保護(hu)署限制排入湖、河(he)、棄置場和農田的(de)鎘量并(bing)禁(jin)止殺蟲劑中(zhong)含(han)(han)有銻。美(mei)(mei)國(guo)環境(jing)(jing)保護(hu)署允許飲用水含(han)(han)有10ppb的(de)銻,并(bing)打算把限制減到5ppb。美(mei)(mei)國(guo)食(shi)品和藥物管理局規(gui)定食(shi)用色素的(de)含(han)(han)銻量為不(bu)得多于15ppm。美(mei)(mei)國(guo)職業安(an)全衛生(sheng)署規(gui)定工(gong)作環境(jing)(jing)空氣中(zhong)鎘含(han)(han)量在煙霧為100微克(ke)/立(li)方米,在鎘塵(chen)為200微克(ke)/立(li)方米。美(mei)(mei)國(guo)職業安(an)全衛生(sheng)署計(ji)劃將空氣中(zhong)所有鎘化(hua)合物含(han)(han)量限制在1到5微克(ke)/立(li)方米美(mei)(mei)國(guo)國(guo)家(jia)職業安(an)全和衛生(sheng)研究(jiu)所希(xi)望讓工(gong)人盡(jin)量少呼吸到銻以防止膀胱癌。
銻該(gai)品根據《危險化學(xue)品安全(quan)管理(li)條例》受(shou)公(gong)安部門管制(zhi)。
密(mi)封包(bao)裝,并貯于干燥通(tong)風處。遠離火種、熱源,防止陽光直射。切忌(ji)與(yu)氧化劑(ji)、食用化學(xue)品、酸類等共(gong)儲混運。
滅(mie)火(huo):干(gan)粉、砂土。禁止CO2和酸堿滅(mie)火(huo)劑(ji)。
DZ/T 0395.2-2022 《硫鐵礦礦石分析方法 第(di)2部分:鋰、鈹、鈷、鎳(nie)、銅、鋅(xin)、鎵、銣(ru)、鉬、銀、鎘、銦、銻、銫、鎢、鉈、鉛、鉍、釷和鈾(you)含量(liang)的測(ce)定 混(hun)合酸(suan)分解―電(dian)感耦(ou)合等(deng)離子體質(zhi)譜法》
DZ/T 0396.3-2022 《鎳(nie)礦石化學分析方(fang)法(fa) 第3部分:鋰、鈹(pi)、鈧、鈷、銅(tong)、鋅、鎵(jia)、銣、鉬(mu)、銀、鎘、銦(yin)、銻(ti)、銫(se)、鎢、鉈、鉛、鉍、釷和(he)鈾含(han)量的測(ce)定(ding) 混(hun)合(he)酸分解—電感(gan)耦合(he)等離子體質譜(pu)法(fa)》