Антимон

Антимон
Антимон – сребристо-син металоид Сребристо-син металоид
Спектрални линии на антимон Спектрални линии
Калай ← Антимон → Телур As ↑ Sb ↓ Bi H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og Периодична система
Общи данни
Име, символ, Z	Антимон, Sb, 51
Група, период, блок	15, 5, p
Химическа серия	металоид
Електронна конфигурация	[Kr] 4d10 5s2 5p3
e- на енергийно ниво	2, 8, 18, 18, 5
CAS номер	7440-36-0
Свойства на атома
Атомна маса	121,760 u
Атомен радиус (изч.)	145 (133) pm
Ковалентен радиус	139±5 pm
Радиус на ван дер Ваалс	206 pm
Степен на окисление	5, 4, 3, 2, 1, −1, −2, −3​
Оксид	Sb2O5, Sb2O3 и Sb2O4 (амфотерни)
Електроотрицателност (Скала на Полинг)	2,05
Йонизационна енергия	I: 834 kJ/mol II: 1594,9 kJ/mol III: 2440 kJ/mol IV: 4260 kJ/mol (още)
Физични свойства
Агрегатно състояние	твърдо вещество
Алотропи	син, черен и жълт антимон
Кристална структура	ромбоедрична
Плътност	6697 kg/m3
Температура на топене	903,78 K (630,78 °C)
Температура на кипене	1908 K (1635 °C)
Моларен обем	18,181×10-6 m3/mol
Специф. топлина на топене	19,79 kJ/mol
Специф. топлина на изпарение	193,43 kJ/mol
Налягане на парата P (Pa) 1 10 102 103 104 105 T (K) 807 876 1011 1219 1491 1858
Скорост на звука	3420 m/s при 20 °C
Специф. топл. капацитет	207 J/(kg·K)
Специф. електропроводимост	2,5×106 S/m при 20 °C
Специф. ел. съпротивление	0,417 Ω.mm2/m при 20 °C
Топлопроводимост	24,4 W/(m·K)
Магнетизъм	диамагнитен
Модул на еластичност	55 GPa
Модул на срязване	20 GPa
Модул на свиваемост	42 GPa
Твърдост по Моос	3
Твърдост по Бринел	294 – 384 MPa
История
Откритие	(≈800 г.)
Най-дълготрайни изотопи
Изотоп ИР ПП ТР ПР 121Sb 57,36 % стабилен 123Sb 42,64 % стабилен 125Sb синт. 2,76 г. β- 125Te
Антимон в Общомедия

Антимонът е химичен елемент, означаван със символа Sb и притежаващ атомен номер 51 в периодичната система на елементите. По химични и физични свойства принадлежи към групата на металоидите. Притежава три алотропни модификации – стабилната бледосиня модификация е металоид, а жълтият и черният антимон са неметали. Антимонът се използва за производството на огнеустойчиви покрития, емайли, керамика, сплави, както и в състава на различни бои, лакове и гуми.

Характеристики

Свойства

Антимонът е елемент със сребристобял до бледосин цвят, твърдо, крехко и леснотопимо кристално вещество, притежаващо слаба електро- и топлопроводимост. Топи се и се изпарява при сравнително ниски температури. Характеризира се като металоид – по отношение на физичните си свойства прилича на метал, но химически не реагира като типичен метал. Може да бъде атакуван от окислително действащи киселини и халогени. Антимонът и неговите сплави, притежават необичайното свойство да разширяват обема си при охлаждане.

Антимонът геохимически се категоризира като халкофил, срещащ се в съединения със сяра, както и в състава на сплави с тежки метали като олово, мед и сребро.

Изотопи

Антимонът има два стабилни изотопа: ¹²¹Sb (разпространеност – 57,36%) и ¹²³Sb (разпространеност – 42,64%). Освен това има 35 радиоизотопа, като най-дълготрайният е ¹²⁵Sb, чийто период на полуразпад е 2,75 години. Освен това са характеризирани 29 метастабилни състояния. Най-стабилният от тях е ^120m1Sb, с период на полуразпад от 5,76 дни. Изотопите, които са по-леки от стабилния ¹²³Sb, са склонни да се разпадат чрез β+ разпад, а тези, които са по-тежки, са склонни да се разпадат чрез β− разпад, с някои изключения.

Наличие в природата

Изчисленията за запасите от антимон на Земята показват около 0,2 до 0,5 ppm (милионни части за единица маса). Според данни на New Scientist от 26 май 2007, световните запаси на планетата са достатъчни за период от 30 години.

Съединения

^{Този раздел е празен или е мъниче. Можете да помогнете на Уикипедия, като го разширите.}

История

Наименованието на антимона произлиза от неговото латинско название (stibium), което води и до по-различното му символно означение (Sb).

Производство

Тенденция в световния добив на антимон

Места за добив на антимон през 2005 г.

Антимонът не е широко разпространен елемент, но може да се открие в състава на над 100 минерала. В природата може да се намери чист антимон, но най-често се среща под формата на сулфид (Sb₂S₃) – минерала стибнит. Търговският продукт на антимона е под формата на блокове, парчета, гранули или отливки, както и прах, топчета или единични кристали.

През 2005 г., Китай е водещ производител на антимон и заема около 84 % от световния добив на този елемент, а след него на известно разстояние са ЮАР, Боливия, Таджикистан и Русия.

Държава	Тонове*	% от общия добив
Китай	126 000	84,0
ЮАР	6000	4,0
Боливия	5225	3,5
Таджикистан	4073	2,7
Русия	3000	2,0
Водещи 5	144 298	96,2
Общо за света	150 000	100,0
*Chiffres de 2003, métal contenue dans les minerais et concentrés, source: L'état du monde 2005

Приложение

Антимонът намира все по-голямо приложение в полупроводниковата индустрия – за производството на диоди, инфрачервени детектори и устройства, използващи ефекта на Хол. Като част от сплав, този металоид силно увеличава твърдостта и механичната устойчивост на оловото. Важно приложение на антимона е и като втвърдител на оловото в производството на акумулаторни батерии. Друга употреба е в производството на сплави с ниско съпротивление, оръжия, облицовка на кабели, кибритена индустрия, в състава на антипротозойни лекарствени препарати, припой и други.

Съединенията на антимона под формата на оксиди, сулфиди, натриеви антимонати и хлориди се използват за производството на огнеупорни покрития, емайлиране на керамика, стъкло, както и за производството на бои. Антимоновият триоксид (Sb₂O₃) е едно от най-широко използваните съединения, като съставка, която е устойчива на огън, а приложенията му включват производството на детски дрехи, играчки, самолетни и автомобилни тапицерии. Антимоновият сулфид е един от компонентите на кибритените клечки.

Естественият минерал на антимона – стибнит е използаван още от библейски времена в медицината и в козметиката. Стибнитът, все още, се използва за лекарство в някои развиващи се страни. Модерното му приложение, отново за медицински нужди, е при лечението на шистозомиазата.

Техника на безопасност

Това е чуплив елемент, така че по време на обработката му може да се образува замърсяващ прах. Дерматит, ренит, възпаление на горните дихателни пътища и конюнктивит са наблюдавани при работници, изложени на антимонов прах. Пневмокониоза, понякога съчетана с обструктивни белодробни промени, е описана след продължителни излагания. Непрекъснатият прием на ниски дози от този метал може да причини диария, повръщане и стомашни язви. Наблюдава се наличие на преходни гнойни кожни инфекции. Максимално допустимата концентрация във въздуха е 0,5 mg/m³.

Антимоновият триоксид може да доведе до увреждане на сърдечната функция, което може да бъде фатално.

Източници

Използвана литература

• Lide, D. R. Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds // CRC Handbook of Chemistry and Physics. 86th. Boca Raton (FL), CRC Press, 2005. ISBN 0-8493-0486-5. (на английски)
• House, James E. Inorganic chemistry. Academic Press, 2008. ISBN 0-12-356786-6. p. 502. (на английски)