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純的鋁很軟,強(qiáng)度不大,有著良好的延展性,可拉成細(xì)絲和軋成箔片,大量用于制造電線、電纜、無線電工業(yè)以及包裝業(yè)。它的導(dǎo)電能力約為銅的三分之二,但由于其密度僅為銅的三分之一,因而,將等質(zhì)量和等長度的鋁線和銅線相比,鋁的導(dǎo)電能力約為銅的二倍,且價格較銅低,所以,野外高壓線多由鋁做成,節(jié)約了大量成本,緩解了銅材的緊張。
鋁的導(dǎo)熱能力比鐵大三倍,工業(yè)上常用鋁制造各種熱交換器、散熱材料等,家庭使用的許多炊具也由鋁制成。與鐵相比,它還不易銹蝕,延長了使用壽命。鋁粉具有銀白色的光澤,常和其它物質(zhì)混合用作涂料,刷在鐵制品的表面,保護(hù)鐵制品免遭腐蝕,而且美觀。由于鋁在氧氣中燃燒時能發(fā)出耀眼的白光并放出大量的熱,又常被用來制造一些爆炸混合物,如銨鋁炸藥等。
冶金工業(yè)中,常用鋁熱劑來熔煉難熔金屬。如鋁粉和氧化鐵粉混合,引發(fā)后即發(fā)生劇烈反應(yīng),交通上常用此來焊接鋼軌;煉鋼工業(yè)中鋁常用作脫氧劑;光潔的鋁板具有良好的光反射性能,可用來制造高質(zhì)量的反射鏡、聚光碗等。鋁還具有良好的吸音性能,根據(jù)這一特點,-些廣播室,現(xiàn)代化大建筑內(nèi)的天花板等有的采用了鋁。純的鋁較軟,1906年,德國冶金學(xué)家維爾姆在鋁中加入少量鎂、銅,制得了堅韌的鋁合金,后來,這一專利為德國杜拉公司收買,所以鋁又有“杜拉鋁”之稱,在以后幾十年的發(fā)展過程中,人們根據(jù)不同的需要,研制出了許多鋁合金,在許多領(lǐng)域起著非常重要的作用。
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錫,tin,是個古英文字,Sn的符號由stannum而來,這是錫的拉丁名,史前時代即已發(fā)現(xiàn)。因為它既不會生銹,又能抵抗外來的侵蝕,制罐頭儀器就得用它。裝食品的錫罐是在鐵皮上面鍍了一層0.0005英寸厚的錫做成的。錫罐年產(chǎn)量至少有300億只。
錫,原子序數(shù)50,原子量118.71,元素名來源于拉丁文。在約公元前2000年,人類就已開始使用錫。錫在地殼中的含量為0.004%,幾乎都以錫石(氧化錫)的形式存在,此外還有極少量的錫的硫錕?。锡?4種同位素其中10種是穩(wěn)定同位素,分別是:錫112、114、115、116、117、118、119、120、122、124。
金屬錫柔軟,易彎曲,熔點231.89°C,沸點2260°C。有三種同素異形體:白錫為四方晶系,密度7.28克/厘米³,硬度2,延展性好;灰錫為金剛石形立方晶系,密度5.75克/厘米³;脆錫為正交晶系,密度6.54克/厘米³。
在空氣中錫的表面生成二氧化錫保護(hù)膜而穩(wěn)定,加熱下氧化反應(yīng)加快;錫與鹵素加熱下反應(yīng)生成四鹵化錫;也能與硫反應(yīng);錫對水穩(wěn)定,能緩慢溶于稀酸,較快溶于濃酸中;錫能溶于強(qiáng)堿性溶液;在氯化鐵、氯化鋅等鹽類的酸性溶液中會被腐蝕。
金屬錫主要用于制造合金。
馬口鐵的“外衣”——錫
錫是大名鼎鼎的“五金”——金、銀、銅、鐵、錫之一。早在遠(yuǎn)古時代,人們便發(fā)現(xiàn)并使用錫了。在我國的一些古墓中,便常發(fā)掘到一些錫壺、錫燭臺之類錫器。據(jù)考證,我國周朝時,錫器的使用已十分普遍了。在埃及的古墓中,也發(fā)現(xiàn)有錫制的日常用品。
在自然界中,錫很少成游離狀態(tài)存在,因此就很少有純凈的金屬錫。重要的錫礦是錫石,化學(xué)成分為二氧化錫。煉錫此煉銅、煉鐵、煉鋁都容易,只要把錫石與木炭放在一起燒,木炭便會把錫從錫石中還原出來。很顯然,古代的人們?nèi)绻谟绣a礦的地方燒篝火烤野物時,地上的錫石便會被木炭還原,銀光閃閃的、熔化了的錫液便流了出來。正因為這樣,錫很早就被人們發(fā)現(xiàn)了。
我國有豐富的錫礦,特別是湖南冷水江市,是世界聞名的“錫都”。此外,廣西、廣東、江西等省也都產(chǎn)錫。1800年,全世界錫的年產(chǎn)量僅四千噸,1900年為八萬五千噸,1940年為二十五萬噸,現(xiàn)在已超過六十萬噸。
錫是銀白色的軟金屬,比重為7.3,熔點低,只有232,你把它放進(jìn)煤球爐中,它便會熔成水銀般的液體。錫很柔軟,用小刀能切開它。錫的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定,在常溫下不易被氧氣氧化,所以它經(jīng)常保持銀閃閃的光澤。錫,人們常把它鍍在銅鍋內(nèi)壁,以防銅溫水生成有毒的銅綠。牙膏殼也常用錫做(牙膏殼是兩層錫中央著一層鉛做成的。近年來,我國已逐漸用鋁代替錫制造牙膏殼)。焊錫,也含有錫,一般含錫61%,有的是鉛錫各半,也有的是由90%鉛、6%錫和4%銻組成。
錫在常溫下富有展性。特別是在100℃時,它的展性非常好,可以展成極薄的錫箔。平常,人們便用錫箔包裝、糖果,以防受潮(近年來,我國已逐漸用鋁箔代替錫箔。鋁箔與錫箔很易分辨——錫箔比鋁箔光亮得多)。不過,錫的延性卻很差,一拉就斷,不能拉成細(xì)絲。
其實,錫也只有在常溫下富有展性,如果溫度下降到13.2℃以下,它竟會逐漸變成煤灰般松散的粉末。特別是在-33℃或有紅鹽(SnCl4·2NH4Cl)的酒精溶液存在時,這種變化的速度大大加快。一把好端端的錫壺,會“自動”變成一堆粉末。這種錫的“疾病”還會傳染給其他“健康”的錫器,被稱為“錫疫”。造成錫疫的原因,是由于錫的晶格發(fā)生了變化:在常溫下,錫是正方晶系的晶體結(jié)構(gòu),叫做白錫。當(dāng)你把一根錫條彎曲時,??梢月牭揭魂囙赅曷?,這便是因為正方晶系的白錫晶體間在彎曲時相互摩擦,發(fā)出了聲音。在13.2℃以下,白錫轉(zhuǎn)變成一種無定形的灰錫。于是,成塊的錫便變成了一團(tuán)粉末。
錫不僅怕冷,而且怕熱。在161℃以上,白錫又轉(zhuǎn)變成具有斜方晶系的晶體結(jié)構(gòu)的斜方錫。斜方錫很脆,一敲就碎,展性很差,叫做“脆錫”。白錫、灰錫、脆錫,是錫的三種同素異性體。
1990年以來我國廢鋁進(jìn)口量持續(xù)上揚,已從當(dāng)時的5500噸逐步上升至2003年的65.3萬噸。而廢鋁的出口量每年卻很少,一般僅有幾千噸。2004年1-11月,我國直接進(jìn)口廢雜鋁105萬噸,累計同比增長79.4%。而同期廢鋁共出口3367噸,累計同比減少66%。
我國廢鋁進(jìn)口逐年擴(kuò)大,已造成出口國當(dāng)?shù)貜U鋁價格快速上揚,從而引起了當(dāng)?shù)貜U鋁冶煉廠的抵制。同時,這些國家已意識到發(fā)展本國再生鋁產(chǎn)業(yè)的重要性,因此對廢雜鋁的出。
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