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[科普中国]-锡疫

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在低温下,白锡转化为灰锡的现象常被称为锡疫。这个现象最早由亚里士多德发现,称锡疫。未染上“锡疫”的锡板,一旦和有“锡疫”的锡板接触,也会产生灰色的斑点而逐渐“腐烂”掉。这个过程的转化温度会因存在杂质如铝和锌而降低。在锡中加入锑或铋可以防止锡的退化,促进锡的延展性。

是一种化学元素,其化学符号是Sn(拉丁语Stannum的缩写),它的原子序数是50。它是一种主族金属。纯的锡有银灰色的金属光泽,它拥有良好的伸展性能,它在空气中不易氧化,它的多种合金有防腐蚀的性能,因此它常被用来作为其它金属的防腐层。锡的主要来源是它的一种氧化物矿物锡石(SnO2),盛产于中国云南、马来西亚等地。1

历史锡是人类知道最早的金属之一,从古代开始它就是青铜的组成部分之一。早在前36世纪锡就被用来硬化铜。约从前7世纪开始人类认识到纯的锡。于战国时期就开始用来作武器的主要材料,无锡即以此命名,相传无锡于战国时期盛产锡,到了锡矿用尽之时,人们就以无锡来命名这地方,作为天下没有战争的寄望。

今天有时锡这个词也被用在没有锡或只有很少锡的物体上。比如许多“锡纸”实际上是铝纸。大多数锡罐实际上是钢罐,上面涂有一层非常薄的锡。1

主要特征物理特性锡是一种可延展的、柔软的、高度结晶状的、银白色的金属。当锡棒被弯曲时,由于锡晶体是孪晶,可以听到被称之为锡鸣的爆裂声。

锡在温度达到3.72K以下时成为超导体。事实上,锡是最早被研究的超导体之一;超导体的特性之一——迈斯纳效应,就是首先在锡晶体上发现的。

同素异形体在常压下锡有2种同素异形体。以灰锡(α锡)、白锡(β锡)的状态存在。

在室温,是常见的银白色金属白锡,富有延展性。白锡的晶体为正方晶结构,呈金属性,比重较灰锡重。当温度回降到低于13.2℃的话,它会慢慢变为粉末状的灰锡。灰锡的晶体结构是与钻石、硅和锗类似的钻石型晶体结构。灰锡因为其原子间形成了共价结构,电子不能自由转移,故而没有任何金属性。灰锡是暗灰色的粉状物,除了一些非常特殊的半导体应用,日常用途不大。在低温下,白锡转化为灰锡的现象常被称为锡疫。这个现象最早由亚里士多德发现,称锡疫。未染上“锡疫”的锡板,一旦和有“锡疫”的锡板接触,也会产生灰色的斑点而逐渐“腐烂”掉。这个过程的转化温度会因存在杂质如铝和锌而降低。在锡中加入锑或铋可以防止锡的退化,促进锡的延展性。这是由于铋原子中有多余的电子可供锡的结晶点阵,使锡的晶体结构稳定化,完全消除“锡疫”的可能性。

锡的另外两种合金γ锡和σ锡,只存在于温度高于161℃ (322℉)和压力大于几个GPa的环境中。2

本词条内容贡献者为:

胡建平 - 副教授 - 西北工业大学