ثالث أكسيد الأنتيمون

📅 آخر تحديث: ٣١ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣١ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 3 صور
الموسوعة الحرة

أكسيد الأنتيمون (III) هو مركب غير عضوي صيغته الكيميائية Sb₂O₃ . وهو أهم مركبات الأنتيمون التجارية . يوجد في الطبيعة على شكل معدني الفالنتينيت والسينارمونتيت. [ 3 ] كما يوجد في الطبيعة أكسيد مختلط من الزرنيخ والأنتيمون على شكل معدن ستيبيوكلاوديتيت النادر جدًا. [ 4 ] [ 5 ]

الإنتاج والملكية

بلغ الإنتاج العالمي لأكسيد الأنتيمون (III) في عام 2012 نحو 130 ألف طن، بزيادة عن 112,600 طن في عام 2002. وتُعد الصين المنتج الأكبر، تليها الولايات المتحدة/المكسيك، ثم أوروبا، واليابان، وجنوب أفريقيا، ودول أخرى (2%). [ 6 ]

اعتبارًا من عام 2010، كان يُنتج أكسيد الأنتيمون (III) في أربعة مواقع في الاتحاد الأوروبي. ويُنتج عبر مسارين: إعادة تبخير أكسيد الأنتيمون (III) الخام، وأكسدة معدن الأنتيمون. وتُهيمن أكسدة معدن الأنتيمون في أوروبا. توجد عدة عمليات لإنتاج أكسيد الأنتيمون (III) الخام أو الأنتيمون المعدني من المواد الخام. ويعتمد اختيار العملية على تركيب الخام وعوامل أخرى. تشمل الخطوات النموذجية التعدين، والتكسير، والطحن، ويتبع ذلك أحيانًا التعويم الرغوي وفصل المعدن باستخدام عمليات التعدين الحراري (الصهر أو التحميص)، أو في حالات قليلة (مثل عندما يكون الخام غنيًا بالمعادن النفيسة) باستخدام عمليات التعدين المائي. لا تُجرى هذه الخطوات في الاتحاد الأوروبي، بل بالقرب من موقع التعدين.

إعادة تطاير أكسيد الأنتيمون (III) الخام

يُؤكسد الإثمد الخام إلى أكسيد الأنتيمون (III) الخام باستخدام أفران تعمل عند درجة حرارة تتراوح بين 500 و 1000  درجة مئوية تقريبًا. ويكون التفاعل كما يلي:

2  سب 2 ق 3 + 9  يا 2 → 2  سب 2 يا 3 + 6  سو 2

ثم يتم تنقية أكسيد الأنتيمون (III) الخام عن طريق التسامي .

أكسدة معدن الأنتيمون

يتأكسد معدن الأنتيمون إلى أكسيد الأنتيمون (III) في الأفران. هذا التفاعل طارد للحرارة. يتكون أكسيد الأنتيمون (III) عن طريق التسامي ويُستخلص في مرشحات الأكياس. يُتحكم في حجم الجسيمات المتكونة من خلال ظروف التشغيل في الفرن وتدفق الغاز. يمكن وصف التفاعل تخطيطيًا كما يلي:

4  Sb + 3  O 2 → 2  Sb 2 O 3

ملكيات

أكسيد الأنتيمون (III) أكسيد مذبذب . يذوب في محلول هيدروكسيد الصوديوم المائي ليعطي ميتا-أنتيمونيت NaSbO₂ ، والذي يمكن عزله على هيئة ثلاثي الهيدرات. كما يذوب أكسيد الأنتيمون (III) في الأحماض المعدنية المركزة ليعطي الأملاح المقابلة، والتي تتحلل مائيًا عند تخفيفها بالماء. [ 7 ] مع حمض النيتريك ، يتأكسد ثلاثي الأكسيد إلى أكسيد الأنتيمون (V) . [ 8 ]

عند تسخينه مع الكربون ، يُختزل الأكسيد إلى فلز الأنتيمون . ومع عوامل اختزال أخرى مثل بوروهيدريد الصوديوم أو هيدريد الليثيوم والألومنيوم ، ينتج غاز الستيبين غير المستقر والسام للغاية . [ 9 ] عند تسخينه مع طرطرات البوتاسيوم ، يتكون ملح معقد هو طرطرات البوتاسيوم والأنتيمون ( K₂Sb₂ ( C₄H₂O₆ ) ₂ · 3H₂O ) . [ 8 ]

بناء

تعتمد بنية Sb₂O₃ على درجة حرارة العينة. يُعدّ Sb₄O₆ ثنائي الوحدات غازًا عند درجة حرارة عالية (1560  درجة مئوية ) . [ 10 ] جزيئات Sb₄O₆ عبارة عن أقفاص ثنائية الحلقة، تشبه أكسيد الفوسفور الثلاثي . [ 11 ] تُحفظ بنية القفص في المادة الصلبة التي تتبلور بشكل مكعب. تبلغ المسافة بين Sb وO 197.7 بيكومتر ، وزاوية O–Sb–O 95.6 درجة. [ 12 ] يوجد هذا الشكل في الطبيعة على هيئة معدن السنارمونتيت . [ 11 ] عند درجات حرارة أعلى من 606 درجة مئوية، يكون الشكل الأكثر استقرارًا معينيًا قائمًا ، ويتكون من أزواج من سلاسل -Sb-O-Sb-O- المرتبطة بجسور أكسيدية بين مراكز Sb. يوجد هذا الشكل في الطبيعة على هيئة معدن الفالنتينيت . [ 11 ]  

Sb 4 O 6سينارمونتيتفالنتينيت

الاستخدامات

يبلغ الاستهلاك السنوي لأكسيد الأنتيمون (III) في الولايات المتحدة وأوروبا حوالي 10,000 و25,000 طن على التوالي. ويُستخدم بشكل أساسي كمادة مُعززة لمقاومة اللهب عند دمجه مع المواد الهالوجينية. ويُعدّ مزيج الهالوجينات والأنتيمون عنصراً أساسياً في فعالية البوليمرات كمثبطات للهب، حيث يُساعد على تكوين فحم أقل قابلية للاشتعال. وتوجد هذه المثبطات في الأجهزة الكهربائية والمنسوجات والجلود والطلاءات. [ 13 ]

تطبيقات أخرى:

أمان

يُشتبه في أن أكسيد الأنتيمون (III) مُسرطن محتمل للإنسان. [ 13 ] وتبلغ قيمة الحد المسموح به (TLV ) 0.5  ملغم/م³ ، كما هو الحال بالنسبة لمعظم مركبات الأنتيمون. [ 14 ] قبل عام 2021، لم تُحدد أي مخاطر صحية أخرى لأكسيد الأنتيمون (III)، ولم تُحدد أي مخاطر على صحة الإنسان والبيئة من إنتاج واستخدام ثلاثي أكسيد الأنتيمون في الحياة اليومية. ومع ذلك، صنف التقرير الخامس عشر عن المواد المسرطنة، الصادر في 21 ديسمبر 2021 عن وزارة الصحة والخدمات الإنسانية الأمريكية ، أكسيد الأنتيمون (III) كمادة مسرطنة. [ 15 ]

مراجع

  1. 1 2 3 4 سجل أكسيد الأنتيمون الثلاثي في ​​قاعدة بيانات المواد GESTIS التابعة لمعهد السلامة والصحة المهنية ، تم الوصول إليه في 23 أغسطس 2017.
  2. 1 2 دليل الجيب الخاص بالمعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية (NIOSH) حول المخاطر الكيميائية. "#0036" . المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية (NIOSH).
  3. ↑ غرينوود، ن.ن.؛ وإيرنشو، أ. (1997). كيمياء العناصر (الطبعة الثانية)، أكسفورد: باتروورث-هاينمان. ISBN 0-7506-3365-4.
  4. ↑ "Stibioclaudetite" .
  5. ↑ "قائمة المعادن" . 21 مارس 2011.
  6. ↑ تقرير تقييم المخاطر الصادر عن الاتحاد الأوروبي: ثلاثي أكسيد ثنائي الأنتيمون (مسودة) (ملف PDF) (تقرير). السويد. نوفمبر 2008. رقم CAS: 1309-64-4؛ رقم EINECS: 215-175-0. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 6 يناير 2014.
  7. ↑ هاوسكروفت، سي إي؛ شارب، إيه جي (2008). "الفصل 15: عناصر المجموعة 15". الكيمياء غير العضوية ( الطبعة الثالثة). بيرسون. ص 481. ISBN   978-0-13-175553-6.
  8. 1 2 باتنايك، ب. (2002). دليل المواد الكيميائية غير العضوية . ماكجرو هيل. ص 56. ISBN  0-07-049439-8.
  9. ↑ بيلاما، جيه إم؛ ماكديارميد، إيه جي (1968). "تخليق هيدريدات الجرمانيوم والفوسفور والزرنيخ والأنتيمون عن طريق تفاعل الطور الصلب للأكسيد المقابل مع هيدريد الليثيوم والألومنيوم". الكيمياء اللاعضوية . 7 (10): 2070-2072 . doi : 10.1021/ic50068a024 .
  10. ^ ويبيرج، إي. هولمان، AF (2001). الكيمياء غير العضوية . إلسفير. رقم ISBN 0-12-352651-5.
  11. 1 2 3 ويلز، أ. ف. (1984). الكيمياء اللاعضوية البنيوية . أكسفورد: مطبعة كلارندون. ISBN 0-19-855370-6.
  12. ↑ سفينسون، سي . (1975). "تحسين البنية البلورية لأكسيد الأنتيمون (III) المكعب، Sb₂O₃ " . Acta Crystallographica B. 31 ( 8): 2016–2018 . Bibcode : 1975AcCrB..31.2016S . doi : 10.1107/S0567740875006759 .
  13. 1 2 جراند، SC؛ هانوش، ك. بريونيغ، HJ. وولف، HU "الأنتيمون ومركبات الأنتيمون". موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية . فاينهايم: وايلي-VCH. دوى : 10.1002/14356007.a03_055.pub2 . رقم ISBN 978-3-527-30673-2.
  14. ↑ نيوتن، بي إي؛ شرودر، آر إي؛ زويك، إل؛ سيريكس، تي. (2004). "دراسات السمية النمائية عن طريق الاستنشاق في الجرذان باستخدام أكسيد الأنتيمون (III) (Sb2O3 ) " . عالم السموم . 78 (1-S): 38.
  15. ↑ "التقرير الخامس عشر عن المواد المسرطنة" . البرنامج الوطني لعلم السموم . مؤرشف من الأصل في 9 فبراير 2020. تم الاطلاع عليه في 15 يونيو 2023 .

للمزيد من القراءة

  • المعهد الوطني للبحوث والأمن (INRS)، مذكرة علم السموم رقم 198  : ثلاثي أكسيد الديانتموان ، 1992.
  • دليل الأكسيد، ج.ف. سامسونوف، 1981، الطبعة الثانية. IFI/الجلسة المكتملة، رقم ISBN 0-306-65177-7