Antimony

Ominaisuudet

Fysikaaliset ominaisuudet

Antimonilla on neljä allotrooppia. Antimonin yleinen allotrooppi on sinivalkoinen metalloidi. Jauheena se näyttää mustalta. Se on haurasta, pehmeää ja kiiltävää. Keltainen ja musta antimoni ovat epävakaita epämetalleja. Keltaista antimonia esiintyy vain hyvin kylmissä lämpötiloissa. Sitä valmistetaan hapettamalla stibiinistä. Se muuttuu mustaksi antimoniksi, kun siihen kohdistuu valoa tai kun se on lämpimämpää. Mustaa antimonia valmistetaan tavallisesti kuumentamalla metallista antimonia kiehuvaksi ja jäähdyttämällä höyryt sitten hyvin nopeasti. Se voi syttyä itsestään (ilman sytytyslähdettä, kuten kipinää tai liekkiä). Se myös syöpyy helposti. On olemassa toinenkin räjähtävä antimonin muoto, joka valmistetaan elektrolyysillä antimonitrikloridista. Tämä antimoni räjähtää muuttuessaan metalliseksi. Kemiallisia reaktioita ei tapahdu, vaan antimonikiteen atomit järjestäytyvät uudelleen. Kun puhutaan antimonista, tarkoitetaan yleensä sinivalkoista metalloidimuotoa, koska se on yleisin.

Antimonia esiintyy luonnossa kahtena stabiilina (ei radioaktiivisena) isotooppina. Sb-123 ja Sb-121

Kemialliset ominaisuudet

Antimoni on melko reagoimaton alkuaine. Se ei liukene helposti happoihin. Se voi liueta hapettaviin happoihin, kuten typpi- tai rikkihappoon. Se ei syövy helposti ilmassa, vaikka musta allotrooppi voi syövyttää. Antimoni palaa ilmassa muodostaen antimonitrioksidia. Ylimääräisessä ilmassa se palaa antimonitetroksidiksi.

Kemialliset yhdisteet

Antimoni muodostaa kemiallisia yhdisteitä kolmessa hapetusasteessa: -3, +3 ja +5. -3-yhdisteitä kutsutaan antimonideiksi. Niitä valmistetaan reagoimalla antimonia muiden metallien kanssa. Ne reagoivat happojen kanssa muodostaen myrkyllisen ja epävakaan kaasun stibiinin. +3-yhdisteet ovat yleisimpiä. Ne ovat heikkoja hapettimia. Ne ovat jokseenkin kovalenttisia, ja niiden sulamispisteet ovat alhaiset. Antimonitrikloridi on väritön ja pehmeä kiinteä aine, jolla on voimakas haju. Antimonitrioksidi on valkoinen kiinteä aine, joka liukenee vähän veteen. Muut antimoni(III)-halogenidit reagoivat veden kanssa antimonitrifluoridia lukuun ottamatta. +5-yhdisteet ovat voimakkaita hapettimia. Antimonipentafluoridi on erittäin reaktiivinen, samoin kuin antimonipentoksidi.

-3 yhdisteet

-3 yhdisteet ovat pelkistäviä aineita. Antimonidien ominaisuudet ovat seosten ja suolojen väliltä.

• Alumiiniantimonidi, musta kiinteä
• Antimonidi, Sb^3- -ioni
• Stibiini, epästabiili väritön kaasu, jota syntyy, kun antimonidit reagoivat happojen kanssa.
• Sinkkiantimonidi, harmaa kiinteä aine

+3 yhdisteet

+3-yhdisteet ovat heikkoja hapettimia. Ne ovat kovalenttisia. Useimmat niistä ovat värittömiä tai vaaleankeltaisia kiinteitä aineita. Ne ovat yleisimpiä antimoniyhdisteitä.

• Antimonitribromidi, väritön kiinteä aine, reagoi veden kanssa.
• Antimonitrikloridi, väritön tai vaaleankeltainen pehmeä kiinteä aine, reagoi veden kanssa.
• Antimonitrifluoridi, vaaleanharmaa kiinteä aine, liukenee veteen.
• Antimonitrijodidi, keltainen kiinteä aine, reagoi veden kanssa.
• Antimonitrioksidi, valkoinen kiinteä aine, yleisin antimoniyhdiste.
• Antimonitrisulfidi, harmaa kiinteä aine, syttyvää

Sekoitettu hapetusaste

Antimonitetroksidissa antimoni on sekä +3- että +5-hapetusasteessa.

+5 yhdistettä

+5-yhdisteet ovat voimakkaita hapettimia. Ne ovat harvinaisia.

• Antimonipentakloridi, vaaleankeltainen neste
• Antimonipentafluoridi, väritön öljymäinen neste
• Antimonipentoksidi, keltainen kiinteä aine

 
Jauhemainen antimoni  


Antimonitrioksidi  


Antimonitrikloridi  


Antimonisulfidi  

Historia

Antimonisulfidi tunnettiin jo pitkään. Egyptistä ja Kaldeasta löydettiin antimonilla päällystettyjä ja antimonista valmistettuja esineitä. Antimoni mainittiin Euroopassa ensimmäisen kerran vuonna 1540. Ensimmäinen kotimainen antimoni löydettiin Ruotsista vuonna 1783. Antimonisulfidi ja antimoni sekoitettiin joskus antiikin aikana. On kiistanalaista, mitä antimonin alkuperäinen nimi "stibium" tarkoitti.

 

Esiintyminen

Antimoni ei ole yleistä. Sitä esiintyy suunnilleen yhtä usein kuin talliumia. Sitä on kuitenkin melko helppo saada, ja sitä on monissa mineraaleissa. Antimonia esiintyy joskus alkuaineena, mutta tavallisesti se esiintyy stibniittinä, antimonisulfidimineraalina. Stibniitti on antimonin tärkein malmi. Kiina on suurin antimonin tuottaja; se tuottaa 84 prosenttia kaikesta antimonista. Muita antimonia valmistavia maita ovat Etelä-Afrikka, Bolivia ja Kirgisia. Antimonia ei käytetä ihmiskehossa.

Stibniitti, antimonin sulfidimineraali.  

Tuotanto

Antimonia valmistetaan stibniitistä kuumentamalla sitä ilmalla. Näin saadaan antimonitrioksidia. Koska se kuumenee niin paljon, antimonitrioksidi haihtuu. Muut stibniittimalmissa olevat metallioksidit eivät haihdu. Antimonitrioksidikaasu tiivistetään astiaan. Antimonitrioksidi kuumennetaan sitten hiilen kanssa, jolloin saadaan hiilidioksidia ja antimonia. Toinen tapa valmistaa antimonia on lämmittää stibniitti rautaromun kanssa. Tällöin saadaan rauta(II)sulfidia ja antimonia. Antimoni erotetaan ja käytetään.

 

Käyttää

Noin puolet kaikesta antimonista käytetään liekinestoon käytettävän antimonitrioksidin valmistukseen.

Se muodostaa seoksen lyijyn kanssa. Tämä seos, 5 % antimonia ja 95 % lyijyä, on kovempaa kuin puhdas lyijy. Sitä käytetään lyijyhappoparistoissa ja eräissä muissa tuotteissa. Sitä käytetään seoksena lyijyn kanssa pilliurkujen pilleissä. Tina sisältää antimonia. Joissakin lyijyttömissä juotteissa on antimonia. Sitä käytetään lyijyn seoksena käsiaseiden ammuksissa ja kaapeleiden päällysteissä. Sitä käytetään myös joissakin seoksissa, joilla on hyvin vähän kitkaa, kuten Babbitt-metallissa.

Toinen käyttötarkoitus on katalysaattori joidenkin muovien valmistuksessa. Antimoni(III)oksidia lisätään lasiin kuplien poistamiseksi esimerkiksi televisioruuduista. Antimonia käytetään elektroniikassa dopingaineena. Joitakin antimoniyhdisteitä käytettiin lääkkeinä tappamaan alkueläimiä. Antimoni-pilleri oli antimonipala, jonka piti parantaa sairauksia. Sitä käytetään lemmikkieläinten lääkkeissä. Antimonisulfidia käytetään tulitikuissa.

 

Turvallisuus

Antimoni on myrkyllistä. Se on myrkyllisyydeltään samanlainen kuin arseeni, mutta vähemmän myrkyllinen kuin arseeni. Antimoni-pölyn hengittäminen voi olla hyvin vaarallista. Antimoni reagoi voimakkaiden hapettimien kanssa. Pieniä määriä antimonia tulee ulos muovipulloista, joissa antimonia on käytetty katalysaattorina. Jotkut ihmiset olivat huolissaan siitä, että antimonia tuli liikaa.

Viranomaisvalvonta

BNF: cb120163060 (tiedot) GND: 4002299-7 LCCN: sh85005702 NDL: 00560276