antimoine - Antimony


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Antimoine,   51 Sb
Antimoine-4.jpg
Les propriétés générales
Prononciation
Apparence gris argenté brillant
Poids atomique standard ( A r, norme ) 121,760 (1)
Antimoine dans le tableau périodique
Hydrogène Hélium
Lithium Béryllium Bore Carbone Azote Oxygène Fluor Néon
Sodium Magnésium Aluminium Silicium Phosphore Soufre Chlore Argon
Potassium Calcium scandium Titane Vanadium Chrome Manganèse Le fer Cobalt Nickel Cuivre Zinc Gallium Germanium Arsenic Sélénium Brome Krypton
Rubidium Strontium Yttrium Zirconium Niobium Molybdène technétium Ruthénium rhodium Palladium argent Cadmium Indium Étain Antimoine Tellure Iode Xénon
Césium Baryum Lanthane Cérium praséodyme néodyme Prométhium Samarium Europium Gadolinium Terbium Dysprosium holmium Erbium Thulium Ytterbium lutécium Hafnium Tantale Tungstène Rhénium Osmium Iridium Platine Or Le mercure (élément) Thallium Conduire Bismuth Polonium astate Radon
francium Radium Actinium Thorium Protactinium Uranium Neptunium Plutonium américium Curium Berkelium californium einsteinium fermium Mendelevium Nobelium lawrencium rutherfordium dubnium seaborgium bohrium hassium meitnerium darmstadtium roentgenium copernicium Nihonium flérovium Moscovium livermorium Tennessine Oganesson
Comme

Sb

Bi
étainantimoinetellure
Numéro atomique ( Z ) 51
Groupe groupe 15 (pnictogène)
Période période de 5
Bloc p-bloc
catégorie de l'élément   métalloïde
configuration électronique [ Kr ] 4d 10 5s 2 5p 3
Par coquille Électrons
2, 8, 18, 18, 5
Propriétés physiques
Phase à  STP solide
Point de fusion 903,78  K (630,63 ° C, 1167,13 ° F)
Point d'ébullition 1908 K (1635 ° C, 2975 ° F)
Densité (près  de la température ambiante ) 6,697 g / cm 3
lorsque le liquide (à  point de fusion ) 6,53 g / cm 3
Température de fusion 19,79  kJ / mol
Chaleur de vaporisation 193,43 kJ / mol
capacité thermique Molar 25,23 J / (mol · K)
La pression de vapeur
P  (Pa) 1 dix 100 1 k 10 k 100 k
à  T  (K) 807 876 1011 1219 1491 1858
propriétés atomiques
états d'oxydation -3 , -2, -1, +1, +2, +3 , +4, +5 (e  amphotère oxyde)
électronégativité Pauling: 2,05
énergies Ionisation
  • 1er: 834 kJ / mol
  • 2ème: 1594,9 kJ / mol
  • 3ème: 2440 kJ / mol
  • ( Suite )
rayon atomique empirique: 140  heures
rayon covalent 139 ± 17 heures
Rayon de van der Waals 206 h
lignes de couleur dans un domaine spectral
Raies spectrales d'antimoine
D'autres propriétés
Structure en cristal rhomboédrique
structure cristalline rhomboédrique pour l'antimoine
Vitesse du son mince tige 3420 m / s (à 20 ° C)
Dilatation thermique 11 pm / (m · K) (à 25 ° C)
Conductivité thermique 24,4 W / (m · K)
Résistivité électrique 417 nΩ · m (à 20 ° C)
commande magnétique diamagnétique
Susceptibilité magnétique -99,0 · 10 -6  cm 3 / mol
Module d'Young 55 GPa
Le module de cisaillement 20 GPa
module de compressibilité 42 GPa
dureté Mohs 3.0
dureté Brinell 294-384 MPa
Numero CAS 7440-36-0
L'histoire
Découverte avant 800 CE
Principaux isotopes d'antimoine
Isotope Abondance La demi-vie ( t 1/2 ) Mode Decay Produit
121 Sb 57,21% stable
123 Sb 42,79% stable
125 Sb syn 2,7582 y β - 125 Te
| références

L' antimoine est un élément chimique avec le symbole  Sb (du latin : stibium ) et de numéro atomique  51. Un gris brillant de métalloïde , il se trouve principalement dans la nature comme le minéral de sulfure stibine (Sb 2 S 3 ). Les composés ont été connus Antimoine depuis les temps anciens et ont été en poudre pour la médecine et la cosmétique, souvent connu sous le nom arabe, khôl . Antimoine métallique est également connu, mais il a été identifiée par erreur comme chef de file sur sa découverte. La première description connue du métal en Occident a été écrit en 1540 par Vannoccio Biringuccio .

Depuis quelque temps, la Chine a été le plus grand producteur d'antimoine et ses composés, avec la plupart des productions provenant de la Xikuangshan mine dans le Hunan . Les procédés industriels pour l' antimoine de raffinage sont la torréfaction et la réduction avec du carbone ou à la réduction directe de la stibine avec le fer.

Les plus grandes demandes d'antimoine métallique est un alliage de plomb et d' étain et d' antimoine les plaques de plomb dans des batteries au plomb . Les alliages de plomb et d' étain avec de l' antimoine ont des propriétés améliorées pour brasures , des balles et des paliers lisses . Les composés d' antimoine sont des additifs importants pour le chlore et contenant du brome ignifuges dans de nombreux produits commerciaux et domestiques. Une application émergente est l'utilisation de l' antimoine dans la micro - électronique .

Les caractéristiques

Propriétés

Un flacon transparent contenant de petits morceaux d'un solide noir légèrement brillant, intitulé « Sb ».
Une fiole contenant le noir allotrope de l' antimoine
Un morceau irrégulier de pierre argenté avec des taches de variation dans l'éclat et l'ombre.
Antimoine natif avec oxydation produits
Structure cristalline commune à Sb, AsSb et As gris

Antimoine est un membre du groupe 15 du tableau périodique, l' un des éléments appelés pnictogène , et a une électronégativité de 2,05. Conformément aux tendances périodiques, il est plus électronégatif que l' étain ou le bismuth , et moins électronégatif que le tellure ou l' arsenic . L' antimoine est stable à l' air à la température ambiante, mais réagit avec l' oxygène en cas de chauffage pour produire du trioxyde d' antimoine , Sb 2 O 3 .

L' antimoine est un argenté, métalloïdes gris brillant avec une échelle de Mohs dureté de 3, ce qui est trop mou pour rendre des objets durs; des pièces d'antimoine ont été émises dans la Chine du Guizhou la province en 1931 , mais la durée de vie était de mauvaise qualité et le monnayage fut bientôt arrêté. Antimoine est résistant à l' attaque par les acides.

Quatre allotropes d'antimoine sont connues: une forme métallique stable et trois formes métastables (explosives, noir et jaune). Antimoine élémentaire est fragile métalloïde brillant, blanc argenté. Lorsqu'il est refroidi lentement, cristallise l' antimoine fondu dans un trigonal cellulaire, isomorphe avec l'allotrope de gris de l' arsenic . Un rare forme explosive de l' antimoine peut être formé à partir de l'électrolyse de trichlorure d' antimoine . Lorsque gratté avec une forte mise en oeuvre, une exothermique réaction se produit et que des fumées blanches se dégagent en tant que formes d'antimoine métallique; lorsqu'il est frotté avec un pilon dans un mortier, une détonation se produit solide. Antimoine noire est formée lors du refroidissement rapide de la vapeur d'antimoine. Il a la même structure cristalline que le phosphore rouge et de l' arsenic noir, il oxyde dans l' air et peut s'enflammer spontanément. A 100 ° C, il se transforme progressivement en la forme stable. Le allotrope jaune d'antimoine est le plus instable. Il n'a été produit par oxydation de stibine (SBH 3 ) à -90 ° C. Au- dessus de cette température et à la lumière ambiante, ce métastable allotrope se transforme en noir allotrope plus stable.

Antimoine élémentaire adopte une structure en couches ( groupe d' espace R 3 m n ° 166) , dans lequel les couches sont constituées de condensés, volants, des cycles à six chaînons. Les plus proches et les plus proches voisins suivants forment un complexe octaédrique irrégulière, avec les trois atomes de carbone dans chaque double couche légèrement plus étroite que les trois atomes dans l'autre. Ce garnissage relativement proche conduit à une forte densité de 6,697 g / cm 3 , mais la faible liaison entre les couches conduit à la faible dureté et la fragilité de l' antimoine.

isotopes

Antimoine a deux stables isotopes : 121 Sb avec une abondance naturelle de 57,36% et 123 Sb avec une abondance naturelle de 42,64%. Il a également 35 radioisotopes, dont la durée est la plus longue- 125 Sb avec une demi-vie de 2,75 ans. En outre, 29 métastables états ont été caractérisés. Le plus stable de ces derniers est 120m1 Sb avec une demi-vie de 5,76 jours. Isotopes qui sont plus légers que l'écurie 123 Sb ont tendance à se désintégrer par β + désintégration , et ceux qui sont plus lourds ont tendance à se désintégrer par β - décomposition , à quelques exceptions près.

Occurrence

L'abondance de l' antimoine dans la Terre croûte est estimée à 0,2 à 0,5 parties par million , comparables à thallium à 0,5 partie par million et de l' argent à 0,07 ppm. Même si cet élément est peu abondant, il se trouve dans plus de 100 minéraux espèces. L' antimoine se trouve parfois en mode natif (par exemple , l' antimoine haute ), mais plus fréquemment il se trouve dans le sulfure de stibine (Sb 2 S 3 ) qui est le minerai prédominant minéral .

composés

Les composés d'antimoine sont souvent classés en fonction de leur état d'oxydation: Sb (III) et Sb (V). Le 5 degré d'oxydation est plus stable.

Oxydes et hydroxydes

Le trioxyde d' antimoine est formé lorsque l' antimoine est brûlé dans l' air. Dans la phase gazeuse, la molécule du composé est Sb
4
O
6
, mais il polymérise à condensation. Pentoxyde d'antimoine(Sb
4
O
5
) peut être formée que par oxydation avecconcentréacide nitrique. Antimoine forme également un oxyde mixte-valence,tétroxydeantimoine(Sb
2
O
4
), qui comportefois Sb (III) et Sb (V). A la différenceoxydes dephosphoreetarsenic, ces oxydes sontamphotères, ne forment pas bien définisoxacides, et réagissent avecacides pour formersels d'antimoine.

Acide antimonous Sb (OH)
3
est inconnue, mais l'antimonite de sodium debase conjuguée ([Na
3
SbO
3
]
4
) forme surfusionoxyde de sodiumetSb
4
O
6
. Sont également connus antimonites de métaux de transition. Acide antimonique existe uniquement sous forme d'hydrateHSb (OH)
6
,formantsels comme l'anion antimoniateSb (OH) -
6
. Quand une solution contenant cet anion est déshydraté, le précipité contientoxydes mixtes.

De nombreux minerais d' antimoine sont des sulfures, y compris stibnite ( Sb
2
S
3
),pyrargyrite(Ag
3
SSV
3
),zinkénite,jamesoniteetboulangerite. Pentasulfureantimoineestnon stoechiométriqueet disposeantimoine dans les troisétatsoxydationetliaisons SS. Plusieurs thioantimonides sont connus, tels que[Sb
6
S
10
] 2-
et [Sb
8
S
13
] 2-
.

halogénures

Antimoine forme deux séries d' halogénures : SbX
3
etSbX
5
. Les trihalogénures sbf
3
,SbCl
3
,SbBr
3
, etSBi
3
sont touscomposés moléculaires ayantgéométrie moléculaire pyramidale trigonale.

Le trifluorure SbF
3
est préparé par la réaction deSb
2
O
3
avecHF:

Sb
2
O
3
+ 6 HF → 2SbF
3
+ 3H
2
O

Il est Lewis acide et accepte facilement des ions fluorure pour former les anions complexes SbF -
4
et SbF 2-
5
. Molten SbF
3
est un faibleconducteur électrique. Le trichlorureSbCl
3
est préparée en dissolvantSb
2
S
3
dansacide chlorhydrique:

Sb
2
S
3
+ 6 HCl → 2SbCl
3
+ 3H
2
S
Structure de SbF gazeux 5

Les pentahalogénures sbf
5
etSbCl
5
onttrigonal bipyramidal géométrie moléculairedans la phase gazeuse, mais dans la phase liquide,SbF
5
estpolymère, tandis queSbCl
5
est monomère. SbF
5
est un puissant acideLewis utilisé pour fabriquer lesuperacide acide fluoroantimonique( « H2SbF7»).

Oxyhalogénures sont plus fréquents pour l' antimoine que pour l' arsenic et le phosphore. Le trioxyde d' antimoine se dissout dans l' acide concentré pour former des composés tels que oxoantimonyl SbOCl et (SBO)
2
SO
4
.

Antimoniures, les hydrures et les composés organoantimoine

Les composés de cette classe sont généralement décrits comme des dérivés de Sb 3- . Formes d'antimoine antimoniures avec des métaux, tels que l' antimoniure d'indium (InSb) et l' antimoniure d'argent ( Ag
3
Sb
). Les métaux alcalins etzinc,antimoniures tels que Na3Sb et Zn3Sb2, sont plus réactifs. Le traitementces antimoniures avecacide produit le gaz très instablestibine,SbH
3
:

Sb 3-
+ 3 H +
SbH
3

Stibine peuvent également être produits par traitement de Sb 3+
des sels avec des réactifs hydrure tel que le borohydrure de sodium . Stibine se décompose spontanément à la température ambiante. Parce que stibine a un effet positif chaleur de formation , il est thermodynamiquement instable et donc ne réagit pas avec l' antimoine hydrogène directement.

Organoantimoine composés sont généralement préparés par alkylation d'halogénures d'antimoine avec des réactifs de Grignard . Une grande variété de composés sont connus à la fois avec les centres de Sb (III) et Sb (V), y compris les dérivés chloro-organiques mixtes, des anions et des cations. Des exemples comprennent du Sb (C 6 H 5 ) 3 ( triphénylstibine ), Sb 2 (C 6 H 5 ) 4 (avec une liaison Sb-Sb), et cyclique [Sb (C 6 H 5 )] n . Composés pentacoordiné organoantimoine sont communs, des exemples étant Sb (C 6 H 5 ) 5 et plusieurs halogénures apparentés.

L'histoire

Un cercle non ombrée surmonté d'une croix.
L' un des symboles alchimiques pour l' antimoine

Antimoine (III) sulfure , Sb 2 S 3 , a été reconnu en Egypte prédynastique comme un oeil cosmétique ( kohl ) dès environ 3100 BC , quand la palette cosmétique a été inventé.

Un artefact, dit faire partie d'un vase, en antimoine datant à environ 3000 ans avant JC a été trouvé à Tello , Chaldée (partie de l' actuel Irak ), et un objet en cuivre plaqué avec de l' antimoine datant entre 2500 avant JC et 2200 avant JC a été trouvé en Egypte . Austen, lors d' une conférence de Herbert Gladstone en 1892 a déclaré que « nous ne savons d'antimoine à nos jours comme un métal très fragile et cristalline, qui pourrait difficilement être façonné dans un vase utile, et donc cette remarquable découverte» (artefact mentionné ci - dessus) doit représenter l'art perdu de rendre l' antimoine malléable « .

Moorey était pas convaincu l'artefact était en effet un vase, de mentionner que Selimkhanov, après son analyse de l'objet Tello (publié en 1975), « a tenté de relier le métal à transcaucasienne d'antimoine naturel » (c.-à-métal natif) et que « les objets d'antimoine de Transcaucasie sont tous les petits ornements personnels « . Cela affaiblit la preuve d'un art perdu « de rendre l'antimoine malléable. »

Le savant romain Pline l'Ancien décrit plusieurs façons de préparer le sulfure d'antimoine à des fins médicales dans son traité d' histoire naturelle . Pline l'Ancien a également fait une distinction entre les formes d'antimoine « mâle » et « femelle »; la forme mâle est probablement le sulfure, tandis que la forme femelle, qui est supérieure, plus lourds et moins friables, a été soupçonné d'être antimoine métallique native.

Le naturaliste romain Dioscoride mentionne que le sulfure d' antimoine peut être grillé par chauffage par un courant d'air. On pense que ce produit d' antimoine métallique.

Le métallurgiste italien Vannoccio Biringuccio décrit la première procédure de la façon d'isoler l' antimoine.

La première description d'une procédure d'isolement de l' antimoine est dans le livre 1540 De la Pirotechnia par Vannoccio Biringuccio , plus célèbre antidatant 1556 livre par Agricola , De re metallica . Dans ce contexte , Agricola a souvent été mal crédité de la découverte de l' antimoine métallique. Le livre Currus Triumphalis Antimonii (Le char triomphal de l' Antimoine), qui décrit la préparation de l' antimoine métallique, a été publié en Allemagne en 1604. Il était censé être écrit par un bénédictin moine, écrivant sous le nom Basilius Valentinus au 15ème siècle; si elle était authentique, qu'il n'est pas, il Biringuccio datent d' avant.

L'antimoine métallique était connu pour le chimiste allemand Andreas Libavius en 1615 qui l'a obtenue en ajoutant du fer à un mélange fondu de sulfure d' antimoine, de potassium et de sel tartrate . Cette procédure a produit l' antimoine avec un cristallin ou d'une surface étoilé.

Avec l'avènement des défis à la théorie phlogistique , il a été reconnu que l' antimoine est un élément formant des sulfures, des oxydes et d' autres composés, comme le font d' autres métaux.

La première occurrence naturelle d'antimoine pur dans la croûte terrestre a été décrit par le suédois scientifique et ingénieur du district minier locale Anton von Swab en 1783; le type échantillon a été recueilli à partir de la Sala Silver Mine dans le district minier de Bergslagen Sala , Västmanland , Suède .

Étymologie

La forme latine médiévale, dont les langues modernes et fin grec byzantin prennent leurs noms pour l' antimoine, est Antimonium . L'origine de c'est incertain; toutes les suggestions ont une certaine difficulté soit la forme ou l' interprétation. L' étymologie populaire , de ἀντίμοναχός anti-monachos ou en français antimoine , a encore des adhérents; cela signifie « tueur de moine », et est expliqué par de nombreux premiers alchimistes étant des moines, et l' antimoine étant toxiques.

Une autre étymologie populaire est le mot grec hypothétique ἀντίμόνος antimonos , « contre aloneness », a expliqué que « pas trouvé que le métal » ou « pas trouvé non allié ». Lippmann conjecturé un hypothétique mot grec ανθήμόνιον anthemonion , ce qui voudrait dire « fleurette », et cite plusieurs exemples de mots grecs apparentés (mais pas celui - là) qui décrivent chimique ou biologique efflorescences .

Les premières utilisations de Antimonium comprennent les traductions, en 1050-1100, par Constantin l'Africain des traités de médecine arabe. Plusieurs autorités estiment Antimonium est une corruption scribal d'une forme arabe; Meyerhof il dérive de ithmid ; D' autres possibilités incluent athimar , le nom arabe du métalloïde, et un hypothétique en-stimmi , dérivée ou parallèle au grec.

Le symbole chimique standard pour l' antimoine (Sb) est créditée au Jöns Jakob Berzelius , qui provient de l'abréviation de stibium .

Les mots anciens pour l' antimoine ont la plupart du temps, leur signification principale, khôl , le sulfure d'antimoine.

Les Égyptiens appelaient antimoine mśdmt ; en Hiéroglyphes , les voyelles sont incertaines, mais la forme copte du mot est ⲥⲧⲏⲙ (STIM). Le mot grec, στίμμι stimmi , est probablement un mot de prêt de l' arabe ou de égyptien stm

O34
D46
G17 F21
D4

et est utilisé par Attic tragiques poètes du 5ème siècle avant JC. Plus tard , les Grecs aussi utilisé στἰβι Stibi , comme Celse et Pline , écrit en latin, au premier siècle de notre ère. Pline donne également les noms Stimi [ sic ], larbaris , albâtres , et les « très communs » platyophthalmos , « grand oeil » (de l'effet de la cosmétique). Plus tard , les auteurs latins ont adapté le mot latin comme stibium . Le mot arabe pour la substance, par opposition à la cosmétique, peut apparaître comme إثمد ithmid, athmoud, othmod ou uthmod . Littré suggère la première forme, qui est le plus ancien, dérive de stimmida , un accusatif pour stimmi .

Production

sortie d'antimoine mondiale en 2010
tendance de la production mondiale d'antimoine

producteurs et Top volumes de production

Le British Geological Survey (BGS) a rapporté qu'en 2005 , la Chine était le plus grand producteur d'antimoine avec environ 84% de la part mondiale, suivi à distance par l' Afrique du Sud, la Bolivie et le Tadjikistan. Mine de Xikuangshan dans Hunan province a les plus grands gisements en Chine avec un dépôt estimé de 2,1 millions de tonnes.

En 2016, selon le US Geological Survey , la Chine a représenté 76,9% de la production totale d' antimoine, suivi en deuxième place par la Russie avec 6,9% et le Tadjikistan avec 6,2%.

production Antimoine en 2016
Pays tonnes % Du total
 Chine 100 000 76,9
 Russie 9000 6.9
 Tadjikistan 8000 6.2
 Bolivie 4000 3.1
 Australie 3500 2.7
Top 5 124500 95,8
monde total 130000 100,0

La production chinoise d'antimoine devrait diminuer à l'avenir que les mines et les fonderies sont fermées par le gouvernement dans le cadre de la lutte contre la pollution. Surtout en raison d'une nouvelle loi sur la protection de l'environnement ayant pris effet en Janvier 2015 et révisé « Normes relatives aux émissions de polluants pour Stanum, Antimoine, et Mercure » ayant pris effet, les obstacles à la production économique sont plus élevés. Selon le Bureau national de la statistique en Chine, en Septembre 50% de ici à 2015 la capacité de production d'antimoine dans la province du Hunan (la province plus grandes réserves d'antimoine en Chine) n'a pas été utilisé.

la production déclarée de l'antimoine en Chine est tombé et est peu susceptible d'augmenter dans les années à venir, selon le rapport Roskill. Aucun dépôt d'antimoine importants en Chine ont été développés pour une dizaine d'années, et les réserves économiques restantes sont rapidement épuisées.

les plus grands producteurs d'antimoine au monde, selon Roskill, sont énumérés ci-dessous:

Plus grands producteurs d'antimoine en 2010.
Pays Entreprise Capacité
(tonnes par an)
 Australie Mandalay Resources 2750
 Bolivie divers 5460
 Canada Beaver Brook 6000
 Chine Hsikwangshan étoiles scintillantes 55 000
 Chine Hunan Chenzhou Mining 20 000
 Chine Chine Groupe Tin 20 000
 Chine Shenyang Huachang Antimoine 15 000
 Kazakhstan Kazzinc 1000
 Kirghizistan Kadamdzhai 500
 Laos SRS 500
 Mexique antimoine US 70
 Myanmar divers 6000
 Russie GeoProMining 6.500
 Afrique du Sud Consolidated Murchison 6000
 Tadjikistan Unzob 5.500
 Thaïlande inconnu 600
 dinde Cengiz & Özdemir Antimuan Madenleri 2400

Réserves

Selon les statistiques de l'USGS, les réserves mondiales actuelles de l'antimoine seront épuisées dans 13 ans. Cependant, l'USGS attend on trouvera plus de ressources.

Les réserves mondiales d'antimoine en 2015
Pays Réserves
(tonnes de teneur en antimoine)
% Du total
 les gens de la République de Chine 950000 47,81
 Russie 350 000 17,61
 Bolivie 310000 15,60
 Australie 140000 7,05
 États Unis 60 000 3.02
 Tadjikistan 50 000 2,52
 Afrique du Sud 27000 1,36
Autres pays 100 000 5.03
monde total 1987000 100,0

Processus de production

L'extraction de l' antimoine à partir de minerais dépend de la qualité et la composition du minerai. La plupart d' antimoine est extrait comme le sulfure; les minerais de qualité inférieure sont concentrés par flottation par mousse , tandis que les minerais de qualité supérieure sont chauffés à 500-600 ° C, la température à laquelle fond la stibine et se sépare de la gangue minéraux. L' antimoine peut être isolé à partir du sulfure d' antimoine brut par réduction avec de la ferraille:

Sb
2
S
3
+ 3 Fe → 2 Sb + 3 FeS

Le sulfure est converti en un oxyde; Le produit est ensuite grillé, parfois à des fins de vaporisation de l'oxyde d'antimoine volatil (III), qui est récupéré. Ce matériau est souvent utilisé directement pour les principales applications, les impuretés étant l'arsenic et le sulfure. L'antimoine est isolé à partir de l'oxyde par une réduction carbothermique:

2 Sb
2
O
3
+ 3 C → 4 Sb + 3CO
2

Les minerais de qualité inférieure sont réduits dans les hauts fourneaux tandis que les minerais de qualité supérieure sont réduits dans des fours réverbères .

risque d'approvisionnement et le classement des minéraux critiques

Antimoine a toujours été classé en haut européens et américains listes de risques concernant la criticité de l'élément indiquant le risque relatif à la fourniture d'éléments chimiques ou groupes d'éléments requis pour maintenir l'économie actuelle et mode de vie.

Avec la plupart des antimoine importés en Europe et aux États-Unis en provenance de la Chine, la production chinoise est essentielle à l'approvisionnement. Alors que la Chine est en train de réviser et d'augmenter les normes de contrôle de l'environnement, la production d'antimoine est de plus en plus restreint. En outre les quotas d'exportation chinois pour l'antimoine ont diminué au cours des dernières années. Ces deux facteurs augmentent le risque d'approvisionnement pour l'Europe et des États-Unis.

L'Europe 

Selon la liste des risques BGS 2015, l'antimoine est classé au deuxième rang (après les éléments de terres rares) sur l'indice de risque d'approvisionnement relatif. Cela indique qu'il est actuellement le deuxième plus haut risque d'approvisionnement pour les éléments chimiques ou groupes d'éléments qui ont une valeur économique à l'économie britannique et style de vie. En outre, l'antimoine a été identifié comme l'un des 20 matières premières critiques de l'UE dans un rapport publié en 2014 (qui a révisé le rapport initial publié en 2011). Comme on le voit dans l'antimoine Figure maintient un risque élevé offre par rapport à son importance économique. 92% de l'antimoine est importé de Chine, qui est une concentration significativement élevée de production.

NOUS

de nombreuses analyses ont été menées aux États-Unis vers la définition qui les métaux doivent être dites stratégiques ou critiques pour la sécurité de la nation. Les définitions exactes n'existent pas, et des vues sur ce qui constitue un minéral stratégique ou critique à diverger de la sécurité des États-Unis.

En 2015, il a été extrait d'antimoine aux États-Unis Le métal est importé des pays étrangers. De 2011-2014 68% de l'antimoine de l'Amérique est venue de la Chine, 14% de l'Inde, 4% du Mexique, et 14% d'autres sources. Il n'y a pas de stocks gouvernementaux en place actuellement.

Les Etats-Unis « Sous-comité sur les chaînes d'approvisionnement critiques et minéraux stratégiques » a projeté 78 ressources minérales 1996-2008. Il a constaté qu'un petit sous-ensemble de minéraux, y compris l'antimoine est tombé dans la catégorie des minéraux potentiellement critiques de manière cohérente. À l'avenir, une deuxième évaluation sera faite du sous-ensemble trouvé de minéraux pour identifier qui devrait être défini de risque important et critique aux intérêts des États-Unis.

Applications

Environ 60% d'antimoine est consommé dans les retardateurs de flamme , et 20% est utilisé dans les alliages pour les batteries, paliers lisses, et brasures.

Les retardateurs de flamme

L' antimoine est principalement utilisé dans le trioxyde de composés ignifugeants , toujours en combinaison avec des agents retardateurs de flamme halogénés , sauf dans les polymères contenant de l' halogène. L'effet retardateur de flamme de trioxyde d'antimoine est produit par la formation de composés d'antimoine halogénés, qui réagissent avec des atomes d'hydrogène, et probablement aussi avec des atomes d'oxygène et des radicaux OH, inhibant ainsi le feu. Les marchés de ces agents ignifuges comprennent les vêtements pour enfants, jouets, appareils et housses de sièges d'automobile. Ils sont également ajoutés aux résines de polyester en fibre de verre composites pour des articles tels que des couvertures de moteur d'avion léger. La résine brûle en présence d'une flamme générée à l' extérieur, mais pour éteindre la flamme externe est enlevé.

alliages

Antimoine forme une grande utilité alliage avec le plomb , ce qui augmente sa dureté et sa résistance mécanique. Pour la plupart des applications impliquant le plomb, des quantités variables d'antimoine sont utilisés comme métal d' alliage. Dans les batteries au plomb-acide , cette addition améliore la résistance de la plaque et les caractéristiques de charge. Il est utilisé dans les alliages antifriction (tels que le métal Babbitt ), en balles et la grenaille de plomb , câble électrique gaine, métal de type (par exemple, pour Linotype machines d'impression), la soudure (certains « sans plomb » brasures contiennent 5% Sb), en étain , et le durcissement des alliages à faible étain contenu dans la fabrication de tuyaux d'orgue .

Autres applications

Trois autres applications consomment presque tout le reste de l'approvisionnement mondial. Une application est un stabilisant et d' un catalyseur pour la production de polyéthylène téréphtalate . Un autre est un agent affinant pour éliminer les bulles microscopiques dans le verre , la plupart du temps pour les écrans de télévision; ions d'antimoine interagissent avec l' oxygène, la suppression de la tendance de ce dernier à bulles de forme. La troisième application est pigments.

L' antimoine est de plus en plus utilisé dans des semi - conducteurs en tant que dopant dans le type n de silicium tranches de diodes , infrarouges détecteurs et à effet Hall dispositifs. Dans les années 1950, les émetteurs et les collecteurs de npn transistors de jonction en alliage ont été dopées avec des perles minuscules d'un plomb alliage -antimony. Antimoniure d' indium est utilisé comme matériau pour milieu détecteurs infrarouges .

La biologie et de la médecine ont peu d' utilisations pour l' antimoine. Les traitements contenant de l' antimoine, connu sous le nom antimonies , sont utilisés comme émétiques . Les composés d' antimoine sont utilisés comme antiprotozoaires médicaments. Le potassium tartrate antimonyle ou émétique, était autrefois utilisé comme un anti schistosomiase drogue de 1919. Il a ensuite été remplacé par le praziquantel . Antimoine et ses composés sont utilisés dans plusieurs vétérinaires préparations, telles que le thiomalate d'antimoine anthiomaline et de lithium, en tant que conditionneur de la peau chez les ruminants . Antimoine a un effet nutritif ou le conditionnement sur kératinisées tissus chez les animaux.

Médicaments à base d' antimoine, tels que méglumine , sont également considérés comme les médicaments de choix pour le traitement de la leishmaniose chez les animaux domestiques . Malheureusement, en plus d' avoir de faibles indices thérapeutiques , les médicaments ont une pénétration minimale de la moelle osseuse , où quelques - uns des Leishmania amastigotes résident et guérir la maladie - en particulier la forme viscérale - est très difficile. Antimoine élémentaire comme une pilule d' antimoine était autrefois utilisé comme médicament. Il pourrait être réutilisé par d' autres après l' ingestion et l' élimination.

L' antimoine (III) le sulfure est utilisé dans les têtes des allumettes de sûreté .

les sulfures d'antimoine aident à stabiliser le coefficient de frottement des matériaux de plaquettes de frein automobile.

L' antimoine est utilisé dans les balles, les traceurs de balles, la peinture, l' art du verre, et comme opacifiant dans l' émail .

Antimoine-124 est utilisé conjointement avec le béryllium dans les sources de neutrons ; les rayons gamma émis par l' antimoine-124 initient la photodésintégration de béryllium. Les neutrons émis ont une énergie moyenne de 24 keV. Antimoine naturel est utilisé dans les sources de neutrons de démarrage .

précautions

Les effets de l'antimoine et ses composés sur la santé humaine et l'environnement diffèrent largement. Le métal antimoine élémentaire n'affecte pas la santé humaine et l'environnement. L'inhalation de trioxyde d'antimoine (et similaires faiblement solubles Sb (III) les particules de poussière comme la poussière d'antimoine) est considéré comme nocif et suspecté de causer le cancer. Cependant, ces effets ne sont observés sur des rats femelles et après l'exposition à long terme à des concentrations élevées de poussières. Les effets sont émis l'hypothèse d'être attribué à l'inhalation de particules faiblement solubles Sb conduisant à une clairance pulmonaire réduite, surcharge pulmonaire, l'inflammation et, finalement, la formation de tumeurs, et non à l'exposition aux ions antimoine (OCDE, 2008). chlorures sont corrosifs Antimoine pour la peau. Les effets de l'antimoine ne sont pas comparables à l'arsenic; cela pourrait être causé par les différences significatives de l'absorption, le métabolisme et l'excrétion entre l'arsenic et l'antimoine.

Pour une absorption par voie orale, CIPR (1994) recommande des valeurs de 10% pour l'émétique et 1% pour tous les autres composés de l'antimoine. L'absorption cutanée pour les métaux est estimée à plus de 1% (HERAG, 2007). absorption par inhalation de trioxyde d'antimoine et d'autres substances faiblement solubles Sb (III) (tels que la poussière d'antimoine) est estimé à 6,8% (OCDE, 2008), tandis qu'une valeur <1% est obtenu pour les substances Sb (V). L'antimoine (V) ne soit pas quantitativement réduite à l'antimoine (III) dans la cellule, et les deux espèces existent simultanément.

L' antimoine est principalement excrété par le corps humain par l' intermédiaire de l' urine. Antimoine et ses composés ne provoquent pas d' effets sur la santé humaine aiguë, à l'exception du tartrate de potassium d'antimoine ( « émétique »), un promédicament qui est intentionnellement utilisé pour traiter la leishmaniose patients.

Un contact cutané prolongé avec la poussière d'antimoine peut provoquer une dermatite. Cependant, il a été convenu au niveau de l'Union européenne que les éruptions cutanées observées ne sont pas spécifiques à la substance, mais très probablement en raison d'un blocage physique des canaux sudoripares (ECHA / PR / 09/09, Helsinki, le 6 Juillet 2009). la poussière Antimoine peut également être explosive lorsqu'elle est dispersée dans l'air; quand dans une masse solide, il est non combustible.

L' antimoine est incompatible avec les acides forts, les acides halogénés, et des agents oxydants; lorsqu'il est exposé à l' hydrogène nouvellement formé , il peut se former stibine (SBH 3 ).

La moyenne pondérée dans le temps de 8 heures (TWA) est fixé à 0,5 mg / m 3 par la Conférence américaine des hygiénistes industriels gouvernementaux et par l' Administration de la sécurité et la santé au travail (OSHA) comme légal limite d'exposition admissible (PEL) dans le lieu de travail . L' Institut national pour la sécurité et la santé (NIOSH) a fixé une limite d'exposition recommandée (REL) de 0,5 mg / m 3 comme TWA de 8 heures. Les composés d' antimoine sont utilisés comme catalyseurs pour la production de téréphtalate de polyéthylène (PET). Certaines études rapportent la lixiviation d'antimoine mineur à partir de bouteilles en PET dans des liquides, mais les niveaux sont en dessous des normes d'eau potable. Les concentrations d' antimoine dans les concentrés de jus de fruits étaient un peu plus élevés (jusqu'à 44,7 g / L d'antimoine), mais les jus ne tombent pas sous les règlements sur l' eau potable. Les lignes directrices de l' eau potable sont les suivantes :

Le TDI est proposé par l' OMS 6 ug d' antimoine par kilogramme de poids corporel. Le DIVS (danger immédiat pour la vie et la santé) valeur pour l' antimoine est de 50 mg / m 3 .

Toxicité

Certains composés de l'antimoine semblent être toxiques, en particulier le trioxyde d'antimoine et de potassium tartrate d'antimoine. Les effets peuvent être similaires à empoisonnement à l'arsenic. L'exposition professionnelle peut provoquer une irritation des voies respiratoires, pneumoconiose, taches d'antimoine sur la peau, les symptômes gastro-intestinaux et troubles du rythme cardiaque. En outre trioxyde d'antimoine est potentiellement cancérogène pour l'homme.

effets néfastes sur la santé ont été observés chez les humains et les animaux après inhalation, par voie orale, ou une exposition cutanée à des composés d'antimoine et d'antimoine. toxicité Antimoine se produit généralement soit en raison de l'exposition professionnelle, lors d'un traitement ou d'une ingestion accidentelle. On ne sait pas si l'antimoine peut entrer dans le corps par la peau.

Voir également

Remarques

Références

Bibliographie

Liens externes