Antimon- - Antimony


Aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie

Antimon-,   51 Sb
Antimon 4.jpg
Allgemeine Eigenschaften
Aussprache
Aussehen silbrig glänzend grau
Standard Atomgewicht ( A r, Standard ) 121,760 (1)
Antimon- im Periodensystem
Wasserstoff Helium
Lithium Beryllium Bor Kohlenstoff Stickstoff Sauerstoff Fluor Neon
Natrium Magnesium Aluminium Silizium Phosphor Schwefel Chlor Argon
Kalium Kalzium Scandium Titan Vanadium Chrom Mangan Eisen Kobalt Nickel Kupfer Zink Gallium Germanium Arsen Selen Brom Krypton
Rubidium Strontium Yttrium Zirkonium Niob Molybdän Technetium Ruthenium Rhodium Palladium Silber Cadmium Indium- Zinn Antimon Tellur Jod Xenon
Cäsium Barium Lanthanum Cer Praseodym Neodym Promethium Samarium Europium Gadolinium Terbium Dysprosium Holmium Erbium Thulium Ytterbium Lutetium Hafnium Tantalum Wolfram Rhenium Osmium Iridium Platin Gold Quecksilber (Element) Thallium Führen Wismut Polonium Astat Radon
Francium Radium Aktinium Thorium Protaktinium Uran Neptunium Plutonium Americium Curium Berkelium Californium Einsteinium Fermium Mendelevium Nobelium Lawrencium Rutherfordium dubnium Seaborgium Bohrium Hassium meitnerium darmstadtium Roentgenium Copernicium Nihonium Flerovium Moscovium Livermorium Tennessine Oganesson
Wie

Sb

Bi
ZinnAntimonTellur
Ordnungszahl ( Z ) 51
Gruppe Gruppe 15 (stickstoffgruppe)
Zeitraum Zeitraum 5
Block p-Block
Element Kategorie   Metalloid
Elektronenkonfiguration [ Kr ] 4d 10 5s 2 5P 3
Elektronen pro Schale
2, 8, 18, 18, 5
Physikalische Eigenschaften
Phase bei  STP solide
Schmelzpunkt 903.78  K (630,63 ° C, 1167,13 ° F)
Siedepunkt 1908 K (1635 ° C, 2975 ° F)
Dichte (bei  RT ) 6,697 g / cm 3
wenn Flüssigkeit (bei  MP ) 6,53 g / cm 3
Schmelzwärme 19.79  kJ / mol
Verdampfungswärme 193,43 kJ / mol
Molare Wärmekapazität 25.23 J / (mol · K)
Dampfdruck
P  (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
bei  T  (K) 807 876 1011 1219 1491 1858
Atomic Eigenschaften
Oxidationszustände -3 , -2, -1, +1, +2, +3 , +4, +5 (ein  amphoteres Oxid)
Elektronegativität Pauling-Skala: 2.05
Ionisationsenergien
  • 1. Platz: 834 kJ / mol
  • 2. Platz: 1594,9 kJ / mol
  • 3. Platz: 2440 kJ / mol
  • ( Mehr )
Atomradius empirische: 140  pm
Kovalenzradius 139 ± 05.00
Van der Waals-Radius 206 pm
Farblinien in einem Spektralbereich
Spektrallinien des Antimons
andere Eigenschaften
Kristallstruktur rhomboedrischen
Rhomboedrische Kristallstruktur für Antimon
Schallgeschwindigkeit dünnen Stab 3420 m / s (bei 20 ° C)
Wärmeausdehnung 11 & mgr; m / (m · K) (bei 25 ° C)
Wärmeleitfähigkeit 24,4 W / (m · K)
Elektrischer widerstand 417 n & OHgr; · m (bei 20 ° C)
magnetische Ordnung diamagnetischen
Magnetische Suszeptibilität -99,0 · 10 -6  cm 3 / mol
Elastizitätsmodul 55 GPa
Schubmodul 20 GPa
Bulkmodul 42 GPa
Mohs-Härte 3.0
Brinell-Härte 294-384 MPa
CAS-Nummer 7440-36-0
Geschichte
Entdeckung vor 800 CE
Haupt Isotope von Antimon
Isotop Fülle Die Halbwertszeit ( t 1/2 ) Decay-Modus Produkt
121 Sb 57.21% stabil
123 Sb 42.79% stabil
125 Sb syn 2,7582 y β - 125 Te
| Verweise

Antimon ist ein chemisches Element mit dem Symbol  Sb (von lateinisch : stibium ) und der Ordnungszahl  51 ein glänzendes Grau Metalloid ist es in der Natur hauptsächlich als Ergebnis Sulfidmineral Antimonit (Sb 2 S 3 ). Antimonverbindungen sind seit der Antike bekannt und wurden für die Verwendung als Medizin und Kosmetik gepudert, die oft von den arabischen Namen bekannt, Kajal . Metallic Antimon wurde auch bekannt, aber es wurde fälschlicherweise als identifiziert Blei auf seine Entdeckung. Die früheste bekannte Beschreibung des Metalls im Westen wurde 1540 durch schriftliche Vannoccio Biringuccio .

Seit einiger Zeit hat sich China der größte Produzent von Antimon und seine Verbindungen gewesen, wobei die meisten Produktion stammt von der Xikuangshan - Mine in Hunan . Die industriellen Verfahren zur Raffination sind Antimon Rösten und Reduktion mit Kohlenstoff oder Direktreduktion von stibnite mit Eisen.

Die größten Anwendungen für metallisches Antimon ist eine Legierung mit Blei und Zinn und den Leitungsplatten Antimon in Blei-Säure - Batterien . Legierungen aus Blei und Zinn mit Antimon verbesserte Eigenschaften für Lote , Kugeln und Gleitlager . Antimonverbindungen sind prominente Additive für Chlor und bromhaltige Flammschutzmittel in vielen kommerziellen und Haushaltsprodukten. Eine aufkommende Anwendung ist die Verwendung von Antimon in der Mikroelektronik .

Eigenschaften

Eigenschaften

Eine klare Phiole mit einer kleinen Brocken leicht glänzenden schwarzen Feststoff, die mit „Sb“ enthält.
Eine Phiole enthält die schwarze allotrope Antimon
Ein unregelmäßiges Stück silbrigen Stein mit Flecken von Variation in Glanz und Farbton.
Einheimische Antimon mit Oxidationsprodukte
Kristallstruktur gemeinsam Sb, AsSb und grau Wie

Antimon ist ein Mitglied der Gruppe 15 des Periodensystems, eines der Elemente genannt stickstoffgruppe und hat eine Elektronegativität von 2,05. In Übereinstimmung mit periodischen Trends ist es elektronegativer als Zinn oder Wismut und weniger elektronegativ als Tellur oder Arsen . Antimonoxid ist stabil in Luft bei Raumtemperatur, sondern reagiert mit Sauerstoff erhitzt , wenn zur Herstellung von Antimontrioxid , Sb 2 O 3 .

Antimon ist ein silbrig glänzendes Grau Metalloid mit einer Mohs - Härte von 3, die zu weich harten Gegenständen zu machen; Münzen von Antimon wurden in China ausgestellt Guizhou Provinz im Jahr 1931 , aber die Haltbarkeit war schlecht und die Münzprägung wurde bald eingestellt. Antimon ist beständig durch Säuren angreifen.

Vier Allotrope von Antimon ist bekannt: eine stabile metallische Form und drei metastabile Formen (explosive, schwarz und gelb). Elemental Antimon ist ein sprödes , silberweiß glänzend Metalloid. Beim langsamen Abkühlen kristallisiert geschmolzene Antimon in einer trigonal Zelle, isomorph mit dem grauen allotrope von Arsen . A rare explosive Form von Antimon aus der Elektrolyse gebildet werden , Antimontrichlorid . Wenn sie mit einem scharfen zerkratzt implementieren, eine exothermen Reaktion stattfindet und weißen Dämpfe werden als metallische Antimon Formen abgegeben; wenn sie mit einem Stößel im Mörser gerieben, eine starke Detonation auftritt. Schwarz Antimon beim schnellen Abkühlen von Antimon Dampf gebildet. Es hat die gleiche Kristallstruktur wie roten Phosphor und Arsen schwarz, es in Luft oxidiert und spontan entzünden kann. Bei 100 ° C, sie wandelt sich allmählich in die stabile Form. Das gelbe allotrope von Antimon ist die unsicherste. Es hat nur durch Oxidation erzeugt worden Stibin (SbH 3 ) bei -90 ° C. Oberhalb dieser Temperatur und bei Umgebungslicht, diese metastabilen transformiert allotrope in die stabilere schwarzen allotrope.

Elementares Antimon nimmt eine geschichtete Struktur ( Raumgruppe R 3 m No. 166) , in der Schichten aus verschmolzenen, gekräuselt, sechsgliedrige Ringe. Die nächsten und übernächsten Nachbarn bilden eine irreguläre octaedrische Komplex mit den drei Atome in jeder Doppelschicht etwas näher als die drei Atome in der nächsten. Diese relativ enge Packung führt zu einer hohen Dichte von 6,697 g / cm 3 , aber die schwachen Bindung zwischen den Schichten führt zu der geringen Härte und Sprödigkeit des Antimons.

Isotopes

Antimon- hat zwei stabile Isotope : 121 Sb mit einer natürlichen Häufigkeit von 57,36% und 123 Sb mit einer natürlichen Häufigkeit von 42,64%. Es hat auch 35 Radioisotopen, von denen die langlebigste ist 125 Sb mit einer Halbwertszeit von 2,75 Jahren. Zudem 29 metastabile haben Zustände charakterisieren. Die stabilste davon ist 120m1 Sb mit einer Halbwertszeit von 5,76 Tagen haben . Isotopen, die leichter als die stabil sind 123 Sb neigen dazu , durch zerfallen β + Zerfall , und diejenigen , die schwerer sind , neigen dazu durch zerfallen β - Zerfall , mit einigen Ausnahmen.

Auftreten

Die Fülle von Antimon in der Erde ‚s Kruste schätzungsweise 0,2 bis 0,5 zu Teile pro Million , vergleichbar mit Thallium bei 0,5 Teilen pro Million und Silber bei 0,07 ppm. Auch wenn dieses Element nicht reichlich vorhanden ist, wird es in mehr als 100 gefunden Mineralart. Antimonoxid wird manchmal nativ (zB gefunden Antimon- Spitze ), aber häufiger wird es in dem Sulfid gefunden Antimonit (Sb 2 S 3 ) , das das vorherrschende Erz ist Mineral .

Verbindungen

Antimonverbindungen werden häufig nach ihrer Oxidationsstufe: Sb (III) und Sb (V). Der +5 Oxidationszustand ist stabiler.

Oxide und Hydroxide

Antimontrioxid wird gebildet , wenn Antimon in Luft verbrannt wird. In der Gasphase ist das Molekül der Verbindung Sb
4
O
6
, aber es beim Kondensieren polymerisieren. Antimonpentoxid(Sb
4
O
5
) nur durch Oxidation mit konzentrierter gebildet werdenSalpetersäure. Antimon- bildet auch eine gemischtvalente Oxide,Antimontetroxid(Sb
2
O
4
), die beide Funktionen Sb (III) und Sb (V). Im GegensatzOxiden vonPhosphorundArsen, sind diese Oxideamphoteren, bilden keine gut definiertenOxosäuren, und reagieren mit Säuren Antimonsalze zu bilden.

Antimonarm Säure Sb (OH)
3
ist unbekannt, aber die konjugierte Base Natrium- Antimonit ([Na
3
SbO
3
]
4
) bildetauf FusionierenNatriumoxidundSb
4
O
6
. Übergangsmetall antimonites sind ebenfalls bekannt. Antimonpentoxid existiert nur als HydratHSb (OH)
6
, Salze als Antimonat Anion bildetSb (OH) -
6
. Wenn eine Lösung dieses Anions enthältdehydriert wird, enthält der Niederschlag Mischoxide.

Viele Antimonerze sind Sulfide, einschließlich stibnite ( Sb
2
S
3
),Pyrargyrit(Ag
3
SbS
3
),Zinkenit,JamesonitundBoulangerit. Antimon- Pentasulfidistnicht-stöchiometrischund verfügt Antimon in den + 3Oxidationszustandund SSBindungen. Mehrere thioantimonides bekannt sind, wieBeispiel[Sb
6
S
10
] 2-
und [Sb
8
S
13
] 2-
.

Halide

Antimon bildet zwei Reihen von Halogeniden : SbX
3
undSbX
5
. Die Trihalogeniden SbF
3
,SbCl
3
,SbBr
3
undSbI
3
sind alle Verbindungen mit Molekulartrigonal pyramidal Molekülgeometrie.

Die trifluoride SbF
3
wird durch die Umsetzung vonSb
2
O
3
mitHF:

Sb
2
O
3
+ 6 HF → 2SbF
3
+ 3H
2
O

Es ist Lewis - Säure und nimmt leicht Fluoridionen , die komplexen Anionen zu bilden SbF -
4
und SbF 2-
5
. Molten SbF
3
ist ein schwacherelektrischer Leiter. Die trichlorideSbCl
3
wird durch AuflösenSb
2
S
3
inSalzsäure:

Sb
2
S
3
+ 6 HCl → 2SbCl
3
+ 3H
2
S
Struktur von gasförmigem SbF 5

Die Pentahalogeniden SbF
5
undSbCl
5
habentrigonalbipyramidalen Molekülgeometriein der Gasphase, sondern in der flüssigen Phase,SbF
5
istpolymeren, währendSbCl
5
monomer. SbF
5
ist eine leistungsfähige LewisSäure verwendetum die machtsuperaciden Fluor-Antimonsäure( „H2SbF7“).

Oxyhalogenide sind häufiger für Antimon als für Arsen und Phosphor. Antimontrioxid in konzentrierter Säure löst oxoantimonyl Verbindungen zu bilden, wie SbOCl und (SBO)
2
SO
4
.

Antimoniden, Hydride und Organoantimonverbindungen

Verbindungen in dieser Klasse sind allgemein als Derivate von Sb beschrieben 3- . Antimon- Formen Antimonide mit Metallen, wie Indium - Antimonid (InSb) und Silber - Antimonid ( Ag
3
Sb
). Die Alkali- und Zink Antimoniden, wie Na3Sb und Zn3Sb2, sind reaktiver. Die Behandlung dieser Antimonide mit Säuren produziert das sehr instabile Gasstibine,SBH
3
:

Sb 3-
+ 3 H +
SBH
3

Stibine kann auch durch Behandlung hergestellt werden Sb 3+
Salze mit Hydrid - Reagenzien, wie Natriumborhydrid . Stibin zersetzt sich spontan bei Raumtemperatur. Da stibine positiv hat Bildungswärme ist es thermodynamisch instabil und damit nicht Antimon nicht reagieren Wasserstoff direkt.

Organoantimonverbindungen werden typischerweise durch Alkylierung von Antimonhalogeniden mit hergestellten Grignard - Reagenzien . Eine große Vielfalt von Verbindungen sind sowohl mit Sb (III) und Sb (V) Zentren bekannt, einschließlich gemischten chlororganischen Derivate, Anionen und Kationen. Beispiele schließen Sb (C 6 H 5 ) 3 ( Triphenylstibin ), Sb 2 (C 6 H 5 ) 4 (mit einer Sb-Sb - Bindung), und cyclische [Sb (C 6 H 5 )] n . Pentakoordinierten Organoantimonverbindungen sind üblich, beispielsweise Sb (C 6 H 5 ) 5 und mehrere verwandte Halogeniden.

Geschichte

Ein nicht schattierten Kreis mit einem Kreuz gekrönt.
Eine der alchemistische Symbole für Antimon

Antimon (III) -sulfid , Sb 2 S 3 , wurde in anerkannten predynastic Ägypten als Augenkosmetik ( kohl ) schon um 3100 vor Christus , als die kosmetische Palette erfunden wurde.

Ein Artefakt, das Teil einer Vase zu sein, von Antimon aus der Zeit um 3000 vor Christus gemacht wurde gefunden Telloh , Chaldäa (Teil des heutigen Irak ) und ein Kupfer Objekt mit Antimon Datierung zwischen 2500 BC und 2200 BC plattiert wurde gefunden in Ägypten . Austen, bei einem Vortrag von Herbert Gladstone im Jahr 1892 kommentierte , dass „wir wissen von Antimon nur am heutigen Tag als sehr spröde und kristallines Metall, das kaum zu einer nützlichen Vase geformt werden konnte und daher dieser bemerkenswerte‚Fund‘(Artefakt erwähnt oben) müssen die verlorene Kunst des formbar zu machen Antimon darstellen.“

Moorey war nicht überzeugt das Artefakt war in der Tat eine Vase, zu erwähnen, dass Selimkhanov nach seiner Analyse des Tello Objekts (veröffentlicht 1975), (dh nativen Metall) und dass „die Antimon-Objekte„ um das Metall zu Transcaucasian natürlichen Antimon zu beziehen versuchte“aus Transcaucasia sind alle kleine persönliche Verzierungen.“ Dies schwächt die Beweise für eine verlorene Kunst „der Rendering-Antimon formbar.“

Der römische Gelehrte Plinius der Ältere beschrieben verschiedene Möglichkeiten , Antimonsulfid für medizinische Zwecke in seiner Abhandlung Vorbereitung Natural History . Plinius machte auch eine Unterscheidung zwischen „männlich“ und „weiblich“ Formen von Antimon; die männliche Form ist wahrscheinlich das Sulfid, während die weibliche Form, die überlegen ist, schwerer und weniger bröckelig, vermutet wurde nativer metallisches Antimon zu sein.

Die römische Natur Pedanius Dioscurides erwähnt , dass Antimonsulfid durch Erhitzen durch einen Strom von Luft geröstet werden. Es wird vermutet , dass diese metallische Antimon hergestellt.

Die italienische Metallurge Vannoccio Biringuccio beschrieben das erste Verfahren, wie Antimon , zu isolieren.

Die erste Beschreibung eines Verfahrens zur Isolierung von Antimon in dem Buch 1540 De La Pirotechnia von Vannoccio Biringuccio , datierend den bekannteren 1556 Buch von Agricola , De re metallica . In diesem Zusammenhang oft Agricola wurde mit der Entdeckung von metallischem Antimon falsch gutgeschrieben. Das Buch Currus Triumphalis antimonii (Der SiegesChariot von Antimon), die Herstellung von metallischem Antimon zu beschreiben, in 1604 in Deutschland veröffentlicht wurde , wurde es angeblich von einem geschrieben wurden Benediktiner Mönch unter dem Namen schreiben Basilius Valentinus im 15. Jahrhundert; wenn es authentisch ist, was es nicht ist, wäre es Biringuccio predate.

Das Metall Antimon wurde deutscher Chemiker bekannt Andreas Libavius im Jahr 1615 , die es erhalten wird durch Eisen zu einem geschmolzenen Gemisch aus Antimonsulfid, Kaliumsalz und Zugabe von Tartrat . Dieses Verfahren erzeugte Antimon mit einem kristallinen oder Lieblingsoberfläche.

Mit dem Aufkommen von Herausforderungen Phlogistontheorie , wurde erkannt , dass ein Element Antimon bildet Sulfide, Oxide und andere Verbindungen, wie andere Metalle tun.

Die ersten natürlichen Vorkommen von reinem Antimon in der Erdkruste wurde durch den beschriebenen schwedische Wissenschaftler und lokalen Mine Bezirk Ingenieur Anton von Swab 1783; die Typ-Probe wurde aus der gesammelten Sala Silbermine im Bergbaugebiet Bergslagen von Sala , Västmanland , Schweden .

Etymologie

Die mittelalterliche lateinische Form, aus denen die modernen Sprachen und späten byzantinischen Griechisch ihre Namen für Antimon nehmen, ist antimonium . Der Ursprung dieses ist unsicher; Alle Vorschläge haben einige Schwierigkeiten , entweder von Form oder Interpretation. Die volksetymologisch , von ἀντίμοναχός anti-monachos oder Französisch antimoine , hat immer noch Anhänger; Dies würde bedeuten , „Mönch-Killer“, und wird von vielen frühen erklärt Alchemisten sind Mönche und Antimon sind giftig.

Eine weitere beliebte Etymologie ist das hypothetische griechische Wort ἀντίμόνος antimonos „gegen Alleinsein“, erklärte als „nicht als Metall gefunden“ oder „nicht unlegierten gefunden“. Lippmann mutmaßte ein hypothetisches griechischen Wort ανθήμόνιον anthemonion , das würde bedeuten , „Blümchen“, und mehrere Beispiele von verwandten griechischen Wörtern zitiert (aber nicht , dass man) , die chemische oder biologische beschreiben Ausblühungen .

Die frühen Verwendungen von antimonium sind die Übersetzungen, in 1050-1100, von Konstantin der afrikanischen arabischen medizinischen Abhandlungen. Mehrere Behörden glauben antimonium eine scribal Korruption von einigen arabischen Form ist; Meyerhof leitet es von Ithmid ; andere Möglichkeiten umfassen athimar , den arabischen Namen des Metalloids, und eine hypothetische as-stimmi , abgeleitet von oder parallel zu dem Griechischen.

Das Standard - chemische Symbol für Antimon (Sb) wird gutgeschrieben Jöns Jakob Berzelius , der die Abkürzung von abgeleiteten stibium .

Die alten Worte für Antimon meistens haben, als ihre Haupt Bedeutung, Kajal , das Sulfid von Antimon.

Die Ägypter Antimon genannt mśdmt ; in Hieroglyphen sind die Vokale unsicher, aber die koptische Form des Wortes ist ⲥⲧⲏⲙ (STEM). Das griechische Wort, στίμμι stimmi , ist wahrscheinlich ein Lehnwort aus dem Arabischen oder aus dem ägyptischen stm

O34
D46
G17 F21
D4

und wird durch verwendet Attic tragische Dichter des 5. Jahrhunderts vor Christus. Später Griechen auch στἰβι verwendet stibi , ebenso wie Celsus und Plinius , das Schreiben in lateinischer Sprache, im ersten Jahrhundert nach Christus. Plinius gibt auch die Namen stimi [ sic ], larbaris , Alabaster , und der "sehr häufig" platyophthalmos , "wide-eye" (von der Wirkung der Kosmetik). Später lateinische Autoren das Wort Latein als angepasst stibium . Das arabische Wort für den Stoff, in Bezug auf den kosmetischen Gegensatz kann, erscheinen als إثمد Ithmid, athmoud, othmod oder uthmod . Littré schlägt vor , die erste Form, die die früheste ist, ergibt sich aus stimmida , ein Akkusativ für stimmi .

Produktion

Welt Antimon Ausgabe im Jahr 2010
Die Weltproduktion Trend von Antimon

Top-Produzenten und Produktionsvolumen

Die British Geological Survey (BGS) berichtete , dass im Jahr 2005 China der größte Produzent von Antimon mit ca. 84% des Weltanteils betrug, gefolgt in einem Abstand von Südafrika, Bolivien und Tadschikistan. Xikuangshan - Mine in Hunan Provinz hat die größten Vorkommen in China mit einer geschätzten Kaution in Höhe von 2,1 Millionen Tonnen.

Im Jahr 2016, nach dem US Geological Survey , entfielen auf China 76,9% der gesamten Antimonproduktion, gefolgt auf dem zweiten Platz nach Russland mit 6,9% und Tadschikistan mit 6,2%.

Antimon- Produktion im Jahr 2016
Land Tonnes % Der Gesamt
 China 100.000 76,9
 Russland 9.000 6.9
 Tadschikistan 8000 6.2
 Bolivien 4000 3.1
 Australien 3500 2.7
Top 5 124.500 95,8
insgesamt Welt 130.000 100,0

Chinesische Produktion von Antimon wird erwartet, dass in Zukunft sinken wie Minen und Hütten werden von der Regierung im Rahmen der Bekämpfung der Umweltverschmutzung geschlossen. Vor allem aufgrund eines neuen Umweltschutzgesetz in Kraft Januar 2015 gegangen und überarbeitet „Emissionsstandards von Pollutants für Stanum, Antimon und Quecksilber“ in Kraft getreten hat, Hürden für eine wirtschaftliche Produktion sind höher. Nach Angaben des National Bureau of Statistics in China, die von September 2015 50% Antimon Produktionskapazität in der Provinz Hunan (die Provinz mit größten Antimonreserven in China) hatte nicht verwendet worden.

Berichten Produktion von Antimon in China ist gefallen und ist unwahrscheinlich, dass in den kommenden Jahren zu erhöhen, nach dem Roskill Bericht. Keine signifikanten Antimonvorkommen in China sind seit etwa zehn Jahren entwickelt, und die übrigen wirtschaftlichen Reserven schnell erschöpft sind.

Die weltweit größte Antimon Produzenten der Welt, nach Roskill, sind nachfolgend aufgeführt:

Größte Antimon Hersteller im Jahr 2010.
Land Unternehmen Kapazität
(Tonnen pro Jahr)
 Australien Mandalay Ressourcen 2750
 Bolivien verschiedene 5460
 Kanada Beaver Brook 6000
 China Hsikwangshan Sternschnuppen 55,000
 China Hunan Chenzhou Mining 20.000
 China China Tin-Fraktion 20.000
 China Shenyang Huachang Antimony 15.000
 Kasachstan Kazzinc 1000
 Kirgisistan Kadamdzhai 500
 Laos SRS 500
 Mexiko US Antimony 70
 Myanmar verschiedene 6000
 Russland GeoProMining 6.500
 Südafrika Konzern Murchison 6000
 Tadschikistan Unzob 5500
 Thailand unbekannte 600
 Truthahn Cengiz & Özdemir Antimuan Madenleri 2.400

Reserve

Nach den Statistiken von der USGS, aktuellen weltweiten Reserven von Antimon wird in 13 Jahren erschöpft sein. Allerdings erwartet der USGS mehr Ressourcen gefunden werden.

Weltantimonreserven im Jahr 2015
Land Reserven
(Tonnen Antimongehalt)
% Der Gesamt
 Volksrepublik China 950.000 47,81
 Russland 350.000 17,61
 Bolivien 310.000 15.60
 Australien 140.000 7,05
 Vereinigte Staaten 60.000 3.02
 Tadschikistan 50.000 2,52
 Südafrika 27.000 1,36
Andere Länder 100.000 5,03
insgesamt Welt 1987000 100,0

Fertigungsprozess

Die Extraktion von Antimon aus Erzen , hängt von der Qualität und Zusammensetzung des Erzes. Die meisten Antimon wird als Sulfid abgebaut; minderwertige Erze werden durch konzentrierte Schaumflotation , während höhergradigen Erzen auf 500-600 ° C erhitzt werden, die Temperatur , bei der stibnite schmilzt und löst sich von den gangue Mineralien. Antimon kann aus dem rohen Antimonsulfid durch Reduktion mit Eisenschrott getrennt werden:

Sb
2
S
3
+ 3 Fe → 2 Sb + 3 FeS

Das Sulfid wird in ein Oxid umgewandelt wird; Das Produkt wird dann geröstet, manchmal zum Zwecke des flüchtigen Antimon (III) -oxid Verdampfen, das zurückgewonnen wird. Dieses Material wird häufig direkt für die Hauptanwendungen verwendet, Verunreinigungen Arsen und Sulfid ist. Antimon wird durch eine carbothermische Reduktion des Oxids isoliert:

2 Sb
2
O
3
+ 3 C → 4 Sb 3 +CO
2

Die minderwertige Erze werden in reduzierten Hochöfen , während die höhergradige Erze in reduziert werden Flammöfen .

Versorgungsrisiko und kritisches Mineral Rankings

Antimon hat eine gleichbleibend hohe in Europa und den USA rangieren Risikolisten über Kritikalität des Elements angibt , das relative Risiko für die Lieferung von chemischen Elementen oder Elementgruppen erforderlich , um die aktuelle Wirtschaftslage und Lebensstil aufrecht zu erhalten.

Bei den meisten der Antimon nach Europa importiert und in den USA aus China ist die chinesische Produktion Versorgung kritisch. Wie China überarbeitet und zunehmende Umweltkontrollstandards wird Antimon Produktion zunehmend eingeschränkt wird. Zusätzlich chinesische Exportquoten für Antimon wurden in den letzten Jahren rückläufig. Diese beiden Faktoren erhöhen Versorgungsrisiko für Europa und USA.

Europa

zweithöchste (nach Seltenerdelementen) auf dem relativen Versorgungsrisikoindex gemäß der BGS Risikoliste 2015 wird Antimon gewählt. Dies zeigt, dass es derzeit die zweithöchste Versorgungsrisiko für chemische Elemente oder Elementgruppen, die aus wirtschaftlichen Wert der britischen Wirtschaft und Lifestyle sind. Des Weiteren wurde, Antimon als eine von 20 kritischen Rohstoffe für die EU in einem Bericht im Jahr 2014 veröffentlicht identifiziert (die den ersten Bericht im Jahr 2011 veröffentlicht überarbeitet). Wie in Abbildung xxx Antimon gesehen konstant hohe Versorgungsrisiko in Bezug auf seine wirtschaftliche Bedeutung. 92% des Antimons aus China importiert, die eine signifikant hohe Konzentration der Produktion ist.

UNS

Viel Analyse hat in den USA zu definieren, welche Metalle sollten strategische oder kritisch genannt werden, um die nationale Sicherheit durchgeführt. Genaue Definitionen existieren nicht, und Ansichten darüber, was ein strategisches oder kritisches Mineral US-Sicherheit auseinander gehen darstellt.

Im Jahr 2015 wurde kein Antimon in den USA abgebaut Das Metall, aus dem Ausland importiert wird. Von 2011-2014 68% von Amerika Antimon kam aus China, 14% aus Indien, 4% aus Mexiko und 14% aus anderen Quellen. Es gibt keine staatlichen Lagerbestände an Ort und Stelle zur Zeit.

Die USA „Unterausschuss für kritische und strategische Mineral Supply Chains“ hat 78 Mineralressourcen 1996-2008 gescreent. Es wurde festgestellt, dass eine kleine Teilmenge von Mineralien wie Antimon in die Kategorie der potentiell kritischer Mineralien konsequent gefallen ist. In der Zukunft wird eine zweite Beurteilung der gefundenen Menge von Mineralien werden zu identifizieren, die einem erheblichen Risikos und entscheidend für die US-Interessen definiert werden sollen.

Anwendungen

Etwa 60% des Antimons in verbrauchten Flammschutzmittel und 20% in den Legierungen für Batterien, Gleitlager, und Lötmaterial verwendet.

Flammschutzmittel

Antimon wird hauptsächlich in den verwendeten trioxide für Flammschutzverbindungen , immer in Kombination mit halogenhaltigen Flammschutzmitteln mit Ausnahme von halogenhaltigen Polymeren. Der Flammeneffekt Antimontrioxid verzögernden wird durch die Bildung von halogenierten Antimonverbindungen hergestellt, die mit Wasserstoffatomen reagieren und wahrscheinlich auch mit Sauerstoffatomen und OH - Radikalen, wodurch Feuer hemmende. Märkte für diese Flammschutzmittel gehören Kinderkleidung, Spielzeug, Flugzeuge und Automobil - Sitzbezüge. Sie werden auch hinzugefügt Polyesterharze in Glasfaserverbundstoffe für solche Gegenstände wie Leichtflugzeuge Motorabdeckungen. Das Harz brennt in Anwesenheit eines extern erzeugten Flamme, wird aber auszulöschen , wenn die externe Flamme entfernt wird.

Legierungen

Antimon- bildet eine sehr nützliche Legierung mit Blei , deren Härte und die mechanische Festigkeit zu erhöhen. Für die meisten Anwendungen führen, unterschiedliche Mengen an Antimon umfassen , werden als Legierungsmetall verwendet. In Blei-Säure - Batterien , verbessert dies zusätzlich Plattenfestigkeit und Ladeeigenschaften. Es wird in Gleitlagerlegierungen (wie verwendet Babbitt Metall ), in Kugeln und Bleischrot , elektrische Kabelummantelungen, Typ Metall (beispielsweise für linotype Druckmaschinen), Lötzinn (some „ bleifrei “ Lote enthalten 5% Sb), in Zinn , und in Legierungen mit niedrigem Härte Zinn - Gehalt bei der Herstellung von Orgelpfeifen .

Andere Anwendungen

Drei weitere Anwendungen verbrauchen fast den ganzen Rest der Versorgung der Welt. Eine Anwendung ist ein Stabilisator und ein Katalysator für die Herstellung von Polyethylenterephthalat . Ein anderer ist ein Schönungsmittel mikroskopische Blasen zu entfernen , in Glas , vor allem für TV - Bildschirme; Antimonionen interagieren mit Sauerstoff, die Neigung der letzteren zu bilden Blasen unterdrückt wird . Die dritte Anwendung ist Pigmente.

Antimon wird zunehmend verwendet wird Halbleiter als Dotierstoff in n-Typ - Silizium - Wafern für die Dioden , Infrarot - Detektoren und Hall-Effekt - Geräte. In den 1950er Jahren, die Emitter und Kollektoren von npn - Legierung Flächentransistoren wurden dotiert mit winzigen Kügelchen einer Blei -antimony Legierung. Indiumantimonid als Material für mittlere verwendet Infrarot - Detektoren .

Biologie und Medizin haben nur wenige Anwendungen für Antimon. Behandlungen , die Antimon, wie bekannt Antimonverbindungen , eingesetzt werden als Brechmittel . Antimonverbindungen werden eingesetzt als antiprotozoan Drogen. Kaliumantimonyltartrat oder Brechweinstein, wurde einmal als anti- verwendet schistosomal Medikament aus dem Jahr 1919 auf. Anschließend wurde ersetzt durch Praziquantel . Antimon und Antimonverbindungen werden in mehreren verwendeten veterinär Zubereitungen, wie anthiomaline und Lithium - Antimon Thiomalat, als Hautpflegemittel in Wiederkäuern . Antimon- hat eine pflegende oder konditionierende Wirkung auf keratinisierte Gewebe bei Tieren.

Antimon-basierten Medikamente, wie Megluminantimoniat , gelten als auch die Mittel der Wahl zur Behandlung von Leishmaniose in Haustieren . Leider neben niedrigen mit therapeutischen Indizes haben die Drogen minimale Penetration des Knochenmarks , wo einige der Leishmania - Amastigoten residieren, und Heilung der Krankheit - besonders das viszerale Form - ist sehr schwierig. Elemental Antimon als Antimon Pille wurde einmal als Medizin verwendet. Es könnte durch andere nach der Einnahme und Beseitigung wiederverwendet werden.

Antimon (III) Sulfid wird in den Köpfen einiger verwendet Zündhölzer .

Antimon- Sulfide helfen, die Reibungskoeffizienten in den Kraftfahrzeugbremsklotzmaterialien zu stabilisieren.

Antimon wird in Kugeln, Kugel Tracern, Farbe, Glaskunst und als verwendet Trübungsmittel in Schmelz .

Antimon-124 wird verwendet zusammen mit Beryllium in Neutronenquellen ; die Gammastrahlen emittiert von Antimon-124 initiieren die Photodesintegration von Beryllium. Die emittierten Neutronen haben eine mittlere Energie von 24 keV. Natürliche Antimon wird in verwendet Start - Neutronenquellen .

Vorsichtsmaßnahmen

Die Auswirkungen von Antimon und seine Verbindungen auf die menschliche Gesundheit und die Umwelt sind sehr unterschiedlich. Das elementare Antimonmetall hat keinen Einfluss auf die menschliche Gesundheit und die Umwelt. Inhalation von Antimontrioxid (und ähnlichen schlecht löslichen Sb (III) Staubteilchen wie Antimon Staub) wird als schädlich angesehen und im Verdacht krebserregend. Allerdings sind diese Effekte nur bei weiblichen Ratten und nach einer Langzeitexposition gegenüber hohen Staubkonzentrationen beobachtet. Die Effekte sind die Hypothese aufgestellt, um die Inhalation von schlecht löslichen Sb Teilchen zugeschrieben werden, was zu einem beeinträchtigten Lungen Clearance, Lungenüberlast, Entzündung und Tumorbildung letztlich nicht zu der Exposition gegenüber Antimonionen (OECD, 2008). Antimonchloride sind ätzend auf die Haut. Die Wirkungen von Antimon sind nicht vergleichbar mit Arsen; Dies könnte durch die erheblichen Unterschiede der Aufnahme, Metabolismus und Ausscheidung zwischen Arsen und Antimon verursacht werden.

Für die orale Absorption, ICRP (1994) empfohlenen Werte von 10% für den Brechweinstein und 1% für alle andere Antimonverbindungen. Dermale Absorption für Metalle höchstens 1% (HERAG, 2007) geschätzt. Inhalationsabsorption von Antimontrioxid und anderem schlecht löslichem Sb (III) Stoffe (wie Antimon- Staub) wird auf 6,8% geschätzt (OECD, 2008), wohingegen ein Wert <1% für Sb (V) Substanzen abgeleitet ist. Antimon (V) nicht quantitativ zu Antimon (III) in der Zelle reduziert wird, und beiden Arten gleichzeitig existieren.

Antimon wird in erster Linie aus dem menschlichen Körper über den Urin ausgeschieden. Antimon und Antimonverbindungen verursachen keine akuten Gesundheitswirkungen, mit Ausnahme von Antimonkaliumtartrat ( „Brechweinstein“), ein Prodrug , das zur Behandlung verwendet wird , absichtlich Leishmaniose - Patienten.

Längerer Hautkontakt mit Antimon Staub kann Dermatitis verursachen. Es wurde jedoch auf der Ebene der Europäischen Union vereinbart, dass die Haut beobachtet Ausschläge sind nicht stoffspezifisch, aber die meisten wahrscheinlich wegen einer körperlichen Blockierung der Schweißkanäle (ECHA / PR / 09/09, Helsinki, 6. Juli 2009). Antimon- Staub kann auch explosiv sein, wenn sie in der Luft dispergiert ist; wenn sie in einem Schüttgut ist es nicht brennbar.

Antimonoxid ist inkompatibel mit starken Säuren, halogenierten Säuren und Oxidationsmitteln; wenn sie neu gebildete Wasserstoff ausgesetzt kann es bilden Stibin (SbH 3 ).

Der 8-Stunden zeitgewichtete Durchschnitt (TWA) auf 0,5 mg / m eingestellt 3 durch die Amerikanische Konferenz der staatlich - industrielle Hygieniker und von der Occupational Safety and Health Administration (OSHA) als gesetzliche zulässige Expositionsgrenze (PEL) am Arbeitsplatz . Das Nationale Institut für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (NIOSH) hat eine Reihe Exponierungsgrenze (REL) von 0,5 mg / m 3 als 8 Stunden TWA. Antimonverbindungen sind als Katalysatoren für Polyethylenterephthalat (PET) Produktion verwendet. Einige Studien berichten über kleinere Antimon Auslaugung von PET - Flaschen in Flüssigkeiten, aber Gehalt unter Wasser Richtlinien zu trinken. Antimon- Konzentrationen in Fruchtsaftkonzentraten waren etwas höher (bis zu 44,7 g / l Antimon), aber Säfte unter der Trinkwasserverordnung nicht fallen. Die Trinkwasser - Richtlinien sind:

Der TDI vorgeschlagen von der WHO ist 6 ug Antimon pro Kilogramm Körpergewicht. Die IDLH (unmittelbare Gefahr für Leben und Gesundheit) Wert für Antimon beträgt 50 mg / m 3 .

Toxizität

Bestimmte Verbindungen von Antimon erscheinen toxisch, insbesondere Antimontrioxid und Antimonkaliumtartrat zu sein. Effekte können Arsenvergiftung ähnlich sein. Berufliche Exposition kann die Atemwege reizen, Pneumokoniose, Antimon Flecken auf der Haut, Magen-Darm-Symptome und Herzarrhythmien. Darüber hinaus ist Antimontrioxid potentiell krebserregend für den Menschen.

Unerwünschte Auswirkungen auf die Gesundheit wurden bei Mensch und Tier nach der Inhalation, orale oder dermale Exposition gegenüber Antimon und Antimonverbindungen beobachtet. Antimon- Toxizität tritt typischerweise entweder durch berufliche Exposition, während der Therapie oder vor versehentlichem Verschlucken. Es ist unklar, ob Antimon in den Körper durch die Haut eindringen kann.

Siehe auch

Anmerkungen

Verweise

Literaturverzeichnis

Externe Links