Αντιμόνιο: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων

Το '''αντιμόνιο''' ([[Λατινική γλώσσα|λατινικά]]: ''stibium'', [[Αγγλική γλώσσα|αγγλικά]]: ''antimony'') είναι το [[χημικό στοιχείο]] με [[χημικό σύμβολο]] '''Sb''' και [[ατομικός αριθμός|ατομικό αριθμό]] [[51 (αριθμός)|51]]. Το χημικά καθαρό αντιμόνιο, στις [[κανονικές συνθήκες|συνηθισμένες συνθήκες]], είναι στιλπνό γκρι ([[στερεό]]) [[Μεταλλοειδή|μεταλλοειδές]], που βρίσκεται στη φύση κυρίως με τη μορφή του [[αντιμονίτης|αντιμονίτη]] (Sb₂S₃), ενός [[Θείο|θειούχου]] [[Ορυκτά καύσιμα|ορυκτού]]. Οι [[Χημική ένωση|ενώσεις]] του αντιμονίου ήταν γνωστές από την [[αρχαιότητα]], οπότε χρησιμοποιούνταν σε κοσμητικές εφαρμογές. Το μεταλλικό (δηλαδή στοιχειακό) αντιμόνιο ήταν επίσης γνωστό, αλλά θεωρούνταν λανθασμένα ότι ήταν μορφή του [[Μόλυβδος|μολύβδου]], μέχρι που ανακαλύφθηκε η αλήθεια, δηλαδή ότι πρόκειται για ξεχωριστό στοιχείο. Στα 1540, αναφέρθηκε για πρώτη φορά η απομόνωση και η περιγραφή του αντιμονίου από το Βαννόκιο Μπιρινγκούκιο (''Vannoccio Biringuccio'').

Ένα τεχνούργημα, που λέγεται ότι ήταν μέρος ενός αγγείου, φτιαγμένο από αντιμόνιο, που χρονολογήθηκε ότι ήταν περίπου από το 3000 π.Χ. βρέθηκε στην ''Telloh'', στους [[Χαλδαίοι|Χαλδαίους]] (μέρος του σημερινού [[Ιράκ]]), και ένα επιχαλκωμένο αντικείμενο από αντιμόνιο, που χρονολογείται ανάμεσα στο [[3η χιλιετία π.Χ.|2500 π.Χ.]] και στο [[2η χιλιετία π.Χ.|2000 π.Χ.]], έχει βρεθεί στην Αίγυπτο<ref name=kirk>Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 5th ed. 2004. Entry for antimony.</ref>. Ο Ώστεν (''Austen)'', σε μια διάλεξη του Χέρμπερτ Γκλάντστοουν (''Herbert Gladstone'') το [[1892]]<ref name=moorey>{{cite book|last=Moorey|first=P. R. S.|year=1994|title=Ancient Mesopotamian Materials and Industries: the Archaeological Evidence|place=New York|publisher=Clarendon Press|page=241|url=http://books.google.com/?id=P_Ixuott4doC&pg=PA241|isbn=978-1-57506-042-2}}</ref>, σχολίασε ότι ''«το μόνο που γνωρίζουμε για το αντιμόνιο τη σήμερον ημέρα είναι ότι είναι ένα πολύ εύθραυστο και κρυσταλλώδες μέταλλο, το οποίο μετά δυσκολίας μπορεί να διαμορφωθεί έστω σε ένα βάζο, και γι'αυτό το λόγο αυτό το αξιοσημείωτο «εύρημα» (το αντικείμενο που αναφέρεται παραπάνω) πρέπει να αντιπροσωπεύει τη χαμένη τέχνη του να άνεις το αντιμόνιο εύπλαστο.»''<ref name="moorey" />. Ο Μούρεϋ (''Moorey'') δεν πειθόταν ότι το αντικείμενο ήταν όντως βάζο, ανέφερε ότι ο Σελίχανοβ (''Selimkhanov''), μετά την ανάλυση του αντικειμένου του Τέλλο (''Tello'', που δημοσιεύτηκε το [[1975]] ) «... προσπάθησε να συσχετίσει το μέταλλο με Υπερκαυκασιακό φυσικό αντιμόνιο...»<ref name="moorey" /> (δηλαδή γηγενές μέταλλο) και ότι «...όλα τα αντικείμενα από την περιοχή του Καυκάσου είναι μικρά προσωπικά κοσμήματα...»<ref name="moorey" />. Αυτό αποδυναμώνει την ένδειξη ότι υπήρξε «...χαμένη τέχνη που να κάνει το αντιμόνιο εύπλαστο...»<ref name="moorey" />.

Οι Αιγύπτιοι έλεγαν το αντιμόνιο "msdmt". Στα [[Ιερογλυφικά|ιερογλυφικά]] τα φωνήεντα είναι ασαφή αλλά υπάρχει μια αραβική παράδοση ότι η λέξη είναι "mesdemet". Η ελληνική λέξη "στίμι" προέρχεται προφανώς από την αραβική ή αιγυπτιακή λέξη sdm και χρησιμοποείται από τους τραγικούς ποιητές της Αττικής του 5ου αιώνα π.Χ.. Αργότερα οι Έλληνες χρησιμοποιούσαν τη λέξη "στίβι" όπως έκανε ο [[Κέλσιος]] και ο Πλίνιος τον 1ο αιώνα μ.Χ.. Ο Πλίνιος το ονομάζει επίσης stimi, larbaris, [[Αλάβαστρο|αλάβαστρο]] και το "πολύ κοινό" πλατυόφθαλμο (προφανώς από το σχήμα του κοσμήματος). Αργότερα Λατίνοι συγγραφείς μετέφεραν τη λέξη στα λατινικά ως stibium. Η αραβική λέξη για την ουσία, σε αντίθεση με το κόσμημα, μπορεί να εμφανιστεί ως ithmid, athmoud, othmod ή uthmod. Ο Littre πιστεύει πως η πρώτη μορφή, η οποία είναι και η παλαιότερη, προέρχεται από τον όρο stimmida, την αιτιατική πτώση του όρου stimmi.

Το αντιμόνιο είναι στην ομάδα του αζώτου (ομάδα 15) και έχει ηλεκτραρνητικότητα 2,05. Όπως είναι αναμενόμενο από την κατάταξη του στον περιοδικό πίνακα, είναι πιο ηλεκτραρνητικό από τον [[Κασσίτερος|κασσίτερος]] και το [[Βισμούθιο|βισμούθιο]] και λιγότερο ηλεκτραρνητικό από το [[Τελούριο|τελούριο]] ή το [[Αρσενικό|αρσενικό]]. Το αντιμόνιο είναι σταθερό σε θερμοκρασία δωματίου, αλλά αντιδρά με το οξυγόνο εάν θερμανθεί, δημιουργώντας τριοξείδιο του αντιμονίου, Sb₂O₃.

Τέσσερις αλλοτροπικές μορφές του αντιμονίου είναι γνωστές : μια σταθερή μεταλλική μορφή και τρεις μετασταθερές μορφές (Εκρηκτική, μαύρη και κίτρινη). Το μεταλλικό αντιμόνιο είναι εύθραυστο, αργυρόλευκο και γυαλιστερό. Όταν ψυχθεί αργά, το λιωμένο αντιμόνιο σχηματίζει μια τριγωνική μορφή, ισομορφική με την γκρίζα αλλοτροπική μορφή του αρσενικού. Μια σπάνια εκρηκτική μορφή του αντιμονίου μπορεί να σχηματιστεί με την ηλεκτρόλυση του τριχλωρίδιου του αντιμονίου. Εάν ξυστεί με αιχμηρό αντικείμενο, πραγματοποιείται εξωθερμική αντίδραση και παράγεται λευκός καπνός, καθώς σχηματίζεται το μεταλλικό αντιμόνιο. Όταν τριφτεί με ένα γουδί, συμβαίνει ισχυρή έκρηξη. Το μαύρο αντιμόνιο σχηματίζεται με την απότομη ψύξη των ατμών που προκύπτουν από το μεταλλικό αντιμόνιο. Έχει την ίδια κρυσταλλική δομή με τον κόκκινο φώσφορο και το μαύρο αρσενικό, οξειδώνεται στον αέρα και μπορεί να αναφλεγεί στιγμιαία. Στους 100 &nbsp;°C, σταδιακά παίρνει τη σταθερή του μορφή. Η κίτρινη αλλοτροπική του μορφή είναι η ασταθέστερη. Έχει παραχθεί μόνο από την οξείδωση του [[Αντιμονίτης|αντιμονίτη]] (SbH₃) στους -90 &nbsp;°C. Πάνω από αυτή τη θερμοκρασία σε απαλό φωτισμό, αυτή η μετασταθερή αλλοτροπική μορφή μετατρέπεται σε ακόμα σταθερότερη μαύρη μορφή.

Το αντιμόνιο έχει δύο σταθερά [[Ισότοπο|ισότοπα]] : το ¹²¹Sb με φυσικό πλεόνασμα 57,36% και το ¹²³Sb με φυσικό πλεόνασμα 42,64%. Έχει επίσης 35 [[Ραδιοϊσότοπο|ραδιοϊσότοπα]], από τα οποία τη μεγαλύτερη ζωή έχει το ¹²⁵Sb με [[Ημιζωή|ημιζωή]] 2,75 έτη. Επιπλέον, 29 μετασταθερές καταστάσεις έχουν εντοπισθεί. Η σταθερότερη από αυτές είναι ^120m1 Sb με περίοδο ημιζωής 5,76 μέρες. Ισότοπα που είναι ελαφρότερα από το σταθερό ¹²³Sb τείνουν να αποσυντίθενται μέσω της β⁺ αποσύνθεσης, και αυτά που είναι βαρύτερα τείνουν να αποσυντίθενται μέσω της β^- αποσύνθεσης, με κάποιες εξαιρέσεις.

Το πλεόνασμα του αντιμονίου στο φλοιό της Γης εκτιμάται στα 0,2 ως 0,5 μέρη ανά εκατομμύριο, κοντά στην τιμή του [[Θάλλιο|θάλλιουθάλλιο]]υ στα 0,5 μέρη ανά εκατομμύριο και του ασημιού με τιμή 0,07 μέρη ανά εκατομμύριο. Παρόλο που αυτό το στοιχείο δεν είναι άφθονο, ανιχνεύεται σε πάνω απο 100 ορυκτά. Το αντιμόνιο μερικές φορές ανιχνεύεται καθαρό αλλά συνήθως ανιχνεύεται στο σουλφίδιο αντιμονίτη (Sb₂S₃) το οποίο είναι το κυρίαρχο ορυκτό.

Το τριοξείδιο του αντιμονίου (Sb₄O₆) σχηματίζεται όταν το αντιμόνιο καίγεται στον αέρα. Στην αέρια μορφή, αυτή η ένωση υπάρχει ως Sb₄O₆, αλλά γίνεται πολυμερής λόγω συμπύκνωσης. Το πεντοξείδιο του αντιμονίου (Sb₄O₁₀) μπορεί να σχηματιστεί μέσω οξείδωσης μόνο με συγκεντρωμένο [[Νιτρικό οξύ|νιτρικό οξύ]]. Το αντιμόνιο σχηματίζει επίσης ένα οξείδιο μεικτού σθένους, το τετροξείδιο του αντιμονίου (Sb₂O₄) το οποίο υπάρχει στο Sb(III) αλλά και στο Sb(IV). Σε αντίθεση με το [[Φώσφορος|φώσφορο]] και το [[Αρσενικό|αρσενικό]], τα διάφορα οξείδια είναι αμφοτερικά, δε φτιάχνουν σταθερά οξο-οξείδια και αντιδρούν με τα οξέα σχηματίζοντας άλατα αντιμονίου.

Το τριφθοριούχο SbF₃ παράγεται από την αντίδραση του Sb₂O₃ με το HF :

Γίνεται " οξικό Λούις ", λαμβάνει ιόντα φθορίου και σχηματίζονται τα σύνθετα ανιόντα {{chem|SbF|4|-}} και {{chem|SbF|5|2-}}. Το λιωμένο SbF₃ είναι αδύναμος αγωγός του ηλεκτρισμού. Το τριχλωρίδιο SbCl₃ προκύπτει αν διαλύσουμε το Sb₂S₃ σε [[Υδροχλωρικό οξύ|υδροχλωρικό οξύ]] :

Τα πενταλογονίδια SbF₅ και SbCl₅ έχουν τριγωνική διπυραμιδική μοριακή γεωμετρία στην κατάσταση αερίου, αλλά στην υγρή κατάσταση to SbF₅ είναι [[Πολυμερές|πολυμερές]] ενώ το SbCl₅ είναι μονομερές. Το SbF₅ είναι ένα ισχυρό " οξύ Lewis " το οποίο χρησιμοποιείται για την παρασκευή του του υπεροξέος φθοριο-αντιμονικό οξύ ("H₂SbF₇").

Ο αντιμονίτης μπορεί επίσης να παραχθεί εαν αναμείξουμε άλατα {{chem|Sb|3+}} με συστατικά υδριδίων όπως το βορουδρίδιο του νατρίου. Ο αντιμονίτης αποσυντίθεται ταχύτατα σε θερμοκρασία δωματίου. Επειδή ο αντιμονίτης έχει θετική [[Ενθαλπία|ενθαλπία]] σχηματισμού, είναι θερμοδυναμικά ασταθής και γι'αυτό το αντιμόνιο δεν αντιδρά άμεσα με το [[Υδρογόνο|υδρογόνο]].

Οι μεγαλύτεροι παραγωγοί αντιμόνιου σε παγκόσμιο επίπεδο, σύμφωνα με τη Roskill είναι οι παρακάτω :

Η εξόρυξη αντιμόνιου από κοιτάσματα εξαρτάται από την ποιότητα του κοιτάσματος και τη σύνθεση του. Το μεγαλύτερο ποσοστό αντιμόνιου εξορύσσεται ως σουλφίδιο. Κοιτάσματα χαμηλότερης ποιότητας συγκεντρώνονται από την αιώρηση αφρού, μια διαδκασία όπου τα κοιτάσματα υψηλότερης ποιότητας θερμαίνονται στους 500-600 &nbsp;°C, τη θερμοκρασία στην οποία ο αντιμονίτης λιώνει και διαχωρίζεται από τα άχρηστα ορυκτά. Το αντιμόνιο μπορεί να απομονωθεί από το άχρηστο σουλφίδιο αντιμόνιου μέσω αναγωγής με άχρηστο σίδηρο :

Το σουλφίδιο μετατρέπεται σε ένα οξείδιο και συχνά εκμεταλλευόμαστε την αστάθεια του οξειδίου αντιμόνιου(ΙΙΙ) το οποίο ανακτάται από την πολύ υψηλή θερμοκρασία. Αυτό το υλικό συνήθως χρησιμοποείται για τις κύριες εφαργμογές, με τις προμίξεις να είναι κυρίως αρσενικό και σουλφίδια. Η απομόνωση του αντιμόνιου από το οξείδιο γίνεται με μια ανθρακοθερμική αναγωγή :

Το αντιμόνιο σχηματίζει ένα πολύ χρήσιμο κράμα με το [[Μόλυβδος|μόλυβδο]], ο οποίος αυξάνει τη σκληρότητα και τη μηχανική δύναμη του. Για τις περισσότερες εφαρμογές που περιέχουν μόλυβδο, χρησιμοποιούνται διάφορες ποσότητες αντιμόνιου ως μέταλλο κράματος. Στις μπαταρίες μολύβδου-οξέων, αυτή η προσθήκη βελτιώνει τα χαρακτηριστικά φόρτισης και μειώνει την παραγωγή ανεπιθύμητου υδρογόνου κατά τη φόρτιση. Χρησιμοποείται σε κράματα κατά της τριβής, σε σφαίρες, σε προστατευτικά περιβλήματα καλωδίων, σε μεταλλικά εξαρτήματα εκτυπωτών, σε [[Καλάι|καλάι]] ( μερικά καλάι λένε ότι δεν περιέχουν αντιμόνιο, όμως έχουν σε ποσοστό 5% ), σε κράματα κασσίτερου και σε σκληρυντικά κράματα με μικρή περιεκτικότητα κασσίτερου στην κατασκευή σωλήνων.

Τρεις άλλες εφαρμογές αποτελούν σχεδόν όλη την υπόλοιπη κατανάλωση αντιμόνιου. Μια απο αυτές τις εφαρμογές είναι ως σταθεροποιητής και καταλύτης για την παραγωγή τετραφθαλικού πολυαιθυλενίου. Μια άλλη εφαρμογή είναι η χρήση του ως συντελεστή καθαρισμού και αφαίρεσης μικροσκοπικών φυσαλίδων από το [[Γυαλί|γυαλί]], κυρίως για τηλεοπτικές οθόνες. Αυτό επιτυγχάνεται με την αντίδραση ιόντων αντιμόνιου με το οξυγόνο, εμποδίζοντας το τελευταίο να δημιουργήσει φυσαλίδες. Η τρίτη κυριότερη εφαρμογή είναι η χρήση του ως βαφή.

Τα φάρμακα με βάση το αντιμόνιο, όπως η αντιμονιακή μεγλουμίνη, θεωρούνται επίσης κατάλληλα για τη θεραπεία της [[Λεϊσμανίαση|λεϊσμανίασηςλεϊσμανίαση]]ς σε οικόσιτα ζώα. Δυστυχώς, εκτός του ότι έχουν χαμηλό ποσοστό επιτυχίας, έχουν και χαμηλό δείκτη εισχώρησης στο μυελό των οστών, όπου υπάρχουν μερικά αμαστιγωτά της Λεϊσμανίασης και έτσι η θεραπεία της ασθένειας - κυρίως σε εντοσθιακή μορφή - είναι πολύ δύσκολη. Μια στοιχειώδης ποσότητα αντιμόνιου σε χάπι χρησιμοποιούνταν κάποτε ως φάρμακο. Μπορούσε να ξαναχρησιμοποιηθεί από κάποιος μετά τη χώνεψη.

Στην κεφαλή κάποιον σπίρτων ασφαλείας, χρησιμοποιείται σουλφίδιο του αντιμόνιου (ΙΙΙ). Το αντιμόνιο-124 χρησιμοποιείται μαζί με το [[Βηρύλλιο|βηρύλλιο]] σε πηγές νετρονίων. Οι ακτίνες γ που εκπέμπονται από το αντιμόνιο-124 ξεκινά την φωτοαποσύνθεση του βηρύλλιου. Τα εκπεμπόμενα νετρόνια έχουν κατά μέσο όρο ενέργεια ίση με 24 keV. Έχει παρατηρηθεί ότι τα σουλφίδια του αντιμόνιου βοηθούν στην σταθεροποίηση του συντελεστή τριβής στα φρένα των αυτοκινήτων.

Από τη στιγμή που η μεθυλίωση του αντιμόνιο δεν συμβαίνει, η έκκριση του αντιμόνιου(V) μέσω των ούρων είναι ο κύριος τρόπος εξουδετέρωσης. Όπως και με το αρσενικό, οι κυριότερες επιπτώσεις της δηλητηρίασης από αντιμόνιο είναι η καρδιοτοξικότητα με αποτέλεσμα το έμφραγμα του μυοκαρδίου, μπορεί όμως να εμφανιστεί και ως σύνδρομο Adams - Stokes, κάτι το οποίο δε προκαλεί το αρσενικό. Στις περιπτώσεις δηλητηρίασης από αντιμόνιο που έχουν αναφερθεί με ποσότητα ίση με 90 &nbsp;mg ταρταρικού αντιμονοκάλιου διαλυμένο σε σμάλτο προκαλεί μόνο βραχυπρόθεσμα συμπτώματα. Μια δηλητηρίαση με 6 &nbsp;mg της ίδιας ουσίας προκαλεί θάνατο μετά από 3 ημέρες.

Το αντιμόνιο διαλύει ουσίες από τα τοιχώματα των μπουκαλιών PET και τις προσθέτει στο υγρό που περιέχουν. Ενώ τα επίπεδα που έχουν παρατηρηθεί στο εμφιαλωμένο νερό είναι κάτω από το όριο, η συγκέντρωση στις συσκευασίες χυμών φρούτων (για τις οποίες δεν υπάρχουν οδηγίες και όρια) που παράγονται στην Αγγλία βρέθηκε να είναι μέχρι και 44.7 μg/L αντιμόνιου, πολύ μεγαλύτερη από τα όρια που ισχύουν για το νερό βρύσης στην Ευρωπαϊκή Ένωση, όπου είναι 5 μg/L. Οι οδηγίες είναι οι εξής :