ثلاثي كبريتيد الأنتيمون

📅 آخر تحديث: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

يوجد ثلاثي كبريتيد الأنتيمون ( Sb₂S₃ ) في الطبيعة على هيئة معدن ستيبنيت البلوري ومعدن ميتاستيبنيت الأحمر غير المتبلور (وهو في الواقع شبه معدني) . [ 3 ] [ 4 ] يُصنع لاستخدامه في أعواد الثقاب الآمنة ، والذخائر العسكرية ، والمتفجرات، والألعاب النارية. كما يُستخدم كمادة احتكاك في بطانات الفرامل. وهو مادة أساسية في التطبيقات العسكرية وفي صناعة الرصاصات المتتبعة. [ 5 ] ويُستخدم أيضًا في إنتاج الزجاج ذي اللون الياقوتي وفي البلاستيك كمادة مثبطة للهب. [ 6 ] تاريخيًا، استُخدم شكل الستيبنيت كصبغة رمادية في اللوحات التي أُنتجت في القرن السادس عشر. [ 7 ] في عام 1817، اكتشف جون ميرسر ، الكيميائي المتخصص في الأصباغ والأقمشة، مركب برتقالي الأنتيمون غير المتكافئ (صيغته التقريبية Sb₂S₃ · Sb₂O₃ ) ، وهو أول صبغة برتقالية جيدة متاحة لطباعة أقمشة القطن . [ 8 ]

استُخدم ثلاثي كبريتيد الأنتيمون أيضًا كموصل ضوئي حساس للصورة في أنابيب كاميرات الفيديو . وهو شبه موصل ذو فجوة نطاق طاقة مباشرة تتراوح بين 1.8 و2.5 إلكترون فولت. ويمكن إنتاج مواد من النوعين p وn عن طريق التطعيم المناسب . [ 9 ]

التحضير والتفاعلات

يمكن تحضير Sb 2 S 3 من العناصر عند درجة حرارة 500-900  درجة مئوية: [ 6 ]

2 Sb + 3 S → Sb 2 S 3

يترسب Sb₂S₃ عند تمرير غاز كبريتيد الهيدروجين (H₂S ) عبر محلول حمضي من Sb(III). [ 10 ] وقد استُخدم هذا التفاعل كطريقة وزنية لتحديد الأنتيمون، حيث يؤدي تمرير غاز كبريتيد الهيدروجين عبر محلول مركب Sb(III) في حمض الهيدروكلوريك الساخن إلى ترسيب شكل برتقالي من Sb₂S₃ يتحول إلى اللون الأسود في ظل ظروف التفاعل. [ 11 ]

Sb2S3 is readily oxidised, reacting vigorously with oxidising agents.[6] It burns in air with a blue flame. It reacts with incandescence with cadmium, magnesium and zinc chlorates. Mixtures of Sb2S3 and chlorates may explode.[12]

In the extraction of antimony from antimony ores the alkaline sulfide process is employed where Sb2S3 reacts to form thioantimonate(III) salts (also called thioantimonite):[13]

3 Na2S + Sb2S3 → 2 Na3SbS3

A number of salts containing different thioantimonate(III) ions can be prepared from Sb2S3. These include:[14]

[SbS3]3−, [SbS2]−, [Sb2S5]4−, [Sb4S9]6−, [Sb4S7]2− and [Sb8S17]10−

Schlippe's salt, Na3SbS4·9H2O, a thioantimonate(V) salt is formed when Sb2S3 is boiled with sulfur and sodium hydroxide. The reaction can be represented as:[10]

Sb2S3 + 3 S2− + 2 S → 2 [SbS4]3−

Structure

يتكون تركيب الإبرة السوداء لمركب Sb₂S₃، المعروف باسم ستيبنيت ، من أشرطة متصلة ، حيث تتواجد ذرات الأنتيمون في بيئتين تنسيقيتين مختلفتين: الهرم الثلاثي والهرم المربع. [ 10 ] وتوجد أشرطة مماثلة في Bi₂S₃ و Sb₂Se₃ . [ 15 ] أما الشكل الأحمر، المعروف باسم ميتا ستيبنيت، فهو غير متبلور. تشير دراسات حديثة إلى وجود عدد من التراكيب المترابطة ارتباطًا وثيقًا لمركب ستيبنيت، والتي تعتمد على درجة الحرارة ، وقد أُطلق عليها اسم ستيبنيت (I) - وهو الشكل الذي يتشكل عند درجات الحرارة العالية والذي تم تحديده سابقًا - وستيبنيت (II) وستيبنيت (III). [ 16 ] وتُظهر دراسة أخرى أن متعددات السطوح التنسيقية الفعلية للأنتيمون هي في الواقع SbS₇ ، مع تنسيق (3+4) في الموقع M1 و(5+2) في الموقع M2. وتأخذ هذه التنسيقات في الاعتبار وجود روابط ثانوية. تُضفي بعض هذه الروابط الثانوية تماسكًا وترتبط بالتراص. [ 17 ]

مراجع

  1. 1 2 هاينز، دبليو إم، محرر. (2014). دليل سي آر سي للكيمياء والفيزياء (الطبعة 95  ). بوكا راتون، فلوريدا: مطبعة سي آر سي. الصفحات 4-48 . ISBN  978-1-4822-0867-2.
  2. 1 2 دليل الجيب الخاص بالمعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية (NIOSH) حول المخاطر الكيميائية. "#0036" . المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية (NIOSH).
  3. ↑ "ميتاستيبنيت" .
  4. ↑ معدن الميتاستيبنيت السطحي من مينا ألاكران، بامبا لارغا، كوبيابو، تشيلي، آلان هـ. كلارك، عالم المعادن الأمريكي. المجلد 55، 1970
  5. ↑ www.antimonytrisulfide.com
  6. 1 2 3 غرينوود، نورمان ن .؛ إيرنشو، آلان (1997). كيمياء العناصر ( الطبعة الثانية). باتروورث-هاينمان. الصفحات 581-582 . doi : 10.1016/C2009-0-30414-6 . ISBN   978-0-08-037941-8.
  7. ↑ إيستاو، نيكولاس (2004). موسوعة الأصباغ: قاموس الأصباغ التاريخية . باتروورث-هاينمان . ص 359. ISBN  978-0-7506-5749-5.
  8. ↑ بارنيل، إدوارد أ (1886). حياة وأعمال جون ميرسر . لندن: لونجمانز، جرين وشركاه. ص 23. 
  9. ↑ الكيمياء الكهربائية لكالكوجينيدات المعادن، ميرتات بوروشيان، سبرينغر، 2010
  10. 1 2 3 هولمان، أرنولد فريدريك؛ ويبرغ، إيغون (2001)، ويبرغ، نيلز (محرر)، الكيمياء غير العضوية ، ترجمة إيغلسون، ماري؛ بروير، ويليام، سان دييغو/برلين: أكاديميك برس/دي غرويتر، ص 765-766، ISBN  0-12-352651-5
  11. ↑ أ. آي. فوغل، (1951)، التحليل الكمي غير العضوي، (الطبعة الثانية)، لونغمانز غرين وشركاه
  12. ↑ دليل التخلص من المواد الكيميائية الخطرة في المختبرات، الطبعة الثالثة، دار نشر CRC، 2003، مارغريت آن أرمور ، رقم ISBN 9781566705677
  13. ↑ أندرسون، كوربي ج. (2012). "علم فلزات الأنتيمون". كيمياء الأرض - الجيوكيمياء . 72 : 3-8 . Bibcode : 2012ChEG...72....3A . doi : 10.1016/j.chemer.2012.04.001 . ISSN 0009-2819 . 
  14. ↑ التفاعلات والأساليب غير العضوية، تكوين الروابط مع عناصر المجموعة السادسة (الأكسجين، الكبريت، السيلينيوم، التيلوريوم، البولونيوم) (الجزء 1) (المجلد 5) طبعة AP، هاجن، 1991، وايلي-في سي إتش، رقم ISBN 0-471-18658-9
  15. ↑ ويلز، أ. ف. (1984) الكيمياء اللاعضوية البنيوية، الطبعة الخامسة، منشورات أكسفورد للعلوم، رقم ISBN 0-19-855370-6
  16. ↑ Kuze S., Du Boulay D., Ishizawa N., Saiki A, Pring A.; (2004), X ray dividation evidence for a monoclinic form of stibnite, Sb2S3, below 290K; American Mineralogist, 9(89), 1022-1025.
  17. ↑ كيونو، أ.؛ كيماتا، م.؛ ماتسوهيسا، م.؛ مياشيتا، ي.؛ أوكاموتو، ك. (2002). "البنية البلورية للإستيبنيت عند درجات حرارة منخفضة، والتي تشير إلى تداخل مداري لزوج الإلكترونات الخاملة Sb 5s 2". فيزياء وكيمياء المعادن . 29 (4): 254-260 . Bibcode : 2002PCM....29..254K . doi : 10.1007/s00269-001-0227-1 . S2CID 95067785 .