銻(ti)(Antimony),金屬元素,元素符(fu)號Sb,原子序數51,銀白色有光(guang)澤硬而脆的金屬(常制成棒、塊、粉等多(duo)種形(xing)狀(zhuang))。有鱗(lin)片狀(zhuang)晶體結(jie)構。在潮濕空氣(qi)中(zhong)逐(zhu)漸失(shi)去光(guang)澤,強熱則燃燒成白色銻(ti)的氧化物。易(yi)溶于(yu)王(wang)水,溶于(yu)濃硫(liu)酸(suan)。相(xiang)對(dui)密度6.68,熔點630℃,沸點1635℃,原子半徑為(wei)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(shi)一種稀有金屬,在電氣(qi)、化學、醫(yi)藥等(deng)工業領域用(yong)途極廣,氧(yang)化銻是(shi)現代信(xin)息家電產(chan)品生產(chan)中重要的(de)阻燃增效劑。
銻(ti)是一(yi)種帶有銀色光(guang)澤的灰色金屬,其莫(mo)氏硬(ying)度為3。因此,純銻(ti)不能用于(yu)制造硬(ying)的物件:中國(guo)的貴州省(sheng)曾在1931年發行銻(ti)制的硬(ying)幣,但因為銻(ti)很容易磨損,在流通過程(cheng)損失(shi)嚴重。
物態 固態
密(mi)度 6.697g·cm3
熔點 903.78K,630.63°C,1167.13°F
沸點 1860K,1587°C,2889°F
熔化熱 19.7kJ·mol
汽化熱(re) 193.43kJ·mol
比熱容 25.23J·mol·K
壓/Pa 1 10 100 1000 10000 100000
溫/K 807 876 1011 1219 1491 1858
許多物體(ti)有熱(re)脹(zhang)冷縮的(de)(de)特(te)性,比如常用(yong)的(de)(de)溫度計就是(shi)(shi)利用(yong)了水銀熱(re)脹(zhang)冷縮的(de)(de)原理。但(dan)是(shi)(shi),銻與眾不(bu)同,它在一定(ding)溫度范圍內會(hui)熱(re)縮冷脹(zhang)。
銻是氮族元(yuan)素(15族),電負(fu)性(xing)為2.05(鮑林標度)。根(gen)據元(yuan)素周期律,它的電負(fu)性(xing)比(bi)錫和(he)鉍大(da),比(bi)碲(di)和(he)砷小(xiao)。銻在室溫下(xia)的空(kong)氣(qi)中是穩定的,但(dan)加熱(re)時能與(yu)氧氣(qi)反應(ying)生(sheng)成三氧化(hua)二銻。銻在一般條件下(xia)不與(yu)酸反應(ying)。
已(yi)知銻(ti)(ti)(ti)有(you)四種(zhong)(zhong)同(tong)(tong)素異(yi)形體(ti)(ti)——一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)穩(wen)定的(de)(de)(de)金(jin)屬銻(ti)(ti)(ti)和(he)(he)三種(zhong)(zhong)亞(ya)穩(wen)態(tai)銻(ti)(ti)(ti)(爆(bao)炸(zha)性銻(ti)(ti)(ti)、黑銻(ti)(ti)(ti)、黃銻(ti)(ti)(ti))。金(jin)屬銻(ti)(ti)(ti)是一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)易碎(sui)的(de)(de)(de)銀白色有(you)光澤的(de)(de)(de)金(jin)屬。把熔融(rong)的(de)(de)(de)銻(ti)(ti)(ti)緩慢冷(leng)卻,金(jin)屬銻(ti)(ti)(ti)就會結成(cheng)三方(fang)晶(jing)系的(de)(de)(de)晶(jing)體(ti)(ti),其與砷的(de)(de)(de)灰(hui)色同(tong)(tong)素異(yi)形體(ti)(ti)異(yi)質同(tong)(tong)晶(jing)。罕見的(de)(de)(de)爆(bao)炸(zha)形狀的(de)(de)(de)銻(ti)(ti)(ti)可(ke)由電解三氯化(hua)(hua)(hua)(hua)銻(ti)(ti)(ti)制得,用(yong)(yong)(yong)尖銳的(de)(de)(de)器具刮擦(ca)它(ta)就會發生放熱的(de)(de)(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)學反應,放出白煙(yan)并(bing)生成(cheng)金(jin)屬銻(ti)(ti)(ti)。如果(guo)在(zai)研(yan)缽中(zhong)用(yong)(yong)(yong)研(yan)杵將它(ta)磨碎(sui),就會發生劇烈的(de)(de)(de)爆(bao)炸(zha)。黑銻(ti)(ti)(ti)是由金(jin)屬銻(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)蒸汽急劇冷(leng)卻形成(cheng)的(de)(de)(de),它(ta)的(de)(de)(de)晶(jing)體(ti)(ti)結構與紅磷和(he)(he)黑砷相同(tong)(tong),在(zai)氧氣中(zhong)易被氧化(hua)(hua)(hua)(hua)甚(shen)至自燃。當溫度(du)降(jiang)到100℃時,它(ta)逐(zhu)漸轉變(bian)成(cheng)穩(wen)定的(de)(de)(de)晶(jing)型。黃銻(ti)(ti)(ti)是最不穩(wen)定的(de)(de)(de)一(yi)(yi)種(zhong)(zhong),只能(neng)由銻(ti)(ti)(ti)化(hua)(hua)(hua)(hua)氫在(zai)-90℃下氧化(hua)(hua)(hua)(hua)而得。在(zai)這種(zhong)(zhong)溫度(du)和(he)(he)環境光線的(de)(de)(de)作用(yong)(yong)(yong)下,亞(ya)穩(wen)態(tai)的(de)(de)(de)同(tong)(tong)素異(yi)形體(ti)(ti)會轉化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)更穩(wen)定的(de)(de)(de)黑銻(ti)(ti)(ti)。
金(jin)(jin)屬銻的(de)(de)(de)(de)結(jie)構(gou)為層狀結(jie)構(gou)(空間群:R3m),而每(mei)層都包含相(xiang)(xiang)(xiang)連(lian)的(de)(de)(de)(de)褶皺六元環結(jie)構(gou)。最(zui)近(jin)的(de)(de)(de)(de)和次近(jin)的(de)(de)(de)(de)銻原子形成變形八(ba)面(mian)體,在相(xiang)(xiang)(xiang)同(tong)雙層中的(de)(de)(de)(de)三個(ge)銻原子比其(qi)他三個(ge)相(xiang)(xiang)(xiang)距略近(jin)一些(xie)。這種距離上的(de)(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)(xiang)對(dui)近(jin)使得(de)金(jin)(jin)屬銻的(de)(de)(de)(de)密(mi)度達(da)到6.697g/cm3,但層與層之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)成鍵(jian)很弱也(ye)造成它很軟且易碎。
銻(ti)(ti)有兩種(zhong)穩(wen)定同位(wei)(wei)素,121Sb的自(zi)然豐度為57.36%,而(er)123Sb的自(zi)然豐度為42.64%。銻(ti)(ti)還有35種(zhong)放射(she)性同位(wei)(wei)素,其中半(ban)衰期(qi)最長的125Sb為2.75年。此外,已(yi)發現了(le)29種(zhong)亞穩(wen)態。這其中最穩(wen)定的是124Sb,半(ban)衰期(qi)為60.20天,它可(ke)以用作(zuo)中子源。比穩(wen)定同位(wei)(wei)素123Sb輕(qing)的同位(wei)(wei)素傾(qing)向于(yu)發生(sheng)(sheng)β+衰變(bian),而(er)較重的同位(wei)(wei)素更易(yi)發生(sheng)(sheng)β-衰變(bian)。當(dang)然也有一(yi)些例(li)外。
銻化(hua)合物通常分為(wei)+3價和+5價兩類(lei)。與同主(zhu)族的砷(shen)一(yi)樣(yang),它的+5氧化(hua)態更為(wei)穩(wen)定。
三氧(yang)化(hua)(hua)二(er)(er)銻(ti)可由(you)銻(ti)在(zai)(zai)(zai)空氣中燃燒制得。在(zai)(zai)(zai)氣相中,它以(yi)雙聚(ju)體Sb4O6的(de)(de)形式(shi)存在(zai)(zai)(zai),但冷凝(ning)時(shi)會形成(cheng)多(duo)聚(ju)體。五(wu)氧(yang)化(hua)(hua)二(er)(er)銻(ti)只能(neng)用濃硝酸氧(yang)化(hua)(hua)三價(jia)銻(ti)化(hua)(hua)合(he)物制得。銻(ti)也能(neng)形成(cheng)混合(he)價(jia)態化(hua)(hua)合(he)物——四氧(yang)化(hua)(hua)二(er)(er)銻(ti),其中的(de)(de)銻(ti)為(wei)Sb(III)和Sb(V)。與磷和砷不(bu)同(tong)的(de)(de)是(shi),這些氧(yang)化(hua)(hua)物都是(shi)兩性(xing)的(de)(de),它們(men)不(bu)形成(cheng)定義明確的(de)(de)含氧(yang)酸,而是(shi)與酸反應形成(cheng)銻(ti)鹽。
還沒有制得(de)亞(ya)(ya)銻酸(suan)(suan)(Sb(OH)3),但它(ta)的(de)共軛(e)堿亞(ya)(ya)銻酸(suan)(suan)鈉可(ke)由熔(rong)融(rong)的(de)氧(yang)化(hua)鈉與三氧(yang)化(hua)二(er)銻反應制得(de)。過渡金屬的(de)亞(ya)(ya)銻酸(suan)(suan)鹽(yan)也已制得(de)。銻酸(suan)(suan)只能以水合物HSb(OH)6的(de)形式(shi)存在。這(zhe)些鹽(yan)脫水得(de)到混(hun)合氧(yang)化(hua)物。
許多(duo)銻(ti)(ti)礦(kuang)(kuang)石是(shi)硫(liu)化物(wu),其(qi)中如輝銻(ti)(ti)礦(kuang)(kuang)(Sb2S3)、深紅銀礦(kuang)(kuang)(Ag3SbS3)、輝銻(ti)(ti)鉛(qian)礦(kuang)(kuang)、脆硫(liu)銻(ti)(ti)鉛(qian)礦(kuang)(kuang)和硫(liu)銻(ti)(ti)鉛(qian)礦(kuang)(kuang)。五硫(liu)化二銻(ti)(ti)是(shi)一種非整比(bi)化合物(wu),銻(ti)(ti)處于+3氧化態(tai)并含有S-S鍵。有多(duo)種硫(liu)代銻(ti)(ti)酸鹽是(shi)已知的。
銻能形成(cheng)兩類(lei)鹵化物——SbX3和(he)SbX5。其中三(san)鹵化物(SbF3、SbCl3、SbBr3和(he)SbI3)的空間(jian)構型(xing)都是三(san)角錐(zhui)形。三(san)氟化銻可以由三(san)氧化二銻與氫氟酸反應制(zhi)得:
Sb2O3 + 6HF→2SbF3 + 3H2O
這種氟(fu)(fu)化(hua)物是(shi)路易斯酸(suan),能結合(he)氟(fu)(fu)離(li)子形成配離(li)子SbF4-和(he)SbF52-。熔化(hua)的三氟(fu)(fu)化(hua)銻(ti)是(shi)一種弱的導體。三氯化(hua)銻(ti)則(ze)由三硫化(hua)二銻(ti)溶(rong)于鹽酸(suan)制得:
Sb2S3 + 6HCl → 2SbCl3 + 3H2S
五(wu)鹵(lu)化(hua)物(SbF5和SbCl5)氣(qi)態時的空間構型(xing)為三角(jiao)雙(shuang)錐形。但是(shi)轉化(hua)為液(ye)態后,五(wu)氟(fu)化(hua)銻(ti)(ti)形成聚合物,而五(wu)氯化(hua)銻(ti)(ti)依(yi)舊是(shi)單(dan)體。五(wu)氟(fu)化(hua)銻(ti)(ti)是(shi)很強(qiang)的路易(yi)斯酸(suan),可用(yong)于配制著名(ming)的超強(qiang)酸(suan)氟(fu)銻(ti)(ti)酸(suan)(HSbF6)。
銻的鹵氧(yang)化物(wu)比砷和(he)磷(lin)更(geng)為常見(jian)。三氧(yang)化二銻溶于濃酸再稀釋(shi)可形(xing)成(cheng)銻酰化合物(wu),例如SbOCl和(he)(SbO)2SO4。
這(zhe)類化合物通(tong)常被視作Sb的(de)衍生物。Sb金(jin)屬性不(bu)強,能與(yu)金(jin)屬形成銻(ti)化物,例如(ru)銻(ti)化銦(InSb),銻(ti)化銀(Ag3Sb),銻(ti)鈀礦(kuang)(Pd5Sb2),方銻(ti)金(jin)礦(kuang)(AuSb2),紅銻(ti)鎳礦(kuang)(NiSb)等。堿金(jin)屬和(he)鋅的(de)銻(ti)化物,例如(ru)Na3Sb和(he)Zn3Sb2比以上(shang)物質(zhi)更為活潑。這(zhe)些銻(ti)化物用酸處理可(ke)以生成不(bu)穩定的(de)氣(qi)體(ti)銻(ti)化氫(SbH3)。
銻化物(wu)一(yi)般(ban)以(yi)共(gong)價(jia)鍵(jian)(jian)鏈(lian)接,是電子云(yun)的(de)(de)重疊,所以(yi)共(gong)價(jia)鍵(jian)(jian)最(zui)本質的(de)(de)分類方(fang)式(shi)就是它們的(de)(de)重疊方(fang)式(shi)。σ鍵(jian)(jian),π鍵(jian)(jian),δ鍵(jian)(jian)在有機(ji)化合物(wu)中(zhong)(zhong),通常把共(gong)價(jia)鍵(jian)(jian)以(yi)其(qi)(qi)共(gong)用的(de)(de)電子對數分為單鍵(jian)(jian)、雙鍵(jian)(jian)以(yi)及三鍵(jian)(jian)。單鍵(jian)(jian)是一(yi)根σ鍵(jian)(jian);雙鍵(jian)(jian)和三鍵(jian)(jian)都含一(yi)根σ鍵(jian)(jian),其(qi)(qi)余(yu)1根或2根是π鍵(jian)(jian)。但無(wu)機(ji)銻化物(wu)不用此(ci)法。原因是,無(wu)機(ji)銻化物(wu)中(zhong)(zhong)經常出現的(de)(de)共(gong)軛體系(離域π鍵(jian)(jian))使得某(mou)兩個原子之(zhi)間共(gong)用的(de)(de)電子對數很難確定,因此(ci)無(wu)機(ji)物(wu)中(zhong)(zhong)常取平(ping)均(jun)鍵(jian)(jian)級,作為鍵(jian)(jian)能的(de)(de)粗(cu)略標準。
Sb3- + 3H+ =SbH3↑
有(you)機銻化合(he)物(wu)(wu)一(yi)般可(ke)由格(ge)氏試(shi)劑(ji)對鹵(lu)化銻的(de)烷基化反(fan)應制備。已知有(you)大量三(san)價(jia)和(he)五價(jia)的(de)有(you)機銻化合(he)物(wu)(wu)——包括混(hun)合(he)氯(lv)代衍生物(wu)(wu),還有(you)以(yi)銻為中心的(de)陽離子和(he)陰離子。例(li)如Sb(C6H5)3(三(san)苯基銻)、Sb2(C6H5)4(含有(you)一(yi)根Sb-Sb鍵)以(yi)及環狀的(de)[Sb(C6H5)]n。五配位(wei)的(de)有(you)機銻化合(he)物(wu)(wu)也很常(chang)見(jian),例(li)如Sb(C6H5)5和(he)一(yi)些(xie)類似的(de)鹵(lu)代物(wu)(wu)。
銻是(shi)全球性污染(ran)物,是(shi)國際上最為關注的有(you)(you)毒(du)金(jin)屬元素之(zhi)一。與其他(ta)有(you)(you)毒(du)金(jin)屬如(ru)汞和(he)砷等相(xiang)比(bi),人(ren)們對(dui)銻的環境污染(ran)過程和(he)生物地球化學循環還缺乏系統認識。
化學形態、微生物(wu)和有機(ji)質的(de)影響,及同位素等(deng)現代分析技(ji)術是(shi)研(yan)究銻(ti)生物(wu)地球(qiu)化學循環(huan)強有力的(de)研(yan)究手段,可以(yi)(yi)為某些關鍵(jian)重要的(de)環(huan)節提供新的(de)思路,在此基(ji)礎上,建立地表(biao)環(huan)境中(zhong)銻(ti)的(de)生物(wu)地球(qiu)化學演化、歸宿以(yi)(yi)及與人體(ti)健康的(de)關系的(de)基(ji)本認識框架(jia),為其它類(lei)型銻(ti)污染咖城市地表(biao)環(huan)境的(de)評價和治理提供借鑒(jian)。
近些(xie)年(nian)的(de)研究表明(ming)生物(wu)活(huo)動和有機質參與了環境中銻的(de)遷移轉化等。生物(wu)對銻的(de)吸收和吸附過程取決于銻的(de)形態和微環境如微生物(wu),溶解三價銻很容易被(bei)植物(wu)根系吸收,而五(wu)價銻則很難被(bei)吸收。
大量最新的(de)(de)研究(jiu)結果表明:天(tian)然(ran)有(you)機質對微量金屬(shu)元素(su)如(ru)汞、銅、鉛、鈷和(he)鐵等的(de)(de)生(sheng)物(wu)地球(qiu)化(hua)學循環過程起著十(shi)分重(zhong)要的(de)(de)作用,這是由于有(you)機質能(neng)與(yu)金屬(shu)離子形成有(you)機金屬(shu)配位體,導致金屬(shu)元素(su)生(sheng)物(wu)地球(qiu)化(hua)學行(xing)為的(de)(de)改(gai)變(bian)(bian),影(ying)響其溶解性(xing)、生(sheng)物(wu)有(you)效性(xing)、與(yu)微粒之(zhi)間的(de)(de)相互(hu)作用并(bing)改(gai)變(bian)(bian)它們的(de)(de)毒(du)性(xing)。
因此(ci),金屬與(yu)有機(ji)質(zhi)(zhi)的(de)相(xiang)(xiang)互(hu)作用機(ji)理是(shi)近年來環境(jing)(jing)化(hua)學領域(yu)注目的(de)焦點。由于關于銻(ti)與(yu)有機(ji)質(zhi)(zhi)相(xiang)(xiang)互(hu)作用的(de)研究相(xiang)(xiang)對較少(shao),有機(ji)質(zhi)(zhi)對銻(ti)生物(wu)地球化(hua)學循環的(de)影響程度(du)和(he)(he)機(ji)理還不清(qing)楚。但從相(xiang)(xiang)關的(de)文(wen)獻報道可以(yi)看出:在(zai)(zai)水(shui)環境(jing)(jing)中(zhong),有機(ji)結(jie)(jie)合(he)態(tai)銻(ti)占(zhan)總銻(ti)相(xiang)(xiang)當大的(de)份(fen)額,在(zai)(zai)海水(shui)和(he)(he)湖水(shui)中(zhong),銻(ti)與(yu)有機(ji)質(zhi)(zhi)結(jie)(jie)合(he);土(tu)壤(rang)和(he)(he)沉積物(wu)中(zhong)有機(ji)質(zhi)(zhi)結(jie)(jie)合(he)態(tai)銻(ti)占(zhan)總銻(ti)的(de)比(bi)例還不清(qing)楚,預計會比(bi)水(shui)體中(zhong)更(geng)大。
由于MC-ICP-MS的(de)(de)發展以及(ji)高效率離(li)子化(hua)氫等離(li)子體的(de)(de)出(chu)現,準確和(he)高精度的(de)(de)同位(wei)素(su)(su)比值(zhi)測定成為可能,一些金屬如銅、鐵(tie)、鋅、鉑和(he)硒等穩(wen)定同位(wei)素(su)(su)系統的(de)(de)研(yan)究(jiu)(jiu)已為認識(shi)這些金屬的(de)(de)生物(wu)(wu)地球化(hua)學過(guo)程(cheng)和(he)自(zi)然(ran)分(fen)餾研(yan)究(jiu)(jiu)提供了(le)一種全(quan)新的(de)(de)技(ji)術手段。因(yin)此,金屬元素(su)(su)的(de)(de)穩(wen)定同位(wei)素(su)(su)研(yan)究(jiu)(jiu)是金屬元素(su)(su)環境與(yu)生物(wu)(wu)地球化(hua)學領域的(de)(de)前沿領域之一。同位(wei)素(su)(su)為銻(ti)在地表環境的(de)(de)無(wu)機與(yu)生物(wu)(wu)過(guo)程(cheng)示蹤(zong)和(he)來(lai)源研(yan)究(jiu)(jiu)提供了(le)全(quan)新的(de)(de)技(ji)術手段。
銻的一種煉金術符號為♀形
早(zao)在公元前3100年的埃(ai)及前王(wang)朝時代(dai),化妝(zhuang)品剛被發(fa)明,三硫化二銻(ti)就(jiu)用作(zuo)化妝(zhuang)用的眼(yan)影粉。
在迦勒底(di)的(de)(de)泰洛赫(今伊拉克),曾發(fa)現一塊(kuai)可追溯到公(gong)元前3000年(nian)(nian)的(de)(de)銻制(zhi)史前花瓶碎片(pian)(pian)(pian);而在埃及發(fa)現了(le)公(gong)元前2500年(nian)(nian)至前2200年(nian)(nian)間的(de)(de)鍍銻的(de)(de)銅(tong)器。奧斯(si)汀在1892年(nian)(nian)赫伯特·格拉斯(si)頓的(de)(de)一場演講(jiang)時(shi)說道:“我們只(zhi)知(zhi)道銻現在是一種(zhong)很易碎的(de)(de)金屬(shu),很難被塑造成(cheng)實用(yong)的(de)(de)花瓶,因(yin)此這項值得一提的(de)(de)發(fa)現(即上文(wen)的(de)(de)花瓶碎片(pian)(pian)(pian))表現了(le)已(yi)失傳的(de)(de)使銻具有可塑性的(de)(de)方法。”然(ran)而,默里(li)(Moorey)不相信(xin)那(nei)個碎片(pian)(pian)(pian)真的(de)(de)來(lai)自花瓶,在1975年(nian)(nian)發(fa)表他的(de)(de)分析(xi)論文(wen)后,認為斯(si)里(li)米(mi)卡哈諾(nuo)夫(fu)(Selimkhanov)試圖將那(nei)塊(kuai)金屬(shu)與(yu)外(wai)高加索的(de)(de)天然(ran)銻聯系起來(lai),但用(yong)那(nei)種(zhong)材料(liao)制(zhi)成(cheng)的(de)(de)都是小(xiao)飾物。這大(da)大(da)削弱了(le)銻在古代技術下具有可塑性這種(zhong)說法的(de)(de)可信(xin)度。
歐洲(zhou)人萬諾(nuo)喬(qiao)·比(bi)林古喬(qiao)于(yu)(yu)1540年(nian)最(zui)早在(zai)《火(huo)焰(yan)學》(De la pirotechnia)中描述了(le)提(ti)煉(lian)銻(ti)的(de)方法(fa),這(zhe)早于(yu)(yu)1556年(nian)阿格里科拉出版的(de)名作《論礦冶》(De re Metallica)。此(ci)(ci)書中阿格里科拉錯誤(wu)地記入了(le)金屬銻(ti)的(de)發現(xian)。1604年(nian),德國出版了(le)一(yi)本名為(wei)《Currus Triumphalis Antimonii》(直譯為(wei)“凱旋戰車銻(ti)”)的(de)書,其中介紹了(le)金屬銻(ti)的(de)制備。15世紀時,據說筆名叫巴西利厄斯·華倫(lun)提(ti)努(nu)的(de)圣(sheng)本篤修(xiu)會的(de)修(xiu)士提(ti)到了(le)銻(ti)的(de)制法(fa),如果此(ci)(ci)事屬實,就早于(yu)(yu)比(bi)林古喬(qiao)。
一(yi)般認(ren)為,純銻(ti)是由賈(jia)比爾(Jābir ibn Hayyān)于8世紀時最(zui)早制(zhi)得的(de)(de)。然而爭議依舊不斷,翻(fan)譯家(jia)馬塞(sai)蘭·貝特洛(luo)(luo)聲稱賈(jia)比爾的(de)(de)書里沒(mei)(mei)有(you)提(ti)到銻(ti),但其他人認(ren)為貝特洛(luo)(luo)只翻(fan)譯了(le)(le)一(yi)些(xie)不重要(yao)的(de)(de)著作,而最(zui)相(xiang)關的(de)(de)那些(xie)(可(ke)能描述了(le)(le)銻(ti))還沒(mei)(mei)翻(fan)譯,它(ta)們的(de)(de)內(nei)容如今還是未知的(de)(de)。
地殼(ke)中(zhong)自然存在的(de)純銻(ti)最早是由瑞典(dian)籍英國科學家威(wei)廉(lian)·亨利·布拉(la)格于1783年記載的(de)。品種樣本(ben)采集(ji)自瑞典(dian)西曼蘭省(sheng)薩(sa)拉(la)市(shi)的(de)薩(sa)拉(la)銀(yin)礦。
60%的銻(ti)用于生產(chan)阻燃劑,而20%的銻(ti)用于制(zhi)造電池中的合(he)金材(cai)料、滑(hua)動軸承和焊接劑。
銻的(de)(de)最主要用(yong)(yong)途(tu)是(shi)它(ta)的(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物三氧(yang)(yang)化(hua)(hua)二(er)銻用(yong)(yong)于(yu)制造耐火材(cai)料(liao)。除了含鹵素的(de)(de)聚(ju)合物阻(zu)燃(ran)劑以(yi)外,它(ta)幾乎總是(shi)與鹵化(hua)(hua)物阻(zu)燃(ran)劑一(yi)起使用(yong)(yong)。三氧(yang)(yang)化(hua)(hua)二(er)銻形(xing)成銻的(de)(de)鹵化(hua)(hua)物的(de)(de)過(guo)程(cheng)可以(yi)減緩燃(ran)燒,即為它(ta)具有阻(zu)燃(ran)效應的(de)(de)原(yuan)因。這些化(hua)(hua)合物與氫原(yuan)子(zi)、氧(yang)(yang)原(yuan)子(zi)和羥基(ji)自(zi)由基(ji)反應,最終使火熄(xi)滅。商業(ye)中這些阻(zu)燃(ran)劑應用(yong)(yong)于(yu)兒童服裝、玩具、飛(fei)機(ji)(ji)和汽車(che)座(zuo)套。它(ta)也用(yong)(yong)于(yu)玻(bo)璃纖(xian)維復合材(cai)料(liao)(俗稱玻(bo)璃鋼)工業(ye)中聚(ju)酯樹脂的(de)(de)添加劑,例如輕型飛(fei)機(ji)(ji)的(de)(de)發(fa)動機(ji)(ji)蓋。樹脂遇火燃(ran)燒但火被撲(pu)滅后(hou)它(ta)的(de)(de)燃(ran)燒就會自(zi)行停止。
銻(ti)能與鉛形成(cheng)用途廣(guang)泛(fan)的(de)合(he)金,這種(zhong)合(he)金硬度與機械強(qiang)度相比銻(ti)都有(you)所提(ti)高。大部(bu)分使(shi)用鉛的(de)場合(he)都加入數量不等的(de)銻(ti)來制(zhi)成(cheng)合(he)金。在(zai)鉛酸電(dian)池中,這種(zhong)添加劑改變電(dian)極性質,并(bing)能減少放電(dian)時副產物氫氣的(de)生成(cheng)。銻(ti)也用于減摩合(he)金(例如(ru)巴比特合(he)金),子彈(dan)、鉛彈(dan)、網(wang)線外套(tao)、鉛字(zi)合(he)金(例如(ru)Linotype排字(zi)機)、焊(han)料(一(yi)些(xie)無(wu)鉛焊(han)接劑含有(you)5%的(de)銻(ti))、鉛錫銻(ti)合(he)金、以及硬化制(zhi)作管風琴的(de)含錫較少的(de)合(he)金。
其他(ta)的(de)(de)(de)(de)銻(ti)(ti)(ti)幾乎都用(yong)(yong)于(yu)(yu)下文所述的(de)(de)(de)(de)三個方面。第一項應(ying)用(yong)(yong)是(shi)生產聚對(dui)苯二(er)甲酸乙二(er)酯的(de)(de)(de)(de)穩(wen)定劑(ji)(ji)和催化劑(ji)(ji)。第二(er)項應(ying)用(yong)(yong)則(ze)是(shi)去除(chu)玻璃中顯微鏡下可見的(de)(de)(de)(de)氣(qi)泡(pao)的(de)(de)(de)(de)澄清劑(ji)(ji),主要(yao)用(yong)(yong)途是(shi)制造(zao)電視屏幕(mu);這是(shi)因(yin)為(wei)銻(ti)(ti)(ti)離子與(yu)氧(yang)氣(qi)接觸后阻(zu)礙了氣(qi)泡(pao)繼續(xu)生成。第三項應(ying)用(yong)(yong)則(ze)是(shi)顏料。銻(ti)(ti)(ti)在(zai)半導體(ti)工業中的(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)正不(bu)斷發展,主要(yao)是(shi)在(zai)超高電導率的(de)(de)(de)(de)n-型硅(gui)晶圓中用(yong)(yong)作摻(chan)雜劑(ji)(ji),這種材(cai)料用(yong)(yong)于(yu)(yu)生產二(er)極管、紅外(wai)線探測器和霍爾效(xiao)應(ying)元件(jian)。20世紀(ji)50年代,小珠裝的(de)(de)(de)(de)鉛銻(ti)(ti)(ti)合金(jin)用(yong)(yong)于(yu)(yu)給NPN型合金(jin)結晶體(ti)管的(de)(de)(de)(de)發射器和接收器上漆。銻(ti)(ti)(ti)化銦是(shi)用(yong)(yong)于(yu)(yu)制作紅外(wai)探測儀(yi)的(de)(de)(de)(de)材(cai)料。
銻(ti)(ti)的(de)(de)生物(wu)(wu)學或醫學應(ying)用很少(shao)。主(zhu)要成分為銻(ti)(ti)的(de)(de)藥(yao)品稱作(zuo)(zuo)含銻(ti)(ti)藥(yao)劑(ji),是一(yi)種(zhong)催吐劑(ji)。銻(ti)(ti)化(hua)合(he)物(wu)(wu)也用作(zuo)(zuo)抗原蟲劑(ji)。從(cong)1919年起,酒(jiu)石酸銻(ti)(ti)鉀(俗稱吐酒(jiu)石)曾用作(zuo)(zuo)治(zhi)療血(xue)吸(xi)蟲病(bing)的(de)(de)藥(yao)物(wu)(wu)。它后來逐漸被吡(bi)喹酮所取代。銻(ti)(ti)及其化(hua)合(he)物(wu)(wu)用于多種(zhong)獸醫藥(yao)劑(ji),例(li)如(ru)安修馬林(硫蘋果酸銻(ti)(ti)鋰)用作(zuo)(zuo)反芻動物(wu)(wu)的(de)(de)皮膚(fu)調(diao)節劑(ji)。銻(ti)(ti)對角質(zhi)化(hua)的(de)(de)組織有滋養和調(diao)節作(zuo)(zuo)用,至少(shao)對動物(wu)(wu)是如(ru)此。
含(han)銻(ti)的(de)(de)藥物也(ye)用(yong)作(zuo)治療家畜的(de)(de)利什(shen)曼(man)病(bing)(bing)的(de)(de)選擇之(zhi)一(yi),例(li)如(ru)葡甲胺銻(ti)酸鹽(yan)。可惜的(de)(de)是,它(ta)不僅治療指(zhi)數(shu)較低,而(er)且難以進入(ru)一(yi)些利什(shen)曼(man)原蟲無鞭(bian)毛體所在的(de)(de)骨髓,也(ye)就無法治愈影響內臟的(de)(de)疾(ji)病(bing)(bing)。金屬銻(ti)制成的(de)(de)銻(ti)丸(wan)曾(ceng)用(yong)作(zuo)藥。但(dan)它(ta)被其他(ta)人從空(kong)氣中攝入(ru)后會導致中毒(du)。
在一(yi)些安全火柴的火柴頭中(zhong)(zhong)使用(yong)了三硫(liu)化二銻(ti)(ti)。銻(ti)(ti)-124和(he)(he)(he)鈹(pi)一(yi)起用(yong)于中(zhong)(zhong)子(zi)源:銻(ti)(ti)-124釋(shi)放出(chu)伽馬射(she)線,引發(fa)鈹(pi)的光致蛻變。這樣(yang)釋(shi)放出(chu)的中(zhong)(zhong)子(zi)平均能(neng)量(liang)為(wei)24keV。銻(ti)(ti)的硫(liu)化物(wu)已被證實可(ke)以穩定汽(qi)車剎車片材料的摩擦系(xi)數。銻(ti)(ti)也用(yong)于制造子(zi)彈和(he)(he)(he)子(zi)彈示蹤劑。這種元素也用(yong)于傳統的裝飾(shi)中(zhong)(zhong),例如刷漆和(he)(he)(he)藝術(shu)玻璃工(gong)藝。20世紀30年代前曾用(yong)它作牙釉質的遮光劑,但是(shi)多次發(fa)生中(zhong)(zhong)毒后就不再(zai)使用(yong)了。
銻(ti)(ti)(ti)和(he)(he)它的(de)(de)(de)(de)許多(duo)(duo)化(hua)合物有(you)毒,作用機理為抑(yi)制酶的(de)(de)(de)(de)活性(xing),這點與(yu)砷(shen)(shen)(shen)(shen)類似;與(yu)同族的(de)(de)(de)(de)砷(shen)(shen)(shen)(shen)和(he)(he)鉍一(yi)樣,三(san)(san)價(jia)(jia)銻(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)毒性(xing)要(yao)比(bi)五價(jia)(jia)銻(ti)(ti)(ti)大。但(dan)是(shi)(shi),銻(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)毒性(xing)比(bi)砷(shen)(shen)(shen)(shen)低得多(duo)(duo),這可能(neng)是(shi)(shi)砷(shen)(shen)(shen)(shen)與(yu)銻(ti)(ti)(ti)之(zhi)間在攝取、新(xin)陳代(dai)謝和(he)(he)排(pai)泄(xie)(xie)過程中的(de)(de)(de)(de)巨大差(cha)別所造(zao)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de):如三(san)(san)價(jia)(jia)銻(ti)(ti)(ti)和(he)(he)五價(jia)(jia)銻(ti)(ti)(ti)在消化(hua)道的(de)(de)(de)(de)吸(xi)收最多(duo)(duo)為20%;五價(jia)(jia)銻(ti)(ti)(ti)在細(xi)(xi)胞中不能(neng)被(bei)定量(liang)地還(huan)原為三(san)(san)價(jia)(jia)(事實上在細(xi)(xi)胞中三(san)(san)價(jia)(jia)銻(ti)(ti)(ti)反(fan)而(er)會被(bei)氧化(hua)成(cheng)(cheng)五價(jia)(jia)銻(ti)(ti)(ti));由于體內不能(neng)發生甲基化(hua)反(fan)應,五價(jia)(jia)銻(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)排(pai)泄(xie)(xie)途(tu)徑是(shi)(shi)尿液。急(ji)性(xing)銻(ti)(ti)(ti)中毒的(de)(de)(de)(de)癥狀也與(yu)砷(shen)(shen)(shen)(shen)中毒相(xiang)似,主(zhu)要(yao)引起心(xin)臟毒性(xing)(表現為心(xin)肌炎),不過銻(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)心(xin)臟毒性(xing)還(huan)可能(neng)引起阿-斯綜合征。有(you)報告稱,從搪瓷杯中溶解的(de)(de)(de)(de)銻(ti)(ti)(ti)等價(jia)(jia)于90毫克(ke)酒(jiu)石(shi)酸(suan)銻(ti)(ti)(ti)鉀(jia)時(shi)(shi),銻(ti)(ti)(ti)中毒對人(ren)體只有(you)短(duan)期(qi)影響;但(dan)是(shi)(shi)相(xiang)當于6克(ke)酒(jiu)石(shi)酸(suan)銻(ti)(ti)(ti)鉀(jia)時(shi)(shi),就會在三(san)(san)天后(hou)致人(ren)死亡。吸(xi)入(ru)銻(ti)(ti)(ti)灰也對人(ren)體有(you)害,有(you)時(shi)(shi)甚(shen)(shen)至是(shi)(shi)致命的(de)(de)(de)(de):小(xiao)劑量(liang)吸(xi)入(ru)時(shi)(shi)會引起頭(tou)疼、眩(xuan)暈和(he)(he)抑(yi)郁;大劑量(liang)攝入(ru),例如長期(qi)皮膚接觸可能(neng)引起皮膚炎、損(sun)害肝腎、劇烈而(er)頻(pin)繁的(de)(de)(de)(de)嘔吐,甚(shen)(shen)至死亡。
銻不能(neng)與強氧化(hua)劑、強酸、氫(qing)鹵酸、氯或氟一起存放,并且(qie)應與熱源隔絕(jue)。
銻在浸取時會從聚對苯二甲酸乙(yi)二酯(zhi)(PET)瓶中進入液體。檢測到(dao)的(de)銻濃度標(biao)準則(ze)是(shi)瓶裝水(shui)低(di)于飲用水(shui),英國生產的(de)濃縮果汁被檢測到(dao)含銻44.7μg/L,遠遠超出(chu)歐(ou)盟自來水(shui)的(de)標(biao)準5μg/L。各個組織(zhi)的(de)標(biao)準分(fen)別是(shi):
世界衛生(sheng)組(zu)織:20μg/L
日本:15μg/L
美國國家環境(jing)保護局、加拿大(da)衛生部和(he)安(an)大(da)略(lve)省環境(jing)部:6μg/L
德國聯邦環境部:5μg/L
根據(ju)《中華人民共和國國家標準污水綜合排放(fang)標準》,銻(Sb)屬(shu)于第一類(lei)污染物,其(qi)最高允許排放(fang)濃度為0.1mg/L。
歐盟將銻列為高危害有(you)毒物(wu)質和(he)可致(zhi)癌物(wu)質并(bing)予以規管。
美國(guo)(guo)(guo)環(huan)境保護署(shu)限(xian)制(zhi)排入湖、河、棄置場和(he)農田的鎘(ge)量并禁止殺蟲劑中含(han)有銻(ti)。美國(guo)(guo)(guo)環(huan)境保護署(shu)允(yun)許飲用水含(han)有10ppb的銻(ti),并打算把限(xian)制(zhi)減到5ppb。美國(guo)(guo)(guo)食品和(he)藥物管理局規(gui)定食用色素的含(han)銻(ti)量為不得多(duo)于(yu)15ppm。美國(guo)(guo)(guo)職(zhi)業(ye)安(an)全(quan)衛(wei)生署(shu)規(gui)定工作環(huan)境空氣(qi)中鎘(ge)含(han)量在(zai)煙霧為100微克/立(li)(li)方(fang)(fang)米,在(zai)鎘(ge)塵為200微克/立(li)(li)方(fang)(fang)米。美國(guo)(guo)(guo)職(zhi)業(ye)安(an)全(quan)衛(wei)生署(shu)計(ji)劃將空氣(qi)中所有鎘(ge)化合物含(han)量限(xian)制(zhi)在(zai)1到5微克/立(li)(li)方(fang)(fang)米美國(guo)(guo)(guo)國(guo)(guo)(guo)家職(zhi)業(ye)安(an)全(quan)和(he)衛(wei)生研究所希望讓工人盡量少呼吸到銻(ti)以防止膀(bang)胱(guang)癌(ai)。
銻(ti)該品根(gen)據《危險化學品安(an)全管(guan)理條例》受公安(an)部(bu)門管(guan)制(zhi)。
密封包裝,并貯(zhu)于干燥(zao)通風處。遠(yuan)離火種、熱源,防止陽光直射。切忌與(yu)氧(yang)化(hua)劑、食用化(hua)學品、酸類等共(gong)儲混運。
滅火:干(gan)粉(fen)、砂土。禁止CO2和酸堿(jian)滅火劑。
DZ/T 0395.2-2022 《硫(liu)鐵礦(kuang)礦(kuang)石(shi)分析(xi)方法 第(di)2部分:鋰、鈹、鈷、鎳、銅、鋅(xin)、鎵、銣、鉬、銀、鎘、銦、銻(ti)、銫、鎢、鉈、鉛、鉍、釷(tu)和鈾(you)含量的測定(ding) 混合酸分解―電感耦(ou)合等離子體質(zhi)譜(pu)法》
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