准金属：特性，性质和用途 - 化学 - 2025

所述准金属或半金属是一组具有的物理性质和金属和非金属之间的化学中间体的化学元素。大多数化学研究人员接受以下化学元素作为准金属：硼，硅，砷，锗，锑和碲（下图中的绿色）。

但是，一小部分研究人员在准金属中添加了,、 a色（蓝色）和硒（粉红色）。

资料来源：桑德（Sandbh），来自Wikimedia Commons

即使基于某些特性，他们也建议将碳和铝（黄色）的化学元素也视为准金属。

准金属的主要特征

周期表上的情况

准金属位于元素周期表的第13、14、15、16和17列之间的向下对角线上，从左上方的硼开始，到右下方的a结束。

金属位于准金属的左侧，非金属位于其右侧。因此，它们代表了两种物质之间的边界。

它们与金属形成合金

准金属与金属形成合金并与非金属，例如氧，硫和卤素反应。

电气半导体

在大多数情况下，它们被视为电半导体，其电导率取决于温度。在低温下，电导率较低，因此它们充当电绝缘体，但随着温度升高，其导电能力增强。

电子产业基地

半导体是电子工业以及计算和信息学发展的基础。同样，由硅制成的应用在该领域也非常有用。

同素状态

准金属具有不同的同素异形态（不同的晶体形式）；因此，例如，砷具有黑色，黄色或灰色晶体。

在自然界中，它们通常不被视为纯化学元素，而是与铅，硫，铁等在矿物中缔合或形成聚集体。

物理和化学特性

物理性质

它们显示为有光泽的固体。在这方面，它们类似于金属。它们是脆性的并且不是非常有弹性，因此它们不能被拉伸成金属丝，也就是说，它们不是非常易延展的。另外，它很难转变成薄片，因此准金属不是很容易延展。

它们能够导电和传导温度，尽管程度不如金属。在准金属之内，有基于其能带结构被归类为半导体的化学元素。

该组由硼，硅，锗和锑组成。砷和碲被归类为半金属。

融合点

硼2,076°C; 硅1,414°C; 锗938.25°C; 砷817°C; 锑630.13°C; 碲449.51ºC和Pol254ºC。

沸点

硼3,927°C; 硅3,265°C; 锗2,833°C; 砷614°C; 锑1,587ºC；碲988ºC和Pol962ºC。

密度值

硼2.34 g / cm ³：硅2.33 g / cm ³; 锗5.323 g / cm ³; 砷5,727; 锑6.697 g / cm ³; 碲6.24 g / cm ³和Pol 9.32 g / cm ³。

化学性质

它们的行为类似于非金属，它们形成SiO _2之类的含氧酸_，并且具有两性行为。根据介质的pH值，准金属的行为可能像酸或碱。

应用领域

关于众生

-砷在农业中用作杀虫剂和除草剂。此外，还可以将其以粉末或液体溶液的形式放置在牲畜上，以消除动物中的昆虫和寄生虫。砷酸钙用于杀死棉铃象鼻虫。

-砷由于对昆虫和真菌具有毒性而被用作木材防腐剂。

-砷用于治疗急性早幼粒细胞白血病，一种血液癌症。它用于制备用于牛皮癣的福勒溶液。砷的放射性同位素（⁷⁴ As）用于定位人体中存在的癌性肿瘤。

-砷是美拉s尔的一部分，美拉rol尔是用于治疗人类非洲锥虫病的药物。采采蝇传播的寄生虫病。

-氧化碲已用于治疗脂溢性皮炎。同样，其他碲化合物也用作抗菌剂。

-硼酸形式的硼用作眼睛，鼻子和喉咙中的温和防腐剂。

在玻璃和搪瓷中

-碲用于生产蓝色，棕色和红色眼镜。准金属可以电解沉积在银上，产生黑色的光洁度。

-锑用于使玻璃和搪瓷呈现黄色。硼用于玻璃和陶瓷的生产。硼硅酸盐玻璃尤其耐温度变化，这就是为什么它在实验室中用于化学反应和蒸馏的原因。

-在家里，可以用硼硅酸盐玻璃烘烤食物，而不会造成餐具破损。

-硅是玻璃工业的主要基地，涉及几乎所有玻璃物体的制造。

-氧化锗用于制造相机镜头和显微镜镜头。另外，它还用于许多应用的光纤芯的制造中。

生产更高品质的材料

-砷与铅形成合金，导致熔点降低。这导致用于制造喷丸的合金具有更高的硬度。

-在含铅合金中添加0.1％至0.6％的碲，可提高其耐腐蚀和抗拉性，并增加柔韧性。碲通常添加到铸铁中以硬化回火零件的表面层。

-锑用于合金中，以生产轴承，蓄电池板和印刷材料。

-硅用于生产对酸具有更高抵抗力的合金。含有14％硅的Duriron就是这种情况。

硅，铁和铝的合金用于生产非常坚硬的零件，这些零件用于汽车工业。

-砷与铂和铜形成合金，以提高其耐腐蚀性。另外，将砷添加到α-黄铜中以增加锌的电阻。这类黄铜用于生产水暖配件材料。

在电子和计算机领域

-金属化合物在电子和计算机工业中用作半导体。从这个意义上讲，硅是构成现代电子和计算基础的半导体行业的领导者。硅及其衍生物用于计算机，运输车，太阳能电池和LCD屏幕。

-碲是一种在电光和电子领域具有应用的半导体。

-锗是一种半导体准金属，可与硅一起用于高速集成电路中以改善性能。尽管锗在某种程度上取代了硅作为半导体的作用，但它在微型芯片中的使用得到了增强。

-锗用于太阳能电池板的生产。甚至在火星上探索机器人时，太阳能电池中也包含锗。此外，锗被用于制造雷达。

准金属的保护作用

硼及其相关化合物对它所包含的材料具有很大的抵抗力。这允许将其用于创建空间结构。此外，它们还用于生产高尔夫球杆和钓鱼竿。

碳化硼的保护作用在核反应堆中用作控制屏障，从而限制了放射性物质的泄漏。此外，碳化硼用于防弹背心和战车装甲中。

粘土或沙子形式的二氧化硅和二氧化硅是砖，混凝土和水泥的重要成分，可用于不同的建筑形式。

其他

-硫化锑用于烟花爆竹和照相机的闪光灯中。

-硼是钕磁铁的一部分。

-硅酮，一种由硅衍生的聚合物，用于生产油和蜡，乳房植入物，隐形眼镜，炸药和烟火。

-锗用于制造荧光灯和某些LED二极管。另外，锗用于电吉他中以产生特征性的失真音调。

-锗用于军事和消防用途的热成像应用中。

-锑用于制造火柴，示踪剂和定位榴弹以及弹药盒的底漆。

-硼酸钠在塑料和橡胶中用作阻燃剂。

8种准金属元素

这组化学元素由硼，硅，锑，碲，锗，砷，po和砷酸盐组成。但是，化学领域中最多的研究人员不包括po和非晶态金属。

因此，最广泛接受的准金属将由硼，硅，锑，碲，锗和砷组成。

由于的两种同素异形体形式都是金属导体，因此has被认为是独特的金属。另一方面，a在2013年被归为金属，尽管在1950年以前它被命名为卤素，一种反应性非金属。

被认为是金属，准金属或非金属的元素组之间的边界不清楚。由于这个原因，一些研究人员基于某种性质建议将该元素视为准金属。已经指出，例如，碳，铝或硒应归类为准金属。

已经尝试建立允许将化学元素分类为金属，准金属或非金属的选择标准。其他选择标准包括不同化学元素的电离能，电负性和填充效率。

参考文献

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