Антимон триоксид

Антимон(III) оксид е неорганско соединение со формула Sb₂O₃. Тоа е најважното комерцијално соединение на антимон . Во природата го има во форма на минералите валентинит и сенармонтит.^[1] Како и повеќето полимерни оксиди, Sb₂O₃ се раствора во водени раствори со хидролиза . Мешан арсен-антимон оксид се јавува во природата како многу редок минерал стибиоклаудетит.^[2]^[3]

Производство и својства

Глобалното производство на антимон (III) оксид во 2012 година изнесувало 130.000 тони, што претставува зголемување од 112.600 тони во 2002 година. Кина произведува најголем удел, следена од САД/Мексико, Европа, Јапонија и Јужна Африка и други земји (2%).^[4]

Од 2010 година, антимон (III) оксид се произведува на четири локации во ЕУ27. Се произведува на два начина, повторно испарување на суровиот антимон (III) оксид и со оксидација на металот антимон. Во Европа доминира оксидацијата на металот антимон. Постојат неколку процеси за производство на суров антимон (III) оксид или метален антимон од девствен материјал. Изборот на процесот зависи од составот на рудата и други фактори. Типичните чекори вклучуваат ископување, дробење и мелење на рудата, понекогаш проследено со флотација со пена и одвојување на металот со употреба на пирометалуршки процеси (топење или печење) или во неколку случаи (на пр. кога рудата е богата со благородни метали) со хидрометалуршки процеси. Овие чекори не се одвиваат во ЕУ, туку поблиску до локацијата на ископување на рудата.

Повторно испарување на суров антимон (III) оксид

Чекор 1) Суровиот стибнит се оксидира до суров антимон (III) оксид со помош на печки кои работат на приближно 500 до 1.000 °C. Реакцијата е следна:

2 Sb₂S₃ + 9 O₂ → 2 Sb₂O₃ + 6 SO₂

Чекор 2) Суровиот антимон (III) оксид се прочистува со сублимација.

Оксидација на металот на антимон

Металот на антимон се оксидира до оксид на антимон (III) во печки. Реакцијата е егзотермна. Антимон (III) оксид се формира преку сублимација и се обновува во филтри за вреќи. Големината на формираните честички е контролирана од условите на процесот во печката и протокот на гас. Реакцијата може шематски да се опише со следнава формула:</br>

4 Sb + 3 O₂ → 2 Sb₂O₃

Својства

Антимон (III) оксид е амфотеричен оксид . Се раствора во воден раствор на натриум хидроксид за да се добие мета-антимонит _NaSbO2, кој може да се изолира како трихидрат. Антимон (III) оксид, исто така, се раствора во концентрирани неоргански киселини за да ги добие соодветните соли, кои се хидролизираат при разредување со вода.^[5] Со азотна киселина, триоксидот се оксидира до антимон (V) оксид.^[6]

Кога се загрева со јаглерод, оксидот се сведува на метал на антимон. Со други редуцирачки агенси како што се натриум борохидрид или литиум алуминиум хидрид, се произведува нестабилен и многу токсичен гас стибин .^[7] Кога се загрева со калиум битартрат, се формира комплексна сол на калиум антимон тартарат, KSb(OH)₂•C₄H₂O₆.^[6]

Структура

Структурата на Sb₂O₃ зависи од температурата на примерокот. Димерот Sb₄O₆ е во облик на гас со висока температура (1560 г °C).^[8] Молекулите Sb₄O₆ се бициклични кафези, слични на поврзаниот оксид на фосфор (III), фосфор триоксид.^[9] Структурата на кафезот се задржува во цврстина која кристализира во кубна навика. Растојанието Sb-O е 197,7 pm, а аголот O-Sb-O од 95,6 °.^[10] Оваа форма постои во природата како минерал сенармонтит .^[9] Над 606 °C, постабилната форма е орторомбна, која се состои од парови на -Sb-O-Sb-O- синџири кои се поврзани со оксидни мостови помеѓу центрите Sb. Оваа форма постои во природата како минерал валентинит .^[9]

</img>	</img>	</img>
Sb₄O₆	сенармонтит	валентинит

Употреба

Годишната потрошувачка на антимон (III) оксид во САД и Европа е приближно 10.000 и 25.000 тони, соодветно. Основната примена е како синергист отпорен на пламен во комбинација со халогени материјали. Комбинацијата на халидите и антимонот е клучна за дејството на полимерите кои го забавуваат пламенот, помагајќи да се формираат помалку запаливи јалии. Таквите забавувачи на пламен се наоѓаат во електричните апарати, текстилот, кожата и облогите.

Друга употреба:

Антимон (III) оксид е заматувачки агенс за очила, керамика и емајли .
Некои специјални пигменти содржат антимон.
Антимон (III) оксид е корисен катализатор во производството на полиетилен терефталат (ПЕТ пластика) и вулканизација на гума.

Безбедност

Се претставува дека антимон (III) оксид има канцероген потенцијал за луѓето. Неговиот TLV е 0,5 mg/m ³, како и за повеќето соединенија на антимон.^[11] Не биле идентификувани други опасности по здравјето на луѓето за оксидот на антимон (III), а не биле идентификувани ризици по здравјето на луѓето и животната средина од производството и употребата на антимон триоксид во секојдневниот живот.

Наводи

↑ Greenwood, N. N.; & Earnshaw, A. (1997).
↑ „Stibioclaudetite“.
↑ „List of Minerals“. 21 March 2011.
↑ „Архивиран примерок“ (PDF). Архивирано од изворникот (PDF) на 2014-01-06. Посетено на 2014-01-06.
↑ Housecroft, C. E.; Sharpe, A. G. (2008). „Chapter 15: The group 15 elements“. Inorganic Chemistry (3rd. изд.). Pearson. стр. 481. ISBN 978-0-13-175553-6.
↑ ^6,0 ^6,1 Patnaik, P. (2002). Handbook of Inorganic Chemicals. McGraw-Hill. стр. 56. ISBN 0-07-049439-8.
↑ Bellama, J. M.; MacDiarmid, A. G. (1968). „Synthesis of the Hydrides of Germanium, Phosphorus, Arsenic, and Antimony by the Solid-Phase Reaction of the Corresponding Oxide with Lithium Aluminum Hydride“. Inorganic Chemistry. 7 (10): 2070–2072. doi:10.1021/ic50068a024.
↑ Wiberg, E.; Holleman, A. F. (2001). Inorganic Chemistry. Elsevier. ISBN 0-12-352651-5.
↑ ^9,0 ^9,1 ^9,2 Wells, A. F. (1984). Structural Inorganic Chemistry. Oxford: Clarendon Press. ISBN 0-19-855370-6.
↑ Svensson, C. (1975). „Refinement of the crystal structure of cubic antimony(III) oxide, Sb₂O₃“. Acta Crystallographica B. 31 (8): 2016–2018. doi:10.1107/S0567740875006759.
↑ Newton, P. E.; Schroeder, R. E.; Zwick, L.; Serex, T. (2004). „Inhalation Developmental Toxicity Studies In Rats With Antimony(III) oxide (Sb₂O₃)“. Toxicologist. 78 (1–S): 38.

Дополнителна литература

Национален институт за истражување и безбедност (INRS), Фише токсикологија бр. 198 : Триоксид де диантимоин, 1992 година.
Прирачник за оксид, Г.В. Самсонов, 1981 година, 2. изд. МФИ/Пленум,ISBN 0-306-65177-7

Надворешни врски

[1] Greenwood, N. N.; & Earnshaw, A. (1997).

[2] „Stibioclaudetite“.

[3] „List of Minerals“. 21 March 2011.

[4] „Архивиран примерок“ (PDF). Архивирано од изворникот (PDF) на 2014-01-06. Посетено на 2014-01-06.

[InorgChem-5] Housecroft, C. E.; Sharpe, A. G. (2008). „Chapter 15: The group 15 elements“. Inorganic Chemistry (3rd. изд.). Pearson. стр. 481. ISBN 978-0-13-175553-6.

[Handbook-6] 6,0 ^6,1 Patnaik, P. (2002). Handbook of Inorganic Chemicals. McGraw-Hill. стр. 56. ISBN 0-07-049439-8.

[7] Bellama, J. M.; MacDiarmid, A. G. (1968). „Synthesis of the Hydrides of Germanium, Phosphorus, Arsenic, and Antimony by the Solid-Phase Reaction of the Corresponding Oxide with Lithium Aluminum Hydride“. Inorganic Chemistry. 7 (10): 2070–2072. doi:10.1021/ic50068a024.

[Wiberg&Holleman-8] Wiberg, E.; Holleman, A. F. (2001). Inorganic Chemistry. Elsevier. ISBN 0-12-352651-5.

[Wells-9] 9,0 ^9,1 ^9,2 Wells, A. F. (1984). Structural Inorganic Chemistry. Oxford: Clarendon Press. ISBN 0-19-855370-6.

[10] Svensson, C. (1975). „Refinement of the crystal structure of cubic antimony(III) oxide, Sb₂O₃“. Acta Crystallographica B. 31 (8): 2016–2018. doi:10.1107/S0567740875006759.

[11] Newton, P. E.; Schroeder, R. E.; Zwick, L.; Serex, T. (2004). „Inhalation Developmental Toxicity Studies In Rats With Antimony(III) oxide (Sb₂O₃)“. Toxicologist. 78 (1–S): 38.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]