Антимон

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Антимон
Антимон – сребристо-син металоид
Сребристо-син металоид
Спектрални линии на антимон
КалайАнтимонТелур
As

Sb

Bi
Периодична система
Общи данни
Име, символ, ZАнтимон, Sb, 51
Група, период, блок155p
Химическа серияметалоид
Електронна конфигурация[Kr] 4d10 5s2 5p3
e- на енергийно ниво2, 8, 18, 18, 5
CAS номер7440-36-0
Свойства на атома
Атомна маса121,760 u
Атомен радиус (изч.)145 (133) pm
Ковалентен радиус139±5 pm
Радиус на ван дер Ваалс206 pm
Степен на окисление5, 4,[1] 3, 2, 1, −1, −2, −3​
ОксидSb2O5, Sb2O3 и Sb2O4[1] (амфотерни)
Електроотрицателност
(Скала на Полинг)
2,05
Йонизационна енергияI: 834 kJ/mol
II: 1594,9 kJ/mol
III: 2440 kJ/mol
IV: 4260 kJ/mol
(още)
Физични свойства
Агрегатно състояниетвърдо вещество
Алотрописин, черен и жълт антимон
Кристална структураромбоедрична
Плътност6697 kg/m3
Температура на топене903,78 K (630,78 °C)
Температура на кипене1908 K (1635 °C)
Моларен обем18,181×10-6 m3/mol
Специф. топлина на топене19,79 kJ/mol
Специф. топлина на изпарение193,43 kJ/mol
Налягане на парата
P (Pa) 1 10 102 103 104 105
T (K) 807 876 1011 1219 1491 1858
Скорост на звука3420 m/s при 20 °C
Специф. топл. капацитет207 J/(kg·K)
Специф. електропроводимост2,5×106 S/m при 20 °C
Специф. ел. съпротивление0,417 Ω.mm2/m при 20 °C
Топлопроводимост24,4 W/(m·K)
Магнетизъмдиамагнитен [2]
Модул на еластичност55 GPa
Модул на срязване20 GPa
Модул на свиваемост42 GPa
Твърдост по Моос3
Твърдост по Бринел294 – 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

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[редактиране | редактиране на кода]

Свойства[редактиране | редактиране на кода]

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[редактиране | редактиране на кода]

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[редактиране | редактиране на кода]

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[редактиране | редактиране на кода]

История[редактиране | редактиране на кода]

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

Производство[редактиране | редактиране на кода]

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[редактиране | редактиране на кода]

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[редактиране | редактиране на кода]

Източници[редактиране | редактиране на кода]

Използвана литература