Nguyên tố hóa học Antimon 51 thiếc ← antimon → telua As ↑ Sb ↓ Bi Bảng đầy potx

Nguyên tố hóa học Antimon
51

thiếc ← antimon → telua
As

↑
Sb

↓

Bi


Bảng đầy đủ


Tổng quát
Tên, Ký hiệu, Số antimon, Sb, 51
Phân loại á kim
Nhóm, Chu kỳ, Khối 15, 5, p
Khối lượng riêng, Độ cứng

6.697 kg/m³, 3,0
Bề ngoài xám bóng bạc
Tính chất nguyên tử
Khối lượng nguyên tử 121,760(1) đ.v.C
Bán kính nguyên tử (calc.)

145 (133) pm
Bán kính cộng hoá trị 138 pm

Bán kính van der Waals ? pm
Cấu hình electron [Kr]4d
10
5s
2
5p
3

e
-
trên mức năng lượng 2, 8, 18, 18, 5
Trạng thái ôxi hóa (Ôxít) -3, 3, 5 ()
Cấu trúc tinh thể hộp mặt thoi
Tính chất vật lý
Trạng thái vật chất rắn
Điểm nóng chảy 903,78 K (1.167,13 °F)

Điểm sôi 1.860 K (2.889 °F)
Trạng thái trật tự từ không có số liệu
Thể tích phân tử ? ×10
-6
m³/mol
Nhiệt bay hơi 193,43 kJ/mol
Nhiệt nóng chảy 25,23 kJ/mol
Áp suất hơi 100 k Pa tại 1.858 K
Vận tốc âm thanh 3.420 m/s tại 293 K
Thông tin khác
Độ âm điện 2,05 (thang Pauling)
Nhiệt dung riêng 207,21 J/(kg·K)
Độ dẫn điện 2,40x10

6
/Ω·m
Độ dẫn nhiệt 24,4 W/(m·K)
Năng lượng ion hóa 1. 834,0 kJ/mol
2. 1.594,9 kJ/mol
3. 2.440,0 kJ/mol
Chất đồng vị ổn định nhất
Bản mẫu:Đồng vị Sb
Đơn vị SI và STP được dùng trừ khi có ghi chú.

Antimon (tiếng Latinh: Stibium, nghĩa là "dấu chữ thập", và Latinh trung cổ:
Antimonium) là một nguyên tố hóa học với ký hiệu Sb) có số nguyên tử 51. Là
một á kim, antimon có 4 dạng thù hình. Dạng ổn định nhất của antimon là dạng á
kim màu trắng-lam. Các dạng màu vàng và đen là các phi kim không ổn định.
Antimon được sử dụng trong mái lợp chống cháy, sơn, gốm, men, một loạt các
hợp kim, công nghiệp điện tử, cao su.
Tính chất

Tinh thể Antimon
Antimon ở dạng nguyên tố là một chất rắn kết tinh dễ nóng chảy, cứng màu trắng
bạc có tính dẫn điện và dẫn nhiệt kém và bay hơi ở nhiệt độ thấp. Là một á kim,
antimon tương tự như kim loại ở bề ngoài và nhiều tính chất cơ lý, nhưng không
phản ứng như các kim loại về mặt hóa học. Nó cũng bị tấn công bởi các axít và
các halogen theo phản ứng ôxi hóa-khử. Antimon và một số hợp kim của nó là bất
thường ở chỗ chúng giãn nở ra khi nguội đi. Antimon về mặt hóa địa lý được phân
loại như là ưa đồng (chalcophile), thường xuất hiện cùng lưu huỳnh và các kim
loại nặng như chì, đồng và bạc.
Ước tính về độ phổ biến của antimon trong lớp vỏ Trái Đất nằm trong khoảng 0,2-
0,5 ppm.
Ứng dụng

Antimon được sử dụng ngày càng gia tăng trong công nghiệp bán dẫn để sản xuất
các điốt, các thiết bị phát hiện bằng tia hồng ngoại và các thiết bị dùng hiệu ứng
Hall. Ở dạng hợp kim, nó tăng mạnh độ cứng và sức bền cơ học của chì. Ứng dụng
quan trọng nhất của antimon là tác nhân làm cứng trong chì để làm các loại ắc
quy. Các ứng dụng bao gồm:
 Ắc quy
 Hợp kim chống ma sát
 Hợp kim đúc chữ in
 Đạn cho các vũ khí cầm tay và đạn lửa
 Lớp bọc cho sợi cáp
 Diêm
 Các loại thuốc phòng trừ sinh vật nguyên sinh ký sinh
 Hàn chì
 Hàn thiếc – một vài loại thiếc hàn "không chì" chứa 5% Sb
 Các vòng bi chính và lớn trong động cơ đốt trong (dưới dạng hợp kim)
 Đã từng được dùng để điều trị bệnh sán màng (hay bệnh Schistosoma, ngày
nay Praziquantel là loại thuốc thay thế được sử dụng rộng khắp)
 Được dùng trong các máy in kiểu linô
Các hợp chất của antimon trong dạng các ôxít, sulfua, antimonat natri, triclorua
antimon được dùng làm các vật liệu chống cháy, men gốm, thủy tinh, sơn, sứ.
Triôxít antimon là hợp chất quan trọng nhất của antimon và sử dụng chủ yếu trong
các vật liệu ngăn lửa. Các ứng dụng ngăn lửa bao gồm các thị trường như quần áo
và đồ chơi trẻ em, các lớp bọc ghế ngồi trong ô tô và máy bay. Nó cũng được dùng
trong công nghiệp sản xuất composit sợi thủy tinh như là phụ gia cho nhựa
polyeste cho các mặt hàng như lớp che bọc động cơ máy bay hạng nhẹ. Nhựa này
sẽ bắt cháy khi có lửa nhưng nõ sẽ bị dập tắt ngay khi lửa bị loại bỏ. Sulfua
antimon là một trong các thành phần của diêm an toàn.
Trong thập niên 1950, các hạt nhỏ hợp kim chì-antimon được sử dụng làm cực
phát và cực thu cho các tranzito biên hợp kim kiểu NPN.
Sulfua tự nhiên của antimon, gọi là stibnit, đã được biết đến và sử dụng từ thời kỳ

cổ đại như là thuốc và mỹ phẩm. Stibnit vẫn còn được sử dụng ở một vài quốc gia
đang phát triển như là thuốc. Antimon đã từng được sử dụng để điều trị bệnh sán
màng. Antimon tự gắn nó với các nguyên tử lưu huỳnh trong một vài loại enzym
nhất định mà cả cơ thể người lẫn sinh vật ký sinh đều cần. Một lượng nhỏ có thể
giết chết sinh vật ký sinh mà không gây ra các thương tổn cho bệnh nhân.
Antimon và các hợp chất của nó được sử dụng trong một vài loại thuốc thú y như
Anthiomalin hay thiomalat antimon liti, được dùng như là tác nhân điều hòa và
làm mượt lông ở động vật nhai lại (trâu, bò). Antimon có hiệu ứng nuôi và điều
hòa các mô keratin (sừng) hóa, ít nhất là ở động vật. Thuốc gây nôn Tartar là một
loại thuốc có chứa antimon được dùng như là thuốc chống sán màng. Các diều trị
chủ yếu có sự tham gia của antimon gọi là thuốc antimon.
Các loại dược phẩm dựa trên antimon như Allopurinol, Meglumin, cũng được coi
là các loại thuốc cần dùng để điều trị sốt ruồi cát (do sinh vật nguyên sinh chi
Leishmania gây ra) ở gia súc. Không may, mặc dù có chỉ dẫn điều trị thấp, nhưng
thuốc này thẩm thấu kém qua xương ống, nơi mà một số sinh vật gây bệnh
Leishmania sống, và vì thế việc chữa trị bệnh – đặc biệt khi ở nội tạng – là rất khó.
Đồng tiền làm từ antimon do tỉnh Quý Châu (Trung Quốc) phát hành năm 1931.
Loại tiền này không phổ biến, do quá mềm và nhanh mòn khi lưu thông. Sau lần
phát hành đầu tiên người ta không sản xuất nó nữa.
[1]

Lịch sử

Một ống đựng antimon màu đen
Hợp chất sulfua của antimon, trisulfua antimon (III) (Sb
2
S
3
) được biết đến từ thời
cổ đại, ít nhất là khoảng năm 3000 TCN. Dạng bột nhão của Sb

2
S
3
trong chất
béo
[2]
hay trong các vật liệu khác đã được sử dụng kể từ khi có hóa mỹ phẩm dành
cho mắt ở khu vực Trung Đông và một số nơi khác, Sb
2
S
3
được gọi là phấn Kohl
(phấn côn). Nó được dùng để làm sẫm lông mày và lông mi hay để vẽ đường viền
quanh mắt.
Đồ tạo tác làm từ antimon có niên đại khoảng 3000 TCN được tìm thấy ở Tello,
Chaldea (ngày nay thuộc Iraq), và vật làm từ đồng có bọc antimon có niên đại
khoảng 2500-2200 TCN tìm thấy ở Ai Cập.
[3]
Có sự không chắc chắn nhất định
trong miêu tả về đồ tạo tác thu được từ Tello. Mặc dù đôi khi nó được coi là một
phần của cái bình hay vò, hũ nhưng thảo luận chi tiết gần đây lại coi nó là một
mảnh của vật với mục đích không xác định. Mảnh vật tạo tác này đã được trưng
bày trong buổi thuyết trình năm 1892. Một bình luận thời đó cho rằng, "chúng ta
chỉ biết về antimon ngày nay như là kim loại kết tinh và có độ cứng cao, rất khó có
thể tạo hình thành chiếc bình hữu ích, và vì thế 'phát hiện' đáng chú ý này đại diện
cho nghệ thuật đã mất về việc làm cho antimon thành dễ uốn."
[4]

Theo lịch sử nghề luyện kim, miêu tả đầu tiên về thủ tục cô lập antimon nằm trong
cuốn sách De la pirotechnia năm 1540 của Vannoccio Biringuccio, viếy bằng

tiếng Italia. Cuốn sách này có trước cuốn sách nổi tiếng hơn viết năm 1556 bằng
tiếng Latinh của Agricola, De re metallica, mặc dù Agricola thường được coi (một
cách nhầm lẫn) là người phát hiện ra antimon dạng kim loại.

Một cục lớn chứa antimon tự nhiên với các sản phẩm ôxi hóa.
Theo lịch sử truyền thống của thuật giả kim phương Tây, antimon kim loại được
giả định là do giáo trưởng Basilius Valentinus miêu tả (trước Biringuccio) trong
bản thảo viết tay bằng chữ Latinh, Currus Triumphalis Antimonii, có khoảng năm
1450. Bản viết tay này được công bố năm 1604 với bản dịch sang tiếng Anh là The
Triumphal Chariot of Antimony của Johann Thölde (1565–1614). Sự phát hiện kỳ
diệu ra toàn bộ bản viết tay của Valentinus, bao gồm cả các chuyện giả kim, được
Jean-Jacques Manget miêu tả đầy đủ trong cuốn Bibliotheca chemica curiosa của
ông (năm 1702): bản viết tay này được cất giấu trên 1 thế kỷ trong một cột trụ của
tu viện St. Peter tại Erfurt, cho đến khi cột này bị vỡ do sét đánh. Nhiều học giả
coi Basilius Valentinus như là một nhân vật huyền bí. Gottfried Wilhelm Leibniz
(1646–1716) sau khi điều tra cẩn thận, đã tuyên bố rằng không có giáo trưởng
Valentinus nào tồn tại trong tu viện ở Erfurt, mà tên gọi này có lẽ chỉ là bút danh –
có lẽ của chính Thölde – sử dụng để pha trộn các tài liệu được phiên dịch kém với
các nguồn gốc khác nhau.
Theo lịch sử truyền thống của giả kim thuật Trung Đông, antimon tinh khiết đã
được Geber, người đôi khi được gọi là "Ông tổ của hóa học", biết đến từ thế kỷ 8.
Tuy nhiên vẫn còn một số mâu thuẫn đang để ngỏ. Marcellin Berthelot, người
phiên dịch một số sách của Geber, thông báo rằng antimon đã chưa bao giờ được
đề cập tới trong các cuốn sách đó, nhưng các tác giả khác lại cho rằng Berthelot
chỉ dịch một vài cuốn ít quan trọng, trong khi những quyển đáng quan tâm hơn
(một số trong chúng có thể có miêu tả về antimon) vẫn chưa được dịch và người ta
hoàn toàn không biết rõ nội dung của chúng.
Từ nguyên

Biểu tượng giả kim thuật của antimon

Các từ cổ để chỉ antimon chủ yếu có (như nghĩa chính của chúng, phấn kohl)
sulfua antimon. Tuy nhiên Pliny Già phân biệt giữa dạng đực và cái của antimon;
dạng đực của ông có lẽ là sulfua còn dạng cái tốt hơn, nặng hơn và ít vụn hơn thì
có lẽ là antimon kim loại.
[5]

Người Ai Cập cổ đại gọi antimon là mśdmt; trong kiểu chữ tượng hình thì các
nguyên âm là không chắc chắn, nhưng theo truyền thống Ả Rập thì từ này sẽ là
mesdemet.
[6][7]
Từ trong tiếng Hy Lạp, stimmi, có lẽ là từ vay mượn từ tiếng Ả Rập
hay tiếng Ai Cập và được những nhà thơ bi kịch thành Athena sử dụng trong thế
kỷ 5 TCN; sau này người Hy Lạp còn sử dụng từ stibi, như Celsus và Pliny, để
viết bằng tiếng Latinh, trong thế kỷ 1. Pliny còn đưa ra tên gọi stimi [nguyên văn],
larbaris, thạch cao tuyết hoa, và "rất phổ biến" platyophthalmos, "mắt mở to" (từ
hiệu ứng của mỹ phẩm). Muộn hơn, các tác giả Latinh đã làm thích ứng từ này
bằng từ Latinh dưới dạng stibium. Từ Ả Rập cho chất, chứ không phải mỹ phẩm,
có thể xuất hiện dưới dạng ithmid, athmoud, othmod, hay uthmod. Littré gợi ý rằng
dạng thứ nhất và là sớm nhất, có nguồn gốc từ stimmida, (từ) đối cách của
stimmi.
[8][9][5][10]

Việc sử dụng Sb như là ký hiệu hóa học tiêu chuẩn cho antimon là do nhà hóa học
Jöns Jakob Berzelius trong thế kỷ 18 đã sử dụng cách viết tắt này để chỉ tên gọi
stibium.
Dạng chữ Latinh thời Trung cổ và sau đó là người Hy Lạp ở Byzantin (mà từ đó
có tên gọi hiện nay) gọi nguyên tố này là antimonium. Nguồn gốc của từ này
không chắc chắn; tất cả mọi gợi ý đều gặp khó khăn hoặc là ở dạng viết ra hoặc là
ở cách diễn giải. Từ nguyên phổ biến, từ anti-monachos hay từ tiếng Pháp
antimoine, vẫn có quan hệ chặt chẽ; thì nó có nghĩa là "kẻ giết thầy tu", và được

giải thích là do nhiều nhà giả kim thuật thời kỳ đầu là các thầy tu, còn antimon thì
là chất độc.
[11]
Vì thế từ giả thuyết trong tiếng Hy Lạp antimonos, "chống lại ai
đó", được giải thích như là "không được thấy như là kim loại" hay "không được
thấy ở dạng không tạo hợp kim".
[12]

Lippmann phỏng đoán từ Hy Lạp anthemonion, có nghĩa là "hoa nhỏ" và ông trích
dẫn một vài ví dụ về các từ Hy Lạp tương ứng (nhưng không có từ này) trong đó
miêu tả sự nở hoa hóa học hay sinh học.
[13]

Những sử dụng sớm của từ antimonium bao gồm các kiểu dịch trong giai đoạn
1050-1100 của Constantinus Africanus cho các luận thuyết Ả Rập thời Trung
cổ.
[13]
Một vài tài liệu có uy tín cho rằng antimonium là sự sửa chữa sai lệch trong
sao chép của dạng chữ Ả Rập nào đó; Meyerhof chuyển hóa nó từ ithmid;
Meyerhof được trích dẫn trong Sarton, trang 541, cho rằng ithmid hay athmoud bị
sửa sai lạc trong "các phiên dịch Latinh thô sơ" Trung cổ
[7]

OED cho rằng một vài dạng Ả Rập là nguồn gốc và nếu ithmid là từ gốc thì nó sẽ
ấn định athimodium, atimodium, atimonium là các dạng trung gian.
Các khả năng khác có Athimar, tên gọi tiếng Ả Rập để chỉ kim loại và từ giả
thuyết *as-stimmi, có nguồn gốc từ hay song song với tiếng Hy Lạp.
[9]
Một trong
các ưu thế của as-stimmi là ở chỗ nó có âm tiết tổng thể chung với antimonium.

Nguồn

Sản lượng antimon năm 2005


Xu hướng sản xuất antimon toàn thế giới.
Mặc dù nguyên tố này không phổ biến nhưng nó được tìm thấy trong trên 100 loại
khoáng vật. Antimon đôi khi được tìm thấy ở dạng tự nhiên, nhưng nói chung hay
được tìm thấy trong khoáng vật sulfua stibnit (Sb
2
S
3
) cũng là loại quặng chủ lực
có chứa antimon. Các dạng thương mại của antimon nói chung là các thỏi, các
miếng vỡ, hạt và các bánh đúc khuôn. Các dạng khác có bột, các tinh thể đơn lẻ
v.v.
Năm 2005, Trung Quốc là nhà sản xuất hàng đầu về antimon với thị phần chiếm
khoảng 84% toàn thế giới. Tiếp theo là Nam Phi, Bolivia và Tajikistan, con số
thống kê lấy theo báo cáo của Cục Khảo sát địa chất Anh.
Quốc gia Tấn %
Cộng hòa nhân dân Trung Hoa

126.000

84,0

Nam Phi 6.000 4,0
Bolivia 5.225 3,5
Tajikistan 4.073 2,7
Nga 3.000 2,0

Tốp 5 144.298

96,2

Toàn thế giới 150.000

100,0

Chiffres de 2003, métal contenue dans les minerais et concentrés, source: L'état
du monde 2005
Mỏ lớn nhất tại Trung Quốc là mỏ Xikuangshan ở tỉnh Hồ Nam.
Xem thêm Khoáng vật antimonua, Khoáng vật antimonat.
Phòng ngừa

Antimon và nhiều hợp chất của nó là độc hại. Về mặt lâm sàng, ngộ độc antimon
tương tự như ngộ độc asen. Ở các liều lượng nhỏ, antimon gây ra đau đầu, hoa
mắt, trầm cảm. Các liều lượng lớn gây ra buồn nôn nhiều và thường xuyên và có
thể gây tử vong sau vài ngày.
Xem thêm Ngộ độc asen.
Một nghiên cứu [1][2] phát hiện thấy antimon có thể thẩm thấu từ các chai đựng
nước bằng PET, nhưng ở mức thấp hơn các chỉ dẫn dành cho nước uống. Các chỉ
dẫn phổ biến là:
 WHO, 20 µg l
–1

 Nhật Bản, 15 µg l
–1[14]

 EPA Hoa Kỳ, Ytế Canada và Bộ Môi trường Ontario, 6 µg l
–1

 Bộ Môi trường Liên bang Đức, 5 µg l
–1[15]

Hợp chất
Các hợp chất quan trọng của antimon là:
 Pentaflorua antimon SbF
5

 Triôxít antimon Sb
2
O
3

 Stibin (trihiđrua antimon SbH
3
)
 Antimonua indi (InSb)
 Axít floroantimonic (HSbF
6
)
Xem thêm Hợp chất antimon.
Xem thêm
 Thuốc antimon
 Bộ nhớ thay đổi pha (PRAM)
Tham khảo
1. ^ Sử dụng kim loại làm tiền và huy chương
2. ^ Priesner Claus và Figala Karin (chủ biên). 1998. Alchemie. Lexikon einer
hermetischen Wissenschaft. München: C.H. Beck. 412 trang (tiếng Đức).
3. ^ Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, ấn bản lần thứ 5,

2004. Mục từ antimony.
4. ^ Moorey, PRS. 1994. Ancient Mesopotamian Materials and Industries: the
Archaeological Evidence. New York: Nhà in Clarendon, trang 241.
5. ^
a

b
Pliny, Natural history, 33.33; W.H.S. Jones, Loeb phiên dịch, cung cấp
các ghi chú gợi ý cho việc nhận dạng.
6. ^ W. F. Albright "Notes on Egypto-Semitic Etymology. II", The American
Journal of Semitic Languages and Literatures, Quyển. 34, Số. 4. (tháng 7 năm
1918), trang 215-255. Liên kết tại JSTOR. Đặc biệt trang 230
7. ^
a

b
Sarton George. 1935. Review of Al-morchid fi'l-kohhl, ou Le guide
d'oculistique, Max Meyerhof phiên dịch. Isis (Tháng 2 năm 1935), 22(2):539-542
(Tạp chí Isis nằm trong lưu trữ của JSTOR.) Bằng tiếng Pháp, trang 541, trích dẫn
Meyerhof, người dịch cuốn sách mà Sarton duyệt lại.
8. ^ LSJ, s.v., vocalisation, spelling, and declension vary
9. ^
a

b
Endlich F.M. "On Some Interesting Derivations of Mineral Names",
The American Naturalist, Quyển. 22, Số. 253. (tháng 1 năm 1888), trang 21-32.
Liên kết tại JSTOR. trang 28; Celsus, 6.6.6 ff
10. ^ Lewis và Short: Latin Dictionary. OED, s. "antimony".
11. ^ Việc sử dụng ký hiệu tương tự như lộn ngược ký hiệu "giống cái" để chỉ

antimon cũng có thể gợi ý trò chơi chữ nhạo báng trong nguồn gốc này
12. ^ Xem tương ứng, ví dụ, Diana Fernando, Alchemy: an illustrated A to Z
(1998) và Kirk-Othmer (trên đây). Fernando thậm chí còn chuyển hóa nó từ câu
chuyện về việc "Basilius Valentinus" và các nhà giả kim thuật-thầy tu đồng chí
của ông đã tự đầu độc mình như thế nào bằng cách làm việc với antimon; từ
antimonium xuất hiện khoảng 2 thế kỷ trước thời kỳ của ông. "Popular etymology"
từ OED; cho từ antimonos, dạng phủ định thuần túy có thể biểu diễn tự nhiên hơn
bằng cách dùng a- "không".
13. ^
a

b
Lippmann E O von [Edmund Oscar]. 1919. Entstehung und
Ausbreitung der Alchemie, teil 1. Berlin: Julius Springer. Bằng tiếng Đức. trang
642, 643-5
14. ^ Wakayama Hiroshi, "Revision of Drinking Water Standards in Japan",
Bộ Y tế, Lao động và Phúc lợi (Nhật Bản), 2003, bảng 2 trang 84
15. ^ Shotyk William; Krachler Michael; Chen Bin. Contamination of
Canadian and European bottled waters with antimony from PET containers J.
Environ. Monit 2006, 8:288-292 DOI: 10.1039/b517844b