人類發(fā)現(xiàn)最早的金屬是金,但沒有得到廣泛的應(yīng)用。而最早發(fā)現(xiàn)并得到廣泛應(yīng)用的金屬卻是銅和錫。錫和銅的合金就是青銅,它的熔點(diǎn)比純銅低,鑄造性能比純銅好,硬度也比純銅大。所以它們被人類一發(fā)現(xiàn),便很快得到了廣泛的應(yīng)用,并在人類文明史上寫下了極為輝煌的一頁(yè),這便是青銅器時(shí)代。后來(lái),由于鐵的發(fā)現(xiàn)和使用,青銅在我們祖先的生產(chǎn)和生活中才逐漸退居次要地位。但這并沒有使錫在人類發(fā)展史上,變得無(wú)足輕重,相反,隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展,它在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,以及尖端科技部門中,有了愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用,古老的金屬正日益重新煥發(fā)它的青春!
在地殼中,錫的含量是較少的,平均含量只有 6%,所以錫是一種比較稀貴的金屬。經(jīng)過多年的研究證明,錫礦床的形成和地殼深處的巖漿活動(dòng)密切相關(guān)。
大約距今 7 千萬(wàn)年到 1 億年前,地球上巖漿活動(dòng)劇烈。巖漿由地下深處上升時(shí),由于溫度、壓力等的改變,巖漿中一些易凝固的礦物首先結(jié)晶出來(lái),剩下的殘余巖漿的一部分侵入巖石空隙中,其中的錫的化合物發(fā)生水解生成含錫的錫石。一部分繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng),特別是其中含有大量揮發(fā)性物質(zhì)的巖漿,活動(dòng)能力特別強(qiáng),它們就象是鍋爐里的高壓蒸汽一樣,見縫就鉆,無(wú)孔不入。而錫元素卻有個(gè)怪癖,就是最喜歡和氟氯等揮發(fā)性物質(zhì)交朋友,它們結(jié)合生成揮發(fā)性化合物。當(dāng)這些氣液狀態(tài)的物質(zhì)沿著裂隙侵入到周圍的巖石中時(shí),在高溫高壓下由于物質(zhì)的置換反應(yīng)而使一部分錫元素結(jié)晶出來(lái)形成錫礦床;這時(shí),剩下的最后一部分含揮發(fā)性物質(zhì)的氣液繼續(xù)前進(jìn),一直沖到凝固著花崗巖的頂部或花崗巖體以外的地方,逐漸變?yōu)闊崴芤骸_@時(shí),由于環(huán)境的改變,錫的氟化物和氯化物同時(shí)發(fā)生水解,也形成了錫礦床。當(dāng)然,上面所說(shuō)的并不是錫礦的全部成因,有的時(shí)候,在靠近地表的地方,由于長(zhǎng)期受地下水中的氧和二氧化碳的作用,還會(huì)使與錫共生的硫化礦物變成氧化礦物,從而變成錫石--氧化物礦床。
上面給大家介紹的僅是原生錫礦床的一般成因。但是,錫礦床的演變并未以此停止,特別是那些靠近地表的錫礦床,經(jīng)過外力的風(fēng)化、侵蝕、搬運(yùn)、堆積作用會(huì)進(jìn)一步演變成次生錫礦床。
此外,錫還會(huì)和好多種礦物結(jié)合在一起,形成錫的共生礦床。
現(xiàn)在,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的錫礦物在 18 種左右。其中最主要的一種叫做錫石,是目前煉錫的主要原料。在自然界里,純凈的錫石是很少的,常見的錫石大多數(shù)都是深棕黑色或褐色,這是因?yàn)樗鼈兒需F、錳等元素之故。錫石的硬度較大,用小刀也刻不動(dòng);此外,錫石的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定,在常溫常壓下,幾乎不溶解于任何化學(xué)溶劑。所以錫石任憑風(fēng)刀霜?jiǎng)腿諘裼炅艿钠茐?。容顏仍舊不改。
錫石還不是錫。錫石要經(jīng)過礦工的辛勤勞動(dòng),從地下開采出來(lái),并用各種方法去掉它所含的雜質(zhì),然后把錫石和焦炭、石英或石灰石放在一起燃燒,最后得到的才是金屬錫。
金屬錫很柔軟,用小刀就能切開它;具有銀白色的光澤,它的展性很好,能展成極薄的錫箔,厚度可以薄到 0.04 毫米以下。不過,它的延性比較差,一拉就斷,不能拉成細(xì)絲。它的熔點(diǎn)很低,只有 232℃,因此,只要用酒精燈或蠟燭火焰就能使它熔化成象水銀一樣的流動(dòng)性的液體。
此外,錫既怕冷也怕熱。這是怎么回事呢?原來(lái)錫在不同的溫度下,有3 種性質(zhì)大不相同的形態(tài)。在 13.2~161℃的溫度范圍內(nèi),錫的性質(zhì)最穩(wěn)定,叫做白錫。如果溫度升高到 160℃以上,白錫就會(huì)變成一碰就碎的脆錫。錫對(duì)于寒冷的感覺十分敏銳,每當(dāng)溫度低到 13.2℃以下時(shí),它就會(huì)由銀白色逐漸地轉(zhuǎn)變成一種煤灰狀的粉,這叫做灰錫。另外,從白錫到灰錫在轉(zhuǎn)變還有一個(gè)有趣的現(xiàn)象,這就是灰錫有傳染性,白錫只要一碰上灰錫,哪怕是碰上一小點(diǎn),白錫馬上就會(huì)向灰錫轉(zhuǎn)變,直到把整塊白錫毀壞掉為止。人們把這種現(xiàn)象叫做錫疫。幸好這種病是可以治療的,把有病的錫再熔化一次,它就會(huì)復(fù)原。
歷史上就曾發(fā)生過這樣一件事:1912 年,有一支探險(xiǎn)隊(duì)登上冰天雪地的南極洲探險(xiǎn),他們帶去的汽油全部奇跡般地漏光了,致使飛機(jī)墜落失事,探險(xiǎn)隊(duì)遭到了全軍覆滅的滅頂之災(zāi)。原來(lái)飛機(jī)的汽油桶是用錫焊接的,一場(chǎng)錫疫使汽油漏得無(wú)影無(wú)蹤,造成這樣一場(chǎng)慘禍。那么,既怕熱又怕冷的錫究竟有什么用處呢?
金屬錫可以用來(lái)制成各種各樣的錫器和美術(shù)品,如錫壺、錫杯、錫餐具等,我國(guó)制作的很多錫器和錫美術(shù)品自古以來(lái)就暢銷世界許多國(guó)家,深受這些國(guó)家人民的喜愛。
金屬錫還可以做成錫管和錫箔,用在食品工業(yè)上,可以保證清潔無(wú)毒。如包裝糖果和香煙的錫箔,既防潮又好看。
金屬錫的一個(gè)重要用途是用來(lái)制造鍍錫鐵皮。一張鐵皮一旦穿上錫的外衣之后,既能抗腐蝕,又能防毒。這是由于錫的化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定,不和水、各種酸類和堿類發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的緣故。目前,鍍錫鐵皮不僅廣泛用于食品工業(yè)上,如罐頭工業(yè),而且在軍工、儀表、電器以及輕工業(yè)的許多部門都有它的身影。
在工業(yè)上,還常把錫鍍到銅線或其他金屬上,以防止這些金屬被酸堿等腐蝕。
錫還有許許多多的親朋好友。錫和它們混合在一起,可以合成許多種性質(zhì)各異用途廣泛的合金。最常見的合金有錫和銻銅合成的錫基軸承合金和鉛、錫、銻合成的鉛基軸承合金,它們可以用來(lái)制造汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、飛機(jī)等承受高速高壓機(jī)械設(shè)備的軸承。
青銅,這一古老的合金,它目前主要用來(lái)制造耐磨零件和耐腐蝕的設(shè)備。
如果在黃銅中加入錫,就成了錫黃銅,它多用于制造船舶零件和船舶焊接條等。素有海軍黃銅之稱。
至于錫和鉛的合金,那是大家最熟悉不過的了,它就是通常的焊錫,在焊接金屬材料時(shí)是很有用的。
在印刷工廠里,所用的鉛字,也就是錫的合金。不過由于激光印刷技術(shù)的推廣,鉛字將被逐漸淘汰掉。
錫不僅能和許多金屬結(jié)合成各種合金,而且還能和許多非金屬結(jié)合在一起,組成各種化合物,化學(xué)工業(yè)上,在染料工業(yè)上,在橡膠工業(yè)上,在搪瓷、玻璃、塑料、油漆、農(nóng)藥等工業(yè)上,它們都做出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)。 隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,人們還用錫制造了許多特種錫合金,應(yīng)用于原子能工業(yè)、電子工業(yè)、半導(dǎo)體器件、超導(dǎo)材料,以及宇宙飛船制造業(yè)等尖端技 術(shù)部門,這里就不一一細(xì)說(shuō)了。
我國(guó)錫礦資源十分豐富,錫礦的探明儲(chǔ)量為 2600 萬(wàn)噸,占世界探明儲(chǔ)量的 1/4,是世界上錫礦探明儲(chǔ)量最多的國(guó)家。
我國(guó)的錫礦在地區(qū)分布上極不均衡,主要集中分布在云南南部、廣西東北部和西北部。其次是廣東、湖南和江西等省。尤其是位于云南哀牢山區(qū)的個(gè)舊市,是世界已知最大的錫礦藏之一,錫產(chǎn)量居全國(guó)第一,約占全國(guó)錫產(chǎn)量的 70%,素有錫都之稱。
總之,錫,這古老的金屬。在現(xiàn)代科技飛速發(fā)展的今天,用途將越來(lái)越廣泛,前景將更加廣闊。
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