时间: 2025-08-08 20:47:41 | 作者: 多元酸
锡金属元素,普通形态的白锡是一种有银白色光泽的的低熔点金属,在化合物中是二价或四价,常温下不会被空气氧化,自然界中主要以
金属锡质地柔软,易弯曲,熔点231.89℃,沸点2260℃。有三种同素异形体:
白锡为四方晶系,晶胞参数:a=0.5832nm,c=0.3181nm,晶胞中含4个Sn原子,密度7.28克/立方厘米,硬度2,延展性好;
灰锡为金刚石形立方晶系,晶胞参数:a=0.6489nm,晶胞中含8个Sn原子,密度5.75克/立方厘米;
在空气中锡的表面生成二氧化锡保护膜而稳定,加热下氧化反应加快;锡与卤素加热下反应生成四卤化锡;也能与硫反应;锡对水稳定,能缓慢溶于稀酸,较快溶于浓酸中;锡能溶于强碱性溶液;在氯化铁、氯化锌等盐类的酸性溶液中会被腐蚀。
锡是银白色的软金属,比重为7.3,熔点低,只有232℃,你把它放进煤球炉中,它便会熔成水银般的液体。锡很柔软,用小刀能切开它。锡的化学性质很稳定,在常温下不易被氧气氧化,所以它经常保持银闪闪的光泽。锡无毒,人们常把它镀在铜锅内壁,以防铜与温水生成有毒的铜绿(碱式碳酸铜)。牙膏壳也常用锡做(牙膏壳是两层锡中夹着一层铅做成的。近年来,我国已逐渐用铝代替锡制造牙膏壳)。焊锡,也含有锡,一般含锡61%,有的是铅锡各半,也有的是由90%铅、6%锡和4%锑组成。
锡在常温下富有展性。尤其是在100℃时,它的展性非常好,可以展成极薄的锡箔。平常,人们便用锡箔包装香烟、糖果,以防受潮(近年来,我国已逐渐用铝箔代替锡箔。铝箔与锡箔很易分辨——锡箔比铝箔光亮得多)。不过,锡的延性却很差,一拉就断,不能拉成细丝。
其实,锡也只有在常温下富有展性,如果温度下降到-13.2℃以下,它竟会逐渐变成煤灰般松散的粉末。特别是在-33℃或有红盐(SnCl4·2NH4Cl)的酒精溶液存在时,这种变化的速度大大加快。一把好端端的锡壶,会“自动”变成一堆粉末。这种锡的“疾病”还会传染给其他“健康”的锡器,被称为“锡疫”。造成锡疫的原因,是由于锡的晶格发生了变化:在常温下,锡是正方晶系的晶体结构,叫做白锡。当你把一根锡条弯曲时,常能听到一阵嚓嚓声,这便是因正方晶系的白锡晶体间在弯曲时相互摩擦,发出了声音。在零下13.2℃以下,白锡转变成一种无定形的灰锡。于是,成块的锡便变成了一团粉末。
由于锡怕冷,因此在冬天要格外的注意别使锡器受冻。有许多铁器常用锡焊接的,也不能受冻。1912年,国外的一支南极探险队去南极探险,所用的汽油桶都是用锡焊的,在南极的冰天雪地之中,焊锡变成粉末般的灰锡,汽油就都漏光了。
锡不仅怕冷,而且怕热。在161℃以上,白锡又转变成具有斜方晶系的晶体结构的斜方锡。斜方锡很脆,一敲就碎,展性很差,叫做“脆锡”。白锡、灰锡、脆锡,是锡的三种同素异形体。
锡具有惰性,不和空气、水反应。和稀盐酸反应缓慢,和浓盐酸反应生成氯化亚锡;与稀硫酸不反应,与浓热硫酸反应生成硫酸锡(IV);与浓热硝酸生成β-锡酸。
自然界已知的含锡矿物有50多种,主要锡矿物大约有20多种。有经济意义的主要是锡石,其次为黄锡矿。某些矿床中,硫锡铅矿、辉锑锡铅矿、圆柱锡矿,有时黑硫银锡矿、黑硼锡矿、马来亚石、水锡石、水镁锡矿等也可以相对富集,形成工业价值。
(1)锡石:化学组成为SnO 2,Sn 78.8,O 21.2。四方晶系,晶体呈双锥状、锥柱状,有时呈针状。常含混入物铁、铌、钽,此外尚可含锰、钪、钛、锆、钨及分散元素铱、镓等。
Fe 3+的存在,常影响锡石的磁性、颜色、比重。锡石是锡的主要的组成原材料来源。
(2)黄锡矿:又名黝锡矿,化学组成为Cu 2 FeSnS 4,Cu 29.58、Fe 12.99、Sn 21.61、S 29.82。四方晶系。晶体少见,呈假四面体、假八面体、板状等形态。黄锡矿在广西含锡硫化物交代矿床和充填型钨锡矿床、湖南高中温热液型铅锌矿床中较常见。
(3)辉锑锡铅矿:化学组成为Pb 5 Sb 2 Sn 3 S 14,Pb 49.71、Sb 11.64、Sn 17.04、S 21.51,成分中有铁、锌等的混入。晶体薄板状,常弯曲,双晶复杂。集合体为块状、放射状或球状。与辉锑铅矿和黄锡矿一起产出,亦产于锡矿矿脉中。
(4)硫锡铅矿:化学组成为PbSnS 2,Pb 53.05、Sn 30.51、S 16.44。斜方晶系。晶体呈板状,外形近于四方形。通常为块状集合体。常与锡石、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿一起产于锡矿矿脉中。
(5)圆柱锡矿:化学组成为Pb 3 Sb 2 Sn 4 S 14。斜方晶系。成圆筒状或块状和球形的集合体。与辉锑锡铅矿、闪锌矿和黄铁矿一起产在锡矿脉中。
锡在冶金工业中大多数都用在生产镀锡板(马口铁)和各种合金。镀锡板是锡的主要消费领域,约占锡的消费量的40%左右,它可以用作食品和饮料的容器、各种包装材料、家庭用具和干电池外壳等。锡铅和少量锑组成的低熔点合金就是焊锡,其占锡的用量的20%左右。轴承合金是锡、铅、锑、铜的合金。含锡的青铜广泛用于船舶、化工、建筑、货币等许多方面。锡还可与其他金属制成巴比特合金、活字合金、钛基合金、铌锡合金,等等,用于原子能工业、航空工业等领域。
锡在化工方面主要用来生产锡的化合物和化学试剂。锡的有机化合物主要用作木材防腐剂、农药等,锡的无机化合物主要用作催化剂、稳定剂、添加剂和陶瓷工业的乳化剂。锡精矿是炼锡的主要的组成原材料。