Antimon

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie

Antimon
kovový antimon
Atomové číslo	51
Relativní atomová hmotnost	121,760 amu
Elektronová konfigurace	[Kr] 4d10 5s2 5p3
Skupenství	Pevné
Teplota tání	1 587 °C (1 860 K)
Teplota varu	1 587°C (903,78 K)
Elektronegativita (Pauling)	2,05
Hustota	6,697 g/cm3
Tvrdost	3 (Mohsova stupnice tvrdosti)

Antimon, chemická značka Sb, (lat. Stibium) patří mezi kovy, které jsou známy lidstvu již od starověku. Slouží jako součást různých slitin, používá se ve výrobě elektronických prvků, barviv a keramických materiálů.

Obsah 1 Základní fyzikálně - chemické vlastnosti 2 Výskyt a výroba 3 Využití 3.1 Slitiny antimonu 3.2 Elektronika 4 Sloučeniny

[editovat] Základní fyzikálně - chemické vlastnosti

Kovový až polokovový prvek, známý již od starověku. Ve sloučeninách se vyskytuje v mocenství: Sb^-3, Sb⁺³ a Sb⁺⁵.

Vůči působení silných minerálních kyselin není antimon příliš odolný. Velmi rychle se rozpouští především v kyselině chlorovodíkové za přítomnosti i malých množství oxidačních činidel (HNO₃, H₂O₂ …). Ochotně reaguje s halogeny a sulfanem (sirovodíkem).

Kovový antimon se vykytuje v několika alotropních modifikacích: modro-bílý kovový antimon a nestálé nekovové formy žlutého a černého antimonu. Kovový antimon je středně tvrdý a velmi křehký. Na vzduchu je za normálních teplot neomezeně stálý, za zvýšené teploty reaguje s kyslíkem za vzniku oxidu antimonitého Sb₂O₃.

[editovat] Výskyt a výroba

Antimon je v zemské kůře poměrně vzácným prvkem. Průměrný obsah činí pouze 0,2 - 1 ppm (mg/kg).V mořské vodě činí jeho koncentrace pouze 0,3 mikrogramy v jednom litru. Předpokládá se, že ve vesmíru připadá na jeden atom antimonu přibližně 300 miliard atomů vodíku.

Hlavní rudou antimonu je antimonit, chemicky sulfid antimonitý Sb₂S₃. Dalším minerálem antimonu je ullmanit o složení NiSbS. Vzácně se v přírodě můžeme setkat i elementárním, kovovým antimonem. Obvykle je také přítomen jako příměs v rudách stříbra, mědi a olova.

Průmyslově se antimon nejprve pražením svých sulfidických rud za přístupu vzduchu za vzniku oxidů, které se dále redukují žárově uhlím (koksem). Z roztoků je možno získat elementární antimon elektrolyticky.

[editovat] Využití

Významné uplatnění nalézá antimon jako složky různých slitin. Obvykle v nich však tvoří pouze minoritní součást, která pouze zlepšuje vlastnosti základní slitiny – např. zvýšení mechanické pevnosti a odolnosti proti chemickým vlivům.

[editovat] Slitiny antimonu

Nové typy olověných akumulátorů jsou často vyráběny ze slitin olova s jinými kovy. Např. výroba pozitivních desek ze slitiny olova, antimonu a selenu značně prodlužuje životnost akumulátoru v důsledku vyšší mechanické pevnosti této slitiny.

Významný je podíl antimonu při výrobě pájek na bázi olova a cínu. Přídavky antimonu, kadmia a stříbra získávají tyto pájky lepší vodivost, zvyšuje se pevnost svaru i když za cenu zvýšení bodu tání slitiny.

Slitina o přibližném složení 75% olova, 15% cínu a 10% antimonu – liteřina byla po dlouhá léta základním materiálem pro výrobu tiskařských liter - forem sazby tisku. Tuto slitinu vytvořil ve 14. století proslulý zlatník Johannes Gutenberg, otec knihtisku a výrobce světoznámé Gutenbergovy bible.

Ložiskový kov obsahuje přibližně 80 - 90 % cínu a dále olovo, měď a antimon. Vyznačuje se především vysokou odolností proti otěru i když jsou poměrně měkké – slouží pro výrobu kluzných ložisek pro automobilový průmysl a další aplikace.

Známá soška filmového Oskara je od roku 1930 vyráběna ze slitiny cínu, mědi a antimonu, pokrytá vrstvou niklu, stříbra a konečně čistého 24-karátového zlata.

Vzácně je antimon legován do dentálních slitin, používaných v zubním lékařství. Hlavními kovy dentálních slitin s obsahem antimonu jsou palladium a stříbro.

[editovat] Elektronika

Přídavek definovaného množství atomů antimonu do krystalu superčistého křemíku vznikne polovodič typu N, jedna z kopmonent pro výrobu základních součástí současné elektroniky - diod a tranzistorů.

CD disky s možností vícenásobného zápisu (CD-RW) používají pro záznam dat vrstvy krystalické sloučeniny, která je směsí stříbra, india, antimonu a telluru. Záznam spočívá ve změně struktury materiálu z krystalické do amorfní formy, přičemž obě formy mají významně odlišnou barvu. Zahřeje-li se hmota laserem na určitou teplotu a poté ochladí, získává krystalickou strukturu. Je-li však zahřáta na teplotu vyšší, vrací se do svého původního amorfního (tedy nestrukturovaného) stavu. Krystalické oblasti umožňují odrážet laserový paprsek, nekrystalické ho však pohlcují.

[editovat] Sloučeniny

S vodíkem vytváří antimon plynný antimonovodík neboli stibin SbH₃, zapáchají a snadno zápalný. Hořením stibinu vzniká oxid antimonitý Sb₂O₃.

Sulfidy antimonu jsou ve vodě nerozpustné sloučeniny. Sulfid antimonitý Sb₂S₃ je jednou ze sloučenin používaných při výrobě zápalek. Sulfid antimoničný Sb₂S₅ se používá k vulkanizaci kaučuku.

Již ve středověku byl znám vinan antimonylo-draselný K[C₄H₂O₆Sb(OH)₂].H₂O jako dávivý kámen. Tato sloučenina je dobře rozpustná ve vodě a po požití vyvolává zvracení. Je stejně jako všechny rozpustné soli antimonu jedovatý.

Chloridy antimonu snadno hydrolyzují i vzdušnou vlhkostí. SbCl₃ je měkká, na vzduchu dýmající látka používaná v medicíně pro leptání. SbCl₅ je nažloutlá olejovitá kapalina, nalézající uplatnění především v organické syntéze.

Oxidy antimonu slouží při přípravě různých barevných pigmentů a barvení keramiky.