Antimon
| Antimon | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Telaffuz | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Görünüm | simli parlak gri | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Standart atom ağırlığı Ar, std(Sb) | 121.760(1)[1] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Periyodik tablodaki Antimon | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Atom numarası (Z) | 51 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Grup | 15. grup (azot grubu) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Period | periyot 5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Blok | p-blok | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Element kategorisi | Metâloid | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektron konfigürasyonu | [Kr] 4d10 5s2 5p3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kabuk başına elektron | 2, 8, 18, 18, 5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Fiziksel özellikler | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| STP de Faz | katı | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Erime noktası | 903.78 K (630.63 °C, 1167.13 °F) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kaynama noktası | 1908 K (1635 °C, 2975 °F) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Yoğunluk (r.t. yakın) | 6.697 g/cm3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| sıvı olduğunda ( m.p.) | 6.53 g/cm3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Isı entalpisi | 19.79 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Buharlaştırma ısı | 193.43 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Molar ısı kapasitesi | 25.23 J/(mol·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Buhar basıncı
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Atom özellikleri | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Oksidasyon durumları | −3, −2, −1, 0,[2] +1, +2, +3, +4, +5 (bir amfoterik oksit) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektronegatiflik | Pauling ölçeği: 2.05 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| İyonlaşma enerjisi |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Atom yarıçapı | deneysel: 140 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kovalent yarıçapı | 139±5 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Van der Waals yarıçapı | 206 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
antimon spektral çizgileri | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Diğer özellikler | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kristal yapı | romboedrik | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Sesin hızı kalay çubuk | 3420 m/s (20 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Termal Genleşme | 11 µm/(m·K) (25 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Termal iletkenlik | 24.4 W/(m·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektriksel direnç | 417 nΩ·m (20 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Manyetik sıralama | diyamanyetik[3] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Manyetik alınganlık | −99.0·10−6 cm3/mol[4] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Young modülü | 55 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kayma modülü | 20 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Bulk modülü | 42 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mohs sertliği | 3.0 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Brinell sertliği | 294–384 MPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| CAS Numarası | 7440-36-0 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Tarihçe | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Keşfeden | Arap simyagerleri (MS 815'ten önce) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| antimon ana izotopları | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Antimon, sembolü Sb ve atom numarası 51 olan kimyasal bir elementtir. Parlak gri bir metaloid, doğada esas olarak sülfür mineral stibniti (Sb2S3) olarak bulunur. Antimon bileşikleri eski zamanlardan beri bilinmektedir ve genellikle Arapça adı kohl tarafından bilinen ilaç ve kozmetik olarak kullanılmak üzere toz haline getirilmiştir. Metalik antimon da biliniyordu, ancak keşfinde yanlış olarak kurşun olarak tanımlandı. Batıdaki metalin bilinen en eski tanımı 1540 yılında Vannoccio Biringuccio tarafından yazılmıştır. Bir süredir Çin, en büyük antimon ve bileşikleri üreticisi oldu ve çoğu üretim Hunan'daki Xikuangshan Madeni'nden geliyor. Antimonun rafine edilmesi için endüstriyel yöntemler, kavurma ve karbon ile indirgeme veya stibnitin demir ile doğrudan indirgenmesi ile yapılır.
Metalik antimon için en büyük uygulamalar kurşun ve kalaylı bir alaşım ve kurşun-asit pillerdeki kurşun antimon plakalarıdır. Antimonlu kurşun ve kalay alaşımları, lehimler, kurşunlar ve kayar yataklar için gelişmiş özelliklere sahiptir. Antimon bileşikleri, birçok ticari ve ev ürününde bulunan klor ve brom içeren yangın geciktiriciler için önemli katkı maddeleridir. Ortaya çıkan bir uygulama, mikroelektronikte antimon kullanımıdır.
Tarihçe
Antimon (III) sülfür, Sb2S3, MÖ 3100 gibi erken bir tarihte, predinastik Mısır'da kozmetik paleti icat edildiğinde göz kozmetiği (kohl) olarak tanındı.
Vazo'nun bir parçası olduğu söylenen ve M.Ö. 3000'lere dayanan antimondan yapılmış bir eser, Chaldea'nın Telloh'unda (bugünkü Irak'ın bir parçası), Mısır'da MÖ 2500 ile MÖ 2200 yılları arasında antimon kaplı bakır bir nesne bulunmuştur. Austen, 1892'de Herbert Gladstone tarafından yapılan bir konferansta, "günümüzdeki antimonun sadece yararlı bir vazoya dönüştürülemeyecek kadar kırılgan ve kristal bir metal olduğunu biliyoruz ve bu nedenle bu dikkat çekici 'bulunan' (eser) yukarıda bahsedilen) kaybolan antimon dövülebilir sanatını temsil etmelidir."
İngiliz arkeolog Roger Moorey, eserin gerçekten bir vazo olduğuna ikna olmamıştı, Selimkhanov'un Tello nesnesini (1975'te yayınlandı) analiz ettikten sonra "metali Transkafkasya doğal antimonuyla ilişkilendirmeye çalıştı" ve " Transkafkasya'daki antimon nesnelerinin tümü küçük kişisel süs eşyalarıdır. " Bu, kaybolan bir sanatın "antimonu dövülebilir kılma" kanıtını zayıflatır.
Roma bilgini Pliny Elder, Doğal Tarihinde antimon sülfürü tıbbi amaçlar için hazırlamanın çeşitli yollarını tanımladı. Yaşlı Pliny ayrıca "erkek" ve "kadın" antimon biçimleri arasında bir ayrım yaptı; erkek form muhtemelen sülfürken, üstün, daha ağır ve daha az ufalanabilir oluken kadın formunun doğal metalik antimon olduğundan şüphelenilmektedir.
Yunan doğa bilimci Pedanius Dioscorides, antimon sülfürün bir hava akımı ile ısıtılarak kavranabileceğini belirtti. Bunun metalik antimon ürettiği düşünülmektedir.
Antimonun kasti izolasyonu, MS 815'ten önce Jabir ibn Hayyan tarafından tarif edilmiştir. Antimonu izole etmek için bir prosedürün açıklaması daha sonra Vannoccio Biringuccio'nun 1540 De De pirotechnia kitabında Agricola, De re metallica'nın daha ünlü 1556 kitabından önce verilmektedir. Bu bağlamda Agricola, metalik antimonun keşfiyle sıklıkla yanlış itibar görmektedir. Metalik antimonun hazırlanmasını anlatan Currus Triumphalis Antimonii (Antimon Zafer Savaş Arabası) kitabı 1604'te Almanya'da yayınlandı. 15. yüzyılda Basilius Valentinus adı altında yazılan bir Benedictine rahip tarafından yazıldığı iddia edildi; eğer otantik olmasaydı, Biringuccio'dan önce gelirdi.
Metal antimon 1615 yılında Alman kimyager Andreas Libavius tarafından biliniyordu ve erimiş antimon sülfür, tuz ve potasyum tartarat karışımına demir ilave edilerek elde edildi. Bu prosedür, kristalin veya yıldızlı bir yüzeye sahip antimon üretti.
Phlogiston teorisindeki zorlukların ortaya çıkmasıyla antimonun, diğer metaller gibi sülfitler, oksitler ve diğer bileşikleri oluşturan bir element olduğu kabul edildi.
Dünya kabuğunda doğal olarak oluşan saf antimonun ilk keşfi 1783'te İsveçli bilim adamı ve yerel maden bölgesi mühendisi Anton von Swab tarafından tanımlandı; tip-örnek İsveç, Västmanland, Sala'daki Bergslagen madencilik bölgesindeki Sala Gümüş Madeninden toplanmıştır.
Karakteristikleri
Özellikleri
Antimon, piknikonlar denilen elementlerden biri olan periyodik tablonun 15. grubunun bir üyesidir ve elektronegatifliği 2.05'dir. Periyodik eğilimlere göre, kalay veya bizmuttan daha elektronegatif ve tellür veya arsenikten daha az elektronegatiftir. Antimon, oda sıcaklığında havada stabildir, ancak antimon trioksit, Sb2O3 üretmek için ısıtıldığında oksijen ile reaksiyona girer.
Antimon, sert nesneler yapmak için çok yumuşak olan 3 Mohs ölçeği sertliğine sahip gümüşi, parlak gri bir metaloittir; Çin'in Guizhou eyaletinde 1931'de antimon paraları verildi, ancak dayanıklılık zayıftı ve darphane kısa süre sonra kesti. Antimon asitlerin saldırısına karşı dayanıklıdır.
Dört antimon allotropu bilinmektedir: kararlı bir metalik form ve üç metastabil form (patlayıcı, siyah ve sarı). Elemental antimon kırılgan, gümüş-beyaz parlak bir metaloittir. Yavaş soğuduğunda erimiş antimon, arsenikin gri allotropu ile izomorfik olan trigonal bir hücrede kristalleşir. Antimon triklorürün elektrolizinden nadir bir patlayıcı antimon formu oluşturulabilir. Keskin bir aletle çizildiğinde, ekzotermik bir reaksiyon meydana gelir ve beyaz dumanlar metalik antimon formları olarak verilir; bir havanda bir havaneli ile ovulduğunda, güçlü bir patlama meydana gelir. Antimon buharının hızlı soğutulması üzerine siyah antimon oluşur. Kırmızı fosfor ve siyah arsenik ile aynı kristal yapısına sahiptir; havada oksitlenir ve kendiliğinden tutuşabilir. 100 °C'de yavaş yavaş kararlı forma dönüşür. Antimonun sarı allotropu en dengesizdir. Sadece stibinin (SbH3) -90 °C'de oksidasyonu ile üretilmiştir. Bu sıcaklığın üstünde ve ortam ışığında, bu metastabil allotrop daha kararlı siyah allotropa dönüşür.
Elemental antimon, katmanların kaynaşmış, karıştırılmış, altı üyeli halkalardan oluştuğu katmanlı bir yapıya (uzay grubu R3m No. 166) sahiptir. En yakın komşuları düzensiz bir oktahedral kompleks oluşturur ve her bir çift katmandaki üç atom, bir sonraki üç atomdan biraz daha yakındır. Bu nispeten yakın ambalajlama, 6.697 g/cm3'lük yüksek bir yoğunluğa yol açar, ancak katmanlar arasındaki zayıf bağlanma, düşük sertlik ve antimon kırılganlığına yol açar.
İzotopları
Antimonun iki kararlı izotopu vardır: doğal bolluğu %57.36 olan 121Sb ve doğal bolluğu% 42.64 olan 123Sb. Ayrıca en uzun ömürlü 125Sb olan ve 2.75 yıllık yarılanma ömrüne sahip 35 radyoizotop vardır. Ek olarak, 29 metastabil durum karakterize edilmiştir. Bunlardan en kararlı olanı, yarı ömrü 5.76 gün olan 120m1Sb'dir. Kararlı 123Sb'den daha hafif olan izotoplar, bazı istisnalar dışında, β+ çürümeyle çürümeye eğilimlidir ve daha ağır olanlar β− çürümeyle çürümeye eğilimlidir.
Oluşum
Yerkabuğundaki antimon bolluğunun milyonda 0.2 ila 0.5 parça, milyonda 0.5 parça talyum ve 0.07 ppm'de gümüş ile karşılaştırılabileceği tahmin edilmektedir. Bu element bol olmasa da, 100'den fazla mineral türünde bulunur. Antimon bazen doğal olarak bulunur (örneğin Antimon Zirvesi üzerinde), ancak daha sık olarak baskın cevher minerali olan sülfid stibnitinde (Sb2S3) bulunur.
Bileşikler
Antimon bileşikleri genellikle oksidasyon durumlarına göre sınıflandırılır: Sb(III) ve Sb(V). +5 oksidasyon durumu daha kararlıdır.
Oksitler ve hidroksitler
Antimon trioksit, antimon havada yakıldığında oluşur. Gaz fazında, bileşiğin molekülü Sb
4O
6'dır, ancak yoğunlaşma üzerine polimerize olur. Antimon pentoksit (Sb
4O
10) sadece konsantre nitrik asit ile oksidasyonla oluşturulabilir. Antimon ayrıca hem Sb(III) hem de Sb(V) içeren karışık değerli bir oksit, antimon tetroksit (Sb
2O
4) oluşturur. Fosfor ve arsenik oksitlerin aksine, bu oksitler amfoteriktir, iyi tanımlanmış oksoasitler oluşturmaz ve antimon tuzları oluşturmak için asitlerle reaksiyona girer.
Antimon asidi Sb(OH)
3 bilinmemektedir, fakat konjugat baz sodyum antimonit ([Na
3SbO
3]
4), sodyum oksit ve Sb
4O
6 kaynaştırma üzerine oluşur. Geçiş metali antimonitleri de bilinmektedir. Antimonik asit sadece hidrat HSb(OH)
6 olarak bulunur ve antimonat anyonu Sb(OH)−
6 olarak tuzlar oluşturur. Bu anyonu ihtiva eden bir çözelti dehidre edildiğinde, çökelti karışık oksitler içerir.
Birçok antimon cevheri, stibnit (Sb
2S
3), pirrarrit (Ag
3SbS
3), zinkenit, jamesonit ve boulangerit dahil olmak üzere sülfürlerdir. Antimon pentasülfid stokiyometrik değildir ve +3 oksidasyon durumunda ve S-S bağlarında antimon içerir. [Sb
6S
10]2−
ve [Sb
8S
13]2−
gibi çeşitli tioantimonidler bilinmektedir.
Halitler
Antimon, iki halojenür serisi oluşturur: SbX
3 ve SbX
5. Tribürler SbF
3, SbCl
3, SbBr
3 ve SbI
3, trigonal piramidal moleküler geometriye sahip moleküler bileşiklerdir.
Triflorür SbF
3, Sb
2O
3'ün HF ile reaksiyonu yoluyla hazırlanır:
- Sb
2O
3 + 6 HF → 2 SbF
3 + 3 H
2O
Lewis asidiktir ve SbF−
4 ve SbF−
4 kompleks anyonlarını oluşturmak için florür iyonlarını kolayca kabul eder. Erimiş SbF
3 zayıf bir elektrik iletkendir. Triklorür SbCl
3, Sb
2S
3'ü hidroklorik asit içinde çözerek hazırlanır:
- Sb
2S
3 + 6 HCl → 2 SbCl
3 + 3 H
2S
Pentahalidler SbF
5 ve SbCl
5, gaz fazında trigonal bipiramidal moleküler geometriye sahiptir, ancak sıvı fazda SbF
5 polimeriktir, oysa SbCl
5 monomeriktir. SbF
5, süperasit floroantimonik asidi ("H2SbF7") yapmak için kullanılan güçlü bir Lewis asididir.
Oksihalitler antimon için arsenik ve fosfordan daha yaygındır. Antimon trioksit, konsantre asit içinde çözülerek SbOCl ve (SbO)
2SO
4 gibi oksoantimonil bileşikleri oluşturur.
Antimonidler, hidridler ve organoantimon bileşikleri
Bu sınıftaki bileşikler genellikle Sb3− türevleri olarak tarif edilir. Antimon, indiyum antimonid (InSb) ve gümüş antimonid (Ag
3Sb) gibi metallerle antimonidler oluşturur. Na3Sb ve Zn3Sb2 gibi alkali metal ve çinko antimonidler daha reaktiftir. Bu antimonitlerin asit ile işlenmesi, oldukça kararsız gaz stibini SbH
3'ü üretir:
- Sb3−
+ 3 H+
→ SbH
3
Stibine ayrıca Sb3+
işlenerek de üretilebilir. sodyum borohidrid gibi hidrit reaktifleri ile tuzlar. Stibine oda sıcaklığında kendiliğinden ayrışır. Stibin pozitif bir oluşum ısısına sahip olduğundan, termodinamik olarak kararsızdır ve bu nedenle antimon doğrudan hidrojen ile reaksiyona girmez.
Organoantimon bileşikleri tipik olarak antimon halidlerin Grignard reaktifleri ile alkilasyonuyla hazırlanır. Karışık kloro-organik türevler, anyonlar ve katyonlar dahil olmak üzere hem Sb(III) hem de Sb(V) merkezleri ile çok çeşitli bileşikler bilinmektedir. Örnekler arasında Sb(C6H5)3 (trifenilstibin), Sb2(C6H5)4 (bir Sb-Sb bağı ile) ve siklik [Sb(C6H5)]n bulunur. Beş-eşgüdümlü organoantimon bileşikleri yaygındır, örnekler Sb(C6H5)5 ve birkaç ilişkili haliddir.
Üretim
En iyi üreticiler ve üretim hacimleri
İngiliz Jeoloji Araştırması (BGS), 2005 yılında Çin'in dünya payının yaklaşık %84'ü ile en iyi antimon üreticisi olduğunu ve bunu Güney Afrika, Bolivya ve Tacikistan tarafından uzaktan takip ettiğini bildirdi. Hunan eyaletindeki Xikuangshan Madeni, tahmini 2,1 milyon metrik ton yatağı ile Çin'in en büyük mevduatına sahip.
ABD Jeoloji Araştırması'na göre 2016 yılında Çin, toplam antimon üretiminin %76,9'unu oluştururken, onu %6,9 ile Rusya, %6,2 ile Tacikistan izledi.
| Ülke | Ton | % Toplam |
|---|---|---|
| 100,000 | 76.9 | |
| 9,000 | 6.9 | |
| 8,000 | 6.2 | |
| 4,000 | 3.1 | |
| 3,500 | 2.7 | |
| Top 5 | 124,500 | 95.8 |
| Toplam dünya | 130,000 | 100.0 |
Çin'in antimon üretiminin, kirlilik kontrolünün bir parçası olarak madenler ve izabe tesislerinin hükümet tarafından kapatılması nedeniyle gelecekte düşmesi bekleniyor. Özellikle 2015 yılı Ocak ayında yürürlüğe giren “Stanum, Antimon ve Merkür için Emisyon Standartları” revize edilen yeni bir çevre koruma yasası nedeniyle, ekonomik üretimin önündeki engeller daha yüksektir. Çin Ulusal İstatistik Bürosu'na göre, Eylül 2015'e kadar Hunan eyaletindeki (Çin'deki en büyük antimon rezervine sahip eyalet) antimon üretim kapasitesinin %50'si kullanılmamıştı.
Roskill'in raporuna göre, Çin'de rapor edilen antimon üretimi düştü ve önümüzdeki yıllarda artması pek olası değil. Çin'de yaklaşık on yıldır önemli bir antimon yatağı gelişmemiştir ve kalan ekonomik rezervler hızla tükenmektedir.
Rezervler
USGS istatistiklerine göre, mevcut küresel antimon rezervleri 13 yıl içinde tükenecek. Ancak USGS daha fazla kaynak bulunacağını düşünüyor.
| Ülke | Rezervler (tonlarca antimon içeriği) |
% Toplam |
|---|---|---|
| 950,000 | 47.81 | |
| 350,000 | 17.61 | |
| 310,000 | 15.60 | |
| 140,000 | 7.05 | |
| 60,000 | 3.02 | |
| 50,000 | 2.52 | |
| 27,000 | 1.36 | |
| Other countries | 100,000 | 5.03 |
| Toplam dünya | 1,987,000 | 100.0 |
Üretim süreci
Cevherlerden antimon çıkarılması, cevherin kalitesine ve bileşimine bağlıdır. Çoğu antimon sülfür olarak çıkarılır; düşük dereceli cevherler köpük flotasyonu ile konsantre edilirken, yüksek dereceli cevherler 500-600 °C'ye ısıtılır, stibnitin erime ve gang minerallerinden ayrıldığı sıcaklık. Antimon hurda demir ile indirgenerek ham antimon sülfitten izole edilebilir.
- Sb
2S
3 + 3 Fe → 2 Sb + 3 FeS
Sülfit bir okside dönüştürülür; ürün daha sonra bazen geri kazanılan uçucu antimon(III) oksidin buharlaştırılması amacıyla kavrulur. Bu malzeme genellikle doğrudan ana uygulamalar için kullanılır, safsızlıklar arsenik ve sülfürdür. Antimon, oksijenden karbotermal bir indirgeme ile izole edilir:
- 2 Sb
2O
3 + 3 C → 4 Sb + 3 CO
2
Uygulamalar
Antimonun yaklaşık %60'ı alev geciktiricilerde tüketilir ve %20'si piller, düz yataklar ve lehimler için alaşımlarda kullanılır.
Alev geciktiriciler
Antimon esas olarak, halojen içeren polimerler hariç, her zaman halojenli alev geciktiricilerle kombinasyon halinde alev geçirmez bileşikler için trioksit olarak kullanılır. Antimon trioksitin alev geciktirici etkisi, hidrojen atomları ile ve muhtemelen oksijen atomları ve OH radikalleri ile reaksiyona giren ve böylece yangını önleyen halojenli antimon bileşiklerinin oluşumu ile üretilir. Bu alev geciktiricilere yönelik pazarlar arasında çocuk giysileri, oyuncaklar, uçaklar ve otomobil koltuk kılıfları bulunmaktadır. Hafif uçak motor kapakları gibi maddeler için fiberglas kompozitlerdeki polyester reçinelere de eklenirler. Reçine, harici olarak oluşturulan bir alev varlığında yanar, ancak harici alev çıkarıldığında söner.
Alaşımlar
Antimon, sertliğini ve mekanik mukavemetini artırarak kurşun ile son derece kullanışlı bir alaşım oluşturur. Kurşun içeren çoğu uygulama için, alaşım metal olarak değişen miktarlarda antimon kullanılır. Kurşun asitli akülerde, bu ilave plaka gücünü ve şarj özelliklerini geliştirir. Yelkenli tekneler için kurşun ağırlıkları 600 lbs ile 8000 lbs arasında; kurşun omurganın sertliğini ve gerilme mukavemetini arttırmak için antimon, hacimce %2 ile %5 arasında kurşun ile karıştırılır. Antimon, sürtünme önleyici alaşımlarda (Babbitt metal gibi), mermi ve kurşun atışta, elektrik kablo kılıfında, tip metalde (örneğin, linotip baskı makineleri için), lehimde (bazı "kurşunsuz" lehimler %5 Sb içerir), kalayda ve borularının imalatında düşük kalay içeriğine sahip sertleşen alaşımlarda.
Diğer uygulamalar
Diğer üç uygulama dünyanın geri kalanının neredeyse tamamını tüketmektedir. Bir uygulama, polietilen tereftalat üretimi için bir dengeleyici ve katalizördür. Bir diğeri, çoğunlukla TV ekranları için camdaki mikroskobik kabarcıkların çıkarılması için bir inceltici maddedir. antimon iyonları oksijen ile etkileşir ve ikincisinin kabarcık oluşturma eğilimini bastırır. Üçüncü uygulama pigmentlerdir.
Antimon, diyotlar, kızılötesi detektörler ve Hall etkili cihazlar için n tipi silikon yonga plakalarında bir katkı maddesi olarak yarı iletkenlerde giderek daha fazla kullanılmaktadır. 1950'lerde, n-p-n alaşımı birleşme transistörlerinin yayıcıları ve toplayıcıları, kurşun-antimon alaşımından küçük tanecikler ile katılmıştır. İndiyum antimonid, orta kızılötesi dedektörler için bir malzeme olarak kullanılır.
Biyoloji ve tıbbın antimon için çok az kullanımı vardır. Antimon olarak bilinen antimon içeren tedaviler emetik olarak kullanılır. Antimon bileşikleri antiprotozoan ilaçlar olarak kullanılır. Potasyum antimonil tartarat veya tartar emetik, bir zamanlar 1919'dan itibaren bir anti-schistosomal ilaç olarak kullanıldı. Daha sonra yerini praziquantel aldı. Antimon ve bileşikleri, geviş getiren hayvanlarda cilt yumuşatıcı olarak antiomalin ve lityum antimon tiyomalat gibi çeşitli veteriner preparatlarında kullanılır. Antimon, hayvanlarda keratinize dokular üzerinde besleyici veya iyileştirici bir etkiye sahiptir.
Meglumin antimoniat gibi antimon bazlı ilaçlar da evcil hayvanlarda leishmaniasis tedavisi için tercih edilen ilaçlar olarak kabul edilir. Ne yazık ki, düşük terapötik endekslere sahip olmanın yanı sıra, ilaçlar, bazı Leishmania amastigotlarının bulunduğu kemik hastalığına çok az nüfuz eder ve hastalığı tedavi eder - özellikle visseral form - çok zordur. Bir antimon hapı olarak temel antimon bir zamanlar ilaç olarak kullanıldı. Yutma ve eliminasyondan sonra başkaları tarafından tekrar kullanılabilir.
Antimon(III) sülfür, bazı güvenlik kipritleri kafalarında kullanılır. Antimon sülfürler, otomotiv fren balatası malzemelerindeki sürtünme katsayısının dengelenmesine yardımcı olur. Antimon kurşun, kurşun izleri, boya, cam sanatı ve emayede bir opaklaştırıcı olarak kullanılır. Antimon-124, nötron kaynaklarında berilyum ile birlikte kullanılır; antimon-124 tarafından yayılan gama ışınları, berilyumun fotodisintegrasyonunu başlatır. Yayılan nötronların ortalama enerjisi 24 keV'dur. Doğal antimon başlangıç nötron kaynaklarında kullanılır.
Önlemler
Antimon ve bileşiklerinin insan ve çevre sağlığı üzerindeki etkileri büyük farklılıklar göstermektedir. Elemental antimon metal, insan ve çevre sağlığını etkilemez. Antimon trioksitin (ve antimon tozu gibi benzer az çözünür Sb (III) toz parçacıklarının) solunması zararlı olarak kabul edilir ve kansere neden olduğundan şüphelenilir. Bununla birlikte, bu etkiler sadece dişi sıçanlarda ve yüksek toz konsantrasyonlarına uzun süre maruz kaldıktan sonra gözlenir. Etkilerin, antimon iyonlarına maruz kalmayacak şekilde bozulmuş akciğer klerensi, akciğer aşırı yüklenmesi, iltihaplanma ve sonuçta tümör oluşumuna yol açan zayıf çözünür Sb partiküllerinin solunmasıyla ilişkilendirildiği varsayılmaktadır (OECD, 2008). Antimon klorürler cildi aşındırır. Antimonun etkileri arsenik ile karşılaştırılamaz; bunun nedeni, alım, metabolizma ve arsenik ve antimon arasındaki atılım arasındaki önemli farklılıklar olabilir.
Oral emilim için, ICRP (1994) tartar emetik için %10 ve diğer tüm antimon bileşikleri için %1 değerlerine sahiptir. Metaller için deri emiliminin en fazla %1 olduğu tahmin edilmektedir (HERAG, 2007). Antimon trioksit ve diğer az çözünür Sb(III) maddelerin (antimon tozu gibi) inhalasyon emilimi %6.8 (OECD, 2008) iken Sb (V) maddeleri için < %1'lik bir değer elde edilir. Antimon (V), kantitatif olarak hücrede antimon (III) 'e indirgenmez ve her iki tür de aynı anda bulunur.
Antimon esas olarak idrar yoluyla insan vücudundan atılır. Antimon ve bileşikleri, leishmaniasis hastalarını tedavi etmek için kasıtlı olarak kullanılan bir ön ilaç olan antimon potasyum tartrat ("tartar emetik") hariç akut insan sağlığı etkilerine neden olmaz.
Antimon tozuyla uzun süreli cilt teması dermatite neden olabilir. Bununla birlikte, Avrupa Birliği düzeyinde, gözlenen cilt döküntülerinin maddeye özgü olmadığı, büyük olasılıkla ter kanallarının fiziksel olarak bloke edilmesinden dolayı kabul edildi (ECHA / PR / 09/09, Helsinki, 6 Temmuz 2009). Antimon tozu da havaya yayıldığında patlayıcı olabilir; dökme bir katı halindeyken yanıcı değildir.
Toksisite
Bazı antimon bileşikleri toksik, özellikle antimon trioksit ve antimon potasyum tartarat gibi görünmektedir. Etkiler arsenik zehirlenmesine benzer olabilir. Mesleki maruziyet solunum yolu tahrişine, pnömokonyoza, ciltte antimon lekelerine, gastrointestinal semptomlara ve kardiyak aritmilere neden olabilir. Ek olarak, antimon trioksit insanlar için potansiyel olarak kanserojendir.
İnsanlarda ve hayvanlarda soluma, oral veya antimon ve antimon bileşiklerine maruz kalmanın ardından olumsuz sağlık etkileri gözlenmiştir. Antimon toksisitesi tipik olarak ya mesleki maruziyete bağlı olarak, tedavi sırasında veya kazayla yutulmadan kaynaklanır. Antimonun vücuda cilt yoluyla girip giremeyeceği belirsizdir.
Kaynak
- ↑ Meija, Juris; et al. (2016). "Elementlerin Atom Ağırlıkları 2013 (IUPAC Teknik Raporu)". Saf ve Uygulamalı Kimya. 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305.
- ↑ Anastas Sidiropoulos. "Studies of N-heterocyclic Carbene (NHC) Complexes of the Main Group Elements" (PDF). p. 39.
- ↑ Lide, D. R., ed. (2005). "Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds". CRC Handbook of Chemistry and Physics (PDF) (86th ed.). Boca Raton (FL): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5.
- ↑ Weast, Robert (1984). CRC, Handbook of Chemistry and Physics. Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing. pp. E110. ISBN 0-8493-0464-4.