Antimoon

Antimoon / Stibium
1 18
1 H 2 Periodiek systeem 13 14 15 16 17 He
2 Li Be B C N O F Ne
3 Na Mg 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Al Si P S Cl Ar
4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
6 Cs Ba ↓ Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
7 Fr Ra ↓↓ Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
 
Lanthaniden La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
Actiniden Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
Antimoon
Antimoon
Algemeen
Naam Antimoon / Stibium
Symbool Sb
Atoomnummer 51
Groep Stikstofgroep
Periode Periode 5
Blok P-blok
Reeks Metalloïden
Kleur Zilvergrijs
Chemische eigenschappen
Atoommassa (u) 121,76
Elektronenconfiguratie [Kr]4d10 5s2 5p3
Oxidatietoestanden −3, +3, +5
Elektronegativiteit (Pauling) 2,05
Atoomstraal (pm) 140
1e ionisatiepotentiaal (kJ·mol−1) 830,59
2e ionisatiepotentiaal (kJ·mol−1) 1594,96
3e ionisatiepotentiaal (kJ·mol−1) 2441,10
Fysische eigenschappen
Dichtheid (kg·m−3) 6684
Hardheid (Mohs) 3,0
Smeltpunt (K) 904
Kookpunt (K) 1860
Aggregatietoestand Vast
Smeltwarmte (kJ·mol−1) 19,87
Verdampingswarmte (kJ·mol−1) 77,14
Van der Waalse straal (pm) 206
Kristalstructuur Rhom
Molair volume (m3·mol−1) 18,23·10−6
Geluidssnelheid (m·s−1) 3420
Specifieke warmte (J·kg−1·K−1) 210
Elektrische weerstand (μΩ·cm) 39
Warmtegeleiding (W·m−1·K−1) 24,3
SI-eenheden en standaardtemperatuur en -druk worden gebruikt,
tenzij anders aangegeven
Portaal  Portaalicoon   Scheikunde
Antimoon kristal

Antimoon, ook antimonium of stibium geheten, is een scheikundig element met symbool Sb en atoomnummer 51. Het is een zilvergrijs metalloïde.

Ontdekking

Aanvankelijk was het niet het element antimoon zelf dat men met deze naam aanduidde, maar het mineraal stibniet: antimoon-sulfide. Als element werd het niet herkend. Reeds lange tijd daarvoor werden antimoonverbindingen voor uiteenlopende doeleinden gebruikt. Onder andere als medicijn (braakmiddel) en voor cosmetica om de huid zwart te kleuren.

De namen antimoon en stibium worden beide teruggevoerd op het Egyptisch, waarbij "antimoon" vanaf het Grieks vermoedelijk een route via het Arabisch en het Latijn heeft gevolgd.[1]

Toepassingen

Antimoon wordt veel gebruikt in de halfgeleiderindustrie bij de productie van dioden, infrarood-detectors en hallsensoren.[2]

In legeringen levert antimoon een grote bijdrage in de hardheid en sterkte van lood en tin.

Sinds omstreeks 1450 tot op heden worden met dergelijke legeringen loden letters gegoten, voor drukwerk. In tegenstelling tot de meeste andere metalen zet antimoon bij afkoeling uit. Het antimoongehalte in een legering kan zo ingesteld worden dat het gietstuk bij het afkoelen niet krimpt of zelfs iets uitzet. Hierdoor drukt het metaal zich bij het afkoelen in alle hoeken van de matrijs, zodat ook bij ingewikkelde vormen gietgallen worden voorkomen. De loden letters solderen niet aan hun koperen matrijs vast en breken niet af.

Bij de afkoeling van deze legeringen worden antimoonkristallen gevormd, deze zorgen voor een aanzienlijke toename van de hardheid en de duurzaamheid van het metaal. Om deze reden wordt antimoon dan ook veel gebruikt in loodbatterijen en loden kogels. Andere toepassingen zijn:

  • Kleine wapens en lichtspoorkogels.
  • Sommige verbindingen zoals oxiden en sulfaten van antimoon worden gebruikt in brandvaste materialen en brandvertragers.
  • Antimoonverbindingen worden om de brandwerende eigenschappen ook gebruikt in kinderkleding, speelgoed en bekleding van autostoelen.
  • Het pigment Napels geel is een antimoonverbinding.

Opmerkelijke eigenschappen

In de elementaire vorm is antimoon een zilverwitte, brosse en breekbare kristallijne vaste stof met slechte elektrische en thermische geleidbaarheid.[2] Fysisch deelt metalloïde antimoon veel eigenschappen met metalen, maar chemisch gezien is het duidelijk anders. Antimoon reageert heftig met oxiderende zuren en halogenen. In een vlamtest geeft het een wit-lichtgroene vlam.

Verschijning en productie

In vrije vorm komt antimoon in de natuur niet voor. Er zijn echter wel ruim honderd antimoon bevattende mineralen bekend, zoals stibniet.

De Volksrepubliek China is met een aandeel van ongeveer 90% de grootste producent van antimoon ter wereld. In 2010 heeft de Chinese regering veel illegale mijnen gesloten vanwege onveilige werksituaties en om milieuvervuiling tegen te gaan. Met deze actie werd ongeveer een-derde van de productiecapaciteit gesloten. De prijs van antimoon op de wereldmarkt is mede daardoor gestegen tot USD 13.000 per ton in januari 2011; een verdubbeling in één jaar tijd.[3] Andere producenten zijn Bolivia, Zuid-Afrika en Tadzjikistan met aandelen van respectievelijk 2,2% (3881 ton), 2% (3500 ton) en 2% in 2007.[4] In Europa is de grootste producent van antimoon het aan de AEX genoteerde AMG Critical Materials.

Isotopen

Zie Isotopen van antimoon voor het hoofdartikel over dit onderwerp.
Stabielste isotopen
Iso RA (%) Halveringstijd VV VE (MeV) VP
119Sb syn 38,19 u EV 0,594 119Sn
120Sb syn 5,76 d EV 2,681 120Sn
121Sb 57,21 stabiel met 70 neutronen
122Sb syn 2,7238 d β−
EV 		1,979
1,620 		122Te
122Sn
123Sb 42,79 stabiel met 72 neutronen
124Sb syn 60,20 d β− 2,905 124Te
125Sb syn 2,7582 j β− 0,767 125Te

Op aarde komen er twee stabiele antimoonisotopen (antimoon-121 en -123) voor in ongeveer gelijke verhouding. Daarnaast is er een aantal relatief kortlevende radioactieve isotopen bekend.

Toxicologie en veiligheid

Veel antimoonverbindingen zijn zeer giftig. De symptomen van antimoonvergiftiging lijken op die van arseenvergiftiging.

Voor drinkwater heeft de EU een limiet van 5 μg per liter gesteld.[5]

Mediabestanden die bij dit onderwerp horen, zijn te vinden op de pagina Antimony op Wikimedia Commons.