有色金属的性质和用途 | [PDF全文] |
(二)锡
锡是人类最早发现和使用的金属之一,大约在公元前两千多年的夏朝,我国劳动人民就开始生产和使用锡与铜的合金——青铜器具。
纯锡金属呈银白而略带兰色,系元素周期表第Ⅳ周期主族元素,原子序数50, 原子量118.69。锡在地壳中的含量约0.0006%,迄今发现的含锡矿物达二十多种,仅锡石具有工业利用价值,正在研究利用的还有黝锡矿、钽锡石等。自然界赋存十种锡的同位素,分布最广的是Sn116、Sd118和Sn120; 通过人工的方法,还可以得到十种同位素、其中Sn119,Sn121和Sn125的半衰期在四个月以上。
锡有三种变体:白锡、灰锡和脆锡。白锡是银白色金属,存在于18-160℃的温度范围,在20℃时其比重为7.31,焙点231.85℃, 沸点2270℃, 莫氏硬度为3.75, 属最软的金属之一;温度低于18℃时,白锡开始转变为灰锡,剧冷则变为粉末状;温度高于160℃时,白锡转变为脆锡,可碎磨成粉末。
锡的化合价是2和4, 化学性质比较稳定。锡具有四大优良特性:一是熔点低(仅231.85℃),沸点高,是制造低熔点合金的主要金属材料;二是具有较强的抗腐蚀能力,常温下同干燥空气几乎不起作用,也不溶于稀盐酸和硫酸,长期同潮湿空气接触时,其表面因起化学反应生成致密而稳定的化合物,使之免受进一步的腐蚀;三是延展性好,可以轧成0.04毫米厚的锡箔,亦可挤压、抛光和锻造;四是能与各种金属组成合金,并能改进合金的抗蚀和机械性能。
由于锡具有上述四大优良特性,因而锡及其合金和化合物在机械制造、电气、纺织、印染、陶瓷、玻璃、食品、化学、半导体、原子能、航空、宇航等工业中获得了广泛应用。用于制马口铁(或称白铁皮)的锡占锡的消费量一半以上,另一半是制成锡的合金和化合物使用。焊锡(锡—铅合金)是广泛使用的低熔点焊料。巴比合金(锡—铜—锑等)用于制造轴承、轴瓦和大功率设备的轴套。青铜用于铸造轴承、阀门、蒸汽管等耐磨、耐蚀部件。锡—铋—铅—镉合金和锡—镓合金等低熔点合金用于机电、无线电和自动化等方面。活字合金(锡—铅—锑)用于浇铸印刷用的铅字、铅板。白
锡的化合物也有广泛用途。纯净的二氧化锡是良好的电子传导型的半导体,可用于电子元件。锂、钾、钠的锡酸盐用来作纺织品的防火剂、增重剂、媒染剂,也用于制玻璃和陶瓷。四氯化锡用作媒染剂、有机合成的催化剂。二氯化锡用作还原剂、媒染剂和脱色剂。还有—些锡的化合物用于制造珐瑯和宝石玻璃等。
赣州有色冶金研究所 李承元