Сурьма - Antimony


Из Википедии, свободной энциклопедии

Сурьма,   51 Sb
Antimony-4.jpg
сурьма
Произношение
Внешность серебристо-серый блестящий
Стандартный атомный вес г, станд (Sb) 121,760 (1)
Сурьма в периодической таблице
водород гелий
литий бериллий бор углерод азот кислород Фтор неон
натрий магниевый алюминий кремний фосфор сера хлор аргон
калий кальций Скандий титан Ванадий хром марганца Железо кобальт никель медь цинк галлий германий мышьяк Селен Бром криптон
Рубидий стронций Иттрий Цирконий ниобий молибден технеций Рутений Родий палладий Серебряный Кадмий Индий Банка сурьма Теллур йод ксенон
цезий барий Лантан церий празеодимий неодим Прометий Самарий европий гадолиний тербий диспрозий Holmium эрбий Тулий Иттербий Лютеций Гафний тантал вольфрам рений Осмий Иридий платиновый Золото Ртуть (элемент) таллий вести висмут Полоний Астат радон
Франций радий актиний торий протактиний Уран нептуний Плутоний Америций кюрий беркелий калифорний эйнштейний Fermium менделевий Нобелий Лоуренсий резерфордия Дубний сиборгия борий гания мейтнерий Darmstadtium рентгения Коперниций Nihonium Флеровий Moscovium Ливерморий Tennessine Oganesson
Как

Sb

Bi
оловосурьмателлур
Атомный номер ( Z ) 51
группа Группа 15 (подгруппа азота)
период период 5
блок п-блок
категория Элемент   металлоид
Электронная конфигурация [ Kr ] 4d 10 5s 2 5p 3
Электроны в оболочке
2, 8, 18, 18, 5
Физические свойства
Фаза на  STP твердый
Температура плавления 903,78  К (630,63 ° С, 1167,13 ° F)
Точка кипения 1908 К (1635 ° С, 2975 ° F)
Плотность (около  к.т. ) 6,697 г / см 3
когда жидкость (при  тре ) 6,53 г / см 3
Теплота плавления 19,79  кДж / моль
Теплота парообразования 193,43 кДж / моль
Молярная теплоемкость 25,23 Дж / (моль · К)
Давление газа
Р  (Па) 1 10 100 1 к 10 к 100 к
при  Т  (К) 807 +876 1011 1219 1491 1858
Атомные свойства
Окислительные состояния -3 , -2, -1, +1, +2, +3 , +4, +5 (ые  амфотерный оксид)
Электроотрицательность Полинг шкала: 2,05
энергия ионизации
  • 1-й: 834 кДж / моль
  • 2-й: 1594,9 кДж / моль
  • Третий: 2440 кДж / моль
  • ( Более )
Радиус атома эмпирические: 140  м
радиус Ковалентного 139 ± 5 вечера
Ван-дер-Ваальса радиус 206 часов
Color lines in a spectral range
Спектральные линии сурьмы
Другие свойства
Естественное явление исконный
Кристальная структура ромбоэдрическая
Rhombohedral crystal structure for antimony
Скорость звука тонкого стержня 3420 м / с (при 20 ° C)
Тепловое расширение 11 мкм / (м · К) (при 25 ° C)
Теплопроводность 24,4 Вт / (м · К)
Электрическое сопротивление 417 nΩ · м (при 20 ° C)
Магнитное упорядочение диамагнитный
магнитная восприимчивость -99,0 · 10 -6  см 3 / моль
Модуль для младших 55 ГПа
Модуль сдвига 20 ГПа
объемный модуль 42 ГПа
твердость по Моосу 3.0
твердость по Бринеллю 294-384 МПа
Количество CAS 7440-36-0
история
открытие Перед 800 CE
Основные изотопы сурьмы
Изотоп изобилие Период полураспада ( т 1/2 ) режим Decay Товар
121 Sb 57,21% стабильный
123 Sb 42,79% стабильный
125 Sb син 2,7582 г β - 125 Te
| Рекомендации

Сурьма является химическим элементом с символом  Sb (от латинского : сурьма ) и атомный номер  51. блестящего серого металлоида , он встречается в природе , главным образом , в качестве сульфидных минералов антимонита (Sb 2 S 3 ). Сурьма соединение было известно с древних времен и в порошке для использования в качестве лекарств и косметических средств , часто известных под арабским именем, сурьма . Металлическая сурьма была также известна, но он был ошибочно идентифицирован как свинец после его открытия. Самое раннее известное описание металла на Западе было написано в 1540 годом Бирингучча .

В течение некоторого времени Китай был крупнейшим производителем сурьмы и ее соединений, при этом большинство производства , поступающей из шахты Xikuangshan в провинции Хунань . Промышленные способы переработки сурьмы обжиг и снижение с углеродом или прямым восстановлением антимонита с железом.

Самые крупные приложения для металлической сурьмы представляет собой сплав с свинцом и оловом и свинец сурьмы пластин в свинцово-кислотных аккумуляторах . Сплавы свинца и олова с сурьмой улучшенными свойствами для припоев , пуль и подшипников скольжения . Сурьма соединение являются известными добавками для хлора и бромсодержащих антипиренов , найденных во многих коммерческих и бытовых изделиях. Возникающее приложение является использование сурьмы в микроэлектронике .

Характеристики

свойства

A clear vial containing small chunks of a slightly lustrous black solid, labeled "Sb".
Флакон , содержащий черный аллотроп сурьмы
An irregular piece of silvery stone with spots of variation in lustre and shade.
Родная сурьма с окислением продуктов
Кристаллическая структура общей для Sb, ASSB и серого As

Сурьма является членом группы 15 периодической таблицы элементов , один из элементов , называемых подгруппой азотом , и имеет электроотрицательность 2,05. В соответствии с периодическими тенденциями, более электроотрицательный , чем олово или висмут , и менее электроотрицательный , чем теллур или мышьяк . Сурьма стабильна в воздухе при комнатной температуре, но реагирует с кислородом при нагревании с получением триоксида сурьмы , Sb 2 O 3 .

Сурьма серебристый, блестящий серый металлоид с минералогической шкале твердости 3, которая является слишком мягким , чтобы твердые предметы; были выпущены монеты сурьмы в Китае Гуйчжоу провинции в 1931 году , но срок службы была бедна и чеканка вскоре была прекращена. Сурьма устойчива к воздействию кислот.

Четыре аллотропы сурьмы известны: стабильная металлическая форма и три метастабильные формы (взрывчатые, черный и желтый). Elemental сурьма является хрупким , серебристо-белым блестящим металлоидом. При медленном охлаждении расплавленной сурьма кристаллизуется в тригональной клетке, изоморфно с серой аллотропом мышьяка . Редкая взрывчатая форма сурьмы может быть образована из электролиза трихлорида сурьмы . Когда поцарапано с резкой реализацией, экзотермическая реакция происходит и белые пары приведены в виде металлических от форм сурьмы; при растирании с пестиком в ступке, происходит сильный взрыв. Черная сурьма образуется при быстром охлаждении паров сурьмы. Он имеет такую же кристаллическую структуру , как красный фосфор и черный мышьяк, он окисляется на воздухе и может воспламеняться спонтанно. При 100 ° С, она постепенно переходит в стабильную форму. Желтый аллотроп сурьмы является наиболее нестабильным. Он только генерируется путем окисления Стибина (SBH 3 ) при -90 ° C. Выше эта температура и окружающим свет, это метастабильное аллотроп превращается в более стабильный черный аллотроп.

Элементный сурьмы принимает слоистую структуру ( пространственной группа R 3 м № 166) , в которой слои состоят из плавленых, раздражаемых, шестичленных колец. Ближайшие и следующие ближайшие соседи образуют неправильную октаэдрическую комплекс, с тремя атомами в каждом двойном слое несколько ближе , чем три атомов в следующем. Эта относительно плотная упаковка приводит к высокой плотности 6.697 г / см 3 , но слабая связь между слоями приводит к низкой твердости и хрупкости сурьмы.

Изотопы

Сурьма имеет два стабильных изотопов : 121 Sb с естественным содержанием 57,36% и 123 Sb с естественным содержанием 42,64%. Он также имеет 35 радиоизотопов, из которых самой долгоживущей является 125 Sb с периодом полураспада 2,75 лет. Кроме того, 29 метастабильные состояния были охарактеризованы. Наиболее стабильный из них является 120m1 Sb с периодом полураспада 5,76 дней. Изотопы, которые легче , чем стабильный 123 Sb имеют тенденцию к распаду на р + распад , и те , которые тяжелее , как правило, распадаются на & beta ; - распад , с некоторыми исключениями.

Вхождение

Обилие сурьмы в земной коре «s, по оценкам, от 0,2 до 0,5 частей на миллион , что сопоставимо с таллием на 0,5 частей на миллион и серебра при 0,07 частей на миллион. Даже если этот элемент не в изобилии, он находится в более чем 100 минеральных видов. Сурьма иногда встречаются изначально (например , на сурьма пике ), но чаще встречаются в сульфидном антимоните (Sb 2 S 3 ) , который является преобладающей рудой минерала .

соединений

Соединения сурьмы часто классифицируются в соответствии с их степенью окисления: Sb (III) и Sb (V). +5 , степень окисления является более стабильной.

Оксиды и гидроксиды

Сурьма трехокись образуется , когда сурьму сжигают в воздухе. В газовой фазе молекула соединения составляет Sb
4
вывода
6
, но он полимеризуется при конденсации. Сурьма пятиокись(Sb
4
вывода
10
) может быть сформирована только путем окисления с концентрированнойазотной кислотой. Сурьма также образует оксидсмешанной валентностью,тетраоксид сурьмы(Sb
2
O
4
), которая включает как Sb (III) и Sb (V). В отличии от окисловфосфораимышьяка, эти оксиды являютсяамфотерными, не образуют четко определенныеоксокислоты, и реагируют с кислотами с образованием солей сурьмы.

Сурьма кислоты Sb (ОН)
3
неизвестно, но антимонитовый сопряженное основание натрия ([Na
3
SbO
3
]
4
) образует на сплавленномоксид натрияиSb
4
вывода
6
. Известны также переходные металлы antimonites. Сурьма кислота существует только вгидратаHSB (ОН)
6
, образуя солькачестве антимоната анионаSb (ОН) -
6
. Когда растворсодержащий этот анион обезвоживают, осадок содержит смешанные оксиды.

Многие сурьмы руды сульфидов, в том числе антимонита ( Sb
2
S
3
),пираргирит(Ag
3
СБС
3
),zinkenite,джемсонитибуланжерит. Сульфид сурьмыявляетсянестехиометрическими особенностью сурьмы в +3степень окисленияи SS связях. Несколько thioantimonides известны, например,[Sb
6
S
10
] 2-
и [Sb
8
S
13
] 2-
,

Галогениды

Сурьма образует два ряда галогенидов : SBX
3
иSbX
5
. В тригалогениды SBF
3
,SbCl
3
,SbBr
3
, иSbI
3
все молекулярные соединенияимеющиетригональные пирамидальная молекулярная геометрия.

Трехфтористый SbF
3
получают путем реакцииSb
2
O
3
сHF:

Sb
2
O
3
+ 6 ВЧ → 2SbF
3
+ 3Н
2
O

Это кислоты Льюиса и легко принимает фторид - ионы с образованием комплексных анионов SBF -
4
и SBF 2-
5
. Расплавленный SbF
3
является слабымэлектрическим проводником. ТрихлоридSbCl
3
получают путем растворенияSb
2
S
3
всоляной кислоте:

Sb
2
S
3
+ 6 HCl → 2SbCl
3
+ 3Н
2
S
Состав газообразного SbF 5

В пентагалогениды SBF
5
иSbCl
5
имеюттригональные бипирамидальные геометрии молекулв газовой фазе, но в жидкой фазе,SbF
5
являетсяполимерным, тогда какSbCl
5
мономерен. SbF
5
представляет собой мощная кислота Льюиса используетсячтобы сделатьсуперкислотный гексафтороантимонат водорода( «H2SBF7»).

Оксихалиды являются более распространенными для сурьмы , чем для мышьяка и фосфора. Сурьма трехокись растворяется в концентрированной кислоте с образованием oxoantimonyl соединения , такие как SbOCl и (SbO)
2
SO
4
.

Антимонидов, гидриды, и organoantimony соединения

Соединения этого класса , как правило, описаны как производные Sb 3- . Сурьма образует антимониды с металлами, такими как антимонида индия (InSb) и серебра антимонида ( Ag
3
Sb
). Металлические и цинка антимониды щелочи, такие как Na3Sb и Zn3Sb2, более активны. Лечение этой антимониды с кислотой производит крайне нестабильный газаСтибин,SBH
3
:

Sb 3-
+ 3 Н +
SBH
3

Стибин может быть также получен путем обработки Sb 3+
соли с гидридными реагентами , такими как боргидрид натрия . Стибин спонтанно распадается при комнатной температуре. Поскольку Стибин имеет положительную теплоту образования , это термодинамический неустойчиво и , таким образом сурьма не реагирует с водородом непосредственно.

Organoantimony соединения обычно получают путем алкилирования галогенидов сурьмы с реактивами Гриньяра . Большое разнообразие соединений известны как с Sb (III) и Sb (V) центров, в том числе смешанных хлорорганических производных, анионов и катионов. Примеры включают Sb (С 6 Н 5 ) 3 ( трифенилстибина ), Sb 26 Н 5 ) 4 (с связью Sb-Sb), и циклические [Sb (С 6 Н 5 )] п . Пентакоординированный organoantimony соединение является общим, примерами которых являются Sb (C 6 H 5 ) 5 и несколько связанных галогенидами.

история

An unshaded circle surmounted by a cross.
Один из алхимических символов для сурьмы

Сурьма (III) сульфид , Sb 2 S 3 , был признан в додинастическом Египте в качестве косметического средства для глаз ( Kohl ) еще в около 3100 г. до н.э. , когда косметическая палитра была изобретена.

Артефакт, считается частью вазы, изготовленные из сурьмы , начиная с 3000 г. до н.э. был найден на Telloh , Халдеи (часть современного Ирака ), и объект меди с гальваническим покрытием из сурьмы , начиная от 2500 г. до н.э. и 2200 г. до н.э. было найдены в Египте . Остно на лекции Герберта Гладстон в 1892 году отметил , что «мы знаем только сурьму на сегодняшний день как очень хрупкий и кристаллический металл, который вряд ли может быть вылепленным в полезную вазу, и , следовательно , эта замечательная„находка“(артефакт упоминается выше) должны представлять собой потерянное искусство рендеринга сурьмы податливой «.

Moorey не убедили артефакт действительно ваза, отметив, что Селимханы, после его анализа объекта Теего (опубликовано в 1975), «пытались связать металл Закавказской природной сурьмы» (т.е. родного металла) и что «сурьма объекты Закавказью все маленькие личные украшения «. Это ослабляет доказательства потерянного искусства «рендеринг сурьмы податливой.»

Римский ученый Плиний Старший описал несколько способов приготовления сульфида сурьмы в медицинских целях , в своем трактате естественной истории . Плиний Старший также проводит различие между «мужским» и «женскими» формами сурьмы; мужская форма, вероятно, сульфид, в то время как женская форма, которая превосходит, тяжелее и менее рыхлой, был предположительно родной металлической сурьмы.

Греческий натуралист Диоскорид отметил , что сульфид сурьмы может быть жареным при нагревании тока воздуха. Считается , что это произвело металлической сурьмы.

Итальянская металлург Бирингуччо произвела первое известное описание процедуры , чтобы изолировать сурьму.

Первое описание процедуры для выделения сурьмы в 1540 книге Де ла pirotechnia по Бирингуччу , предшествовавшее более известной 1556 книги Agricola , De повторно Металлик . В этом контексте Агрикола был часто ошибочно приписывают открытие металлической сурьмы. Книга Currus Triumphalis Antimonii (триумфальная колесница сурьмы), описывающее получение металлической сурьмы, была опубликована в Германии в 1604 году было якобы быть написано бенедиктинским монахом, пишущий под псевдонимом Basilius VALENTINUS в 15 - м века; если бы это было подлинным, что это не так , он бы предшествуют Бирингуччо.

Металлическая сурьма была известна немецким химиком Либавий в 1615 , который получил его путем добавления железа к расплавленной смеси сульфида сурьмы, соли и калия тартрата . Эта процедура производится сурьма с кристаллическим или играли главную роль поверхности.

С появлением вызовов теории флогистона , было признано , что сурьма является элементом , образуя сульфиды, оксиды и другие соединения, как это делают другие металлы.

Первое открытие в природе чистого сурьмы в земной коре была описана шведский ученый и местный инженер шахты района Антон фон мазков в 1783 году; типа образец был собран из серебряного рудника Sala в горном районе Бергслагена из Сала , Вестманланд , Швеция .

Этимология

Средневековая латинская форма, из которой современных языков и поздние византийские греческие взять их имена сурьмы, является Antimonium . Происхождение этого неясно; все предложения имеют некоторые трудности либо формы или интерпретации. Популярной этимологии , от ἀντίμοναχός анти-monachos или французского antimoine , до сих пор имеет приверженцев; это означало бы «монах-убийца», и объясняется многие ранние алхимики будучи монахами, и сурьма быть ядовитым.

Другие популярные этимологии гипотетического греческое слово ἀντίμόνος antimonos , «против одиночества», объяснил , как «не найден как металл», или «не найден нелегированными». Липпман высказал предположение гипотетического греческого слова ανθήμόνιον anthemonion , что означало бы «цветочек», и приводит несколько примеров связанных греческих слов (но не то, что один) , которые описывают химические или биологические выцветания .

Ранние применения сурьмы включают переводы, в 1050-1100, от Константина Африканских из арабских медицинских трактатов. Некоторые власти полагают , Antimonium является переписчиком коррумпированность некоторой арабской формы; Meyerhof выводит его из ithmid ; другие возможности включают в себя athimar , арабское имя металлоида, и гипотетический , как-stimmi , полученный из или параллельно греческих.

Стандартный химический символ для сурьмы (Sb) приписывают к Берцелиус , который производная аббревиатуру от сурьма .

Древние слова для сурьмы в основном имеют, как их главный смысл, сурьма , сульфид сурьмы.

Египтяне называли сурьму mśdmt ; в иероглифах гласные являются неопределенными, но коптская форма слова ⲥⲧⲏⲙ (STEM). Греческое слово, στίμμι stimmi , вероятно, заимствованное слово из арабского или из египетского STM

O34
D46
G17 F21
D4

и используется аттических трагических поэтов в 5 - м веке до нашей эры. Позже греки также использовали στἰβι stibi , как это делали Цельса и Плиния , писать на латыни, в первом веке нашей эры. Плиний также дает имена stimi [ так в оригинале ], larbaris , алебастр , и «очень часто» platyophthalmos « широко глаза» (от эффекта косметического средства ). Более поздние латинские авторы адаптировали слово латинского сурьма . Арабское слово для вещества, в отличие от косметических, могут появиться как إثمد ithmid, athmoud, othmod или uthmod . Littré предполагает первую форму, которая является самым ранним, производный от stimmida , винительного для stimmi .

производство

Мировое производство сурьмы в 2010 году
Мировое производство тенденция сурьмы

Ведущие производители и объемы производства

Британская геологическая служба (BGS) сообщил , что в 2005 году Китай стал главным производителем сурьмы с приблизительно 84% мировой доли, а затем на расстоянии Южной Африки, Боливии и Таджикистане. Xikuangshan Mine в провинции Хунань провинции имеет самые большие вклады в Китае с ориентировочной депозит в размере 2,1 млн метрических тонн.

В 2016 году, по данным Геологической службы США , на долю Китая приходилось 76,9% от общего объема производства сурьмы, а затем на втором месте по России 6,9% , а в Таджикистане с 6,2%.

Сурьма производство в 2016 году
Страна Тонны % От общего
 Китай 100000 76,9
 Россия 9000 6,9
 Таджикистан 8000 6,2
 Боливия 4000 3,1
 Австралия 3500 2,7
Топ-5 124500 95,8
Общий мир 130000 100,0

Китайское производство сурьмы ожидается снижение в будущем, так как шахты и заводы закрываются правительство в рамках борьбы с загрязнением. Особенно из-за новый закон по охране окружающей среды уйдя в силу в январе 2015 года и пересмотренные «Стандарты выбросов загрязняющих веществ для Stanum, сурьмы и ртути» уйдя в силу препятствия для экономического производства выше. По данным Национального бюро статистики Китая, к сентябрю 2015 года не было использовано 50% сурьма производственных мощностей в провинции Хунань (провинции с самыми крупными запасами сурьмы в Китае).

Сообщается, производство сурьмы в Китае упал и вряд ли увеличится в ближайшие годы, согласно отчету Roskill. Никакое существенная сурьмы месторождения в Китае не было разработано около десяти лет, а остальные экономических запасы быстро истощаются.

Крупнейшие мировые производители сурьмы, согласно Роскиллам, перечислены ниже:

Крупнейшие производители сурьмы в 2010 году.
Страна Компания Вместимость
(тонн в год)
 Австралия Mandalay Resources 2750
 Боливия различный 5460
 Канада Beaver Brook 6000
 Китай Hsikwangshan Мерцание звезд 55000
 Китай Хунань Чэньчжоу Mining 20000
 Китай Китай Олово группы 20000
 Китай Шэньян Huachang Сурьма 15000
 Казахстан Казцинк 1000
 Киргизия Кадамджайский 500
 Лаос SRS 500
 Мексика США Сурьма 70
 Мьянма различный 6000
 Россия GeoProMining +6500
 Южная Африка Consolidated Murchison 6000
 Таджикистан Unzob +5500
 Таиланд неизвестный 600
 Турция Чингиз & Özdemir Antimuan Madenleri +2400

резервы

Согласно статистическим данным Геологической службы США, в настоящее время мировые запасы сурьмы будут исчерпаны через 13 лет. Тем не менее, Геологическая служба США ожидают, что больше ресурсов будут найдены.

Мировые запасы сурьмы в 2015 году
Страна Резервы
(т сурьмянистых)
% От общего
 Китайская Народная Республика 950000 47,81
 Россия 350000 17,61
 Боливия 310000 15,60
 Австралия 140000 7,05
 Соединенные Штаты 60000 3,02
 Таджикистан 50000 2,52
 Южная Африка 27000 1,36
Другие страны 100000 5,03
Общий мир 1987000 100,0

Производственный процесс

Извлечение сурьмы из руды зависит от качества и состава руды. Наиболее сурьма добывается как сульфид; более низкий сорт руды концентрирует путем пенной флотации , в то время как более высокий класс руды нагревают до 500-600 ° С, температуры , при которой антимонит плавится и отделяется от жильных минералов. Сурьма может быть выделена из неочищенного сульфида сурьмы восстановления железного лома:

Sb
2
S
3
+ 3 Fe 2 → Sb + 3 FeS

Сульфид превращают в оксид; продукт затем жареный, иногда с целью испарения летучего оксида сурьмы (III), который выделяет. Этот материал часто используется непосредственно для основных применений, примесями являются мышьяком и сульфидом. Сурьма выделяют из оксида по уменьшению углеродотермического:

2 Sb
2
O
3
+ 3 C → 4 Sb + 3CO
2

Руды более низкий сорт восстанавливает в доменных печах в то время как руда высокого класса восстанавливает в отражательных печах .

Риск поставки и критические минеральные рейтинги

Сурьма неизменно высокий рейтинг в Европе и США , списки рисков , связанных с критичностью элемента , указывающего относительный риск для поставок химических элементов или групп элементов , необходимых для поддержания текущей экономики и образа жизни.

С большинством из сурьмы, импортируемой в Европу и США со стороны Китая, китайское производство имеет решающее значение для поставок. Поскольку Китай пересматривает и повышение стандартов экологического контроля, сурьма производство становится все более ограниченным. Кроме того, китайские экспортные квоты для сурьмы снижаются в последние года. Эти два фактора увеличивает риск поставок для Европы и США.

Европа

В соответствии с Перечнем 2015 риска БГС, сурьма занимает второе место по (после редкоземельных элементов) от относительного индекса риска поставок. Это указывает на то, что он имеет в настоящее время на второй самый высокий риск для поставок химических элементов или групп элементов, которые имеют экономическую ценность для британской экономики и образа жизни. Кроме того, сурьма была определена как одна из 20 важнейших сырьевых материалов для ЕС в докладе, опубликованном в 2014 году (которая пересмотрела первоначальный доклад, опубликованный в 2011 году). Как видно на рисунке хой сурьмы поддерживает высокие риск поставок по отношению к его экономической значимости. 92% сурьма импортируются из Китая, который является довольно высокой концентрацией производства.

НАС

Много анализ был проведен в США к определению, какие металлы следует назвать стратегическим или решающее значение для безопасности страны. Точные определения не существует, и мнения относительно того, что представляет собой стратегический или критический минерал расходиться безопасности США.

В 2015 году не сурьма не добывалось в США металл импортируется из зарубежных стран. С 2011-2014 68% сурьмы Америки пришли из Китая, 14% из Индии, 4% из Мексики, и 14% из других источников. Там нет общеизвестных государственных запасов на месте в настоящее время.

США «Подкомитет по критическим и стратегических полезных ископаемых цепочки поставок» заслонил 78 минеральных ресурсов от 1996-2008. Было установлено, что небольшая часть минералов, включая сурьму упала в категорию потенциально важных минералы последовательно. В дальнейшем, вторая оценка будет сделана из найденного подмножества минералов с целью определения, которые должны быть определены значительным риском и решающего значения для интересов США.

Приложения

Около 60% сурьмы потребляется в антипиренов , и 20% используется в сплавах для аккумуляторов, подшипников скольжения и припоев.

Огнезащитные

Сурьма в основном используется в качестве триоксида для огнезащитных соединений , всегда в сочетании с галогенированными антипиренами за исключением галогенсодержащих полимеров. Огнестойкость эффект триоксида сурьмы получают путем образования галогенированных соединений сурьмы, которые вступают в реакцию с атомами водорода, и , возможно , также и с атомами кислорода и ОН - радикалов, препятствуя таким образом огонь. Рынки этих антипиренов включают детскую одежду, игрушки, воздушные суда и автомобильные чехлы для сидений. Они также добавляют к полиэфирным смолам в стекловолоконных композитах для таких элементов как крышки двигателей легких летательных аппаратов. Смола будет гореть в присутствии внешнего генерируемого пламени, но гаснет , когда внешнее пламя удалены.

сплавы

Сурьма образует весьма полезный сплав с свинцом , увеличивая его твердость и механическую прочность. Для большинства приложений , связанных с свинец, различные количества сурьмы используют в качестве легирующего металла. В свинцово-кислотных батарей , эта добавка повышает прочность пластины и зарядки характеристики. Он используется в антифрикционных сплавах (например, баббиты ), в пулях и свинцовой дроби , электрическом кабель оболочке, типа металла (например, для линотипа печатных машин), припой (некоторые « без свинца » припои содержат 5% Sb), в оловянном , а в твердеющих сплавы с низким оловом содержания в производстве труб органов .

Другие приложения

Три другие приложения потребляют почти все остальные мировые поставки. Одним из применений являются в качестве стабилизатора и катализатора для производства полиэтилентерефталата . Другое как осветление агент для удаления микроскопических пузырьков в стекле , в основном , для телевизионных экранов; ионы сурьмы взаимодействуют с кислородом, подавляя тенденцию последнего с образованием пузырьков. Третье приложение пигменты.

Сурьма все шире используется в полупроводниках в качестве легирующей примеси в п-типа кремниевых пластин для диодов , инфракрасных детекторов, а также на эффекте Холла устройств. В 1950 - х годах, излучатели и коллекторы NPN сплав плоскостных транзисторов легировались крошечными шариками в свинцовой -antimony сплава. Индий антимонида используется в качестве материала для средних инфракрасных детекторов .

Биологии и медицины имеют несколько применений для сурьмы. Процедуры , содержащие сурьму, известный как сурьмы , используются в качестве рвотного средства . Соединения сурьмы используют в качестве антипротозойных препаратов. Калий антимонил тартрат или рвотный камень, однажды использован в качестве анти - schistosomal препарата с 1919 по. Впоследствии он был заменен празиквантела . Сурьма и ее соединения используются в нескольких ветеринарных препаратов, таких как anthiomaline и литий сурьмы тиомалат, как кондиционер кожи в жвачных животных . Сурьма имеет питательный или кондиционирования эффект на ороговевших тканях животных.

Сурьма препараты на основе, такие как меглумин антимониат , также считаются препаратами выбора для лечения лейшманиоза в домашних животных . К сожалению, помимо того , что низкие терапевтические индексы , препараты имеют минимальное проникновение костного мозга , где некоторые из Leishmania amastigotes проживают, и лечить болезнь - особенно висцеральная форма - это очень сложно. Elemental сурьма как сурьма таблетка была когда - то использовали в качестве лекарственного средства. Это может быть повторно использовано другими после приема и ликвидации.

Сурьма (III) сульфид используется в головах некоторых спичек .

Сурьма сульфиды помогают стабилизировать коэффициент трения в автомобильных тормозных накладках материалов.

Сурьма используется в пулях, пули трассеров, красках, художественное стекло, а также в качестве замутнителя в эмали .

Сурьма-124 используется вместе с бериллием в нейтронных источниках ; что гамма - лучи , излучаемые сурьма-124 инициирует фоторасщепление бериллия. Излучаемые нейтроны имеют среднюю энергию 24 кэВ. Природная сурьма используется в источниках запуска нейтронов .

Меры предосторожности

Эффекты сурьмы и ее соединений на здоровье человека и окружающую среду отличаются друг от друга. Elemental сурьму металл не влияет на человека и гигиены окружающей среды. Вдыхание триоксида сурьмы (и другие подобные малорастворимых Sb (III) частиц пыли, таких как сурьма пыли) считается вредным и предположительно вызывают рак. Тем не менее, эти эффекты наблюдаются только с самками крыс и после длительного воздействия высоких концентраций пыли. Эффекты гипотетически отнести к вдыханием плохо растворимых частиц Sb, приводящих к нарушению клиренса легких, перегрузки легких, воспаления и формирования в конечном счете опухоли, а не к воздействию ионов сурьмы (OECD, 2008). Сурьма хлориды коррозионное воздействие на кожу. Эффекты сурьмы не сопоставимы с теми, мышьяка; это может быть вызвано значительными различиями поглощения, обмена веществ и выделения между мышьяком и сурьмой.

Для орального поглощения, МКРЗЛИ (1994) рекомендованные значения 10% для рвотного камня и 1% для всех других соединений сурьмы. Поглощение Кожный для металлов, по оценкам, не более 1% (HERAG, 2007). Вдыхание поглощение триоксида сурьмы и другие плохо растворим Sb (III) вещество (такие, как сурьма пыль) оцениваются в 6,8% (OECD, 2008), в то время как значение <1% выводятся для Sb (V) веществ. Сурьма (V), количественно не сводится к сурьмы (III) в клетке, и существуют оба вида одновременно.

Сурьма в основном выводится из человеческого организма с мочой. Сурьма и ее соединение не вызывают острые воздействия на здоровье человека, за исключением тартрата сурьмы калия ( «рвотный камень»), пролекарство , который преднамеренно используется для лечения лейшманиоза пациентов.

Длительный контакт кожи с сурьмой пыли может вызвать дерматит. Тем не менее, она была согласована на уровне Европейского союза, что кожные высыпания, наблюдаемые не являются веществами специфичны, но, скорее всего, из-за физическую блокировку потовых протоков (ИК / PR / 09/09, Хельсинки, 6 июля 2009). Сурьма пыль может также быть взрывоопасной, когда диспергируют в воздухе; когда в насыпном твердом веществе оно не является горючим.

Сурьма несовместима с сильными кислотами, галогенированными кислотами и окислителями; при воздействии на вновь образованный водород он может образовывать Стибин (SBH 3 ).

8-часовые усредненные (С) установлено на уровне 0,5 мг / м 3 в Американской конференции государственных специалистов по промышленной гигиене и к Администрации профессиональной безопасности и гигиены (OSHA) в качестве законного предела допустимого воздействия (PEL) на рабочем месте , Национальный институт профессиональной безопасности и здоровья (NIOSH) установила предел рекомендуется экспозиции (REL) 0,5 мг / м 3 в 8 часов TWA. Соединения сурьмы используют в качестве катализаторов для полиэтилентерефталата (ПЭТ) производства. Некоторые исследования показывают незначительные сурьму выщелачивание из ПЭТ бутылок в жидкости, но уровни ниже питьевой воды руководящих принципов. Сурьма концентрации в фруктовых концентратов были несколько выше (до 44,7 мкг / л сурьмы), но соки не подпадают под действие правил питьевой воды. Рекомендации питьевой воды являются:

TDI , предложенный ВОЗ 6 мкг сурьмы на килограмм массы тела. IDLH (сразу опасен для жизни и здоровья) значений для сурьмы составляет 50 мг / м 3 .

токсичность

Некоторые соединения сурьмы, как представляется, токсичны, особенно триоксид сурьмы и сурьмы тартрата калия. Эффекты могут быть похожи на отравление мышьяком. Профессиональный контакт может вызвать раздражение дыхательных путей, пневмокониоз, сурьму пятно на коже, желудочно-кишечные симптомы, а также сердечные аритмии. Кроме того, триоксида сурьмы потенциально канцерогенные для человека.

Вредное воздействие на здоровье наблюдалось у людей и животных после ингаляции, перорального или дермального воздействия сурьмы и соединения сурьмы. Токсичность Сурьмы обычно происходит либо из-за профессиональное облучение, во время терапии или от случайного приема внутрь. Неясно, если сурьма может попасть в организм через кожу.

Смотрите также

Заметки

Рекомендации

Список используемой литературы

внешняя ссылка