元素展览馆/后过渡金属
后过渡金属已知有七种元素:铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)、铊(Tl)、锡(Sn)、铅(Pb)、铋(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。
铝

原子序数 | 元素符号 | 英文名 | 相对原子质量 | 密度 | 熔点 | 沸点 |
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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。
镓

原子序数 | 元素符号 | 英文名 | 相对原子质量 | 密度 | 熔点 | 沸点 |
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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。
镓是除汞之外,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。镓能够溶解同族的铝、铟等金属形成合金,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。
铟

原子序数 | 元素符号 | 英文名 | 相对原子质量 | 密度 | 熔点 | 沸点 |
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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钠,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,这种声音在锡上也能展现,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。
铊

原子序数 | 元素符号 | 英文名 | 相对原子质量 | 密度 | 熔点 | 沸点 |
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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,而且由于跟铅非常相似,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。
锡

原子序数 | 元素符号 | 英文名 | 相对原子质量 | 密度 | 熔点 | 沸点 |
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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,原理在铟那里介绍过。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。
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灰锡
铅

原子序数 | 元素符号 | 英文名 | 相对原子质量 | 密度 | 熔点 | 沸点 |
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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。
铅的特点与锡类似,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。
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铅酸蓄电池
铋

原子序数 | 元素符号 | 英文名 | 相对原子质量 | 密度 | 熔点 | 沸点 |
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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?
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 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
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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 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
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