(六) 锑

锑早在远古时代就被发现并得到了应用，约在公元前四千年左右人们已用锑涛造器皿。但由于锑性脆而硬.不适含加工成型，使锑历经漫长时间而不能在工业上获得应用。直到1450牢才找到了锑在工业上的一种用途，即用铅锑合金作印刷活字金。到1800年，锑又用于军事工业上作榴霰弹，1839年研制出巴比待沿锑耐磨合金。此后才使锑在工业上获得较为广泛的应用。

锑是元素周期表中第V周期第V族主族元素，原子序数51, 原子量121.75, 化合价为3、4或5, 但主要为3价化合物。自由状态的锑是银白色、发亮而性脆的金属，亦称灰锑，结晶体为菱面晶系，其莫氏硬度3~3.5, 布氏硬度为30，比重6.62~8.68，熔点630.50℃，沸点1440℃，在0~100℃范围的比热为2.05×10^-6(Kg·k)，导热率18.83w/(m·k)，线性膨胀系数为8.5×10.8×10^-6/℃，在0℃时电阻系数为39欧姆·厘米，电阻温度系数为0.0051/℃。锑在地壳中的含量平均为5×10^-5%，呈三十多种锑矿物存在，分为硫化矿和氧化矿两大类，硫化矿中辉锑矿(Sb₂O₃)分布最广，是生产锑主要矿物，除少量单一锑矿床外，大多数锑矿物通常与铅、锌、铜、铁、钨、砷等矿物伴生，有时还含有自然金、银和汞。氧化矿主要是锑赭石(Sb₂O₄)和锑华(Sb₂O₃)，是硫化矿的风化产物，多分布于地表。目前世界上主要产锑国家依次是中国、玻利维亚、南非和苏联。这四个国家的锑产量之和，近年来占世界总产量的70%左右。我国锑资源十分丰富，占世界总储量的50%左右，开采锑矿已有悠久历史。早在1368年(明朝)，在湖南的锡矿山就发现了锑矿，由于品位高，曾以高品位辉锑矿出口。自1908年以来，我国锑产量约占世界产量的50%，最高达80%。近几年玻利维亚和南非的锑工业有较大发展，金属锑产量已和我国大体相当，而出口量则超过我国，锑的主要消费国是美国、日本、西德和法国等。

锑具有七大特性，一是具有因素异形现象，除灰锑外，还有三种变体——爆锑、黑锑和黄锑，这三神变体在化学性质上都是不稳定的；二是质脆而硬，没有延展性，易脆成粉末，合金中添加锑能显著提高合金的硬度，但锑加入过量，也会增加合金的脆性；三是有较好的化学稳定性，不溶于水和稀酸中，只溶于王水和浓硝酸中，在浓硫酸中经加热也能溶解，在盐酸中溶解较慢。锑在常温下不被氧化，但在烧热时却能燃烧并发出蓝色火焰，放出氧化锑(Sb₂O₃)的白烟。锑还能直接与卤族元素汜合并产生强烈的热效应，粉末状的锑粉能在氯气中燃烧；四是易与很多金属熔合，形成各种不同用途的合金，特别臬熔融状态的铅和锡能以任何比例与锑熔合：五是可生成多种氧化物，其蒸气压较高(即容易挥发)；六是导电率很低，仅为银的导电率的4.2%，属不良导体；七是由熔融状态变冷时，其体积变化极小，是精密铸造的优良材料之一。

锑的上述特性决定了它在现代化工、机械制造、电子、电力、印刷、纺织、橡胶、陶瓷、医药、火柴等工业上有较多用途。锑的最大用途是与其它金属组成合金，工业上常用的含锑合金多达160种以上。含5~30%Sb、70~94%Pb的锑铅合金，在电力工业上用于制作电缆包皮，在化学工业上用于制造防锈蚀设备的衬里和结构，在汽车工业上用于制造蓄电池，也用作轮胎橡胶的硬化剂以及汽车的坐垫、车蓬等的防火处埋。锑4军事工业中用作炮弹底火的配料和弹头及烟幕弹原料。含11.7%Sb、82.2%Pb、6.0%Sn和微量铜的锑铅锡合金用于制造铸造用的模型。含5.0~30.0%Sb、50.0~77.0%Pb、2.0 ~25.0%Sn、2.0~4.7%Cu的锑铅锡铜合金具有冷却时体积变化极小的特性，适于铸造印刷用的铅字等。含1.5~76.0%Sb、0~86.0%Pb、7.0~90.0%Sn和0~22.0%Cu的锑铅锡铜合金具有高硬度、高韧性、很强的耐酸性和滑性，适于用来制造机车、汽车及各种机动车辆的轴承。高纯锑用作硅锗半导体材料的掺杂元素，或用作铟锑化合物半导体材料。

锑的化合物也有广泛的用途。锑的氧化物在搪瓷生产中作浮浊剂，在玻璃生产中是良好的澄清剂，还用于颜料、涂料。三氧化二锑(Sb₂O₈)用来代替白色瓷釉中的氧化锡，也用作提炼吐酒石、三氯化锑、氟化锑的溶剂，亦广泛用于防火阻燃剂以及塑料建材、电气元件和化纤纺织品中。三硫化锑有灰、红两种颜色，是炼取锑制剂的主要原料，也用于制造烟火和火柴，安全火柴的火柴头便含有3%的三硫化锑，红锑在橡胶工业中作硬化剂。锑酸氧化铅可用来制造油画颜料和陶器。锑辰砂(2So₂O₃ Sb₂O₃)用作红色颜料。硫锑酸钠(Na₈SbS₄·9H₂O)用于照像业。三氯化锑和酒酸锑钾用作助染剂。氯氧化锑(SbOCl)、五氯化锑、合成氟素锑盐(4SbF₃·NH₄F)等锑的无机化合物也常在工业上应用。

      李承元