理化性質
白色結晶性粉末。加熱變黃，冷後變白。無氣味。熔點655℃。沸點1425℃。高真空時加熱至400℃能升華。溶於氫氧化鈉溶液、熱酒石酸溶液、酒石酸氫鹽溶液和硫化鈉溶液，微溶於水、稀硝酸和稀硫酸。相對密度5.67。半數致死量(大鼠，經口)>20G/kG。有致癌可能性。
製備方法
由輝銻礦（Sb₂S₃）煅燒氧化生成物Sb₂O₃，進行提純除去砷和鐵，再以炭還原成金屬銻，進一步熔煉提純，再氧化得純Sb₂O₃。
分子結構
三氧化二銻
三氧化二銻基本信息
中文名稱:三氧化二銻
英文名稱:Antimony(III) oxide
中文別名:C.I.顏料白11;銻白;銻華;銻氧;氧化亞銻;亞銻酸酐;三氧化二銻(高純超細);亞銻酐;三氧化銻;氧化銻
英文別名:C.I. 77052; C.I. Pigment White 11; Antimony trioxide; diantimony trioxide; Antimonyoxideelecgrwhitepowder; Antimonyoxidepowder; dioxodistiboxane; oxoantimony
CAS號:1309-64-4
分子式:Sb2O3
分子量:137.7578
物性數據
性狀 白色或灰色斜方晶系或等軸晶系粉末。 Melting_point 656℃ Boiling_point 1550℃ 相對Density 5.67 溶解性 溶於鹽酸、氫氧化鉀、硫化鈉、酒石酸、濃硫酸、濃硝酸，不溶於水、醇、稀硫酸。
白色或灰色斜方晶系或等軸晶繫結晶性粉末。受熱後變為黃色，冷卻後重新變為白色或灰色。Density5.2g/cm3 ，Melting_point656℃,Boiling_point1550℃ （升華）， 557℃以下為穩定的斜方晶系，557℃以上為穩定的等軸晶系。溶於鹽酸、氫氧化鈉、硫化鈉、酒石酸、醋酸、濃硫酸、濃硝酸，不溶於水、醇、稀硫酸。是兩性氧化物。在低溫下被固體碳或一氧化碳、氫氣等氣體還原為金屬銻。
存儲方法
貯存於陰涼乾燥的庫房中。勿與無機濃酸、燒鹼共貯混運。運輸過程中要防雨淋、防日曬、避光，密封保存。
合成方法
分為乾法和濕法。乾法是由輝銻礦或金屬銻經焙燒氧化製得產品的方法。濕法是輝銻礦或金屬銻採用液相法與酸反應製得產品的方法。
金屬乾製法
1. 乾法 輝銻礦(Sb2S3)於1000℃在焦炭存在下煅燒。將氧化生成的三氧化二銻蒸氣收集起來，經冷凝後，用純鹼做助熔劑，與焦炭經加熱還原生成金屬銻。所得金屬銻再在空氣中氧化即得三氧化二銻。其反應式：2. 濕法 銻鹽氨解法將金屬銻與氯氣反應生成三氯化銻，經蒸餾、水解、氨解、洗滌、離心分離、乾燥，製得三氧化二銻成品。以輝銻礦為原料鹽酸法輝銻礦與鹽酸作用，在硝酸存在下發生反應，經水解、沉澱、烘乾即得成品。3.由金屬銻在空氣中熔化或燃燒製得。4.將相對密度為1.19的鹽酸與水等體積混合，然後在攪拌下將三氯化銻溶於其中，再慢慢加到煮沸的碳酸鈉溶液中，繼續煮沸：當不再有CO2 氣體逸出後，停止加熱，分離出沉澱，用熱水洗滌至洗液中不含Cl-離子，之後於150℃烘乾，即可。5.將7kg高純三氯化銻加熱溶解後，在不斷攪拌下，慢慢加到90L沸騰的電導水中，以生成白色氯氧化銻和三氧化二銻的混合沉澱。再加入28%的高純氨水至溶液pH=8-9，靜置，待沉澱完全後，過濾，沉澱物再用50L熱電導水加熱煮沸，用高純氨水調pH=8-9，反覆5次，至溶液中不含Cl-離子，過濾後於120℃烘16h，即得高純三氧化二銻（99.99％） 。4.輝銻礦法以輝銻礦為原料製備三氧化二銻，反應式如下:
將含銻大於60%的輝銻精礦與焦炭充分混合，放入加熱爐中於800～1000℃氧化焙燒，嚴格控制氧化焙燒溫度和加熱爐氧化氣氛，以保證輝銻礦完全氧化成粗氧化銻。揮發的三氧化二銻與爐氣一同進入冷卻系統，迅速冷卻到小於150℃，在布袋中收集得粗三氧化二銻。然後放入還原爐中，在焦炭存在下，以鹼作助熔劑加熱還原成金屬銻。再將金屬銻放入加熱爐中，控制溫度在1000℃左右，通空氣氧化銻成三氧化二銻蒸氣，經冷凝系統冷卻，在布袋中收集製得產品。
以輝銻礦為原料，也可採用下法製備三氧化二銻，反應式如下：
將含銻大於60%的輝銻礦用三氯化鐵和鹽酸溶液浸取，三氯化銻過量10%～30%，保持浸出液一定酸性，以防止三氯化銻水解。過濾後的浸出液用銻粉在常溫和攪拌情況下還原，除去Ｆｅ3＋、Ｓｂ5＋的干擾，再過濾後的濾液加水進行水解，在常溫下水解完成後過濾，濾餅用氨水進行中和，控制ｐＨ＝7～8，當ｐＨ值穩定在8時，完成中和反應，經過濾、濾餅乾燥得產品。
酸浸法濕法
反應方程式：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目以下的硫化銻礦600kg, 陸續加入耐酸浸出桶，浸出液成分為HCl 1.0mol/L, Fe2+ 70g/L (加入FeCl2),Sb3+ 4.2 g/L, 浸出液：固體=2：1，蒸汽加熱至80℃，在機械攪拌下，通入氯氣浸出6h。過濾、淨化，得含Sb 283g/L浸出液，常溫水解，氯氧銻經清水多次洗滌，在用氨水中和30min,pH=8～9，再洗至pH=7，過濾後烘乾，得銻白粉406kg，其中含Sb2O3 99.80%，粒度325目以下，白度97%。銻鹽分解法（濕法）。反應方程式：2Sb+3Cl2→2SbCl3 SbCl3+H2O→SbOCl+2HCl 4SbOCl+H2O→Sb2O3·2SbOCl+2HCl Sb2O3·2SbOCl+2NH4OH→2Sb2O3+2NH4Cl+H2O 操作方法： 將金屬銻與氯氣反應生成三氯化銻，經蒸餾、水解、氨解、洗滌、離心分離、乾燥，製得三氧化二銻成品。
氨解法以粗三氧化二銻或銻為原料製備三氧化二銻，反應式如下：
將粗三氧化二銻加入反應器中，通入30%的鹽酸，在攪拌下溶解成三氧化二銻，過濾。濾液在水解槽中通入水水解生成氧氯化銻，水解完成後用氨水進行中和，控制ｐＨ＝8左右，中和完成後過濾、用水洗滌，濾餅經乾燥製得產品。
低頻等離子法將電漿發生器的電極油水分離，送料系統和主反應器內壁結構進行多處和改進創新，生產出0.07μm超細三氧化二銻產品白度高，活性好。
主要用途
1.用作各種樹脂、合成橡膠、帆布、紙張、塗料等的阻燃劑，石油化工、合成纖維的催化劑。用於製造媒染劑、乳白劑，是合成銻鹽的原料。搪瓷工業用作添加劑，以增加琺瑯的不透明性和表面光澤。玻璃工業用作代替亞砷酸的脫色劑。醫藥、冶金、軍工等。2.三氧化二銻屬於添加型阻燃劑，常與其他阻燃劑、消煙劑並用，各組分間可產生協同效應。三氧化二銻在燃燒初期，首先是熔融，在材料表面形成保護膜隔絕空氣，通過內部吸熱反應，降低燃燒溫度。在高溫狀態下三氧化二銻被氣化，稀釋了空氣中氧濃度，從而起到阻燃作用。3.常用的縮聚催化劑，在對苯二甲酸乙二醇的縮聚中用量為0.03％左右。還用作各種樹脂、合成橡膠帆布、紙張、塗料等的阻燃劑。三氧化二銻還是一種良好的遮蓋劑，用作白色油漆顏料。用於製造媒染劑、乳白劑，也是合成銻鹽的原料，玻璃工業替代亞砷酸用作脫色劑等。4.用於防火塗料、顏料、搪瓷和玻璃工業及製備酒石酸銻鉀。還用作媒染劑。5.三氧化二銻是套用最早的阻燃劑，適用於環氧樹脂、聚氨酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酯等。單獨使用時阻燃效果低，當與鹵素化物並用時有良好的協同效應，阻燃效果明顯提高。也用於製造搪瓷釉藥、顏料、藥物、媒染劑等。此外，還在石油化工及合成纖維工業中用作催化劑，在玻璃工業中用作替代亞砷酸的脫色劑等。
安全信息
風險術語
R40:Limited evidence of a carcinogenic effect. 少數報導有致癌後果。
安全術語
S22:Do not breathe dust. 切勿吸入粉塵。
S36/37:Wear suitable protective clothing and gloves.穿戴適當的防護服和手套。
系統編號
CAS號：1309-64-4
MDL號：MFCD00011214
EINECS號：215-175-0
RTECS號：CC5650000
PubChem號：24852108
毒理學數據
急性經口中毒（大鼠）LD50＞34.6g/kg。粉末對人體的鼻、眼、喉有刺激作用，與皮膚接觸會引起皮炎，空氣中最高允許濃度為1mg/m3。急性中毒表現為對呼吸道、消化道及皮膚的刺激作用。慢性中毒可影響新陳代謝、使皮膚乾燥，手指和鼻周皸裂，並可引起變態反應性病症（濕疹、蕁麻疹）。
三氧化二銻醫學研究
職業性肺損傷
銻的冶煉和三氧化二銻的生產過程中產生的三氧化二銻粉塵大多為直徑4μm以下的細小粉塵顆粒,可直接吸入肺組織深部造成職業性肺損害,但其有無致纖維化作用尚不十分清楚。本文擬就銻及其化合物的毒性、銻及三氧化二銻的冶煉和生產過程的職業衛生與其塵肺流行病學、實驗研究,以及三氧化二銻致肺損傷等方面的國內外研究概況作一綜述。銻首先被用於耐磨合金、印刷鉛字合金及軍火工業。隨著科學技術的發展,銻及其化合物現在已被廣泛用於各種阻燃劑、搪瓷、玻璃、橡膠、塗料、顏料、陶瓷、塑膠、半導體元件、煙花、醫藥及化工等行業。銻不是人體必需的元素,在生產活動中,長期接觸吸入高濃度的銻及其化合物。
卵巢癌細胞增殖抑制
卵巢癌是婦科最常見的惡性腫瘤之一,嚴重威脅婦女的健康。由於缺乏有效的早期診斷的方法,70%的卵巢癌患者被發現時已是晚期,卵巢癌也是死亡率最高的婦科惡性腫瘤。其主要的死亡原因在於復發和包括順鉑在內的化療藥耐藥,在現有的治療手段下五年存活率未見明顯增高,且長期化療導致病人耐藥或毒副作用的發生。因此,尋找新的更有效的藥物以進一步提高卵巢癌患者的生存時間和生活質量是非常必要的。銻劑套用於人類,歷史悠久,主要用於治療寄生蟲病。
上世紀60年代初期進行篩選合成抗癌化合物時發現數種銻類化合物有抗癌活性。但一直未進行深入的研究。近年來關於銻類化合物的抗癌活性重新引起人們的重視。有關學者研究發現微摩爾濃度的銻劑(三氧化二銻)能顯著抑制白血病細胞、惡性淋巴細胞生長,而對正常的淋巴細胞無影響,其機理為誘導細胞凋亡。於文強等通過研究不同銻劑對早幼粒細胞白血病凋亡誘導作用比較發現三價銻劑能夠有效地誘導早幼粒白血病細胞凋亡,提示Sb2O3等三價銻劑在未來的抗癌作用方面有廣闊的套用前景。
結果:1採用MTT法檢測細胞增殖抑制率,描繪生長柱狀圖可知經不同濃度三氧化二銻處理後的SKOV3細胞生長緩慢,明顯的生長抑制,並呈作用濃度和時間依賴性。而空白對照組細胞則生長正常2細胞形態學觀察倒置相差顯微鏡觀察,對照組細胞生長良好,細胞透明,密度較大,呈復層性生長,細胞呈梭形,胞質內顆粒較少,細胞核隱約可見。實驗組細胞密度明顯減少,細胞顆粒較多,細胞間隙模糊,飄浮細胞數量增加,存活細胞顯著減少。經Giemsa染色後進行光鏡觀察,可見到細胞形態也出現明顯的改變。對照組細胞形態飽滿,細胞核染色均勻,核仁清晰可見;實驗組細胞中出現細胞質濃縮,變圓,核仁染色不均,核染色質邊聚,但未見凋亡小體。
提示實驗組細胞出現凋亡的形態學改變。透射電鏡觀察到空白對照組和不同濃度三氧化二銻對人卵巢癌SKOV3細胞凋亡的超微結構形態學改變分別如下:空白對照組的正常腫瘤細胞形態:細胞形態呈多邊形,核質比例失調,核大不規則,常染色質豐富異染色質少,核中央有一大而圓的核仁,細胞質內可見線粒體、粗面內質網,細胞表面的微絨毛減少;低濃度三氧化二銻實驗組的凋亡腫瘤細胞形態為細胞形態更加不規則,細胞膜皺縮,線粒體嵴部分融合或消失,粗面內質網擴張,有顆粒融合或脫顆粒現象,核膜局部向外突起,核染色質濃縮,體積縮小,電子密度增加,邊聚於核膜下,厚薄不均,有的形成半月;中濃度三氧化二銻實驗組的凋亡腫瘤細胞形態除上述表現外,同時出現核濃縮,體積縮小,電子密度增高,部分核膜破碎形成核碎片;高濃度三氧化二銻實驗組的凋亡腫瘤細胞形態為部分核膜外層溶解、消失,線粒體嵴大部分融合消失,粗面內質網脫顆粒現象嚴重,核碎裂呈兩大片,但未見典型的凋亡小體。提示三氧化二銻對人卵巢癌SKOV3細胞有一定的誘導凋亡作用,且隨著藥物濃度的增大,細胞凋亡的形態學改變越明顯。
3細胞增殖抑制實驗採用MTT法檢測細胞增殖抑制情況。4 DNA Ladder測定提取對照組和實驗組細胞DNA,經1.5%瓊脂糖凝膠電泳顯示實驗組細胞DNA出現凋亡的特徵性改變,即DNA呈梯度樣降解並隨作用濃度的增大,梯度樣條帶逐漸明顯。而對照組細胞未出現凋亡的特徵性改變。5細胞凋亡率變化流式細胞儀檢測表明與對照組相比,不同濃度三氧化二銻實驗組細胞凋亡率升高明顯(P0.01),細胞周期的改變實驗組細胞與對照組細胞相比隨著藥物濃度的增加,G0/G1期和S期細胞逐漸減少(P0.01),而G2/M期細胞逐漸增加(P0.01)。6 bcl-2與bax蛋白表達量經不同濃度的三氧化二銻作用48h後,bcl-2蛋白表達量減少,bax蛋白表達量增加(P0.01)。 結論:1三氧化二銻能抑制體外培養的人卵巢癌SKOV3細胞的生長,並呈時間和劑量依賴性。2三氧化二銻能誘導SKOV3細胞凋亡,誘導凋亡可能為其抑制細胞生長的機制之一。3細胞凋亡可能與下調bcl-2蛋白的表達,上調bax蛋白表達有關,這可能是其誘導SKOV3細胞凋亡的途徑之一。4本研究為今後的實驗和臨床研究提供了初步的理論依據,同時表明三氧化二銻在治療卵巢癌方面有一定的套用前景。
其他工業套用
複合填料的製備
銻的冶煉和三氧化二銻的生產過程中產生的三氧化二銻粉塵大多為直徑4μm以下的細小粉塵顆粒,可直接吸入肺組織深部造成職業性肺損害,但其有無致纖維化作用尚不十分清楚。本文擬就銻及其化合物的毒性、銻及三氧化二銻的冶煉和生產過程的職業衛生與其塵肺流行病學、實驗研究,以及三氧化二銻致肺損傷等方面的國內外研究概況作一綜述。
PVD法納米協效阻燃PA6的研究
納米無機粒子由於獨特的性能。將其套用於塑膠的改性中,可以將無機材料的高剛性、耐熱性及尺寸穩定性與高分子材料的韌性、介電性、加工性等性能有機地結束起來,從而獲得性能優良的聚合物複合材料。 本文首先對納米三氧化二銻進行表面乾法改性,研究了表面改性劑含量對複合材料體系的影響,通過拉伸實驗和衝擊實驗使用對複合材料體系的阻燃劑性能及力學性能進行比較,確定了矽烷偶聯劑的最佳含量為2%,找到了與納米三氧化二銻協效的阻燃劑三聚氰胺氰尿酸鹽,研究了三聚氰胺氰尿酸鹽(MCA)與納米三氧化二銻的不同配比對PA6的阻燃效應和力學性能的影響。
結果表明:納米三氧化二銻(Sb_2O_3)與三聚氰胺氰尿酸鹽(MCA)的比例為1.5:8.5時,協效效果較好,氧指數可達33%以上,拉伸強度可達到73.2MPa,衝擊強度變化不大。熱重分析顯示,協效阻燃體系對尼龍6(PA6)體系的熱分解特徵有一定的影響。納米三氧化二銻具有成炭劑的作用,用掃描電子顯微鏡SEM研究了協效阻燃體系燃燒後的殘炭形貌,通過紅外光譜分析(MS)、差熱分析(DSC)、TG曲線聯用,對阻燃機理做了深入研究。 在阻燃配方確定的條件下,向複合材料中添加蒙脫土與聚四氟乙烯(PTFE)。通過實驗,確定蒙脫土與PTFE的最佳添加份數,實驗證明蒙脫土與PTFE對複合材料的燃燒滴落有明顯的抑制作,力學性能變化不大。
水滑石部分替代三氧化二銻阻燃
用水滑石(LDHs)替代傳統的三氧化二銻(Sb2O3)與十溴二苯乙烷(DBDPE)復配對聚丙烯(PP)進行阻燃性研究,研究LDHs改性前後在PP中的分散性、LDHs替代Sb2O3後對材料阻燃性能、抑煙性能和力學性能的影響。結果表明:用矽烷偶聯劑改性後的LDHs在PP中具有較好的納米級分散,改性LDHs替代三氧化二銻對PP具有較好的阻燃抑煙性能,氧指數能達到28%,垂直燃燒達到V-0級,煙密度等級下降,對材料的拉伸強度影響不大。
計算化學數據
1、 氫鍵供體數量：0
2、 氫鍵受體數量：6
3、 可鏇轉化學鍵數量：0
4、 拓撲分子極性表面積（TPSA）：55.4
5、 重原子數量：10
6、 表面電荷：0
7、 複雜度：84.8
8、 同位素原子數量：0
9、 確定原子立構中心數量：0
10、 不確定原子立構中心數量：0
11、 確定化學鍵立構中心數量：0
12、 不確定化學鍵立構中心數量：0
13、 共價鍵單元數量：1
生態學數據
對是水稍微有危害的不要讓未稀釋或大量的產品接觸地下水、水道或者污水系統，若無政府許可，勿將材料排入周圍環境。
性質與穩定性
1.本品是兩性氧化物。如果遵照規格使用和儲存則不會分解，未有已知危險反應，避免無機濃酸、燒鹼2.本品毒性很小。操作時使用防護用品。要防止粉塵形成和排放到車間空氣中。557℃以上為穩定的等軸晶系。
