三氧化锑

三氧化二锑为白色结晶性粉末，加热后变黄，冷却后变白，无气味；熔点655℃，沸点1425℃。高真空加热至400℃时升华。溶于氢氧化钠溶液、热酒石酸溶液、酒石酸氢盐溶液和硫化钠溶液，微溶于水、稀硝酸和稀硫酸。相对密度为5.67。半数致死量(大鼠，经口)>20g/Kg，有致癌可能性。

三氧化二锑是应用最早的阻燃剂，常与其他阻燃剂、消烟剂并用，各组分间可产生协同效应。三氧化二锑在燃烧初期，首先是熔融，在材料表面形成保护膜隔绝空气，通过内部吸热反应，降低燃烧温度。在高温状态下三氧化二锑被气化，稀释了空气中氧浓度，从而起到阻燃作用。实际上三氧化二锑是普遍使用的阻燃剂协效剂。 三氧化二锑与四氧化锑、五氧化锑是目前具有工业用途的三种锑与氧形成的化合物，锑与氧可形成一系列氧化物，其中有Sb2O3、Sb2O4、Sb2O5、Sb6O13、Sb2O及气态的SbO，但只有前三种在工业生产上具有意义，其他氧化物多为锑的不同生产过程中的过渡产物。
三氧化二锑(Sb2O3，Mr291.50)是双型的物质，有立方晶型和单斜晶型两种。晶型不同，密度和折射率略有差异。立方晶型的密度和折射率分别为5.2和2.087，而单斜晶型则分别为5.67和2.180。平常由SbCl3水解生成的Sb2O3是斜方结晶体，在惰性气体或真空中灼烧至红热，升华而得到正方形结晶。三氧化二锑是白色粉末，密度为5.67g/cm3，加热时变黄色，冷却后又变为白色。在656℃时熔成淡黄色或灰色液体，冷却后又变成白色石棉状带丝光的物质。三氧化二锑微溶于水、乙醇和稀酸，易溶于浓盐酸、草酸和酒石酸溶液，也溶于发烟硝酸和发烟硫酸; 溶于碱中形成锑酸盐。三氧化二锑的毒性不大，但对鼻、眼、喉及呼吸道等器官有刺激性作用，接触皮肤可诱发皮炎。三氧化二锑主要有干法和湿法两种制备方法。干法是将硫锑矿锻烧生成的粗三氧化二锑在焦炭存在下，用纯碱作助熔剂还原为金属锑，再经空气氧化制得纯三氧化二锑。湿法是将硫锑矿用盐酸浸出生成三氯化锑，再用苛性钠水解而得。

图1为三氧化二锑的两种晶型结构图
以上信息由Chemicalbook的晓楠编辑整理。 三氧化二锑是应用广泛的添加型阻燃剂，适用于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酯、环氧树脂、聚氨酯等塑料的通用阻燃剂。单独使用时阻燃效果低，与磷酸酯、含氯化合物(如氯化石蜡、多氯联苯、全氯戍环癸烷等)、含溴化合物(如六溴联苯、六溴苯)并用，有良好的协同效应，阻燃效能显著提高。三氧化二锑与氯化物或溴化物并用时，生成氯化锑或溴化锑，它们都是反应性和挥发性物质，在固态时可以促进卤素的移动和碳化物的生成，在气态时可以捕捉自由基，这些反应都有助于阻燃。常和氧化锌，氢氧化钠等作为溴系阻燃剂的协效剂在塑胶防火体系中应用。三氧化二锑可用于制造酒石酸锑钾、颜料、瓷器釉彩、媒染剂等。还用作聚酯缩聚时的催化剂。

图2为优级品三氧化二锑的参考质量标准 把氨水加入酒石酸锑钾的沸液中 (一份酒石酸锑钾K(SbO) C4H4O6溶于10份水中)，煮沸一段时间，过滤、洗涤后即得到三氧化二锑。
其中水解法所制备的三氧化二锑经光谱定性分析仅检出了痕量的硅、镁。适于作光谱分析标准。
在500ml烧杯中加入15g分析纯三氧化锑，再加入30ml高纯盐酸 (1+1)，在搅拌下使之溶解。用洗净的玻璃砂漏斗抽滤溶液，除去不溶性杂质，然后用高纯水将滤液稀释至400ml，此时析出白色氯氧化锑的沉淀。等溶液澄清后，将清液倾出，用倾泻法洗涤沉淀数次。在洗好的沉淀中，加入高纯氨水 (1+25) 200 ml，煮沸5～10min，此时氯氧化锑转变为三氧化二锑，生成的三氧化二锑颗粒较氯氧化锑小得多。倾出清液，用同样方法再用稀氨水煮沸几次。用硝酸银检查洗涤液，当倾出液中不再含有氯离子时，即已全部转化为三氧化二锑。再用高纯水倾泻法洗涤沉淀几次。用布氏漏斗抽滤后再用高纯水洗涤沉淀至洗液为中性时为止。洗好的沉淀于烘箱中150℃下烘干至恒量，取出冷却后即为三氧化二锑成品。
参考资料：吴辛友,袁盛铨,翟金铣 编.分析试剂的提纯与配制手册.北京：冶金工业出版社. 急性中毒表现为对呼吸道、消化道及皮肤的刺激作用。慢性中毒可影响新陈代谢、使皮肤干燥，手指和鼻周皲裂，并可引起变态反应性病症(湿疹、荨麻疹)。
通过呼吸道中毒时，可给大量甜茶或咖啡饮料、阿司匹林、氨基吡啉。吞入粉尘中毒时，可用鞣酸溶液、蛋白水反复洗胃，服用温牛奶、黏液饮料(大麦米汤)。
空气中最高容许浓度为1 mg/m³。操作时使用防护用品。要防止粉尘形成和排放到车间空气中。 白色或灰色斜方晶系或等轴晶系粉末。 溶于盐酸、氢氧化钾、硫化钠、酒石酸、浓硫酸、浓硝酸，不溶于水、醇、稀硫酸。 用作高纯试剂、媒染剂及防光剂，也用于颜料及酒石酸锑钾的制备 作为阻燃剂广泛用于塑料、橡胶、纺织、化纤、颜料、油漆、电子等行业，也用作化工行业的催化剂和生产原料 用作白色颜料、白色玻璃、搪瓷、药物、胶合水泥、填充剂、媒染剂及防火涂料等 优良的无机白色颜料，主要用于油漆的着色。用于各种树脂、合成橡胶、帆布、纸张、涂料等的阻燃剂，石油化工、合成纤维的催化剂。用于制造媒染剂、乳白剂，是合成锑盐的原料。搪瓷工业用作增加珐琅的不透明性和表面光泽。玻璃工业用作代替亚砷酸的脱色剂。 用作各种树脂、合成橡胶、帆布、纸张、涂料等的阻燃剂，石油化工、合成纤维的催化剂。用于制造媒染剂、乳白剂，是合成锑盐的原料。搪瓷工业用作添加剂，以增加珐琅的不透明性和表面光泽。玻璃工业用作代替亚砷酸的脱色剂。医药、冶金、军工等。 分为干法和湿法。干法是由辉锑矿或金属锑经焙烧氧化制得产品的方法。湿法是辉锑矿或金属锑采用液相法与酸反应制得产品的方法。
干法辉锑矿(Sb2S3)于1000℃在焦炭存在下煅烧。将氧化生成的三氧化二锑蒸气收集起来，经冷凝后，用纯碱做助熔剂，与焦炭经加热还原生成金属锑。所得金属锑再在空气中氧化即得三氧化二锑。其
2Sb2S3+9O2→2Sb2O3+6SO2↑
Sb2O3+3C→2Sb+3CO↑
4Sb+3O2→2Sb2O3
湿法
锑盐氨解法将金属锑与氯气反应生成三氯化锑，经蒸馏、水解、氨解、洗涤、离心分离、干燥，制得三氧化二锑成品。其
2Sb+3C12→2SbC13
SbCl3+H2O→SbOCl+2HCl
4SbOCl+H2O→Sb2O3?2SbOCl+2HCl
2SbOC1?Sb2O3+2NH4OH→2Sb2O3+2NH4CI+H2O
以辉锑矿为原料盐酸法辉锑矿与盐酸作用，在硝酸存在下发生反应，经水解、沉淀、烘干即得成品。 锑白的制备方法分为干法和湿法两种。干法包括金属锑法和辉锑矿法；湿法包括酸浸法和锑盐分解法。
干法
金属锑法（干法）。反应方程式：
Sb+O2→Sb2O3
操作方法： 700 kg 99.8%金属锑（含29×10^-6的硫）在石墨炉中加热至1200℃,以0.3m³/min通空气5min，直至排气中二氧化硫含量≤5×10^-6，冷却至786℃,以2m³/min速度鼓空气12h，得锑白收率为92.1%。
辉锑矿法（干法）。反应方程式：
2Sb2S3+9O2→2Sb2O3+6SO2↑
Sb2O3+3C→2Sb+3CO↑
4Sb+O2→2Sb2O3
操作方法： 选择高品位辉锑矿含Sb 50%～60%,As 0.1%,Pb 0.007%，Fe 0.16%， S 11.42%, Al2O3 0.66%，CaO 4.75%，MgO<0.5%, SiO2 8.65%， HgO 0.0026%。将此精矿与占锑精矿量10%的铁矿（Fe 50.17%)和2%石灰石 （CaO>50%）混合，按一定速度加入烟化炉液渣熔池，鼓入空气、煤粉混合物以调节液渣的温度和炉内气氛，使温度保持在1250℃左右，炉内气相中CO2/CO为4.78, 1 g PO2=-8.33，加入炉料不断熔化，锑主要以Sb2O3、少量以硫化物形态不断烟化进入气相，在净化烟气时，经烟道及燃烧室吸风燃烧，把硫化物转化为Sb2O3，烟气中的氧化物随后在各段收尘设备中分别收集之。其中烟道旋涡收集的为锑氧，电收尘器收集的烟尘纯度较高，可作为锑白使用，收尘尾气经吸收二氧化硫后排空。加完给定炉料后，鼓入风煤继续熔化及烟化约1h，烟气中基本无白色挥发物时，则过程结束，放出2/3炉渣。
酸浸法（湿法）。反应方程式：
Sb2S3+6HCl→2SbCl3+3H2S↑
SbCl3+H2O→SbOCl+2HCl
2SbOCl+2NH4OH→Sb2O3+NH4Cl+H2O 操作方法： 取含Sb 60.07%, Pb 0.9%, 60目以下的硫化锑矿600kg, 陆续加入耐酸浸出桶，浸出液成分为HCl 1.0mol/L, Fe²⁺ 70g/L (加入FeCl2),Sb³⁺ 4.2 g/L, 浸出液：固体=2：1，蒸汽加热至80℃，在机械搅拌下，通入氯气浸出6h。过滤、净化，得含Sb 283g/L浸出液，常温水解，氯氧锑经清水多次洗涤，在用氨水中和30min,pH=8～9，再洗至pH=7，过滤后烘干，得锑白粉406kg，其中含Sb2O3 99.80%，粒度325目以下，白度97%。
锑盐分解法（湿法）。反应方程式：
2Sb+3Cl2→2SbCl3
SbCl3+H2O→SbOCl+2HCl
4SbOCl+H2O→Sb2O3·2SbOCl+2HCl
Sb2O3·2SbOCl+2NH4OH→2Sb2O3+2NH4Cl+H2O
操作方法： 将金属锑与氯气反应生成三氯化锑，经蒸馏、水解、氨解、洗涤、离心分离、干燥，制得三氧化二锑成品。
有毒物品 中毒 腹腔-大鼠 LD50: 3250 毫克/公斤; 腹腔-小鼠 LD50: 172 毫克/公斤 可燃; 燃烧产生有毒锑化物烟雾 库房通风低温干燥; 与食品原料, BRF3 和氯化了的橡胶分开存放 干粉,泡沫,沙土,二氧化碳, 雾状水 TWA 0.5 毫克 (锑)/立方米