الأنتيمون ، Sb ، العدد الذري 51

سعر الأنتيمون ، التاريخ ، الحدوث ، الاستخراج والاستخدام

الأنتيمون

الأنتيمون (من الأنتيمون اللاتيني ، وربما من العربية "الإيثيمد") هو عنصر كيميائي مع رمز العنصر Sb (من اللاتينية Stibium ، (رمادية) لمعان رمح) والرقم الذري 51 في الجدول الدوري يكون في 5. الفترة والمجموعة الرئيسية 5 ، أو مجموعة 15 ، أو IUPAC أو مجموعة النيتروجين ، وفي التعديل الثابت ، تكون شبه معدنية ساطعة وهشة.

الاسم والتاريخ

ويعتقد أيضا أن الاسم يعود إلى النشيد اليوناني الراحل (ازهر الألمانية). كان الهدف هو وصف بلورات تشبه ساق كبريتيد الأنتيمون ، والتي ظهرت على هيئة خصلات من الزهور وبدا كزهرة. في 11. يجد Century نفسه المصطلح اللاتيني للأنتيمون المخدرات في الطب المعدني للعلاج الداخلي للأمراض ثم مع Constantinus Africanus.

في 17. في القرن التاسع عشر ، استخدم اسم الأنتيمون للإشارة إلى المعدن. ذهب المصطلح القبطي لكبريتيد الأنتيمون في بودرة المكياج إلى اليونانية في stibium اللاتينية. الاختصار Sb الذي استخدمه الطبيب والكيميائي السويدي Jöns Jakob Berzelius ("والد الكيمياء الحديثة") لا يزال يستخدم حتى اليوم كرمز للعنصر.

يقول المصطلح الشعبي الأسطوري المتأخر الذي خلده صموئيل جونسون في قاموسه أن الراهب الألماني باسيليوس فالنتينوس لاحظ أن الخنازير سرعان ما أصبحت سمينة عن طريق امتصاص الأنتيمون. وقد جرب هذا الأمر أيضًا على إخوته ، حيث ماتوا ، ومع ذلك ، تم صياغة مصطلح "antimoine" (الأنتيمون) ، والذي تم إنشاؤه لاحقًا "الأنتيمون".

من المناطق النموذجية للأنتيمون الصلب هو منجم الفضة في بلدية سالا السويدية في فاستمانلاند. ومع ذلك ، كان معروفا بالفعل الأنتيمون المعدنية للصينيين والبابليين. تم استخدام بعض مركباته بالفعل في العصر البرونزي كمكمل للنحاس لإنتاج البرونز (اكتشافات Velem St. Vid في المجر).

ظهور

الأنتيمون هو عنصر نادر. نظرًا لأنه يمكن العثور عليها أيضًا في الطبيعة (أي في شكل عنصري) ، فهي معتمدة من قبل الجمعية الدولية للمعادن (IMA) بموجب النظام رقم. 1.CA.05 معترف بها كمعدن.

تم اكتشاف الأنتيمون الصلب (2011) في جميع أنحاء العالم في مواقع 300. لذلك ، في جملة أمور ، في عدة مناطق من أستراليا ؛ في الإدارات البوليفية في لاباز وبوتوسي ؛ ميناس جيرايس في البرازيل Black Forest، Fichtelgebirge، Forest Palatinate Forest، Odenwald and Harz in Germany؛ سينايوكي في فنلندا ؛ عدة مناطق من فرنسا ؛ لومباردي ، بيدمونت ، سردينيا وترينتينو ألتو أديجي في إيطاليا ؛ بعض مناطق كندا بعض مناطق النمسا سيبيريا الشرقية والغربية وجزر الأورال في روسيا ؛ إلى جانب Västmanland ، Dalarna ، Gästrikland ، Närke ، Södermanland ، Värmland و Västerbotten في السويد ؛ في بعض مناطق سلوفاكيا ؛ بوهيميا ومورافيا في جمهورية التشيك وكذلك في العديد من مناطق الولايات المتحدة الأمريكية. أحد أهم رواسب الأنتيمون وخامات الأنتيمون الصلبة في العالم هو حزام Murchison الأخضر في Murchison Range في جنوب إفريقيا.

تُعرف معادن الأنتيمون 264 حتى الآن (اعتبارًا من: 2010). يستخدم بشكل رئيسي هو معدن كبريتيد Stibnit Sb2S3 (Grauspießglanz) بحد أقصى محتوى 71,7٪ Sb. والمعدن الذي يحتوي على أعلى محتوى Sb في مركب كيميائي هو سبيكة الزرنيخ الطبيعية في الأنتيمون (Paradoxrasit) كحد أقصى. ومع ذلك ، فإنه يأتي مع ثلاثة مواقع فقط ، على عكس Stibnit (حول مواقع 92) ، أقل شيوعًا بكثير. مصادر أخرى للأنتيمون هي المعادن Valentinit Sb2500O2 (Weißspießglanz) ، Breithauptit NiSb (نيكل الأنتيمون ، نيكل أنتيمونيد) ، Kermesit Sb3S2O (أحمر بصق).

استخراج والعرض

من الناحية الفنية ، يتم استخراج الأنتيمون من لمعان الأنتيمون. تعتمد إحدى الطرق على التحميص والحد من الكربون (طريقة الاختزال المختزل):

$\ mathrm {Sb_ {2} S_ {3} + 5 \ O_ {2} \ rightarrow \ Sb_ {2} O_ {4} + 3 \ SO_ {2}}$

$\ mathrm {Sb_ {2} O_ {4} + 4 \ C \ rightarrow 2 \ Sb + 4 \ CO}$

الاحتمال الآخر هو إجراء عملية الخفض بالحديد (طريقة هطول الأمطار):

$\ mathrm {Sb_ {2} S_ {3} + 3 \ Fe \ rightarrow 2 \ Sb + 3 \ FeS}$

في جميع أنحاء العالم كانت في بداية 21. قرن بين 110.000 و 160.000 طن في السنة من الأنتيمون الترويج. منذ 1900 ، زاد الناتج أكثر من عشرة أضعاف.

87٪ من إنتاج الأنتيمون يحدث في الصين (اعتبارًا من: 2015).

المواصفات

يمكن أن يحدث الأنتيمون في ثلاثة تعديلات مختلفة ، مع كون الأنتيمون المعدني أو الرمادي هو التعديل الأكثر اتساقًا.

في ظل الظروف العادية ، يتبلور الأنتيمون مثلثًا في إعداد rhombohedral في المجموعة الفضائية R3m (رقم. 166) الموصوفة وفقًا لرمز Hermann Mauguin مع معلمات الشبكة a = 431 pm و c = 1127 pm بالإضافة إلى ست وحدات صيغة لكل خلية وحدة.

عن طريق إخماد بخار الأنتيمون على الأسطح الباردة ، يتم تشكيل الأنتيمون غير المتبلور والأسود والمتفاعل للغاية ، والذي يتم تحويله مرة أخرى إلى الأنتيمون المعدني بواسطة التسخين. ينتج الإلكتروليت إنتاج الأنتيمون المتفجر الذي ، عندما يتم تكسيره ، يصبح متوهجًا متفجرًا ويتحول إلى الأنتيمون المعدني. ومع ذلك ، يحتوي هذا النموذج دائمًا على بعض الكلور ولا يمكن اعتباره تعديلاً. الأنتيمون الأصفر ليس أيضًا تعديلًا مستقلًا ، ولكنه مركب كيميائي عالي البوليمرات مع الهيدروجين.

الخصائص الفيزيائية

الأنتيمون المعدني هو أبيض فضي ، لامع للغاية ، قشاري بلوري. يسهل سحقه بسبب هشاشته. الموصلية الكهربائية والحرارية منخفضة.

الخواص الكيميائية

مع الهيدروجين الناشئ ، يتفاعل الأنتيمون مع هيدريد الأنتيمون غير المستقر SbH3. الهواء والماء لا يهاجمان الأنتيمون في درجة حرارة الغرفة. فوق نقطة الانصهار ، تحترق في الهواء مع لهب أبيض مزرق لأكسيد الأنتيمون (III). يذوب في الأحماض المعدنية الساخنة المركزة. مع الهالوجينات ، يتفاعل بقوة في درجة حرارة الغرفة إلى الهاليدات المقابلة.

في المركبات ، يوجد الأنتيمون بشكل أساسي في حالات الأكسدة + 3 و + 5. في مضادات الأنتيمون المعدنية مثل أنتيمونيد البوتاسيوم K3Sb ، فإنه يشكل أيونات Sb3.

النظائر

هناك نوعان من نظائر الأنتيمون المستقرة: 121Sb و 123Sb.

استخدام والسبائك

تتم معالجة غالبية الأنتيمون المنتج في سبائك وإظهار الخصائص التالية:

إنه يعمل على تقوية سبائك الرصاص والقصدير. على عكس معظم المعادن الأخرى ، يتمدد عند تبريد الذوبان (بسبب التحويل إلى تعديل آخر): يمكن تعديل محتوى الأنتيمون بحيث لا تتقلص مثل هذه السبائك في الانكماش أو حتى تتوسع إلى حد ما ؛ عندما يتم إنتاج الأجزاء في قوالب الصب ، يضغط المعدن أثناء التصلب في جميع الزوايا والزوايا ، بحيث يمكن جعل الأشكال المعقدة والأسطح شديدة الزخرفة خالية من الفراغ.

سبائك مهمة:

خلائط الرصاص - الأنتيمون: رصاص صلب ، معدن حرفي ، معدن محمل ، رصاص مركم ، غمد رصاص للكابلات الأرضية
سبائك القصدير الأنتيمون: المعادن البريطانية ، والمعادن التي تحمل
إنتاج أشباه الموصلات ، على سبيل المثال. ب. عن طريق المنشطات من السيليكون ، لإنتاج أشباه الموصلات مجمع الخامس الخامس
سبائك القصدير-الأنتيمون والنحاس (Babbit metal) لتحمل المعادن
سبائك القصدير الأنتيمون والنحاس الرصاص لبيوتر وغيرها من المواد المصنوعة من القصدير
ما يسمى لحام أو لحام لينة
الألومنيوم الأنتيمون ، الأنتيمون الغاليوم ، الأنتيمون الإنديوم للأشعة تحت الحمراء وأجهزة تأثير هول
خلائط الأنتيمون غير المتقلصة من أجل الصب الدقيق

دواء

كان الأنتيمون (أو المشتق من عينة خام الأنتيمون) في 16. و 17. أصبح "دواءًا رئيسيًا في العلاج الكيميائي" ، ولكنه كان - بالإضافة إلى أدوية Paracelsian الأخرى - مثيرًا للجدل ويحظر أيضًا في فرنسا بين 1615 و 1688.

منذ فترة طويلة يستخدم حجر الجير كعامل انكسار (حبوب الأنتيمون) ، واليوم لا يزال يستخدم في بعض الأحيان لدراسة محتويات المعدة من الطيور.

بدأ كل من البلهارسيا والتريبانوزوما في بداية 19. قرن مع Brechweinstein (Kaliumantimonyltartrat) خاض. تم تصنيع حجر الجير عن طريق تخزين النبيذ في كوب الأنتيمون ليوم واحد ، ثم شربه. وفي الوقت نفسه ، يتم استخدام أدوية أكثر فعالية وأكثر توافقا.

تُستخدم مكملات الأنتيمون بشكل شائع كأشكال خماسية أقل سمية للعلاج الدوائي لداء الليشمانيات وداء البلهارسيات ، ولكنها لم تعد الدواء الأول في البلدان المتقدمة. الأنتيمون يثبط إنزيم فسفوفركتوكيناز الإنزيم ، وهو خطوة الحد من المعدل في تحلل السكر.

أكثر

مباراة أوقد
جزء من المتفجرات والذخيرة المحتوية على الرصاص.
تريسولفيد الأنتيمون في بطانات الفرامل للسيارات
الأنتيمون (V) كبريتيد:
لإنتاج (الفلكنة) من المطاط الأحمر (مثال: خراطيم المطاط المعملية)
كمكون أحمر لرأس إطلاق النار في المباريات
قبل الماكياج وفي طب العيون ("Augenerweiterer")
كرومات الأنتيمون كصباغ أصفر اللون
أكاسيد الأنتيمون
محفز لإنتاج البوليستر و PET (أكسيد الأنتيمون (III))
كما الصباغ الأبيض لتلوين البوليسترين والبولي ايثلين والبولي بروبيلين
إنتاج الزجاج الأبيض والفريت (الخزف)
تنقية الزجاج المحتوي على الرصاص
مخدر بالقصدير كطلاء شفاف موصل ("ATO" أكاسيد الأنتيمون والقصدير) ، على سبيل المثال على النظارات ، لإنتاج شاشات العرض أو في أصباغ موصلة كهربائياً ("Minatec") ، لأغطية الأرضيات لتبديد الشحنات الإلكتروستاتيكية.
في أصباغ ("Lazerflair") لوضع علامات الليزر على الأجزاء البلاستيكية ، بسبب الامتصاص القوي للإشعاع تحت الأحمر بالليزر المعتاد (Nd: YAG).
في التمويه بسبب امتصاص الأشعة تحت الحمراء قوي.
كمثبط للهب وكعنصر من الدهانات المقاومة للهب ومثبطات اللهب ،
البلاستيك والمنسوجات لتغليف الكابلات وأغطية مقاعد السيارة وأقمشة الستائر وملابس الأطفال وغير ذلك. Ä.
أملاح الأنتيمون كمكون من مبيدات الآفات والبقع والألعاب النارية
مقسم للذهب: لهطول الفضة من ذوبان الذهب

سمية

يمكن أن يكون الأنتيمون قاتلاً عند تناوله من 200 إلى 1200 mg. في علم السموم ، هناك ثلاثة أشكال من الأنتيمون معروفة ، منها هيدريد الأنتيمون الغازي (Stiban ، SbH3) هو أخطر أشكال التسبب في انحلال الدم الهائل. بعد السمية ، يتبع مضي الجير الأنتيمون ثلاثي التكافؤ (trivalent) ، بينما الأنتيمون الخماسي التكافؤ هو الأقل سمية.

يتم تناول الأنتيمون ثلاثي التكافؤ في كريات الدم الحمراء خلال أول ساعتين من تناول 95٪ وبالتالي يتم تخصيبه بشكل أساسي في الأعضاء شديدة النضح. يرجع الفضل في الغالب إلى الارتباط بالجلوتاثيون عبر الصفراء مع الدورة الدموية المعوية الكبريتية العالية ، ويتم التخلص من جزء صغير فقط عن طريق الكلى. يفرز طرطرات الأنتيمونيل البوتاسيوم إلى 90٪ خلال اليوم الأول بعد الابتلاع ، والباقي هو 10٪ بسبب حركية إبطاء أبطأ على مدار أيام 16.

يُعتقد أن الأنتيمون ، مثل الزرنيخ ، يحول دون عمل مركب الهيدروجيناز البيروفي ، مما يؤدي إلى نقص حامض الطاقة الأدينوزين ثلاثي الفوسفات (ATP). وهذا يؤدي إلى تكوين مجمعات خلابة بين مجموعات الأنتيمون وثيول في الإنزيمات المقابلة. في الجسم ، فهو سام في العديد من الأعضاء ، مثل الجهاز الهضمي والكبد والكلى والقلب والجهاز العصبي المركزي. يصل أعلى تركيز إلى الأنتيمون في الكبد ، حيث يمكن أن يصل إلى التهاب الكبد حتى فشل الكبد. في القلب ، هناك تغييرات ECG مع انعكاس وتقليل الموجة T وفاصل QT المطول. الفشل الكلوي الحاد يمكن أن يؤدي إلى غسيل الكلى مؤقت أو دائم.

بالإضافة إلى التدابير الداعمة مثل العلاج بالتسريب (سواء للتعويض عن فقدان السوائل من خلال القيء وحماية الكلى) والمراقبة الدقيقة للعلامات الحيوية ، ويستخدم ECG ، الكربون المنشط ، N-acetylcysteine كسلائف للجلوتاثيون ، للتسمم بمضادات الميكروبات زيادة إفراز وعامل مخلبية ، على سبيل المثال. ب. ديميركابرول

تشير نتائج البحث إلى أن مركبات الأنتيمون تهيج الجلد والأغشية المخاطية. هذه المركبات ربما تذوب من البلاستيك والمنسوجات.

تعليمات السلامة والحد من القيم

من مركبات الأنتيمون ، صنّف الاتحاد الأوروبي فلوريد الأنتيمون على أنه سامة (T) والكلوريدات على أنها عوامل تآكل (C) وخطرة على البيئة (N) ؛ جميع مركبات الأنتيمون الأخرى ضارة (Xn) وخطيرة على البيئة (N). الأنتيمون نفسه غير مدرج هناك ، وفقًا لصفحة بيانات السلامة ، فقد تم تصنيفه على أنه مزعج.

تصنف الوكالة الدولية لبحوث السرطان (IARC) أكسيد الأنتيمون (III) باعتباره مادة مسرطنة محتملة.

في الاتحاد الأوروبي ، مياه الشرب لها حد 5 ميكروغرام / لتر. كشفت اختبارات عصير الفاكهة المعبأة في زجاجات PET (التي لا توجد إرشادات) تركيزات الأنتيمون تصل إلى 44,7 ميكروغرام / لتر في مركزات عصير غير مخفف.

تمت إضافة الأنتيمون إلى 2016 من قبل الاتحاد الأوروبي بموجب اللائحة (EC) No 1907 / 2006 (REACH) في سياق تقييم المواد في خطة عمل المجتمع المتداول (CoRAP). سوف يعيد تقييم تأثير المادة على صحة الإنسان أو البيئة ، وعند الاقتضاء ، يبدأ في المتابعة. كانت الأسباب الرئيسية لاستيعاب الأنتيمون هي المخاوف بشأن تعرض العمال ، والوزن الإجمالي (الإجمالي) ، وارتفاع نسبة المخاطر (RCR) والاستخدام الواسع النطاق ، بالإضافة إلى المخاطر المحتملة لخصائص المواد المسببة للسرطان. تجري عملية إعادة التقييم منذ 2018 وتنفذها ألمانيا.

دليل

الاختبارات الأولية:
تلوين اللهب: لهب أزرق فاتح ، قليل الفسفورزبيرل المميز: عديم اللون (منزعج من جميع العناصر التي تنتج لؤلؤة ملونة)

رد فعل الكشف:
تخفيض بالمعادن الأساسية ، مثل الحديد أو الزنك أو القصدير.

في المحاليل غير الحمضية ، تقلل المعادن الأساسية كاتيونات الأنتيمون Sb (III) و Sb (V) و Sb (III) / (V) إلى الأنتيمون المعدني:

2 Sb3 + + 3 Fe → 2 Sb + 3 Fe2 +

توضع المادة المراد اختبارها للأنتيمون في محلول حمض الهيدروكلوريك وتخلط مع مسحوق الحديد. والنتيجة هي ترسبات سوداء من الأنتيمون المعدني في المحلول أو مباشرة على الحديد. دليل على الظفر الحديد هو ممكن أيضا. هنا ، رواسب سوداء على الظفر هي دليل على الأنتيمون ، والتي أودعت هنا الابتدائية.

تسمح عينة الأهوار باكتشاف واضح للأنتيمون. عندما لا تذوب المادة المودعة بالحرارة (المرآة الداكنة اللامعة) في بيروكسيد الهيدروجين الأمونيا ، يتم استبعاد الزرنيخ والجرمانيوم كبدائل ممكنة.

يحدث التحديد الدقيق للغاية للآثار الدقيقة للأنتيمون من خلال تقنية هيدريد الطيف الذري. من حيث المبدأ ، يقترن عينة مارش مع مطياف الامتصاص الذري. آثار المصفوفة من الحل عينة يمكن قمعها بشكل فعال للغاية.

طريقة أخرى هي معالجة محلول مائي يحتوي على أيونات الأنتيمون بمحلول رودامين ب. إنه يشكل معقدًا ملونًا يمكن استخراجه مع إثير الأيزوبروبيل. ومع ذلك ، فإن هذا الدليل غير محدد إلى حد بعيد ، حيث أن أيونات الذهب والكادميوم والغاليوم والثاليوم واليورانيوم والتنغستن تشكل مجمعات ملونة.

روابط

هيدروجين الأنتيمون ، يسمى أيضًا monostiban SbH3.
الغاز السام الذي يتكون من الأنتيمون والأحماض.
Distiban (Sb2H4)

مركبات الهالوجين

يشكل فلوريد الأنتيمون (V) (SbF5) (وفقًا لـ VSEPR) هرمًا مربعًا ويهجن إلى sp3d
كلوريد الأنتيمون (الخامس) (SbCl5)
فلوريد الأنتيمون (III) (SbF3)
كلوريد الأنتيمون (III) (SbCl3)
بروميد الأنتيمون (III) (SbBr3)
الأنتيد (III) يوديد (SbI3)

مركبات الأكسجين

أكسيد الأنتيمون (III) (ثالث أكسيد الأنتيمون ، Sb2O3)
أكسيد الأنتيمون (III ، V) (رباعي أكسيد الأنتيمون ، Sb2O4)
أكسيد الأنتيمون (الخامس) (خماسي أكسيد الأنتيمون ، Sb2O5)
حمض الأنتيمون / ثلاثي هيدروكسيد الأنتيمون (H3SbO3 / Sb (OH) 3)
حمض الأنتيمون / حمض الأنتيمون (III) ، SbOOH أو HSbO2
حمض الأنتيمون (HSb (OH) 6)

مركبات الكبريت

ثالث أكسيد الأنتيمون ، يسمى أيضًا لمعان الأنتيمون (Sb2S3)
رمادي أسود ، ينبع لامع. المواد الأولية لإنتاج الأنتيمون المعدني. قابل للذوبان في الأحماض القوية. استخدام للمباريات ، ونظارات فرك والدهانات التمويه (انعكاس ضوء الأشعة تحت الحمراء).
خامس أكسيد الأنتيمون ، المعروف سابقًا باسم كبريت الذهب (Sb2S5)

مركبات أخرى

فلوريد كلوريد الأنتيمون (V) (SbCl4F) (محفز لإنتاج polytetrafluoroethylene ("Teflon"))
أنتيمونيد الألومنيوم (AlSb)
أنتيمونيد الغاليوم (GaSb)
إنديوم أنتيمونيد (InSb)