АНТИМОН: ИСТОРИЈА, СТРУКТУРА, СВОЈСТВА, УПОТРЕБЕ И РИЗИЦИ - ХЕМИЈА - 2025

Антимон је металоид сјајна, сребро, и са неким плавичасто нијансом. Његова чврста супстанца се такође одликује врло крхком и љускавом текстуром. Припада групи 15 периодичне табеле, на челу са азотом. После бизмута (и московијума), то је најтежи елемент групе.

Представљена је хемијском симболом сб. У природи се наћи углавном у стибите и уллманните минералних сировина, чије хемијско формуле су Сб ₂ С ₃ и НиСбС, респективно. Његова висока тенденција стварања сулфида уместо оксида последица је чињенице да је хемијски мекан.

Кристални антимон. Извор: Бест Сци-Фатцс

Са друге стране, антимон је такође физички мекан, представља тврдоћу од 3 по Мохосовој скали. Стабилна је на собној температури и не реагује са кисеоником у ваздуху. Али када загрева у присуству кисеоника, формира антимон триоксид, Сб ₂ О ₃ .

Исто тако, отпоран је на дјеловање слабих киселина; али када је вруће, нападају га азотна и хлороводонична киселина.

Антимон има бројне примене, међу њима се користи у легурама са оловом и коситром, у производњи акумулатора за возила, материјалима са ниским трењем итд.

Овај металоид има ретко својство повећања запремине када се очврсне, омогућавајући његовим легурама да потпуно заузму простор који се користи за обликовање инструмента који ће се произвести.

Историја његовог открића

пре нове ере

Постоје докази да је антимонов сулфид од 3100. године пре нове ере у Египту коришћен као козметика. У Мезопотамији, данашњем Ираку, пронађени су остаци вазе и још један артефакт који, претпоставља се, датира између 3000. и 2200. године пре нове ере, а у којем је коришћен антимон у његовој производњи.

Увод у појам

Римски научник Плиниј старији (23-79. Г. Пр. Кр.) Описао је употребу антимона, који је назвао стибиус, у изради седам лекова у свом Трактату о природној историји. Алхемичар Абу Мусса Јахир Ибн Хаииан (721-815) је заслужан за увођење термина антимона за именовање елемента.

Он је користио следећу етимологију: „анти“ као синоним за негацију и „моно“ само за. Затим је желео да нагласи да антимон није пронађен само у природи. Већ је познато да је део сулфидних минерала, као и многи други елементи.

Прибављање

Верује се да је грчки натурист Педаниус Диасцоридес добио чисти антимон, загревањем антимоновог сулфида у струји ваздуха. Италијански металург Ванноцио Бирингуцио, у књизи Де ла Пиротецниа (1540), описује метод за изолацију антимона.

Немачки хемичар Андреас Либавиус (1615) употребом растопљене мешавине гвожђа, антимоновог сулфида, соли и калијум тартарата постигао је производњу кристалног антимона.

Први детаљнији извештај о антимону саставио је 1707. године француски хемичар Ницолас Лемери (1645-1715) у својој књизи "Трактат о антимону".

Структура антимона

Наборани слојеви који чине кристалну структуру металног или сребрног антимона. Извор: Материалсциентист

Горња слика приказује наборану слојевиту структуру коју су прихватили атоми арсена. Међутим, сивкаст антимон, познатији као метални антимон, такође прихвата ову структуру. Кажу да је "наборан", јер се атоми Сб крећу горе-доле по равнини која се састоји од љуске.

Ови слојеви, иако су одговорни за фотоне који узајамно делују, сјају сребрнастим сјајем, чинећи антимоне пролазе металима, истина је да су снаге које их уједињују слабе; стога очигледни метални фрагменти Сб-а могу бити лако мљевени, крхки или пахуљасти.

Такође, Сб атоми у набораним слојевима нису довољно близу да групишу своје атомске орбитале заједно и тако стварају појас који омогућава електричну проводљивост.

Посматрајући сивкасту сферу појединачно, види се да има три Сб-Сб везе. С више равни, Сб се могао видети у средини троугла, са три Сб која се налази у његовим врховима. Међутим, троугао није раван и има два нивоа или спрата.

Бочна репродукција таквих троуглова и њихових веза успоставља наборане слојеве, који се редају у облику ромбоедских кристала.

Алотропија

Управо описана структура одговара сивкастом антимону, најстабилнијем од четири његова алотропа. Остала три алотропа (црна, жута и експлозивна) су метастабилна; то јест, могу постојати у веома оштрим условима.

Нема много информација о њиховим структурама. Међутим, познато је да је црни антиморф аморфан, па је његова структура неуредна и замршена.

Жути антимон стабилан је испод -90 ° Ц, понаша се као неметални елемент и може се претпоставити да се састоји од малих агломерата типа Сб ₄ (сличних онима из фосфора); када се загрева, претвара се у црни алотроп.

А што се тиче експлозивног антимона, он се састоји од желатинозног талога формираног на катоди током електролизе водене отопине ​​халогенида антимона.

При најмањем јаком трењу или ударцу, мека чврста супстанца ослобађа толико топлоте да експлодира и стабилизира док се њени атоми преусмере у ромбоедарску кристалну структуру сивкастог антимона.

Својства

Атомска маса

121.76 г / мол.

Атомски број

51.

Електронска конфигурација

4д ¹⁰ 5с ² 5п ³ .

Оксидациона стања

-3, -2, -1, +1, +2, +3, +4, +5.

Физички опис

Сјајна сребрнаста чврста маса, крхка, с љускавом површином, плавкастог сјаја. Може се појавити и као црни прах.

Тачка топљења

630.63 ° Ц

Тачка кључања

1.635 ° Ц.

Густина

-6,697 г / цм ³ на собној температури.

-6,53 г / цм ³ у течном стању, температура једнака или већа од тачке топљења.

Топлина фузије

19,79 кЈ / мол.

Топлина испаравања

193,43 кЈ / мол.

Моларни калоријски капацитет

25,23 Ј / мол.К

Електронегативност

2,05 (Паулингова скала).

Атомски радио

140 пм.

Тврдоћа

Мекани је елемент, тврдоће је 3 по Мохсовој скали и може се огребати стаклом.

Стабилност

Стабилна је на собној температури, не доживљава оксидацију. Такође је отпоран на напад киселинама.

Изотопи

Има два стабилна изотопа: ¹²¹ Сб и ¹²³ Сб. Поред тога, постоји 35 радиоактивних изотопа. Најдужи полуживот радиоактивног изотопа ¹²⁵ Сб: 2,75 година. Радиоактивни изотопи генерално емитују β ⁺ и β ^- зрачење .

Електрична и топлотна проводљивост

Антимон је лош проводник топлоте и електричне енергије.

Хемијска реактивност

Не може избацити водоник из разблажених киселина. Твори јонске комплексе са органским и неорганским киселинама. Метални антимон не реагује са ваздухом, али се брзо претвара у оксид у влажном ваздуху.

Халогени и сулфиди лако оксидују антимон, ако се процес одвија на повишеним температурама.

Апликације

Легуре

Антимон се користи у легури са оловом за прављење плоча за аутомобилске батерије, побољшавајући отпорност плоча, као и карактеристике набоја.

Легура са оловом и коситром коришћена је за побољшање карактеристика завара, као и карактеристика трагачких метака и детонатора патрона. Такође се користи у легурама за облагање електричних каблова.

Антимон се користи у легурама против трења, у производњи кашике и легура за очвршћавање са малим садржајем коситра у производњи органа и других музичких инструмената.

Има карактеристику, дељену са водом, да се повећава у количини када се кондензује; Због тога, антимон присутан у легурама са оловом и коситром испуњава све просторе у калуповима, побољшавајући дефиницију структура израђених од наведених легура.

На ватру

Антимонов триоксид се користи за прављење ватроотпорних једињења, увек у комбинацији са халогенираним ватросталним средствима, бромидима и хлоридима.

Ретарданти ватре могу реаговати са атомима кисеоника и ОХ радикалима, што инхибира ватру. Ова средства за успоравање горења користе се у дечјој одећи, играчкама, авионима и аутосједалима.

Такође се додају у полиестерске смоле и у стаклопластике за комаде који се користе као поклопци за моторе лаких ваздухоплова.

Антимонова једињења која се користе као средства за заштиту од пожара укључују: антимонов оксихлорид, СбОЦл; антимонов пентоксид, СбО ₅ ; антимон трихлорид, СБЦЛ ₃ ; и антимон триоксид, СбО ₃ .

Поље електронике

Користи се у производњи полуводича, диода, средњег инфрацрвеног детектора и у производњи транзитора. Антимон високе чистоће, који се користи у полуводичкој технологији, добија се редукцијом једињења антимона са водоником.

Медицина и ветерина

Једињења антимона се у медицини користе од давнина као емети и антипротозоа. Калијум-калијум-тартарат (тартар еметиц) је дуго коришћен као антисистостосом; користи се, поред тога, као експекторанс, дијафоретик и еметик.

Антимонове соли се такође користе за кондиционирање коже обољелих животиња; као што су аниомалин и литијум-антимонов тиомалат.

Меглумин антимонијат је лек који се користи у лечењу лешманијозе у спољашњим жариштима домаћих животиња. Иако су терапеутске користи биле ограничене.

Пигменти и боје

Једињења антимона користе се у производњи боја и омекшивача у емајлима. Такође се користе у пигментима од врха, жутог и наранџастог пигмента, који су производи спорог оксидације антимонових сулфида.

Неке његове органске соли (тартрати) користе се у текстилној индустрији као помоћ у везивању одређених боја.

Антимонов сулфид коришћен је у древном Египту као козметика за потамњење очију.

Друге намене

Неке соли антимона користе се као средства за облагање за уклањање микроскопских мехурића који се формирају на телевизијским екранима. Антон јони интерактивно делују са кисеоником, елиминишући његову тенденцију да формира мехуриће.

Антимон (ИИИ) сулфид користи се у главама неких безбедносних шибица. Антимонов сулфид се такође користи за стабилизацију коефицијента трења материјала који се користе у аутомобилским кочним плочицама.

Изотоп ¹²⁴ Сб, заједно са берилијем, користи се као извор неутрона, са просечним енергетским вредностима од 24 кеВ. Поред тога, антимон се користи као катализатор у производњи пластике.

Ризици

То је крхки елемент, тако да се током руковања може створити загађујућа прашина у околини. Код радника изложених прашини антимона примећени су дерматитис, ренитис, упала горњих дисајних путева и коњуктивитис.

Пнеумокониоза, понекад комбинована са опструктивним плућним променама, описана је након дужег излагања.

Антимонов триоксид може проузроковати оштећења рада срца која могу бити фатална.

Код људи који су изложени овом елементу примећено је присуство пролазних пустуларних инфекција коже.

Непрекидни унос ниских доза овог метала може изазвати пролив, повраћање и чир на желуцу. Такође, максимална подношљива концентрација у ваздуху је 0,5 мг / м ³ .

Референце

1. Схивер & Аткинс. (2008). Неорганска хемија. (Четврто издање). Мц Грав Хилл.
2. Манни. (11. марта 2009). Жути антимон и експлозивни антимон. Опоравак од: антиминпропертиес.блогспот.цом
3. Проф. Ернст Цохен и ЈЦ Ван Ден Босцх. (1914). Алотропија антимона. Процеедингс Роиал Ацад. Амстердам. Вол. КСВИИ.
4. Википедиа. (2019). Антимона. Опоравак од: ен.википедиа.орг
5. (2019). Антимона. Опоравак од: цхемистриекплаинед.цом
6. Сабле Мц'Онеал. (15. септембра 2018.). Хемија: својства и примена Сб-антимона. Опоравак од: медиум.цом