五氧化二锑性质、用途与生产工艺
五氧化二锑又名锑酐。化学式Sb2O5。分子量323.50。白色立方系晶体或淡黄色粉末。相对密度3.80,熔点300 ℃,高于380℃时失去一个氧原子生成四氧化二锑,930℃时失去一分子氧生成三氧化二锑。微溶于水、硝酸、碘氢酸和醇,溶于热盐酸、氢氧化钾和碘化钾溶液。与碱、碳酸钾和硫化铵发生反应。
制法:将金属锑与浓硝酸作用或由氧化锑 (Sb2O3)与硝酸反应而得。
用途:锑化合物也是一种常用无机阻燃剂,特别是与含卤阻燃剂并用时,可以产生很大的阻燃协效作用,从而可以大大减少含卤阻燃剂用量。所以,它也是一种有效的助阻燃剂。胶态五氧化二锑颗粒极细,用作高分子材料的阻燃剂,其阻燃性能优于非胶态五氧化二锑及三氧化二锑。用于塑料、涂料、纺织材料时,使用方便,特别适用于高档特殊制品的阻燃上。也可用于制锑的化合物和制药工业。
图1为五氧化二锑化学结构式。
五氧化二锑为通用添加型阻燃剂,常与有机氯、溴型阻燃剂配合使用,协同效应良好。用作聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚酯等塑料的阻燃。五氧化二锑水溶胶能均匀而稳定地分散于纺织浆液中,且能以极细微的颗粒分散于纤维内部,适宜于纺织阻燃纤维。也可用于织物的阻燃整理,用其处理的织物耐洗牢度高,且不影响织物的色泽,手感柔软,效果较佳。
相对密度
1.32
0.23~1.3 kg/m3(堆积密度)
平均粒径/μm
0.015~0.040
0.015~0.040(分散于水中)
上表为胶体五氧化二锑的产品质量参考标准。
由于锑进入人体或与人体接触而发生的组织破坏、生理机能障碍等现象。锑中毒引起的是全身性疾病。短期内吸入高浓度锑尘或口服锑化合物或注射锑制剂治疗过量,可引起急性中毒。长期吸入较低浓度锑尘,可引起慢性呼吸道炎症或锑尘肺。锑也可引起皮炎。工业生产中接触锑的作业,主要有锑矿的开采、冶炼、锑合金制造以及橡胶、半导体等工业。
工业生产中, 锑主要以粉尘和蒸气形式经呼吸道和消化道进入体内, 主要分布于肝、脾甲状腺、骨髓、肺和心肌等组织中。经呼吸道进入的难溶性锑化合物,在肺内沉积。锑毒性由大至小的顺序为:锑,三硫化二锑,五硫化二锑,三氧化锑,五氧化二锑。锑在体内有蓄积作用。体内锑经粪便和尿排出。锑在体内与巯基结合,抑制含巯基酶的琥珀酸氧化酶的活性,破坏了细胞内离子平衡,引起细胞内缺钾。
职业性急性锑中毒患者,轻者为眼结膜和呼吸道的刺激症状。严重者出现急性支气管炎和化学性肺炎。如咳嗽,咯痰和胸闷,严重者可出现呼吸困难等症状。吸入较高浓度氧化锑,可引起金属烟热,表现为头晕、 乏力、胸闷、关节酸痛、和畏寒发热。
车间空气中锑及其化合物(换算成Sb)的最高容许浓度1980年,中国规定为1mg/m3,锑的阈限值1980年美国规定为5mg/m3。
本信息由Chemicalbook晓楠编辑(2015-08-20)。
以五氯化锑、水不溶性锑酸盐或三氧化二锑为原料,生产五氧化二锑或胶体五氧化二锑的过程,属工业锑化合物制取范畴。五氧化二锑主要用于阻火剂生产。胶体五氧化二锑颗粒很细,一般小于0.1μm,用于纺织品的阻火,对纺织品的性能影响小。
胶体五氧化二锑的研制始于20世纪70年代,80年代初美国和日本进行生产,80年代后期中国锡矿山矿务局和益阳锑品厂等单位也进行生产。五氧化二锑的生产方法有五氯化锑水解法和三氧化锑氧化法。后者是工业上生产胶体五氧化二锑应用最广的方法。
1、五氯化锑水解法:三氯化锑溶液用氯气氧化得五氯化锑溶液。将五氯化锑溶液用20~25倍冷水稀释进行水解,放置数小时后过滤,滤饼用冷水洗涤,在548K烘干至恒重。水解反应为:SbCl5+4H2O==H3SbO4+5HCl2H3SbO4=Sb2O5+3H2O。
操作时要求严格控制烘干温度。温度过高,会失去氧生成Sb2O4;温度过低,脱水作用不完全。研究证明,工业五氧化二锑总含有一些水(水合五氧化锑)或者会有Sb2O4。若水解的加水量不足,则水解生成SbO2Cl:SbCl5+2H2O=SbO2Cl+4HCl。
此时需用碱性溶液中和脱除Cl-离子:2SbO2Cl+2OH-==Sb2O5+2Cl-+H2O。
2、三氧化锑氧化法:以硝酸或过氧化氢作氧化剂将Sb2O3氧化成Sb2O5。过氧化氢没有氧化氮的污染问题,多在工业生产中采用。将Sb2O3和H2O2按化学计量加入回流反应器,并加入适量的水,边搅拌边反应。反应可在常温下进行,但在实际生产中多外加热至产生回流的温度,经几分钟至几十分钟的反应后,获得不同浓度的胶体五氧化二锑溶液。反应为:Sb2O3+2H2O2=Sb2O5+2H2O。
溶液冷却后,滤去不溶残渣即得产品。此胶体溶液不稳定,常加入有机溶剂稳定剂,如链烷醇胺(如三乙醇胺、二乙醇胺等)、脂族2-羟基羧酸(如酒石酸、柠檬酸、葡萄酸等)、多羟基醇(如乙二醇、甘油酰等) 等。胶体五氧化二锑溶液在低温(如333K)下喷雾干燥,得五氧化二锑干粉,便于储存和运输。此干粉可再溶于水或有机溶剂,如溶于二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、丙酮、二氯甲烷、乙二醇等,又成为胶体五氧化二锑。
用途
可作为化纤织物、塑料、纸张、橡胶和覆铜箔层压板的高效阻燃增效剂
用途
用于制药工业和锑化合物的制造
用途
制造锑盐及锑化合物。氧化剂。用于制造锑酸盐、锑化合物及制药工业。
类别
有毒物品
毒性分级
中毒
急性毒性
腹腔- 大鼠 LD50: 4000 毫克/ 公斤; 腹腔- 小鼠 LD50: 978 毫克/ 公斤
可燃性危险特性
不可燃烧
储运特性
库房通风低温干燥; 与还原剂、食品添加剂分开存放
灭火剂
干粉,泡沫,沙土,二氧化碳, 雾状水
职业标准
TWA 0.5 毫克(锑)/ 立方米
五氧化二锑
上下游产品信息
上游原料
下游产品