Antimoni on kemiallinen alkuaine. Sen kemiallinen merkki on Sb. Symboli Sb tulee alkuaineen latinankielisestä nimestä "stibium". Sen järjestysluku on 51. Sen atomimassa on 121,8. Se on siniharmaa alkuaine, joka on jonkin verran myrkyllinen.

 

Ominaisuudet

Antimoni on metalloidin kaltainen alkuaine, jonka ulkonäkö on siniharmaa tai hopeanhohtoinen. Se on hauras ja hauras metalli, joka ei ole yhtä taipuisa kuin tyypilliset metallit. Antimonin tiheys on noin 6,7 g/cm³. Sen sulamispiste on noin 630 °C ja kiehumispiste noin 1587 °C. Elektronikonfiguraatio on [Kr] 4d10 5s2 5p3, ja tavallisimmat hapetusluvut ovat +3 ja +5.

Luonnossa esiintyminen ja mineraalit

Antimoni esiintyy luonnossa pääasiassa sulfidi‑mineraalina stibiittina (Sb2S3). Myös natriumin muodossa esiintyvä puhdas antimonin metalli on harvinaista. Antimonia louhitaan stibiitista, ja malmeista erotetaan ensin rikkipitoisuuksia polttamalla tai rikkaiden yhdisteiden käsittelyllä ennen metallisen antimonin talteenottoa.

Valmistus ja jalostus

Tyypillinen valmistusmenetelmä on stibiitin paistaminen, jolloin saadaan antimonin oksideja, joita voidaan sitten pelkistää esimerkiksi hiilellä tai raudalla metalliseksi antimoniksi. Teollisesti antimonia voidaan myös puhdistaa elektrolyyttisesti tai kemiallisin menetelmin.

Yhdisteet ja kemia

  • Antimonitrioksidi (Sb2O3) on yleinen teollinen yhdiste, jota käytetään esimerkiksi palonestoaineissa.
  • Antimonisulfiidi (Sb2S3) muodostaa stibiitin, joka on tärkein luonnonmineraali.
  • Antimonilla muodostuu myös halogeeni‑yhdisteitä (esim. SbCl3) ja oksideja (Sb2O5) sekä orgaanisia antimoniyhdisteitä, joita on käytetty erilaisissa sovelluksissa.

Käyttö

Antimonilla on monia teollisia käyttökohteita. Tärkeimpiä ovat:

  • palonestoaineet ja savunestoaineet (erityisesti Sb2O3 yhdistetään usein halogeenipohjaisiin palonestoaineisiin);
  • seosaineet, esim. lyijy‑antimoni-seokset akkuissa, lyijypaloissa ja juotoksissa antavat kovuutta ja kulutuskestävyyttä;
  • elektroniikassa ja puolijohdeteollisuudessa antimonia käytetään dopantteina ja joissain tapauksissa puolijohdemateriaalina;
  • lasin ja keramiikan valmistuksessa väriaineena ja ominaisuuksia muuttavana aineena;
  • lääketieteessä historiallisesti käytettiin antimoniyhdisteitä tietyissä loissairauksien hoidoissa (esim. leishmaniaasiin), mutta monet näistä käytännöistä ovat vähentyneet turvallisuussyistä.

Toksisuus ja turvallisuus

Antimoni ja sen yhdisteet ovat jossain määrin myrkyllisiä. Akuutti altistus voi aiheuttaa hengitysteiden ärsytystä, pahoinvointia, oksentelua ja ripulia. Pitkäaikainen altistus, erityisesti hengitysteitse, voi johtaa keuhko‑ongelmiin, ihomuutoksiin ja muuhun krooniseen toksisuuteen. Antimonitrioksidia (Sb2O3) on tutkittu mahdollisena karsinogeenina; kansainväliset arvioinnit ovat luokitelleet sen mahdollisesti karsinogeeniseksi ihmiselle, joten sen käsittelyssä on noudatettava varovaisuutta.

Käytännön turvallisuustoimia ovat suojavarusteiden (hengityssuojain, suojakäsineet, suojalasit) käyttäminen, hyvä ilmanvaihto ja huolellinen työhygienia. Työturvallisuusmääräykset ja altistuksen raja‑arvot vaihtelevat maittain, joten on tärkeää noudattaa paikallisia ohjeita ja turvallisuustiedotteita (SDS).

Isotoopit ja käyttö tutkimuksessa

Luonnollisella antimonilla on kaksi vakaa isotooppia: 121Sb ja 123Sb, jotka esiintyvät luonnossa noin 57 % ja 43 % suhteissa. Lisäksi on useita radioaktiivisia isotooppeja, joita käytetään tutkimuksissa ja teollisuudessa esimerkiksi merkkiaineina ja spektrometrisissa mittauksissa.

Ympäristövaikutukset

Antimoni sitoutuu usein maaperään ja sedimentteihin ja liikkuu ympäristössä hitaasti. Kuitenkin kylvetyt tai päästöt sisältävät yhdisteet voivat olla haitallisia kaloille ja muille vesieliöille. Siksi päästöjen hallinta ja jätteiden asianmukainen käsittely ovat tärkeitä ympäristön suojelemiseksi.

Yhteenvetona antimoni on teollisesti hyödyllinen metalloidimainen alkuaine, jolla on laaja kirjo käyttötarkoituksia, mutta jonka käsittelyssä on huomioitava myrkyllisyys ja ympäristövaikutukset.