锑[tī]
(化学元素)
中文名:锑
英文名:Antimony
化学式:Sb
分子量:121.75
密 度:6.697g/cm³
安全性描述:密封干燥保存
危险性描述锑(易制爆) 化学品类别:金属单质
应用
60%的锑用于生产阻燃剂,而20%的锑用于制造电池中的合金材料、滑动轴承和焊接剂。
阻燃剂
锑的最主要用途是它的氧化物三氧化二锑用于制造耐火材料。除了含卤素的聚合物阻燃剂以外,它几乎总是与卤化物阻燃剂一起使用。三氧化二锑形成锑的卤化物的过程可以减缓燃烧,即为它具有阻燃效应的原因。 这些化合物与氢原子、氧原子和羟基自由基反应,最终使火熄灭。商业中这些阻燃剂应用于儿童服装、玩具、飞机和汽车座套。它也用于玻璃纤维复合材料(俗称玻璃钢)工业中聚酯树脂的添加剂,例如轻型飞机的发动机盖。树脂遇火燃烧但火被扑灭后它的燃烧就会自行停止。
合金
锑能与铅形成用途广泛的合金,这种合金硬度与机械强度相比锑都有所提高。大部分使用铅的场合都加入数量不等的锑来制成合金。在铅酸电池中,这种添加剂改变电极性质,并能减少放电时副产物氢气的生成。锑也用于减摩合金(例如巴比特合金),子弹、铅弹、网线外套、铅字合金(例如Linotype排字机)、焊料(一些无铅焊接剂含有5%的锑)、铅锡锑合金、以及硬化制作管风琴的含锡较少的合金。
其他应用
其他的锑几乎都用在下文所述的三个方面。第一项应用是生产聚对苯二甲酸乙二酯的稳定剂和催化剂。第二项应用则是去除玻璃中显微镜下可见的气泡的澄清剂,主要用途是制造电视屏幕;这是因为锑离子与氧气接触后阻碍了气泡继续生成。第三项应用则是颜料。锑在半导体工业中的应用正不断发展,主要是在超高电导率的n-型硅晶圆中用作掺杂剂,这种材料用于生产二极管、红外线探测器和霍尔效应元件。20世纪50年代,小珠装的铅锑合金用于给NPN型合金结晶体管的发射器和接收器上漆。锑化铟是用于制作中红外探测仪的材料。
锑的生物学或医学应用很少。主要成分为锑的药品称作含锑药剂(antimonial),是一种催吐剂。锑化合物也用作抗原虫剂。从1919年起,酒石酸锑钾(俗称吐酒石)曾用作治疗血吸虫病的药物。它后来逐渐被吡喹酮所取代。锑及其化合物用于多种药剂,例如安修马林(硫苹果酸锑锂)用作反刍动物的皮肤调节剂。锑对角质化的组织有滋养和调节作用,至少对动物是如此。
含锑的药物也用作治疗家畜的利什曼病的选择之一,例如葡甲胺锑酸盐。可惜的是,它不仅治疗指数较低,而且难以进入一些利什曼原虫无鞭毛体所在的骨髓,也就无法治愈影响内脏的疾病。金属锑制成的锑丸曾用作药。但它被其他人从空气中摄入后会导致中毒。
在一些安全火柴的火柴头中使用了三硫化二锑。锑-124和铍一起用于中子源:锑-124释放出伽马射线,引发铍的光致蜕变。这样释放出的中子平均能量为24 keV。锑的硫化物已被证实可以稳定汽车刹车片材料的摩擦系数。锑也用于制造子弹和子弹示踪剂。这种元素也用于传统的装饰中,例如刷漆和艺术玻璃工艺。20世纪30年代前曾用它作牙釉质的遮光剂,但是多次发生中毒后就不再使用了。
作用
低品质的矿石在高炉中还原,而高品质的则在反射炉中还原。[11]
锑多用作其它合金的组元,可增加其硬度和强度。如蓄电池极板、轴承合金、印刷合金(铅字)、焊料、电缆包皮及枪弹中都含锑。铅锡锑合金可作薄板冲压模具。高纯锑是半导体硅和锗的掺杂元素。锑白(三氧化二锑)是锑的主要用途之一,锑白是搪瓷、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)用于生产火柴和烟剂。
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,所以锑被称为战略金属。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。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。
一些锑的金属互化物是化学反应中的优良催化剂。可催化正四面体烷转化为乙烯基乙炔的反应和氢化铵的分解反应。
随着科学技术的发展,锑时下已被广泛用于生产各种阻燃剂、搪瓷、玻璃、橡胶、涂料、颜料、陶瓷、塑料、半导体元件、烟花、医药及化工等部门产品。