事故80%以上是由产生的浓烟和有毒气体造成的。因此有机阻燃剂的应用受到了限制。而无毒、高效、抑烟的无机系列阻燃剂，特别是Al(OH)3 和Mg(OH)2 完全符合当今阻燃剂向环保型发展的大趋势，它们的市场越来越广阔。
研究发现Al(OH)3（或水合氧化铝Al2O3 · 3H2O）、Mg(OH)2、硼的化合物（如硼酸和锌的硼酸盐）等是一类优良的无机阻燃剂。当Al(OH)3 和Mg(OH)2 混合使用时效果更佳。Al(OH)3 分解时的吸热量（以J/g计）比Mg(OH)2要大得多，前者为1965 J/g，后者为769J/g；它们的分解温度也相差较大。由于无机阻燃剂具有毒性小、发烟率低、热稳定性好、价格低廉等优点，它们的应用日益引起人们的重视。
Al(OH)3 和Mg(OH)2 是用量较大的无机阻燃剂，它们具有阻燃和填料的双重功能。氢氧化物的阻燃作用是几种机理协同作用的结果，其阻燃机理可以归纳如下：
① 吸热作用：氢氧化物在300 ~ 350℃ 分解时要吸收大量的热，可降低燃烧区的温度；② 稀释作用：氢氧化物分解放出的大量水分在燃烧温度下迅速变为水蒸气，除降低周围温度外，水蒸气还能稀释可燃性气体，降低其浓度，阻断空气，降低O2含量，抑制燃烧反应进行；③ 覆盖作用：氢氧化物热解产生的氧化物如A12O3等在可燃物表面形成保护膜隔绝氧气，阻止燃烧；④ 碳化作用：阻燃剂在燃烧条件下产生强烈脱水性物质，使塑料碳化而不易产生可燃性挥发物，从而阻止火焰蔓延。
另外，MgCO（或碱式碳酸镁）、铝酸钙（3CaO·Al2O3·6H2O）、碱式碳酸铝(NaAl(OH)2CO33
或Na2O·Al2O3·2CO2·2H2O )等，也是一类价廉物美的无机阻燃剂。
10.3 锡 铅
10.3.1 锡、铅的单质
1．锡、铅的存在和冶炼
锡在自然界常以氧化物（如锡石SnO2）的状态存在，我国云南省个旧市曾因蕴藏有丰富的锡矿，被称为锡都而闻名于世。铅则以各种形态的化合物形式存在，其中最重要的铅矿是方铅矿PbS。
锡和铅在地壳中的含量虽不多，但矿藏集中，且容易冶炼。
锡的冶炼：锡石中含有S、As和金属杂质，冶炼时，将矿石焙烧，使S、As 变为挥发性物质除去，金属杂质转变为金属氧化物，用酸溶解分离得SnO2，最后用C还原为Sn。
SnO 2 + 2C == Sn + 2CO↑
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铅的冶炼：矿石经浮选富集后焙烧转化为PbO，然后用焦炭还原为Pb:
2PbS + 3O2 == 2PbO + 2SO2 PbO+ 2C == Pb+ 2CO↑ PbO+ CO == Pb+ CO2↑
最后再经过精炼，得到纯金属Sn和Pb。 2. 锡、铅的性质和用途
锡有三种同素异形体，即灰锡(α﹣Sn)、白锡(β﹣Sn)及脆锡(γ﹣Sn)。它们在一定温度下可以互相转变：
286.35K434.15K灰锡（?）?????白锡（?）?????脆锡（?）
立方四方正交晶形常见的为白锡，是银白带蓝色金属，质软，它有较好的延展性。白锡只在286 ? 434 K温度范围内稳定，它在低于286 K时转变为粉末状的灰锡，高于434 K时，转变为脆锡。
白锡表面光泽美丽，曾经是优良的包装材料，现已被铝箔所替代。锡在空气
中不易被氧化，能长期保持其光泽，故常用作电镀材料，如把锡镀在铁上，即马口铁，耐腐蚀，价格便宜，又无毒，故食品工业的罐头盒多由它制造。
室温下白锡最稳定。虽然白锡在286.35 K以下会转变为灰锡，但这种转变十分缓慢，温度达到225.15 K，其转变速度急剧增大，白锡是瞬间变成粉末状的灰锡。锡制品处在极端寒冷的地方会遭到毁坏就是这个缘故，这种现象称为―锡疫‖。白锡是Δ f Hm ? = 0，Δ f Gm ? = 0的单质，即稳定单质。灰锡呈灰色粉末状。
铅是很软的重金属，暗灰色，密度大。用手指甲就能在铅上刻痕。新切开的断面很亮，不久就变暗，生成了一层碱式碳酸铅，可做铅的保护层。铅主要用于制电缆、铅蓄电池、耐酸设备及X射线的防护材料。
利用锡、铅的低熔点，可用来制作各种有特殊用途的合金，如焊锡（锡铅合金）、保险丝（锡铅铋镉合金）、青铜（铜锡合金）、铅字（铅锑锡合金）、蓄电池的极板（铅锑合金）等。应注意的是：铅和铅的化合物都有毒，它一旦进入人体后不易排出而导致积累性中毒，所以餐具和饮用水的水管不能用铅制品。
Sn、Pb 原子的价层电子结构分别为5s25p2，6s26p2，能形成﹢2，﹢4两种氧化态。Sn、Pb属于中等活泼金属，与卤素、硫等非金属可以直接化合；与酸、
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碱反应的现象和产物列于表10-7。
表10 – 7 锡、铅和酸碱的反应
酸、碱 HCl 锡(Sn) 与稀盐酸作用缓慢 Sn﹢2HCl(浓) 与稀硫酸较难作用 Sn﹢2H2SO4 (浓) == H2SO4 SnSO4﹢SO2↑﹢2H2O Sn﹢4H2SO4 (浓) Δ Δ 铅(Pb) 能反应，但因生成难溶的PbCl2覆盖SnCl2﹢H2↑ 在表面，致使反应不久即终止 与稀硫酸反应，因生成难溶的PbSO4覆盖层，反应终止。 Pb﹢3H2SO4(浓) Δ Sn(SO4)2﹢2SO2↑﹢4H2O 4Sn﹢10HNO3(稀) == HNO3 4Sn(NO3)2﹢NH4NO3﹢3H2O 3Sn﹢4HNO3(浓) == 3SnO2·2H2O﹢4NO↑ NaOH Sn﹢2NaOH(浓)Δ Pb(HSO4)2﹢SO2↑﹢2H2O 3Pb﹢8HNO3(稀) == 3Pb(NO3)2﹢2NO↑﹢4H2O Pb﹢4HNO3(浓) == Pb(NO3)2﹢2NO2↑﹢2H2O Pb﹢2NaOH(浓)Δ Na2SnO2﹢H2↑ Na2PbO2﹢2H2↑ 10.3.2 锡、铅的化合物
1．Sn、Pb氧化物及其水合物
Sn、Pb 都有两种氧化物 MO和MO2, 均不溶于水。MO为两性偏碱性的氧化物，离子性较强；MO2为两性偏酸性、共价型的氧化物。其氧化物的水合物为x MO · y H2O和x MO2 · y H2O，通常也将其写为M(OH)2和M(OH)4，也都具有两性。
PbO，俗名黄丹或密陀僧，可由Pb(OH)2、Pb(NO3)2、PbCO3热分解制得。有两种变体：室温下为α﹣PbO，红色四方晶体，488℃以上为β﹣PbO，黄色正交晶体。常温下红色的α﹣PbO比较稳定，将黄色的β﹣PbO在水中煮沸即得红色变体。PbO溶于 HNO3或 HAc中生成可溶性 Pb(II)盐，难溶于碱。
PbO可制铅玻璃、陶瓷、铅白粉，在油漆中作催干剂。
Pb3O4，俗名红丹或铅丹，是混合价态氧化物，比例为2PbO·PbO2，可以认为是铅酸铅 Pb(II)2Pb(IV)O4 。Pb3O4与HNO3的反应可证明其中含
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23的Pb(II)和
13的Pb(IV)：
Pb3O4 + 4 HNO3 == PbO2↓（棕黑）+ 2 Pb(NO3)2 + 2 H2O
再进一步的实验证实Pb3O4中含有Pb(II)和Pb(IV)：将黑色不溶物与浓盐酸反应，产生的气体可使淀粉KI试纸变蓝，说明Pb(IV)的存在；在分离后的液相中加入K2CrO4有黄色沉淀物（PbCrO4）产生说明有Pb(II)存在。
将Pb在纯O2中加热，或在673 ~ 773 K 间将PbO小心加热均可得到红色的Pb3O4 粉末。Pb3O4用于制造铅玻璃和钢材上用的红色涂料。
Sn(OH)2和Pb (OH)2 均具有明显的两性，在酸性介质中以Sn2+、Pb2+存在，
??在碱性介质中以Sn(OH)3、Pb(OH)3存在。
x SnO2 · y H2O 称为锡酸，有α﹣锡酸和β﹣锡酸两种变体，α- 锡酸是无定形粉未，能溶于酸和碱，性质活泼；β-锡酸性质不活泼，不溶于酸，几乎不溶于碱，稳定。两种锡酸在一定条件下可以相互转化。在室温将α - 锡酸放置可转化为β-锡酸，β-锡酸放在浓盐酸中煮沸即可变成α - 锡酸。
2. Sn(II) 的还原性和Pb(IV) 的氧化性 锡、铅的元素电势图如下： ?/V Sn PbO2
?B?A4+
0.154 Sn Pb
-0.932+
-0.136Sn
1.4552+
-0.126 Pb
2--0.91?/V [Sn(OH)6] PbO2 (1) Sn(II) 的还原性
0.2472-
[Sn(OH)4]
-0.58Sn
PbO Pb
由电势图可知，不论在酸性还是碱性介质中，Sn(II) 都具有还原性，在碱性介质中显得更为突出。
在空气中被氧氧化：
2Sn2+ + O2 + 4H+ == 2Sn4+ + 2H2O 因此,Sn(II)的溶液中要加入单质Sn保护 。 Sn4+ + Sn == 2Sn2+ （酸中） 最典型的还原反应是还原Hg2+：
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2Hg2+ + Sn2+ + 2Cl- == Hg2Cl2↓(白) + Sn4+
Sn2+过量时进一步得单质Hg：
Hg2Cl2 + Sn2+ == 2 Hg↓(黑) + Sn4+ + 2Cl-
由生成白色丝状的Hg2Cl2沉淀和黑色高分散Hg，可以检验Hg2+和Sn2+的存在。
在碱性介质中，Sn(II) 可将Bi(Ⅲ)还原成金属Bi：
?? 3Sn(OH)3+ 2 Bi3+ + 9 OH- == 3 Sn(OH)2+ 2 Bi↓(黑) 6此法可作为Bi(Ⅲ)的鉴定反应，反应时碱性要足够强。
(2) Pb(IV) 的氧化性
Pb(IV) 中PbO2和Pb3O4均具强的氧化性，在酸性介质中更明显。以PbO2为例，与浓H2SO4、HNO3作用皆放出O2，与盐酸反应放出Cl2： 2 PbO2 + 2 H2SO4（浓）== 2 PbSO4 + O2↑+ 2 H2O PbO2 + 4 HCl == PbCl2 + Cl2↑+ 2 H2O
? 在酸性介质中PbO2 可将Mn2+ 氧化为MnO4，该反应可用来检验Mn2+离子：
5PbO2 + 2Mn2+ + 4H+ == 5Pb2+ + 2MnO?4+ 2H2O
综上所述，锡和铅的氧化物、氢氧化物的酸碱性及其+2，+4 化合物氧化还原性的递变规律可归纳如下：
还原性增强 碱性增强
碱性增强
PbO, Pb(OH)2 两性偏碱
PbO2, Pb(OH)4 两性偏酸
强
SnO, Sn(OH)2 两性偏碱
SnO2, Sn(OH)4 两性偏酸
酸性增强 酸 性 增 强
氧 化性增
3. 锡、铅的卤化物
Sn、Pb形成MX2和MX4两种类型卤化物，MX2一般属离子型，MX4属共价型。Pb(IV)氧化性强，与还原性I-离子不易形成PbI4，PbBr4也很难形成 。
?SnCl2 是路易斯酸，在浓HCl中形成SnCl3配离子。常温下与NH3反应生成
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