الأنتيمون(lat. stibium) ، sb ، العنصر الكيميائي للمجموعة v من النظام الدوري لمندليف ؛ العدد الذري 51 ، الكتلة الذرية 121.75 ؛ معدن فضي-أبيض مع مسحة مزرقة. في الطبيعة ، يُعرف نظيران مستقران ، 121 sb (57.25٪) و 123 sb (42.75٪). من بين النظائر المشعة التي تم الحصول عليها صناعياً ، أهمها 122 sb ( تي 1/2 = 2,8 سيم) , 124 جيجابايت ( ر 1/2 = 60,2 سيم) و 125 sb ( ر 1/2 = سنتان).
مرجع تاريخي. S. معروفة منذ العصور القديمة. في بلدان الشرق ، تم استخدامه حوالي 3000 سنة قبل الميلاد. NS. لصناعة السفن. في مصر القديمة بالفعل في القرن التاسع عشر. قبل الميلاد NS. تم استخدام مسحوق لمعان الأنتيمون (طبيعي sb 2 s 3) يسمى mesten أو الجذعية لتغميق الحواجب. في اليونان القديمة ، كانت تُعرف باسم st i mi و st i bi ، ومن هنا جاءت الكلمة اللاتينية stibium. حوالي 12-14 قرنا ن. NS. ظهر اسم Antimonium. في عام 1789 م. لافوازييهأدرج S. في قائمة العناصر الكيميائية المسماة antimoine (أنتيمون إنجليزي حديث ، أنتيمون إسباني وإيطالي ، أنتيمون ألماني). يأتي "الأنتيمون" الروسي من اللغة التركية ؛ حددت مسحوق pbs بريق الرصاص ، والذي عمل أيضًا على اسوداد الحواجب (وفقًا لمصادر أخرى ، "الأنتيمون" - من سورما الفارسي - معدن). وصف الكيميائي فاسيلي فالنتين (ألمانيا) وصفًا مفصلاً لخصائص وطرق الحصول على الكبريت ومركباته لأول مرة في عام 1604.
التوزيع في الطبيعة. متوسط محتوى C. في قشرة الأرض (كلارك) هو 5؟ 10-5٪ بالوزن. S. منتشر في الصهارة والمحيط الحيوي. من المياه الجوفية الساخنة ، يتركز في الرواسب الحرارية المائية. من المعروف رواسب الأنتيمون ، وكذلك الأنتيمون والزئبق والأنتيمون والرصاص والأنتيمون والذهب والأنتيمون والتنغستن. من بين 27 نوعًا من المعادن ، تمتلك S. القيمة الصناعية الرئيسية. أنتيمونيت(sb 2 s 3) . بسبب تقارب الكبريت مع الكبريت ، غالبًا ما يوجد الكبريت كشوائب في كبريتيدات الزرنيخ والبزموت والنيكل والرصاص والزئبق والفضة وعناصر أخرى.
الخصائص الفيزيائية والكيميائية. يُعرف S. في أشكال بلورية وثلاثة غير متبلور (متفجر ، أسود ، أصفر). المتفجرة S. (الكثافة 5.64-5.97 ز / سم 3) ينفجر عند أي اتصال: يتكون أثناء التحليل الكهربائي لمحلول sbcl 3 ؛ أسود (الكثافة 5.3 ز / سم 3) - مع التبريد السريع لأبخرة الكربون ؛ أصفر - عند تمرير الأكسجين إلى sbh المسال 3. الأصفر والأسود C. غير مستقر ؛ عند درجات حرارة منخفضة يتحولان إلى C. , يتبلور في نظام مثلث الزوايا ، أ = 4.5064 هـ ؛ الكثافة 6.61-6.73 ز / سم 3 (سائل - 6.55 ز / سم 3) ؛ ررر 630.5 درجة مئوية ؛ ربالة 1635-1645 درجة مئوية ؛ حرارة محددة عند 20-100 درجة مئوية 0.210 كيلوجول / (كلغ؟إلى ) ؛ الموصلية الحرارية عند 20 درجة مئوية 17.6 ث / م؟ إلى . معامل درجة حرارة التمدد الخطي للكريستال متعدد البلورات C 11.5؟ 10-6 عند 0-100 درجة مئوية ؛ لبلورة واحدة أ 1 = 8.1؟ 10-6 أ 2 = 19.5؟ 10 -6 عند 0-400 درجة مئوية ، المقاومة الكهربائية (20 درجة مئوية) (43.045 × 10 -6 أوم? سم) . C. غير مغناطيسي ، والقابلية المغناطيسية المحددة هي -0.66؟ 10-6. على عكس معظم المعادن ، فإن الكبريت هش ، وينقسم بسهولة على طول مستويات الانقسام ، ويتآكل إلى مسحوق ، ولا يصلح للتزوير (يشار إليه أحيانًا باسم نصف معدلة) . تعتمد الخواص الميكانيكية على نقاء المعدن. صلابة برينل لمعدن الصب 325-340 مينيسوتا / م 2 (32,5-34,0 كجم ق / مم 2) ; معامل المرونة 285-300 ؛ قوة الشد 86.0 مينيسوتا / م 2 (8,6 كجم ق / مم 2) . تكوين الإلكترونات الخارجية للذرة sb5s 2 5 r 3. في المركبات ، يُظهر حالات الأكسدة بشكل أساسي +5 و +3 و -3.
كيميائيا ، S. غير نشط. لا يتأكسد في الهواء حتى درجة الانصهار. لا تتفاعل مع النيتروجين والهيدروجين. يذوب الكربون قليلاً في المصهور C. يتفاعل المعدن بشكل فعال مع الكلور والهالوجينات الأخرى ، مكونًا هاليدات الأنتيمون.يتفاعل مع الأكسجين عند درجات حرارة أعلى من 630 درجة مئوية لتكوين sb 2 o 3 . عندما تنصهر مع الكبريت ، كبريتيدات الأنتيمون ،يتفاعل أيضًا مع الفوسفور والزرنيخ. S. مقاوم للماء والأحماض المخففة. أحماض الهيدروكلوريك والكبريتيك المركزة تذوب ببطء C. لتشكيل كلوريد sbcl 3 وكبريتات sb 2 (so 4) 3 ؛ يؤكسد حمض النيتريك المركز الكبريت إلى أكسيد أعلى ، والذي يتشكل على شكل مركب رطب xsb 2 o 5؟ yH 2 O. ذات الأهمية العملية هي الأملاح قليلة الذوبان لحمض الأنتيمون - الأنتيمون (Mesbo 3؟ 3h 2 o ، حيث أنا - na ،) وأملاح حمض metastimonic غير المختار - metaantimonites (mesbo 2؟ ЗН 2 О) ، والتي تحتوي على تقليل الخصائص. س يتحد مع المعادن ، وتشكيل أنتيمونيدات.
يستلم. يتم الحصول على S. عن طريق المعالجة المعدنية الحرارية والمعالجة المائية للمركزات أو الخام المحتوي على 20-60٪ sb. تشمل طرق استخلاص المعادن من المعادن الحرارية الترسيب والصهر بالاختزال. تستخدم مركزات الكبريتيد كمواد خام لصهر الترسيب ؛ تعتمد العملية على إزاحة الكبريت من كبريتيده بالحديد: sb 2 s 3 + 3fe u 2sb + 3fes. يتم إدخال الحديد في الشحنة على شكل خردة. يتم الصهر في أفران أسطوانية عاكسة أو قصيرة ذات أسطوانة دوارة عند 1300-1400 درجة مئوية. تزيد نسبة استخلاص الكبريت من المعدن الخام عن 90٪. يعتمد الحد من صهر الكبريت على اختزال أكاسيده إلى معدن بالفحم أو غبار الفحم وخبث الصخور المتبقية. يسبق الصهر الاختزال بالتحميص المؤكسد عند 550 درجة مئوية مع الهواء الزائد. تحتوي الجمرة على رباعي أكسيد C. تتكون طريقة المعالجة بالمياه المعدنية لإنتاج الكبريت من مرحلتين: معالجة المادة الخام بمحلول كبريتيد قلوي مع تحويل الكبريت إلى محلول على شكل أملاح أحماض الأنتيمون والكبريتات ، وفصل الكبريت عن طريق التحليل الكهربائي. يعتمد Rough S. ، اعتمادًا على تكوين المادة الخام وطريقة إنتاجها ، على 1.5 إلى 15 ٪ من الشوائب: fe ، as ، s ، إلخ. للحصول على S. يستخدم التنقية الكهربية أو التحليلية الكهربية النقية. في التكرير المعدني الحراري ، تتم إزالة شوائب الحديد والنحاس في شكل مركبات الكبريت عن طريق إدخال أنتيمونيت (crudum) - sb 2 s 3 في ذوبان C. ، وبعد ذلك تتم إزالة الزرنيخ (على شكل زرنيخات الصوديوم) والكبريت عن طريق النفخ الهواء تحت خبث الصودا. في التكرير الإلكتروليتي باستخدام أنود قابل للذوبان ، يتم تنظيف الكبريت الخام من الحديد والنحاس والمعادن الأخرى المتبقية في الإلكتروليت (يظل النحاس ، و ag ، و Au في الحمأة). المحلول الكهربائي عبارة عن محلول يتكون من sbf 3 و h 2 so 4 و hf. محتوى الشوائب في الكبريت المكرر لا يتجاوز 0.5-0.8٪. للحصول على كبريت عالي النقاء ، يتم استخدام ذوبان المنطقة في جو غاز خامل ، أو يتم الحصول على الكبريت من مركبات تمت تنقيتها مسبقًا - ثالث أكسيد أو ثلاثي كلوريد.
تطبيق. يستخدم S. بشكل أساسي في شكل سبائك تعتمد على الرصاص والقصدير لألواح البطاريات ، وسترات الكابلات ، والمحامل ( بابيت) , السبائك المستخدمة في الطباعة ( جارث) , الخ. زادت هذه السبائك من الصلابة ، ومقاومة التآكل ، ومقاومة التآكل. في مصابيح الفلورسنت ، يتم تنشيط sb مع هالوفوسفات الكالسيوم. S. وهو جزء من مواد أشباه الموصلاتكإضافة في صناعة السبائك إلى الجرمانيوم والسيليكون ، وكذلك في تكوين الأنتيمونيدات (على سبيل المثال ، إنسب). يستخدم النظير المشع 12 sb في إشعاع g ومصادر النيوترونات.
O. E. Kerin.
الأنتيمون في الجسم. المحتويات S. (لكل 100 جيالمادة الجافة) 0.006 ملغ ،في الحيوانات البحرية 0.02 ملغ ،في الحيوانات الأرضية 0.0006 ملغ.يدخل S. إلى الكائن الحي للحيوانات والبشر من خلال أعضاء الجهاز التنفسي أو الجهاز الهضمي. يفرز بشكل رئيسي في البراز ، بكميات صغيرة في البول. الدور البيولوجي لـ S. غير معروف. يتركز بشكل انتقائي في الغدة الدرقية والكبد والطحال. تتراكم كريات الدم الحمراء في الغالب C. في حالة أكسدة + 3 ، في بلازما الدم - في حالة أكسدة + 5. الحد الأقصى للتركيز المسموح به C. 10 -5 - 10 -7 جيمقابل 100 جيقطعة قماش جافة. عند التركيز الأعلى ، يعمل هذا العنصر على تثبيط عدد من إنزيمات الدهون ، والكربوهيدرات ، واستقلاب البروتين (ربما نتيجة للحجب مجموعات سلفهيدريل) .
في الممارسة الطبية ، تُستخدم مستحضرات S. (solusurmin ، إلخ) بشكل أساسي لعلاج داء الليشمانيات وبعض داء الديدان الطفيلية (على سبيل المثال ، داء البلهارسيات).
S. ومركباتها سامة. يحدث التسمم أثناء صهر تركيز خام الأنتيمون وفي إنتاج سبائك C. في حالات التسمم الحاد - تهيج الأغشية المخاطية في الجهاز التنفسي العلوي والعينين والجلد. قد يتطور التهاب الجلد والتهاب الملتحمة وما إلى ذلك العلاج: ترياق (موديول) ، مدرات البول والأدوية معرق ، إلخ. الوقاية: ميكنة الإنتاج. العمليات والتهوية الفعالة ، إلخ.
أشعل .: Shiyanov A.G. ، إنتاج الأنتيمون ، M. ، 1961 ؛ أساسيات علم المعادن ، ت. 5 ، م ، 1968 ؛ بحث في مجال ابتكار تقنية جديدة لإنتاج الأنتيمون ومركباته ، في المجموعة: كيمياء وتكنولوجيا الأنتيمون ، الأب ، 1965.
ANTIMONY ، Sb (من التركية sürme ، اللاتينية Stibium * a. Antimony ؛ n. Antimon ؛ f. Antimoine ؛ و. Antimonio) ، هو عنصر كيميائي من المجموعة V من نظام مندليف الدوري ، العدد الذري 51 ، الكتلة الذرية 121.75. يتكون الأنتيمون الطبيعي من خليط من نظيرين مستقرين 121 Sb (57.25٪) و 123 Sb (42.75٪). يُعرف أكثر من 20 نظيرًا مشعًا صناعيًا لـ Sb بأعداد كتلتها من 112 إلى 135.
عرف الأنتيمون منذ العصور القديمة (في الألفية الثالثة قبل الميلاد في بابل ، صنعت الأواني منه). في مصر في بداية الألفية الثانية قبل الميلاد. تم استخدام مسحوق الأنتيمونيت (كبريتيد طبيعي Sb 2 S 3) كمنتج تجميلي. قدم الكيميائي باسل فالنتين () وصفًا مفصلاً لخصائص وطريقة الحصول على الأنتيمون ومركباته لأول مرة في عام 1604. أدرج الكيميائي الفرنسي أ. لافوازييه (1789) الأنتيمون في قائمة العناصر الكيميائية المسماة antimoine.
الأنتيمون مادة بيضاء فضية ذات لون مزرق وبريق معدني ؛ معروف بلوري و 3 أشكال غير متبلورة من الأنتيمون (متفجر ، أسود وأصفر). الأنتيمون البلوري (الأصلي أيضًا) له شبكة سداسية أ = 0.4506 نانومتر ؛ الكثافة 6618 كجم / م 3 ، نقطة الانصهار 630.9 درجة مئوية ؛ نقطة الغليان 1634 درجة مئوية ؛ الموصلية الحرارية 23.0 واط / (مللي كلفن) ؛ السعة الحرارية المولية المحددة 25.23 دينار مولاري ك) ؛ المقاومة الكهربائية 41.7.10 -4 (أوم م) ؛ معامل درجة حرارة التمدد الخطي 15.56.10 -6 K -1 ؛ مغناطيسي. الأنتيمون هش ، وينقسم بسهولة على طول مستويات الانقسام ، ويتآكل إلى مسحوق ولا يصلح للتزوير. تعتمد الخواص الميكانيكية للأنتيمون على نقاوته. يشار إلى الأنتيمون تقليديا بالمعادن. ينفجر الأنتيمون المتفجر (بكثافة 5640-5970 كجم / م 3) عند لمسه ؛ تشكلت أثناء التحليل الكهربائي لمحلول SbCl 3. يتم الحصول على الأنتيمون الأسود (كثافة 5300 كجم / م 3) عن طريق التبريد السريع لأبخاره بالكربون ؛ تعديل باللون الأصفر - عندما يتم تمرير الأكسجين عبر هيدريد SbH 3 السائل. التعديلات باللونين الأصفر والأسود عبارة عن تكوينات ثابتة ، ومع مرور الوقت ، تنتقل إلى المرحلة البلورية.
يظهر الأنتيمون في المركبات التكافؤ +5 ، +3 ، -3 ؛ غير نشط كيميائيا ، لا يتأكسد في الهواء حتى درجة الانصهار. يتفاعل الأنتيمون مع الأكسجين فقط في الحالة المنصهرة ، مكونًا Sb2O 3 ؛ لا يتفاعل مع الهيدروجين والنيتروجين في الظروف العادية. يتفاعل بنشاط مع الهالوجينات (باستثناء F 2). يذوب الأنتيمون ببطء في أحماض الهيدروكلوريك والكبريتيك. عندما يقترن مع المعادن ، فإن الأنتيمون يشكل أنتيمونيدات. من الفوائد العملية الأملاح القليلة الذوبان لحمض الأنتيمون - الأنتيمون (V) (Me SbO 3 .3H 2 O ، حيث Me هو Na ، K) و metaantimonates (III) (Me SbO2 .3H 2 O) ، والتي لها خصائص مختزلة . الأنتيمون سام ، MPC 0.5 مجم / م 3.
متوسط محتوى الأنتيمون في القشرة الأرضية (كلارك) هو 5.10 -5٪ ، في الصخور فوق السطحية 1.10 -5٪ ، قاعدي 1.10 -4٪ ، حمضي 2.6.10 -5٪. يتركز الأنتيمون في الرواسب الحرارية المائية. الأنتيمون ، وكذلك الأنتيمون والزئبق والأنتيمون والرصاص والأنتيمون والذهب والأنتيمون ورواسب الأنتيمون والتنغستن معروفة. من 27
الأنتيمون (اللات. ستيبيوم؛ يُشار إليه بالرمز Sb) - عنصر من المجموعة الفرعية الرئيسية للمجموعة الخامسة من الفترة الخامسة من النظام الدوري للعناصر الكيميائية لـ DI Mendeleev ، العدد الذري 51.
الكتلة الذرية - 121.76
الكثافة ، كجم / م³ - 6620
نقطة الانصهار ، درجة مئوية - 630.5
السعة الحرارية ، كيلوجول / (كجم درجة مئوية) - 0.205
الكهربية - 1.9
نصف القطر التساهمي ، Å - 1.40
التأين الأول المحتملة ، فولت - 8.64
الخلفية التاريخية عن الأنتيمونإلى جانب الذهب والزئبق والنحاس وستة عناصر أخرى ، يعتبر الأنتيمون عصور ما قبل التاريخ. اسم مكتشفها لم يصل إلينا. ومن المعروف فقط أنه ، على سبيل المثال ، في بابل يعود تاريخها إلى 3 آلاف سنة قبل الميلاد. تم صنع السفن منه. تم العثور على الاسم اللاتيني للعنصر "stibium" في كتابات بليني الأكبر. ومع ذلك ، فإن الكلمة اليونانية "στιβι" ، التي اشتُق منها هذا الاسم ، لم تشر في الأصل إلى الأنتيمون نفسه ، ولكن إلى أكثر المعادن انتشارًا - لمعان الأنتيمون.
في بلدان أوروبا القديمة ، كان هذا المعدن فقط معروفًا. في منتصف القرن ، تعلموا أن يشموا منه رائحة "ملك الأنتيمون" ، والتي كانت تعتبر شبه معدنية. كتب أكبر عالم معادن في العصور الوسطى أجريكولا (1494 ... 1555): "إذا تمت إضافة جزء معين من الأنتيمون إلى الرصاص عن طريق الاندماج ، فيتم الحصول على سبيكة مطبعية ، يُصنع منها النوع ، والتي يستخدمها أولئك الذين كتب مطبوعة ". وبالتالي ، فإن أحد الاستخدامات الرئيسية الحالية للعنصر رقم 51 يعود إلى عدة قرون.
لأول مرة في أوروبا ، تم وصف خصائص وطرق الحصول على الأنتيمون ومستحضراته وسبائكه بالتفصيل في الكتاب الشهير "عربة الأنتيمون المنتصرة" ، الصادر عام 1604. وكان مؤلفه لسنوات عديدة يعتبر الكيميائي الراهب البينديكتين فاسيلي فالنتين ، الذي يُزعم أنه عاش في بداية القرن الخامس عشر. ومع ذلك ، حتى في القرن الماضي ، ثبت أن هذا لم يحدث أبدًا بين رهبان الرهبنة البينديكتين. توصل العلماء إلى استنتاج مفاده أن "فاسيلي فالنتين" هو الاسم المستعار لعالم مجهول كتب أطروحته قبل منتصف القرن السادس عشر. ... يطلق المؤرخ الألماني ليبمان اسم "الأنتيمون" على الأنتيمون الكبريتي الطبيعي ، وهو ينتج من اليونانية ανεμον - "الزهرة" (في شكل نواتج إبرية من بلورات الإبر من بريق الأنتيمون ، على غرار أزهار عائلة أستراسيا ).
اسم "الأنتيمون" ، سواء هنا أو في الخارج ، لفترة طويلة يشير فقط إلى هذا المعدن. وكان الأنتيمون المعدني في ذلك الوقت يسمى ملك الأنتيمون - Regulus antimoni. في عام 1789 ، أدرج لافوازييه الأنتيمون في قائمة المواد البسيطة وأعطاه اسم antimonie ، والذي لا يزال الاسم الفرنسي للعنصر 51. الأسماء الإنجليزية والألمانية قريبة منه - الأنتيمون ، أنتيمون.
ومع ذلك ، هناك نسخة أخرى. لديها عدد أقل من المؤيدين البارزين ، ولكن من بينهم مبتكر شفايك ، ياروسلاف هاسيك.
بين الصلوات والأعمال المنزلية ، كان رئيس دير ستالهاوزن في بافاريا ، الأب ليوناردوس ، يبحث عن حجر الفيلسوف. في إحدى تجاربه ، خلط في بوتقة رماد مهرطق محترق مع رماد قطته ومضاعفة كمية الأرض المأخوذة من مكان الاحتراق. بدأ الراهب بتسخين هذا "المزيج الجهنمي".
بعد التبخر ، تم الحصول على مادة داكنة ثقيلة ذات لمعان معدني. كانت غير متوقعة ومثيرة للاهتمام. ومع ذلك ، انزعج الأب ليوناردوس: في كتاب يخص مهرطق محترق ، قيل أن حجر الفلاسفة يجب أن يكون عديم الوزن وشفافًا ... وألقى الأب ليوناردوس المادة التي تم الحصول عليها من الخطيئة بعيدًا - في فناء الدير.
بعد مرور بعض الوقت ، تفاجأ عندما لاحظ أن الخنازير تلعق عن طيب خاطر "الحجر" الذي رميه منه وفي نفس الوقت سمين بسرعة. ثم خطى الأب ليوناردوس فكرة رائعة: قرر أنه اكتشف مادة مغذية مناسبة أيضًا للإنسان. أعدّ قسماً جديداً من "حجر الحياة" ، وطحنه وأضف هذا المسحوق إلى العصيدة التي أكلها إخوته النحيفون في المسيح.
في اليوم التالي ، مات جميع الرهبان الأربعين في دير ستالهاوزن في عذاب رهيب. تائبًا عن فعلته ، لعن رئيس الدير تجاربه ، وأعاد تسمية "حجر الحياة" أنتيمونيوم ، أي علاج ضد الرهبان.
من الصعب ضمان مصداقية تفاصيل هذه القصة ، ولكن هذه النسخة هي التي تم تحديدها في قصة J. Hasek "حجر الحياة".
تمت مناقشة أصل كلمة "الأنتيمون" أعلاه بشيء من التفصيل. يبقى فقط أن نضيف أن الاسم الروسي لهذا العنصر - "الأنتيمون" - يأتي من "سورمي" التركي ، والذي يترجم إلى "فرك" أو "اسوداد الحواجب". حتى القرن التاسع عشر. في روسيا ، كانت عبارة "تقوية الحاجبين" شائعة ، على الرغم من أنها لم تكن دائمًا عبارة عن "الأنتيمون" بمركبات الأنتيمون. تم استخدام واحد منهم فقط - التعديل الأسود لثلاثي كبريتيد الأنتيمون - كصبغة للحاجب. تم تحديده لأول مرة بواسطة الكلمة ، والتي أصبحت فيما بعد الاسم الروسي للعنصر.
الأنتيمون معروف منذ العصور القديمة. في بلدان الشرق ، تم استخدامه حوالي 3000 سنة قبل الميلاد. NS. لصناعة السفن. في مصر القديمة بالفعل في القرن التاسع عشر. قبل الميلاد NS. مسحوق لمعان الأنتيمون (الطبيعي Sb 2 S 3) يسمى ميستينأو إيقافيستخدم لتفتيح الحواجب. في اليونان القديمة ، كانت تعرف باسم ستيميو ستيبي، ومن ثم اللاتينية stibium... حوالي 12-14 قرنا ن. NS. ظهر الاسم الأنتيمون... في عام 1789 ، أدرج لافوازييه الأنتيمون في قائمة العناصر الكيميائية المسماة أنتيموين(اللغة الإنجليزية الحديثة الأنتيمونوالإسبانية والإيطالية انتيمونيو، ألمانية أنتيمون). "الأنتيمون" الروسي يأتي من اللغة التركية سورمي.حددت مسحوق تلميع الرصاص PbS ، والذي عمل أيضًا على تشويه الحواجب (وفقًا لمصادر أخرى ، "الأنتيمون" - من "سورمي" الفارسي - معدن). وصف الكيميائي فاسيلي فالنتين (ألمانيا) وصفًا مفصلاً لخصائص وطرق الحصول على الأنتيمون ومركباته لأول مرة في عام 1604.
العثور على الأنتيمون في الطبيعة
يبلغ متوسط محتوى الأنتيمون في قشرة الأرض 500 مجم / طن. يكون محتواه في الصخور النارية عمومًا أقل منه في الصخور الرسوبية. من بين الصخور الرسوبية ، لوحظت أعلى تركيزات من الأنتيمون في الصخر الزيتي (1.2 جم / طن) ، والبوكسيت والفوسفوريت (2 جم / طن) ، وأقلها في الحجر الجيري والأحجار الرملية (0.3 جم / طن). تم العثور على كميات متزايدة من الأنتيمون في رماد الفحم. الأنتيمون ، من ناحية ، في المركبات الطبيعية له خصائص المعدن وهو عنصر محب للكالكوفيلي ، مكونًا أنتيمونيت. من ناحية أخرى ، لها خصائص الفلزات ، والتي تتجلى في تكوين العديد من سلفوالتس - بورنونيت ، بولانجريت ، رباعي الأسطح ، جامسونيت ، بيرارجيرايت ، إلخ. مع معادن مثل النحاس والزرنيخ والبلاديوم ، يمكن للأنتيمون أن يعطي مركبات بين المعادن. نصف القطر الأيوني للأنتيمون Sb 3+ هو الأقرب إلى نصف القطر الأيوني للزرنيخ والبزموت ، بسبب الاستبدال المتماثل للأنتيمون والزرنيخ لوحظ في الخامات الباهتة والجيوكرونيت Pb 5 (Sb ، As) 2 S 8 والأنتيمون والبزموت في cobellite Pb 6 FeBi 4 Sb 2 S 16 ، إلخ. يُلاحظ الأنتيمون بكميات صغيرة (جرامات ، عشرات ، نادرًا مئات جزء في المليون) في galena ، sphalerite ، bismuthine ، realgar وغيرها من الكبريتيدات. تقلب الأنتيمون في عدد من مركباته منخفض نسبيًا. هاليدات الأنتيمون SbCl 3 لها أعلى درجة تقلب. في ظل ظروف الجين المفرط (في الطبقات القريبة من السطح وعلى السطح) ، يخضع أنتيمونيت للأكسدة تقريبًا وفقًا للمخطط التالي: Sb 2 S 3 + 6O 2 = Sb 2 (SO 4) 3. تكون كبريتات أكسيد الأنتيمون الناتجة غير مستقرة للغاية وتتحلل بسرعة ، وتتحول إلى مغرة الأنتيمون - cervantite Sb 2 O 4 ، stibioconite Sb 2 O 4 nH 2 O ، فالنتينيت Sb 2 O 3 ، إلخ. قابلية الذوبان في الماء منخفضة إلى حد ما 1.3 مجم / لتر ، لكنه يزيد بشكل كبير في محاليل القلويات والمعادن الكبريتية مع تكوين الأحماض الثيواسية مثل Na 3 SbS 3. القيمة الصناعية الرئيسية هي الأنتيمونيت Sb 2 S 3 (71.7٪ Sb). الكبريتات رباعي الأسطح ، Cu 12 Sb 4 S 13 ، البورنويت PbCuSbS 3 ، boulangerite Pb 5 Sb 4 S 11 و jamsonite Pb 4 FeSb 6 S 14 ذات أهمية ثانوية.
في الحالة الحرة ، تشكل بلورات بيضاء فضية مع بريق معدني ، بكثافة 6.68 جم / سم مكعب. يشبه الأنتيمون البلوري المعدن في المظهر ، فهو أكثر هشاشة وأقل حرارة وموصلية كهربائية. الأنتيمون معروف في أشكال بلورية وثلاثة غير متبلور (متفجر ، أسود وأصفر). متفجر الأنتيمون (كثافة 5.64-5.97 جم / سم 3) ينفجر على أي جهة اتصال ؛ تشكلت أثناء التحليل الكهربائي لمحلول SbCl 3 ؛ أسود (كثافة 5.3 جم / سم 3) - مع التبريد السريع لبخار الأنتيمون ؛ أصفر - عند تمرير الأكسجين إلى SbH 3. الأنتيمون الأصفر والأسود غير مستقر ؛ عند درجات الحرارة المنخفضة يتحولون إلى أنتيمون عادي. يتبلور الأنتيمون البلوري الأكثر استقرارًا في نظام مثلث الزوايا ، a = 4.5064 Å ؛ الكثافة 6.61-6.73 جم / سم 3 (سائل - 6.55 جم / سم 3) ؛ ر ر 630.5 درجة مئوية ؛ بالة t 1635-1645 ° C: حرارة محددة عند 20-100 ° C 0.210 kJ / (kg · K) ؛ الموصلية الحرارية عند 20 درجة مئوية 17.6 واط / (م · كلفن). معامل درجة حرارة التمدد الخطي للأنتيمون متعدد البلورات 11.5 · 10 -6 عند 0-100 درجة مئوية ؛ لبلورة واحدة 1 = 8.1 · 10 -6 ، 2 = 19.5 · 10 -6 عند 0-400 درجة مئوية ، المقاومة الكهربائية (20 درجة مئوية) (43.045 · 10 -6 سم · سم). الأنتيمون مغناطيسي ، الحساسية المغناطيسية المحددة هي -0.66 · 10 -6. على عكس معظم المعادن ، يكون الأنتيمون هشًا ، وينقسم بسهولة على طول مستويات الانقسام ، ويتآكل إلى مسحوق ولا يصلح للتزوير (يشار إليه أحيانًا باسم شبه المعدني). تعتمد الخواص الميكانيكية على نقاء المعدن. صلابة برينل للمعدن المصبوب 325-340 MN / m 2 (32.5-34.0 kgf / mm 2) ؛ معامل المرونة 285-300 ؛ مقاومة الشد 86.0 MN / م 2 (8.6 كجم ق / مم 2).
الأنتيمون - معدن أم لا معدن؟عُرف علماء المعادن والكيميائيين في العصور الوسطى بسبعة معادن: الذهب والفضة والنحاس والقصدير والرصاص والحديد والزئبق. تم فصل الزنك والبزموت والزرنيخ الذي تم اكتشافه في ذلك الوقت ، مع الأنتيمون ، في مجموعة خاصة من "شبه المعادن": كانت أسوأ مزورة ، واعتبرت المرونة السمة الرئيسية للمعدن. بالإضافة إلى ذلك ، وفقًا للمفاهيم الكيميائية ، ارتبط كل معدن ببعض الأجرام السماوية. وكان هناك سبعة أجسام من هذا القبيل: الشمس (يرتبط بها الذهب) ، والقمر (الفضة) ، وعطارد (الزئبق) ، والزهرة (النحاس) ، والمريخ (الحديد) ، والمشتري (القصدير) ، وزحل (الرصاص).
بالنسبة للأنتيمون ، لم يكن الجسم السماوي كافيًا ، وعلى هذا الأساس ، لم يرغب الكيميائيون في التعرف عليه كمعدن مستقل. لكن الغريب أنهم كانوا على حق جزئيًا ، وهو أمر يسهل تأكيده من خلال تحليل الخصائص الفيزيائية والكيميائية للأنتيمون.
الخواص الكيميائية للأنتيمون
تكوين الإلكترونات الخارجية لذرة Sb هو 5s 2 5p 3. في المركبات ، يُظهر حالات الأكسدة بشكل أساسي +5 و +3 و -3. غير نشط كيميائيا. لا يتأكسد في الهواء حتى درجة الانصهار. لا تتفاعل مع النيتروجين والهيدروجين. يذوب الكربون قليلاً في الأنتيمون المنصهر. يتفاعل المعدن بنشاط مع الكلور والهالوجينات الأخرى ، مكونًا هاليدات الأنتيمون. يتفاعل مع الأكسجين عند درجات حرارة أعلى من 630 درجة مئوية لتكوين Sb 2 O 3. عندما تنصهر مع الكبريت ، يتم الحصول على كبريتيد الأنتيمون ، كما أنه يتفاعل مع الفوسفور والزرنيخ. الأنتيمون مقاوم للماء ويخفف الأحماض. تعمل أحماض الهيدروكلوريك والكبريتيك المركزة على إذابة الأنتيمون ببطء لتكوين كلوريد SbCl 3 وكبريتات Sb 2 (SO 4) 3 ؛ يؤكسد حمض النيتريك المركز الأنتيمون إلى أكسيد أعلى يتكون في شكل مركب رطب xSb 2 O 5 yH 2 O. حمض metastimonic المستخلص - metaantimonites (MeSbO 2 · 3H 2 O) ، والتي لها خصائص اختزال. يتحد الأنتيمون مع المعادن لتشكيل أنتيمونيدات.
كما أن التحليل التفصيلي للخصائص الكيميائية للأنتيمون لم يجعل من الممكن إزالته تمامًا من قسم "لا هذا ولا ذاك". تتكون الطبقة الخارجية الإلكترونية لذرة الأنتيمون من خمسة إلكترونات تكافؤ س 2 ص 3. ثلاثة منهم ( ص-إلكترون) - غير زوجي واثنان ( س-الإلكترونات) مقترنة. يتم فصل الأول بسهولة عن الذرة وتحديد التكافؤ 3+ الذي يميز الأنتيمون. مع مظهر من مظاهر هذا التكافؤ ، زوج من إلكترونات التكافؤ الوحيد س 2 ، كما كانت ، في المخزون. عندما يتم إنفاق هذا الاحتياطي ، يصبح الأنتيمون خماسي التكافؤ. باختصار ، يُظهر نفس التكافؤ مثل نظيره في المجموعة ، الفوسفور غير المعدني.
دعونا نتتبع كيف يتصرف الأنتيمون في التفاعلات الكيميائية مع العناصر الأخرى ، على سبيل المثال ، مع الأكسجين ، وما هي طبيعة مركباته.
عند تسخينه في الهواء ، يتحول الأنتيمون بسهولة إلى أكسيد Sb 2 O 3 - مادة صلبة بيضاء ، غير قابلة للذوبان في الماء تقريبًا. في الأدبيات ، غالبًا ما تسمى هذه المادة أنهيدريد الأنتيمون ، لكن هذا غير صحيح. بعد كل شيء ، أنهيدريد هو أكسيد مكون للحمض ، وفي Sb (OH) 3 ، هيدرات من Sb 2 O 3 ، من الواضح أن الخصائص الأساسية تسود على الخصائص الحمضية. تشير خصائص أكسيد الأنتيمون السفلي إلى أن الأنتيمون معدن. لكن أكسيد الأنتيمون الأعلى Sb 2 O 5 هو بالفعل أنهيدريد بخصائص حمضية واضحة. إذن الأنتيمون لا يزال غير معدني؟
يوجد أيضًا أكسيد ثالث - Sb 2 O 4. فيه ، ذرة واحدة من الأنتيمون هي ثلاثة ، والأخرى خماسية التكافؤ ، وهذا الأكسيد هو الأكثر استقرارًا. في تفاعله مع العناصر الأخرى - نفس الازدواجية ، والسؤال ، معدن الأنتيمون أو غير المعدني ، يظل مفتوحًا. لماذا إذن يظهر بين المعادن في جميع الكتب المرجعية؟ بشكل أساسي من أجل التصنيف: عليك أن تضعه في مكان ما ، لكن ظاهريًا يبدو أشبه بالمعدن ...
في كتب العصور الوسطى ، كان الأنتيمون يُرمز له بشكل ذئب بفم مفتوح. على الأرجح ، يمكن تفسير هذا الرمز "المفترس" لهذا المعدن بحقيقة أن الأنتيمون يذوب ("يلتهم") جميع المعادن الأخرى تقريبًا.
تكنولوجيا إنتاج الأنتيمون
يتم الحصول على المعدن عن طريق المعالجة المعدنية الحرارية والمعالجة المائية للمركزات أو الخامات المحتوية على 20-60٪ Sb. تشمل طرق استخلاص المعادن من المعادن الحرارية الترسيب والصهر بالاختزال. تستخدم مركزات الكبريتيد كمواد خام لصهر الترسيب ؛ تعتمد العملية على إزاحة الأنتيمون من كبريتيده بالحديد: Sb 2 S 3 + 3Fe => 2Sb + 3FeS. يتم إدخال الحديد في الشحنة على شكل خردة. يتم الصهر في أفران أسطوانية ذات صدى أو قصيرة ذات أسطوانة دوارة عند 1300-1400 درجة مئوية. استرداد الأنتيمون في المعدن الخام أكثر من 90٪. يعتمد صهر الاختزال للأنتيمون على اختزال أكاسيده إلى معدن بالفحم أو غبار الفحم وخبث الصخور المتبقية. يسبق الصهر الاختزال بالتحميص المؤكسد عند 550 درجة مئوية مع الهواء الزائد. تحتوي الجمرة على أكسيد الأنتيمون غير المتطاير. يمكن استخدام الأفران الكهربائية لكل من الصهر بالترسيب والاختزال. تتكون طريقة المعالجة المائية لإنتاج الأنتيمون من مرحلتين: معالجة المواد الخام بمحلول كبريتيد قلوي مع نقل الأنتيمون إلى محلول على شكل أملاح أحماض الأنتيمون والكبريتيد ، وعزل الأنتيمون بالتحليل الكهربائي. الأنتيمون الخام ، اعتمادًا على تركيبة المواد الخام وطريقة إنتاجها ، يحتوي من 1.5 إلى 15٪ من الشوائب: Fe ، As ، S وغيرها. للحصول على الأنتيمون النقي ، يتم استخدام التنقية المعدنية الحرارية أو الإلكتروليتية. في التكرير الحراري للمعادن ، تتم إزالة شوائب الحديد والنحاس في شكل مركبات الكبريت عن طريق إدخال أنتيمونيت (كرودوم) - Sb 2 S 3 في صهر الأنتيمون ، وبعد ذلك تتم إزالة الزرنيخ (على شكل زرنيخات الصوديوم) والكبريت عن طريق نفخ الهواء تحت خبث الصودا. في التكرير الإلكتروليتي باستخدام أنود قابل للذوبان ، يتم تنقية الأنتيمون الخام من الحديد والنحاس والمعادن الأخرى المتبقية في الإلكتروليت (يبقى النحاس ، Ag ، Au في الحمأة). المحلول الكهربائي عبارة عن محلول يتكون من SbF 3 و H 2 SO 4 و HF. محتوى الشوائب في الأنتيمون المكرر لا يتجاوز 0.5-0.8٪. للحصول على أنتيمون عالي النقاء ، يتم استخدام ذوبان المنطقة في جو غاز خامل أو يتم الحصول على الأنتيمون من مركبات نقية مسبقًا - أكسيد (III) أو ثلاثي كلوريد.
استخدام الأنتيموننادرا ما يستخدم الأنتيمون المعدني بسبب هشاشته. ومع ذلك ، نظرًا لأن الأنتيمون يزيد من صلابة المعادن الأخرى (القصدير والرصاص) ولا يتأكسد في ظل الظروف العادية ، فغالبًا ما يضيفه علماء المعادن إلى تكوين السبائك المختلفة. يقترب عدد السبائك التي تم تضمين العنصر فيها من 200.
يستخدم الأنتيمون بشكل أساسي في شكل سبائك تعتمد على الرصاص والقصدير لألواح البطاريات وأغلفة الكابلات والمحامل (babbitt) والسبائك المستخدمة في الطباعة (gart) وما إلى ذلك. زادت هذه السبائك من الصلابة ومقاومة التآكل ومقاومة التآكل. في مصابيح الفلورسنت ، يتم تنشيط Sb مع هالوفوسفات الكالسيوم. يتم تضمين الأنتيمون في مواد أشباه الموصلات كإضافة في صناعة السبائك إلى الجرمانيوم والسيليكون ، وكذلك في الأنتيمونيدات (على سبيل المثال ، InSb). يستخدم النظير المشع 122 Sb في مصادر إشعاع والنيوترونات.
يتم استخدامه في صناعة أشباه الموصلات لإنتاج الثنائيات وأجهزة كشف الأشعة تحت الحمراء وأجهزة تأثير هول. وهو أحد مكونات سبائك الرصاص التي تزيد من صلابتها وقوتها الميكانيكية. النطاق يشمل:
- البطارية
- السبائك المضادة للاحتكاك
- سبائك مطبعية
- الأسلحة الصغيرة ورصاص التتبع
- أغلفة الكابلات
- اعواد الكبريت
- الأدوية والعوامل المضادة للطفيليات
- لحام - يحتوي بعض الجنود الخاليين من الرصاص على 5٪ Sb
- تستخدم في آلات الطباعة الخطية
جنبا إلى جنب مع القصدير والنحاس ، يشكل الأنتيمون سبيكة معدنية - بابيت ، التي لها خصائص مضادة للاحتكاك وتستخدم في المحامل العادية. يضاف Sb أيضًا إلى المعادن للمسبوكات الرقيقة.
تستخدم مركبات الأنتيمون على شكل أكاسيد وكبريتيدات وأنتيمون الصوديوم وثلاثي كلوريد الأنتيمون في إنتاج المركبات المقاومة للحرارة ومينا السيراميك والزجاج والدهانات ومنتجات السيراميك. ثالث أكسيد الأنتيمون هو أهم مركبات الأنتيمون ويستخدم بشكل رئيسي في التركيبات المثبطة للهب. كبريتيد الأنتيمون هو أحد المكونات الموجودة في رؤوس أعواد الثقاب.
تم استخدام كبريتيد الأنتيمون الطبيعي ، الستبنيت ، في العصور التوراتية في الطب ومستحضرات التجميل. لا يزال Stibnite يستخدم كدواء في بعض البلدان النامية.
تستخدم مركبات الأنتيمون في علاج داء الليشمانيات.
تأثير الأنتيمون على جسم الإنسانمحتوى الأنتيمون (لكل 100 جرام من المادة الجافة) هو 0.006 مجم في النباتات و 0.02 مجم في الحيوانات البحرية و 0.0006 مجم في الحيوانات البرية. يدخل الأنتيمون في جسم الإنسان والحيوان عبر الجهاز التنفسي أو الجهاز الهضمي. يفرز بشكل رئيسي في البراز ، بكميات صغيرة في البول. يتركز الأنتيمون بشكل انتقائي في الغدة الدرقية والكبد والطحال. تجمع كريات الدم الحمراء في الغالب الأنتيمون في حالة الأكسدة +3 ، في بلازما الدم - في حالة الأكسدة. +5. أقصى تركيز مسموح به من الأنتيمون هو 10-5-10-7 جم لكل 100 جم من الأنسجة الجافة. عند التركيز العالي ، يعمل هذا العنصر على تعطيل عدد من إنزيمات الدهون والكربوهيدرات واستقلاب البروتين (ربما نتيجة منع مجموعات السلفهيدريل).
الأنتيمون مزعج ومتراكم. يتراكم في الغدة الدرقية ويثبط وظيفتها ويسبب تضخمًا متوطنًا. ومع ذلك ، عند الدخول إلى الجهاز الهضمي ، لا تسبب مركبات الأنتيمون التسمم ، حيث يتم تحلل أملاح Sb (III) مع تكوين منتجات ضعيفة الذوبان. علاوة على ذلك ، تعتبر مركبات الأنتيمون (III) أكثر سمية من الأنتيمون (V). يتسبب الغبار وأبخرة Sb في حدوث نزيف في الأنف ، و "حمى مسبك" الأنتيمون ، وتصلب رئوي ، ويؤثر على الجلد ، ويتداخل مع الوظائف الجنسية. عتبة إدراك التذوق في الماء هي 0.5 مجم / لتر. الجرعة المميتة للبالغين هي 100 مجم ، للأطفال - 49 مجم. بالنسبة لهباء الأنتيمون ، يكون الحد الأقصى للتركيز المسموح به في هواء منطقة العمل 0.5 مجم / متر مكعب ، في الهواء الجوي 0.01 مجم / متر مكعب. الحد الأقصى للتركيز في التربة 4.5 مجم / كجم. في مياه الشرب ، ينتمي الأنتيمون إلى فئة الخطر الثانية ، ولديه MPC قدره 0.005 مجم / لتر ، تم إنشاؤه بواسطة LPV الصحي السمي. في المياه الطبيعية ، يكون معيار المحتوى 0.05 مجم / لتر. في مياه الصرف الصناعي التي يتم تصريفها إلى مرافق المعالجة باستخدام المرشحات الحيوية ، يجب ألا يتجاوز محتوى الأنتيمون 0.2 مجم / لتر.
يُعرف الأنتيمون (الأنتيمون الإنجليزي ، الأنتيمون الفرنسي ، الأنتيمون الألماني) منذ فترة طويلة في شكل معدن وفي شكل مركبات معينة. يصف برتلوت قطعة من إناء مصنوع من الأنتيمون المعدني تم العثور عليه في تيلو (جنوب بابل) ويعود تاريخه إلى أوائل القرن الثالث. قبل الميلاد NS. تم العثور أيضًا على أشياء أخرى مصنوعة من الأنتيمون المعدني ، ولا سيما في جورجيا ، والتي يعود تاريخها إلى الألفية الأولى قبل الميلاد. ح. البرونز الأنتيمون معروف جيداً وقد استخدم خلال فترة المملكة البابلية القديمة. يحتوي البرونز على النحاس والمواد المضافة - القصدير والرصاص وكميات كبيرة من الأنتيمون. تم استخدام سبائك الأنتيمون مع الرصاص لتصنيع منتجات مختلفة. وتجدر الإشارة ، مع ذلك ، إلى أنه في العصور القديمة لم يكن الأنتيمون المعدني ، على ما يبدو ، يعتبر معدنًا منفردًا ، بل كان يستخدم للرصاص. من مركبات الأنتيمون في بلاد ما بين النهرين والهند وآسيا الوسطى ودول آسيوية أخرى ، كان الأنتيمون الكبريتي (Sb 2 S 3) ، أو معدن "بريق الأنتيمون" معروفًا. تم تحويل المعدن إلى مسحوق أسود ناعم ولامع ، والذي كان يستخدم لأغراض تجميلية ، وخاصةً لمكياج العيون "مرهم العين". ومع ذلك ، على الرغم من كل هذه المعلومات حول التوزيع الطويل الأمد للأنتيمون ومركباته ، يدعي الباحث الشهير في مجال الكيمياء الأثرية ، لوكاس ، أن الأنتيمون لم يكن معروفًا تقريبًا في مصر القديمة. هناك ، كما كتب ، تم إثبات حالة واحدة فقط لاستخدام الأنتيمون المعدني وعدد قليل من حالات استخدام مركبات الأنتيمون. بالإضافة إلى ذلك ، وفقًا للوكاس ، فإن الأنتيمون موجود فقط في شكل شوائب في جميع القطع المعدنية الأثرية ؛ لم يكن الأنتيمون الكبريتي ، على الأقل حتى عصر الدولة الحديثة ، مستخدمًا على الإطلاق للماكياج ، كما يتضح من تلوين المومياوات. في غضون ذلك ، في الألفية الثالثة قبل الميلاد. NS. في الدول الآسيوية وفي مصر نفسها ، كان هناك منتج تجميلي يسمى الجذع أو المكان أو المنبه. في الألفية الثانية قبل الميلاد. NS. تظهر الكلمة الهندية للأنتيمون ؛ ولكن كل هذه الأسماء استخدمت بشكل رئيسي لكبريتيد الرصاص (بريق الرصاص). في سوريا وفلسطين ، قبل وقت طويل من بداية عصرنا. لم يُطلق على المكياج الأسود اسم منفي فحسب ، بل كان يُطلق عليه أيضًا kahkhal أو kogol ، وهو ما يعني في جميع الحالات الثلاث أي مسحوق ناعم جاف أو مسحوق على شكل مرهم. الكتاب اللاحقون (حول بداية عصرنا) ، على سبيل المثال بليني ، يطلقون على المنبهات والستيبي - مستحضرات التجميل والأدوية المستخدمة في صناعة العيون وعلاجها. في الأدب اليوناني في العصر السكندري ، تعني هذه الكلمات أيضًا مستحضرات تجميل سوداء (مسحوق أسود). تنتقل هذه الأسماء إلى الأدب العربي مع بعض الاختلافات. لذلك ، في "قانون الطب" لابن سينا ، مع المنبهات ، يظهر itmid ، أو atemid - مسحوق أو رواسب (عجينة) من الرصاص. فيما بعد ظهرت في الأدبيات المذكورة كلمات الكحّال ، الكحول ، الكحول ، التي تشير بشكل رئيسي إلى بريق الرصاص. كان يعتقد أن مستحضرات التجميل والمنتجات الطبية للعيون تحتوي على روح غامضة معينة ، ومن ثم ، على الأرجح ، بدأت تسمى السوائل المتطايرة بالكحول. أطلق الكيميائيون على الأنتيمون ، وكذلك الرصاص ، تألق الأنتيمون. في قاموس رولاند (1612) ، تم تفسير هذه الكلمة على أنها ألكوفول ، وهو حجر من عروق خام الرصاص ، والماركاسيت ، وزحل ، والأنتيمون (ستيبيوم) ، وستيبيوم ، أو المنبه ، مثل الكبريت الأسود أو معدن يسميه الألمان سبيس جلاس ، فيما بعد ببيسجلانز. (ربما مشتق من stibium). ومع ذلك ، على الرغم من هذا الخلط في الأسماء ، إلا أنه خلال الفترة الكيميائية في أوروبا الغربية تم تمييز الأنتيمون ومركباته أخيرًا عن الرصاص ومركباته. بالفعل في الأدب الكيميائي ، وكذلك في كتابات عصر النهضة ، عادة ما يتم وصف الأنتيمون المعدني والكبريت بدقة تامة. منذ القرن السادس عشر. بدأ استخدام الأنتيمون في مجموعة متنوعة من الأغراض ، ولا سيما في تعدين الذهب ، ولصقل المرايا ، ولاحقًا في الطباعة والطب. تم شرح أصل كلمة "الأنتيمون" التي ظهرت بعد عام 1050 بطرق مختلفة. تُعرف قصة فاسيلي فالنتاين عن كيفية قيام راهب واحد ، اكتشف التأثير الملين القوي للأنتيمون الكبريتية على خنزير ، بتوصيته لزملائه. كانت نتيجة هذه النصيحة الطبية كارثية - بعد تناول الدواء ، مات جميع الرهبان. لذلك ، كما لو أن الأنتيمون حصل على الاسم المشتق من "anti-monachium" (علاج ضد الرهبان). لكن كل هذا أكثر من مجرد حكاية. إن كلمة "الأنتيمون" هي على الأرجح مجرد صورة متغيرة للعرب. ومع ذلك ، هناك تفسيرات أخرى. لذلك ، يعتقد بعض المؤلفين أن "الأنتيمون" هو نتيجة انخفاض في اللغة اليونانية. أنثوس أمونوس ، أو زهرة الإله آمون (جوبيتر) ؛ لذلك تم استدعاء بريق الأنتيمون. ينتج آخرون "الأنتيمون" من اليونانية. anti-monos (خصم العزلة) ، مع التأكيد على أن الأنتيمون الطبيعي يتم دمجه دائمًا مع المعادن الأخرى. إن الكلمة الروسية التي تعني الأنتيمون هي من أصل تركي. المعنى الأصلي لهذه الكلمة هو ماكياج ، مرهم ، فرك. تم الحفاظ على هذا الاسم في العديد من اللغات الشرقية (الفارسية ، الأوزبكية ، الأذربيجانية ، التركية ، إلخ) حتى عصرنا. اعتبر لومونوسوف العنصر "نصف معدني" وأطلق عليه الأنتيمون. جنبا إلى جنب مع الأنتيمون ، هناك أيضا اسم الأنتيمون. في الأدب الروسي في أوائل القرن التاسع عشر. تستخدم كلمات الأنتيمون (زاخاروف ، 1810) ، سورما ، سورما ، سورما الملك ، والأنتيمون.
الأنتيمون (اللات. ستيبيوم ), سب ، عنصر كيميائي الخامس مجموعات من نظام مندليف الدوري ؛ العدد الذري 51 ، الكتلة الذرية 121.75 ؛ معدن فضي-أبيض مع مسحة مزرقة في الطبيعة ، يُعرف نظيران مستقران 121 سب (57.25٪) و 123 سب (42,75%).
الأنتيمون معروف منذ العصور القديمة. في بلدان الشرق ، تم استخدامه حوالي 3000 قبل الميلاد. لصناعة السفن. في مصر القديمة بالفعل في القرن التاسع عشر قبل الميلاد. مسحوق لمعان الأنتيمون ( سب 2 س 3 ) مستحق ميستين أو إيقاف يستخدم لتفتيح الحواجب. في اليونان القديمة ، كانت تعرف باسم التحفيز و ستيبي ، ومن ثم اللاتينية stibium حوالي 12-14 قرنا. ميلادي ظهر الاسم الأنتيمون ... في عام 1789 أدرج A. Luvazier الأنتيمون في قائمة العناصر الكيميائية المسماة أنتيموين (اللغة الإنجليزية الحديثة الأنتيمون والإسبانية والإيطالية انتيمونيو ، ألمانية أنتيمون ). يأتي "الأنتيمون" الروسي من اللغة التركية سيرمي ؛ يدل على مسحوق لمعان الرصاص PbS ، تستخدم أيضا لتسخين الحواجب (حسب مصادر أخرى، "الأنتيمون" - من سورما الفارسي - معدن).
أول كتاب معروف لنا ، وصفت فيه خصائص الأنتيمون ومركباته بالتفصيل ، هو "عربة الأنتيمون المنتصرة" ، الذي نُشر عام 1604. دخل مؤلفها في تاريخ الكيمياء تحت اسم الراهب البينديكتيني الألماني فاسيلي فالنتين. لم يكن من الممكن تحديد من يختبئ تحت هذا الاسم المستعار ، ولكن حتى في القرن الماضي ثبت أن الأخ فاسيلي فالنتين لم يُدرج أبدًا في قوائم الرهبان من الرهبنة البينديكتين. ومع ذلك ، هناك معلومات ، كما لو كانت في الخامس عشر عاش في دير إرفورت قرنًا من الزمان راهبًا يُدعى فاسيلي ، ضليعًا جدًا في الكيمياء ؛ وعثر على بعض المخطوطات التي تخصه بعد وفاته في صندوق مع مسحوق من الذهب. لكن يبدو أنه من المستحيل التعرف عليه مع مؤلف The Triumphal Chariot of Antimony. على الأرجح ، كما أظهر التحليل النقدي لعدد من الكتب التي كتبها فاسيلي فالنتين ، فقد كتبها أشخاص مختلفون ، وليس قبل النصف الثاني. السادس عشر مئة عام.
حتى علماء المعادن والكيميائيين في العصور الوسطى لاحظوا أن الأنتيمون مصنوع بشكل أسوأ من المعادن "الكلاسيكية" ، وبالتالي ، جنبًا إلى جنب مع الزنك والبزموت والزرنيخ ، تم تحديده في مجموعة خاصة - "أشباه المعادن". كانت هناك أسباب "ثقيلة" أخرى لهذا: وفقًا للمفاهيم الكيميائية ، كان كل معدن مرتبطًا بجسم سماوي واحد أو آخر. في مرحلة ما ، كان الناس يعرفون حقًا سبعة معادن ونفس عدد الأجرام السماوية (الشمس والقمر وخمسة كواكب ، دون حساب الأرض). فقط الأشخاص الجهلاء والدنسون الكاملون هم من يفشلون في رؤية أعمق انتظام فلسفي في هذا. قالت نظرية كيميائية رفيعة أن الذهب يمثل الشمس في السماء ، والفضة هي القمر النموذجي ، والنحاس بلا شك مرتبط بالقرابة مع الزهرة ، والحديد ينجذب بوضوح إلى المريخ ، والزئبق ، على التوالي ، والزئبق ، والقصدير يجسد كوكب المشتري ، والرصاص - زحل. بالنسبة للعناصر الأخرى ، لم يتبق شاغر واحد في الصفوف المعدنية.
إذا كان من الواضح أن مثل هذا التمييز الناجم عن عجز الأجرام السماوية كان غير عادل بالنسبة للزنك والبزموت ، فإن الأنتيمون بخصائصه الفيزيائية والكيميائية المميزة لا يحق له حقًا الشكوى من أنه كان في فئة "شبه المعادن"
أحكم لنفسك. في المظهر ، البلوري ، أو الرمادي ، الأنتيمون (هذا هو تعديله الرئيسي) هو معدن رمادي-أبيض نموذجي مع صبغة زرقاء خفيفة ، وهو أقوى كلما زادت الشوائب (تُعرف أيضًا ثلاثة تعديلات غير متبلورة: أصفر ، أسود ، و ما يسمى بالمتفجرات). لكن المظهر ، كما تعلم ، يمكن أن يكون خادعًا ، والأنتيمون يؤكد ذلك. على عكس معظم المعادن ، فهو ، أولاً ، هش جدًا ويمكن تآكله بسهولة إلى مسحوق ، وثانيًا ، فهو يوصل الكهرباء والحرارة بشكل أسوأ بكثير. وفي التفاعلات الكيميائية ، يظهر الأنتيمون مثل هذا الازدواج
نيس ، الذي لا يسمح بإجابة لا لبس فيها على السؤال: هل هو معدن أم لا.
كما لو كان انتقامًا من المعادن لكونها مترددة في الانضمام إلى صفوفها ، فإن الأنتيمون المنصهر يذيب جميع المعادن تقريبًا. لقد علموا بهذا الأمر حتى في العصور القديمة ، وليس من قبيل المصادفة أنه في العديد من الكتب الخيميائية التي نزلت إلينا ، تم تصوير الأنتيمون ومركباته على شكل ذئب بفم مفتوح. في أطروحة الخيميائي الألماني ميخائيل ماير "الجري أتلانتا" ، التي نُشرت عام 1618 ، كان هناك ، على سبيل المثال ، الرسم التالي: في المقدمة ، يلتهم الذئب ملكًا ملقى على الأرض ، وفي الخلفية ذلك الملك آمن والصوت يأتي إلى شاطئ البحيرة ، حيث يوجد قارب من المفترض أن يسلمه إلى القصر على الضفة المقابلة. من الناحية الرمزية ، يصور هذا الرسم طريقة لتنقية الذهب (الملك) من شوائب الفضة والنحاس باستخدام الأنتيمونيت (الذئب) - كبريتيد الأنتيمون الطبيعي ، والذهب شكل مركبًا مع الأنتيمون ، والذي بعد ذلك مع تيار من الهواء - تبخر الأنتيمون في الشكل من ثلاثة أكاسيد وذهب نقي. هذه الطريقة كانت موجودة من قبل الثامن عشر مئة عام.
محتوى الأنتيمون في قشرة الأرض 4 * 10 -5٪ بالوزن. الاحتياطيات العالمية من الأنتيمون ، المقدرة بـ 6 ملايين طن ، تتركز بشكل رئيسي في الصين (52 ٪ من الاحتياطيات العالمية). أكثر المعادن شيوعًا هو بريق الأنتيمون ، أو الستيبين (الأنتيمونيت) سب 2 س 3 ، لون رصاصي رمادي مع بريق معدني ، يتبلور في النظام المعيني بكثافة 4.52-4.62 جم / سم 3 والصلابة 2. في الكتلة الرئيسية ، يتشكل بريق الأنتيمون في رواسب حرارية مائية ، حيث تخلق تراكماته رواسب من خام الأنتيمون على شكل عروق وأجسام تشبه الصفائح. في الأجزاء العلوية من أجسام الركاز ، بالقرب من سطح الأرض ، يخضع لمعان الأنتيمون للأكسدة ، مكونًا عددًا من المعادن ، وهي: السينارمونتيت والفالنتيت Sb 2 O 3 ؛ بوفيه Sb 2 O 4 ؛ التهاب الغدد الصماء Sb 2 O 4 H 2 O ؛ كرميسايت 3Sb 2 S 3 Sb 2 O ... بالإضافة إلى خامات الأنتيمون الخاصة بنا ، هناك أيضًا خامات يكون فيها الأنتيمون في شكل مركبات معقدة مع النحاس والرصاص
الزئبق والزنك (الخامات الباهتة).
توجد رواسب كبيرة من معادن الأنتيمون في الصين وجمهورية التشيك وسلوفاكيا وبوليفيا والمكسيك واليابان والولايات المتحدة الأمريكية وعدد من البلدان الأفريقية. في روسيا ما قبل الثورة ، لم يتم استخراج الأنتيمون على الإطلاق ، ولم تكن رواسبه معروفة (في البداية XX القرن ، استوردت روسيا سنويًا من الخارج ما يقرب من ألف طن من الأنتيمون). صحيح أنه في عام 1914 ، كما كتب عالم الجيولوجيا السوفيتي البارز الأكاديمي دي شيرباكوف في مذكراته ، وجد علامات لخامات الأنتيمون في سلسلة جبال كادامزاي (قيرغيزستان). ولكن بعد ذلك لم يكن هناك وقت للأنتيمون. تكللت عمليات البحث الجيولوجي ، التي واصلها العالم بعد عقدين تقريبًا ، بالنجاح ، وفي عام 1934 ، بدأ الحصول على الأنتيمون بثلاثة كبريتات من خامات كادامجاي ، وبعد عام تم صهر أول أنتيمون معدني محلي في المصنع التجريبي . بحلول عام 1936 ، لم تعد هناك حاجة لشرائه من الخارج.
الفيزيائية والكيميائية
الخصائص.
بالنسبة للأنتيمون ، يُعرف شكل بلوري واحد والعديد من الأشكال غير المتبلورة (ما يسمى الأنتيمون الأصفر والأسود والمتفجر). في ظل الظروف العادية ، يكون الأنتيمون البلوري فقط مستقرًا ؛ إنه أبيض فضي مع لون مزرق. عندما يبرد المعدن النقي ببطء تحت طبقة من الخبث ، فإنه يشكل بلورات تشبه الإبرة على السطح ، تشبه شكل النجوم. التركيب البلوري هو معيني السطوح ، أ = 4.5064 أ ، أ = 57.1 0.
كثافة الأنتيمون البلوري 6.69 ، سائل 6.55 جم / سم 3. نقطة الانصهار 630.5 0 درجة مئوية ، نقطة الغليان 1635-1645 0 درجة مئوية ، حرارة الانصهار 9.5 كيلو كالوري / ذرة ز ، حرارة التبخير 49.6 كيلو كالوري / ذرة. حرارة محددة (كال / ز درجة): 0.04987 (20 0) ؛ 0.0537 (350 0) ؛ 0.0656 (650-950 0). الموصلية الحرارية (كال / em.sec.grad):
0.045 ، (0 0) ؛ 0.038 (200 0) ؛ 0.043 (400 0) ؛ 0.062 (650 0). الأنتيمون هش وسهل الكشط إلى مسحوق ؛ اللزوجة (اتزان) ؛ 0.015 (630.5 0) ؛ 0.082 (1100 0). صلابة برينل للأنتيمون المصبوب 32.5-34 كجم / مم 2 ، للأنتيمون عالي النقاء (بعد ذوبان المنطقة) 26 كجم / مم 2. معامل المرونة 7600 كجم / مم 2 ، قوة الشد 8.6 كجم / مم 2 ، انضغاطية 2.43 10-6 سم 2 / كلغ.
يتم الحصول على الأنتيمون الأصفر عن طريق تمرير الأكسجين أو الهواء إلى هيدروجين الأنتيمون المسال عند -90 0 ؛ بالفعل عند -50 0 يتحول إلى أنتيمون عادي (بلوري).
يتكون الأنتيمون الأسود من التبريد السريع لأبخرة الأنتيمون ، وعند حوالي 400 درجة يتحول إلى أنتيمون عادي. كثافة الأنتيمون الأسود 5.3. الأنتيمون المتفجر هو معدن فضي لامع بكثافة 5.64-5.97 ؛ يتشكل عندما يتم الحصول على الأنتيمون كهربائيًا من محلول حمض الهيدروكلوريك من الأنتيمون المكلور (17-53٪) SbCl 2 في حمض الهيدروكلوريك د 1.12) ، بكثافة حالية في المدى من 0.043 إلى 0.2 أ / dm 2. يتحول الأنتيمون الناتج إلى أنتيمون عادي مع انفجار ناتج عن الاحتكاك أو الخدش أو لمس معدن ساخن ؛ الانفجار ناتج عن عملية طاردة للحرارة للانتقال من شكل إلى آخر.
في الهواء تحت الظروف العادية ، الأنتيمون ( سب ) لا يتغير ، فهو غير قابل للذوبان لا في الماء ولا في المذيبات العضوية ، ولكن مع العديد من المعادن فإنه يعطي سبائك بسهولة. في سلسلة الفولتية ، يقع الأنتيمون بين الهيدروجين والنحاس. لا يحل محل الهيدروجين من الأحماض ، الأنتيمون ، حتى في المخفف حمض الهيدروكلوريك و ح 2 سو 4 لا يذوب. ومع ذلك ، فإن حامض الكبريتيك القوي ، عند تسخينه ، يحول الأنتيمون إلى كبريتات E 2 (SO 4) 3 ... حمض النيتريك القوي يؤكسد الأنتيمون إلى أحماض ح 3 أ.تم 4. المحاليل القلوية في حد ذاتها لا تعمل على الأنتيمون ، ولكن في وجود الأكسجين تدمره ببطء.
عند تسخينه في الهواء ، يحترق الأنتيمون مع تكوين أكاسيد ، كما أنه يتحد بسهولة مع الغاز
تحميل ...