ANTIMON: TARIHÇESI, YAPISI, ÖZELLIKLERI, KULLANIMLARI VE RISKLERI - KIMYA - 2025

Antimon bir madeni olmayan parlak, gümüş ve bazı mavimsi renk tonu ile. Katı, aynı zamanda çok kırılgan ve dokuda pul pul olmasıyla da karakterize edilir. Periyodik cetvelin nitrojen ile başlığını taşıyan 15. grubuna aittir. Bizmuttan (ve moscovium'dan) sonra grubun en ağır unsurudur.

Sb kimyasal sembolü ile temsil edilir. Doğada esas olarak, kimyasal formülleri sırasıyla Sb ₂ S ₃ ve NiSbS olan stibit ve ullmannit mineral cevherlerinde bulunur. Oksitler yerine sülfür oluşturma eğiliminin yüksek olması, kimyasal olarak yumuşak olmasından kaynaklanmaktadır.

Kristalin antimon. Kaynak: En İyi Sci-Fatcs

Öte yandan, antimon fiziksel olarak da yumuşaktır ve Mohs ölçeğine göre 3'lük bir sertlik sunar. Oda sıcaklığında stabildir ve havadaki oksijenle reaksiyona girmez. Ancak oksijen varlığında ısıtıldığında antimon trioksit, Sb ₂ O _{3 oluşturur} .

Aynı şekilde, zayıf asitlerin etkisine karşı dirençlidir; ancak sıcakken nitrik ve hidroklorik asitler tarafından saldırıya uğrar.

Antimon, kurşun ve kalay alaşımlarında, araç akülerinin imalatında, düşük sürtünmeli malzemeler vb.

Bu metaloid, katılaştığında hacim olarak artan nadir bir özelliğe sahiptir ve alaşımlarının üretilecek aleti kalıplamak için kullanılan alanı tamamen kaplamasına izin verir.

Keşfinin tarihi

M.Ö

MÖ 3100'den beri, antimon sülfidin Mısır'da kozmetik olarak kullanıldığına dair kanıtlar var. Mezopotamya'da, günümüz Irak'ında, yapımında antimon kullanılan bir vazo kalıntıları ve muhtemelen MÖ 3000-2200 yılları arasına tarihlenen başka bir eser bulundu.

Terimin tanıtımı

Romalı bilim adamı Pliny the Elder (MS 23-79), Doğa Tarihi Üzerine İncelemesinde yedi ilacın detaylandırılmasında stibius adını verdiği antimon kullanımını anlattı. Simyacı Abu Musa Jahir Ibn Hayyan (721-815), elementi adlandırmak için antimon terimini tanıtmakla tanınır.

Şu etimolojiyi kullandı: olumsuzla eşanlamlı olarak "anti" ve yalnızca "mono". Sonra antimonun sadece doğada bulunmadığını vurgulamak istedi. Sülfür minerallerinin ve diğer birçok elementin bir parçası olduğu zaten biliniyor.

edinme

Yunan naturist Pedanius Diascorides'in antimon sülfidi bir hava akımında ısıtarak saf antimon elde ettiğine inanılıyor. İtalyan metalurji uzmanı Vannocio Biringucio, De la Pirotecnia (1540) kitabında, antimon izole etmek için bir yöntemin bir tanımını yapıyor.

Alman kimyager Andreas Libavius ​​(1615), erimiş bir demir, antimon sülfür, tuz ve potasyum tartrat karışımı kullanarak kristal bir antimon üretmeyi başardı.

Antimon hakkındaki ilk ayrıntılı rapor 1707'de Fransız kimyager Nicolas Lemery (1645-1715) tarafından Treatise on Antimony adlı kitabında yapıldı.

Antimon yapısı

Metalik veya gümüş antimonun kristal yapısını oluşturan buruşuk tabakalar. Kaynak: Malzeme bilimci

Üstteki resim arsenik atomlarının benimsediği buruşuk katmanlı yapıyı göstermektedir. Ancak daha çok metalik antimon olarak bilinen grimsi antimon da bu yapıyı benimser. Kabuktan oluşan düzlemde yukarı aşağı hareket eden Sb atomları olduğu için buruşuk olduğu söylenir.

Bu katmanlar, kendileriyle etkileşime giren fotonlardan sorumlu olsalar da, gümüşi bir parlaklık parlayarak antimonu metal gibi geçirirler, gerçek şu ki onları birleştiren kuvvetler zayıftır; dolayısıyla Sb'nin görünen metalik parçaları kolayca öğütülmüş ve kırılgan veya pul pul olabilir.

Ayrıca buruşuk katmanlardaki Sb atomları, atomik yörüngelerini bir arada gruplandıracak kadar yakın değildir ve bu nedenle elektriksel iletime izin veren bir bant oluşturur.

Grimsi bir küreye ayrı ayrı bakıldığında, üç Sb-Sb bağına sahip olduğu görülebilir. Daha yüksek bir düzlemden, Sb, köşelerinde bulunan üç Sb ile bir üçgenin merkezinde görülebilir. Bununla birlikte, üçgen düz değildir ve iki seviyeye veya zemine sahiptir.

Bu tür üçgenlerin ve bunların bağlarının yanal olarak yeniden üretilmesi, eşkenar dörtgen kristaller oluşturmak için sıralanan buruşuk katmanlar oluşturur.

Allotropi

Az önce anlatılan yapı, dört allotropu arasında en kararlı olan grimsi antimona karşılık gelir. Diğer üç allotrop (siyah, sarı ve patlayıcı) yarı kararlıdır; yani çok zor koşullar altında var olabilirler.

Yapılarıyla ilgili çok fazla bilgi yok. Bununla birlikte, siyah antimonun amorf olduğu bilinmektedir, bu nedenle yapısı dağınık ve karmaşıktır.

Sarı antimon -90ºC'nin altında stabildir, metalik olmayan bir element gibi davranır ve Sb ₄ tipi küçük aglomeratlardan (fosforunkilere benzer) oluştuğu varsayılabilir ; ısıtıldığında siyah allotropa dönüşür.

Patlayıcı antimon ile ilgili olarak, sulu bir antimon halojenür çözeltisinin elektrolizi sırasında katot üzerinde oluşan jelatinimsi bir tortudan oluşur.

En ufak bir güçlü sürtünme veya darbede, yumuşak katı o kadar çok ısı açığa çıkarır ki, atomları grimsi antimonun eşkenar dörtgen kristal yapısında yeniden toplanırken patlar ve stabilize olur.

Özellikleri

Atom ağırlığı

121.76 g / mol.

Atomik numara

51.

Elektronik konfigürasyon

4d ¹⁰ 5s ² 5p ³ .

Oksidasyon durumları

-3, -2, -1, +1, +2, +3, +4, +5.

Fiziksel tanım

Parlak gümüşi katı, kırılgan, pullu yüzeye sahip, mavimsi bir renk tonu. Siyah toz olarak da görünebilir.

Erime noktası

630.63 ° C

Kaynama noktası

1,635 ° C

Yoğunluk

-6,697 gr / cm ³ oda sıcaklığında karıştırıldı.

-6,53 g / cm ³ sıvı halde, sıcaklık eşit veya erime noktasından daha büyük.

Füzyon ısısı

19.79 kJ / mol.

Buharlaşma ısısı

193.43 kJ / mol.

Molar kalori kapasitesi

25.23 J / mol.K

Elektronegativite

2.05 (Pauling ölçeği).

Atomik radyo

140 pm.

Sertlik

Mohs ölçeğine göre sertliği 3 olan yumuşak bir elementtir ve cam ile çizilebilir.

istikrar

Oksidasyona uğramadan oda sıcaklığında stabildir. Ayrıca asitlerin saldırısına karşı dayanıklıdır.

izotopları

İki kararlı izotopu vardır: ¹²¹ Sb ve ¹²³ Sb.Ayrıca 35 radyoaktif izotop vardır. Radyoaktif izotop ¹²⁵ Sb en uzun yarı ömre sahiptir: 2,75 yıl. Genel olarak, radyoaktif izotoplar β ⁺ ve β ^- radyasyon yayar .

Elektriksel ve termal iletkenlik

Antimon, zayıf bir ısı ve elektrik iletkenidir.

Kimyasal reaktivite

Hidrojeni seyreltik asitlerden ayıramaz. Organik ve inorganik asitlerle iyonik kompleksler oluşturur. Metalik antimon hava ile reaksiyona girmez, ancak nemli havada hızla okside dönüşür.

İşlem yüksek sıcaklıklarda meydana gelirse, halojenler ve sülfitler antimonu kolayca okside ederler.

Uygulamalar

alaşımlar

Antimon, kurşun alaşımında otomobil aküleri için plakalar yapmak, plakaların direncini ve şarjların özelliklerini iyileştirmek için kullanılır.

Kurşun ve kalay içeren alaşım, kaynakların yanı sıra izli mermi ve kartuş patlatıcıların özelliklerini iyileştirmek için kullanılmıştır. Alaşımlarda da elektrik kablolarının kaplanmasında kullanılır.

Antimon, sürtünme önleyici alaşımlarda, organ ve diğer müzik aletlerinin imalatında düşük kalay içerikli kalay ve sertleştirme alaşımlarının imalatında kullanılır.

Suyla paylaşılan, yoğunlaştığında hacim olarak artma özelliğine sahiptir; Bu nedenle kurşun ve kalay içeren alaşımlarda bulunan antimon, kalıplardaki tüm boşlukları doldurarak söz konusu alaşımlarla yapılan yapıların tanımını iyileştirir.

Yangın geciktirici

Antimon trioksit, her zaman halojenli alev geciktiriciler, bromürler ve klorürlerle birlikte alev geciktirici bileşikler yapmak için kullanılır.

Yangın geciktiriciler, yangını engelleyen oksijen atomları ve OH radikalleri ile reaksiyona girebilir. Bu alev geciktiriciler çocuk giyiminde, oyuncaklarda, hava taşıtlarında ve araba koltuklarında kullanılmaktadır.

Hafif uçak motorları için kapak olarak kullanılan ürünler için polyester reçinelere ve fiberglas kompozitlere de eklenirler.

Yangın geciktirici olarak kullanılan antimon bileşikleri şunları içerir: antimon oksiklorür, SbOCl; antimon pentoksit, SbO ₅ ; antimon triklorür, SBCL ₃ ; ve antimon trioksit, SbO ₃ .

Elektronik alanı

Yarı iletkenlerin, diyotların, orta kızılötesi dedektörlerin imalatında ve dönüştürücü imalatında kullanılır. Yarı iletken teknolojisinde kullanılan yüksek saflıkta antimon, antimon bileşiklerinin hidrojen ile indirgenmesiyle elde edilir.

Tıp ve veterinerlik

Antimon bileşikleri tıpta eski çağlardan beri kusturucu ve antiprotozoa olarak kullanılmaktadır. Potasyum potasyum tartrat (tartar emetik) uzun süre antiskistozom olarak kullanıldı; ayrıca balgam söktürücü, terletici ve kusturucu olarak kullanılmaktadır.

Antimon tuzları, geviş getiren hayvanların derilerinin koşullandırılmasında da kullanılmıştır; aniomalin ve lityum antimon tiyomalat gibi.

Meglumine antimonat, evcil hayvanların dış odaklarında leishmaniasis tedavisinde kullanılan bir ilaçtır. Bununla birlikte, terapötik faydalar sınırlıydı.

Pigmentler ve boyalar

Emayelerde boya ve opaklaştırıcı üretiminde antimon bileşikleri kullanılır. Ayrıca antimon sülfürlerin yavaş oksidasyonunun ürünleri olan vermilyon, sarı ve turuncu pigmentlerde de kullanılırlar.

Bazı organik tuzları (tartratlar), tekstil endüstrisinde belirli boyaların bağlanmasına yardımcı olmak için kullanılır.

Antik Mısır'da antimon sülfür, gözleri karartmak için bir kozmetik olarak kullanıldı.

Diğer kullanımlar

Bazı antimon tuzları, televizyon ekranlarında oluşan mikroskobik baloncukları gidermek için kaplama maddesi olarak kullanılır. Antimon iyonları oksijenle etkileşime girerek kabarcık oluşturma eğilimini ortadan kaldırır.

Bazı güvenlik kibritlerinin başlarında antimon (III) sülfit kullanılmaktadır. Antimon sülfür ayrıca otomotiv fren balatalarında kullanılan malzemelerin sürtünme katsayısını stabilize etmek için kullanılır.

Berilyum ile birlikte ¹²⁴ Sb izotopu , ortalama 24 keV enerji ile bir nötron kaynağı olarak kullanılır. Ayrıca plastik üretiminde katalizör olarak antimon kullanılmaktadır.

Riskler

Kırılgan bir elementtir, bu nedenle kullanım sırasında çevreden kirletici bir toz üretilebilir. Antimon tozu, dermatit, renit, üst solunum yollarında iltihaplanma ve konjunktivite maruz kalan işçilerde gözlenmiştir.

Bazen obstrüktif pulmoner değişikliklerle birleşen pnömokonyoz, uzun süreli maruziyetlerden sonra tanımlanmıştır.

Antimon trioksit, ölümcül olabilen kalp fonksiyonuna zarar verebilir.

Bu elemente maruz kalan kişilerde, geçici püstüler deri enfeksiyonlarının varlığı gözlenmiştir.

Bu metalin sürekli olarak düşük dozlarda alınması ishal, kusma ve mide ülserlerine neden olabilir. Ayrıca, havada tolere edilebilen maksimum konsantrasyon 0.5 mg / m ³ .

Referanslar

1. Shiver ve Atkins. (2008). İnorganik kimya. (Dördüncü baskı). Mc Graw Hill.
2. Manny. (11 Mart 2009). Sarı Antimon ve Patlayıcı Antimon. Kurtarıldı: antimonyproperties.blogspot.com
3. Prof. Ernst Cohen ve JC Van Den Bosch. (1914). Antimon Allotropisi. Bildiriler Royal Acad. Amsterdam. Cilt XVII.
4. Vikipedi. (2019). Antimon. En.wikipedia.org adresinden kurtarıldı
5. Advameg, Inc. (2019). Antimon. Chemistryexplained.com'dan kurtarıldı
6. Sable Mc'Oneal. (15 Eylül 2018). Kimya: Sb-Antimon'un özellikleri ve uygulaması. Medium.com'dan kurtarıldı