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跟稀土一樣緊缺 銻在地殼中含量?jī)H為0.0001%

2022-05-17 11:05:20    來(lái)源:科普時(shí)報(bào)

銻,元素周期表第51號(hào)元素。

銻元素是與金、銀、鐵一樣很早就被人們使用了。早在公元前3100年的埃及前王朝時(shí)代,化妝品剛被發(fā)明的時(shí)候,三硫化銻就是人們常用的眼影粉。在我國(guó)《漢書(shū)·食貨志》和《史記》中,也有對(duì)銻的記載,被稱作“連錫”。明朝末年發(fā)現(xiàn)了世界最大的銻礦產(chǎn)地——湖南錫礦山,當(dāng)時(shí)誤把銻當(dāng)成了錫,直到清光緒16年經(jīng)化驗(yàn)才明確是銻。

銻并不是真正的金屬,有單質(zhì)導(dǎo)電性,更是介于半導(dǎo)體和絕緣體之間,只能算是一種類金屬,還有特殊的“冷脹”性。銻有四種同素異形體,分別是穩(wěn)定并具有金屬性的灰銻、非金屬性的黃銻、黑銻和比較危險(xiǎn)的白銻。

市場(chǎng)上售賣(mài)的銻白并不是易爆的單質(zhì)白銻,而是白色的三氧化二銻,是很早就開(kāi)始使用的無(wú)機(jī)阻燃劑。銻白受熱熔化后,能在材料表面形成保護(hù)膜隔絕空氣,然后通過(guò)內(nèi)部的吸熱反應(yīng)降低燃燒溫度,溫度更高則會(huì)使銻白變?yōu)闅怏w,可稀釋空氣中氧氣濃度,達(dá)到阻燃的效果。

阻燃劑在軍事上的用途尤為重要,如果飛機(jī)、火箭或?qū)椀陌l(fā)射器上沒(méi)有這些阻燃物,會(huì)被后面噴射出的火焰燒毀殆盡,再先進(jìn)的飛行器都必須有阻燃劑的幫助才能更好運(yùn)行。因此,每年用于阻燃劑的銻占銻消耗總量60%。銻能與錫、鋁、銅等形成合金,強(qiáng)度更高、極耐磨損,是制造軸承、軸襯及齒輪的絕好材料;有銻參與制作的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)能獲得更高的燃燒溫度;銻可以用于制造激光制導(dǎo)導(dǎo)彈和多種導(dǎo)彈的導(dǎo)引頭。但由于銻在地殼中的含量?jī)H為0.0001%,跟稀土一樣緊缺,當(dāng)各國(guó)都意識(shí)到這一點(diǎn)時(shí)紛紛加大了對(duì)銻資源的保護(hù)并加緊尋找合適的替代品。

高純度銻及銻合金(銦銻、銀銻、鎵銻等)也是生產(chǎn)半導(dǎo)體和熱電裝置的理想材料。摻雜銻的氧化鋅材料就是一種很好的半導(dǎo)體,在一定條件下可以制成具有可變電阻特性的陶瓷,而在硅中摻雜銻,則可以提高電子導(dǎo)電性能,制作出超高電導(dǎo)率的n型硅晶圓。這種材料能生產(chǎn)二極管、紅外線探測(cè)器和霍爾效應(yīng)元件,是目前的一個(gè)研究主題。

單質(zhì)銻及銻的某些化合物有毒,同時(shí)還發(fā)現(xiàn)致癌性,但歷史上銻也曾是一種藥物,如皮膚藥、瀉藥,原理類似于以毒攻毒。

銻可用于制造玻璃的脫色劑和澄清劑,制作安全火柴、彈藥、鞭炮等,也是有機(jī)合成催化劑、化纖工業(yè)用催化劑中的主要元素,應(yīng)用范圍廣泛,未來(lái)需求可能會(huì)更多。(宋丹)

關(guān)鍵詞: 湖南錫礦山 漢書(shū)食貨志 無(wú)機(jī)阻燃劑 三氧化二銻

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