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元素展览馆/后过渡金属

后过渡金属已知有七种元素:(Al)、(Ga)、(In)、(Tl)、(Sn)、(Pb)、(Bi)。后过渡金属相较于过渡金属,电负性更高,机械强度差,并且熔沸点更低。

安瓿中的铝
原子序数 元素符号 英文名 相对原子质量 密度 熔点 沸点
13 Al Aluminium 26.9815384 2.7 g·cm−3 660.32 °C 2519 °C

铝是一种银白色的金属,在空气中会形成一层致密的氧化膜。

铝具有良好的导电性和导热性,且密度较低。铝也是地壳中含量最丰富的金属元素之一。

铝常用于制造合金、导电材料,以及日常生活用品,如铝箔、易拉罐等。

铝是工业时代的奇迹:作为一种高强度、低密度、耐腐蚀与易加工的材料,在霍尔-埃鲁法出现前,一度因难以分离显得稀有且价格昂贵。直到电解工艺的出现,让铝更多地走进普通人身边。铝虽然熔点不高,但并不是推荐熔铸初学者使用的材料,熔化后的铝不仅十分粘稠,而且容易产生大量铝渣,利用率太烂。铝样品的上下限不高,且基本只能在纯度上卷:上至5N蒸发料,下至易拉罐铸锭。对我来说,一些普通的工业纯铝粒就足够代表了。

安瓿中的镓
原子序数 元素符号 英文名 相对原子质量 密度 熔点 沸点
31 Ga Gallium 69.723 5.907 g·cm−3 29.7646 °C 2400 °C

镓是一种略带蓝色的银白色金属,柔软且脆,熔点低但沸点高。镓具有热缩冷涨效应。

镓在空气中较稳定,形成一层致密的氧化膜。在空气中,液态镓能黏附玻璃和许多金属表面。

镓主要用于半导体、LED、太阳能电池及医疗成像领域。其合金可用作低熔点材料和高温温度计。

镓是除之外,少数能够在手上把玩的液态金属,因此也成为汞的安全替代品。由于镓在空气中会快速氧化,因此熔化的镓会在流过的各种地方,包括你的手,留下黑色、肮脏的痕迹,令人感到困扰。镓能够溶解同族的等金属形成合金,镓铝合金能够与水反应、镓铟合金在室温下为液态。这管镓样品内部为真空环境,其中的镓不再产生氧化膜,也不会黏附玻璃,可以随意把玩。镓在凝固时体积会膨胀,不能把液态镓留在头部或者底部,否则凝固的镓可能会涨破玻璃。

安瓿中的铟
原子序数 元素符号 英文名 相对原子质量 密度 熔点 沸点
49 In Indium 114.818 7.31 g·cm−3 156.5985 °C 2072 °C

铟是一种柔软的银白色金属,具有良好的延展性和可塑性。铟在弯折时能发出爆鸣声。

铟在空气中较稳定,形成一层致密的氧化膜。铟化合物在焰色实验中呈现天蓝色。

铟主要用于制造透明导电膜(ITO)、半导体、合金及航空材料。其合金可用作低熔点材料。

铟是唯一能够直接接触的柔软金属,可以使用小刀切开,使用指甲在上面留下痕迹,甚至能作为口香糖咀嚼(拥有类似物理性质的金属是,相信没人会作死去嚼它,当然还是别吃奇怪的东西)。当弯折一块铟时,由于其中的孪晶被撕裂,能够听见独特的爆鸣声,这种声音在上也能展现,但使用铟会更省力些。由于铟实在太过柔软,这管铟已经在反复碰撞中磨平了棱角,显得十分圆润。推荐每一个好奇的人买一些铟来体验一下这种不寻常的特征。

安瓿中的铊
原子序数 元素符号 英文名 相对原子质量 密度 熔点 沸点
81 Tl Thallium 204.382 11.85 g·cm−3 304 °C 1473 °C

铊是一种银白色金属,暴露在空气中会迅速失去光泽,形成灰黑色氧化层。

铊具有高毒性,化合物可影响神经系统。铊化合物在焰色实验中呈现绿色。

铊主要用于光电探测器、红外光学玻璃及超导材料。铊化合物曾用于杀鼠剂和杀虫剂,但因毒性较大而弃用。

铊简直就是为死而生的元素:要光泽有毒性,要颜色有毒性,要用途也有毒性。金属铊相当少见,不仅是因为本身稀有且难得,而且金属形式几乎没什么特别用途。此外,铊的化学性质类似于碱金属,需要在石蜡油或充有惰性气体的安瓿中,才能维持光亮。不要试图去得到这个元素,不仅非常危险且不负责任,而且由于跟非常相似,造假的可能性相当高,基本一骗一个准。不要问我这个样品是哪里来的,无可奉告。

安瓿中的锡(白锡)
原子序数 元素符号 英文名 相对原子质量 密度 熔点 沸点
50 Sn Tin 118.710 7.365 g·cm−3 231.93 °C 2602 °C

锡是一种略带黄色的银白色的金属,在空气中形成致密氧化膜。锡在弯折时能发出爆鸣声。

白锡(β錫)在13.2 °C以下会缓慢变为脆性的灰锡(α錫),但在有杂质的情况下,转变温度会低至0°C以下。

锡主要用于焊接材料、食品包装(马口铁)和合金等。

锡非常稳定,熔点很低,熔化后一点不粘,简直是最适合熔铸的金属之一,除了贵几乎没什么缺点。锡在弯折后会产生爆鸣声,原理在那里介绍过。锡在低温下,晶体结构会发生改变,变成松脆的灰锡,称为“锡疫”。锡处于金属与非金属的交界,日常中的白锡为典型的金属,而灰锡却类似于非金属。锡疫一旦开始就不会停止,除非重铸金属。我对转变温度存疑,可能是因为其中的杂质减缓或阻止了转变的发生,对此持保留态度。

安瓿中的铅
原子序数 元素符号 英文名 相对原子质量 密度 熔点 沸点
82 Pb Lead 207.2 11.34 g·cm−3 327.46 °C 1749 °C

铅是一种蓝灰色的金属,在空气中逐渐变暗,具有较高的密度和良好的耐腐蚀性。

铅是理论上原子序数最大的稳定元素,地壳中的铅大部分由重元素衰变而来。

铅主要用于蓄电池、辐射屏蔽、合金制造及建筑材料。铅基合金曾用于管道和印刷行业,但因毒性逐步被替代。

铅的特点与类似,而且比锡便宜,是适合熔铸的材料,但缺点是具有毒性。新鲜的铅非常光亮,但随着时间推移会因氧化逐渐暗淡,虽然牺牲了美观,不过也让铅能够多出一份厚重感。铅很容易被加工,而且密度和原子量非常高,因此常作为辐射屏蔽材料,这也是“铅箱”的由来。铅是大多数重元素衰变链的终点,这意味着多数的铅其实是更重的元素们燃尽后的尸体。没有这些来源,铅将会变得非常稀有。下次看到铅时,记得对它抱一些敬意。

安瓿中的铋
原子序数 元素符号 英文名 相对原子质量 密度 熔点 沸点
83 Bi Bismuth 207.2 11.34 g·cm−3 327.46 °C 1749 °C

铋是一种略带粉红色的银白色金属,较脆,密度较高但无毒。

铋是反磁性最强的金属,具有极其微弱的放射性,半衰期超过宇宙年龄十亿倍,基本可视为稳定元素。

铋常用于医药、化妆品和低熔点合金中。铋合金用于自动喷水灭火系统、焊料以及环保材料的替代品。

铋可以说是最亲民的放射性元素,尽管它的放射性太低以至于可被忽略。铋前方是各种有毒致癌的重金属,后方是强放射性的狠活哥,同族的兄弟也不是省油的灯,但铋自身却反直觉地几乎没什么毒性。铋晶体非常漂亮(以前有但丢了,图先欠着),阶梯状的纹理表明这是一种骸晶,而表面的虹彩是氧化层衍射的结果。铋的熔点不高,只要量足够大且操作熟练,是可以自制出铋晶体的,有什么比出货一块漂亮的铋晶体更具有成就感呢?

元素周期表
IA
1
IIA
2
IIIB
3
IVB
4
VB
5
VIB
6
VIIB
7
VIIIB
8
VIIIB
9
VIIIB
10
IB
11
IIB
12
IIIA
13
IVA
14
VA
15
VIA
16
VIIA
17
VIIIA
18
1 H He
2 Li Be B C N O F Ne
3 Na Mg Al Si P S Cl Ar
4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
6 Cs Ba Ln Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
7 Fr Ra An Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
Ln La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
An Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
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