Antimon

Isotop	NH	t_1/2	ZM	ZE M eV	ZP	-	¹¹⁹Sb	{syn.}	38,19 h	ε	0,594	¹²⁰Sn	-	¹²⁰Sb	{syn.}	5,76 d	ε	2,681	¹²⁰Sn	-	¹²¹Sb	57,36 %	Sb ist stabil mit 70 Neutronen				-	¹²²Sb	{syn.}	2,7238 d	β^- ε	1,979 1,620	¹²²Te ¹²²Sn	-	¹²³Sb	42,64 %	Sb ist stabil mit 72 Neutronen				-	¹²⁴Sb	{syn.}	60,20 d	β^-	2,905	¹²⁴Te	-	¹²⁵Sb	{syn.}	2,7582 a	β^-	0,767	¹²⁵Te

- Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt,
gelten die angegebenen Daten bei Normalbedingungen.

Antimon (vermutlich von arabisch itmid; Symbol von lateinisch Stibium „Grauspießglanz“) ist ein chemisches Element im Periodensystem der Elemente mit dem Symbol Sb und der Ordnungszahl 51. In der stabilen Modifikation ist es ein silberglänzendes und sprödes Halbmetall.

Geschichte

Antimon (von lat. Antimonium) wurde in Form seiner Verbindungen schon in der Bronzezeit als Zuschlag zu Kupfer verwendet, um Bronze herzustellen (Funde von Velem-St. Vid in Ungarn) und auch im Altertum genutzt. Im 17. Jahrhundert ging der Name Antimon als Bezeichnung auf das Metall über. Die koptische Bezeichnung für das Schminkpuder Antimonsulfid ging über das Griechische in das Lateinische stibium über. Die von Jöns Jakob Berzelius benutzte Abkürzung Sb wird noch heute als Elementsymbol genutzt. Ganz sicher ist diese Herleitung nicht. Es gibt auch andere Vermutungen über die Herkunft der Elementbezeichnung. Der ungewöhnliche Name gehe auf das spät-griechische anthemon (deutsch: „Blüte“) zurück. Damit sollen die stengelartigen Kristalle, die büschelförmig angeordnet sind und wie eine Blüte aussehen, beschrieben werden.

Vorkommen

Antimon ist ein selten vorkommendes Element, das auch gediegen gemeinsam mit Arsen als Allemontit vorkommt. Fundort von gediegen Antimon sind u.a. St. Andreasberg im Harz, Bieber im Spessart, Sala in Schweden; Kanada. Bekannt sind mehr als hundert Antimon-Mineralien. Industriell genutzt wird überwiegend der Antimonglanz Sb₂S₃, auch Stibnit, Grauspießglanz oder Antimonit.
Vorkommen in: Bolivien, Mexiko, China

Gewinnung und Darstellung

Antimon_Barren_von_16_kg.jpg Technisch wird Antimon aus dem Antimonglanz gewonnen. Ein Verfahren beruht auf dem Abrösten und der Reduktion mit Kohlenstoff (Röstreduktionsverfahren):

$\mathrm{Sb_2S_3 + 5O_2 \rightarrow Sb_2O_4 + 3SO_2}$

$\mathrm{Sb_2O_4 +4C \rightarrow 2Sb + 4CO}$

Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Reduktion mit Eisen durchzuführen (Niederschlagsverfahren):

$\mathrm{Sb_2S_3 + Fe \rightarrow 2Sb + 3FeS}$

Eigenschaften

Metallisches Antimon ist silberweiß, stark glänzend, blättrig-grobkristallin. Es lässt sich aufgrund seiner Sprödigkeit leicht zerkleinern.
Die elektrische und thermische Leitfähigkeit ist gering. Flüssiges Antimon expandiert als einer von wenigen Stoffen beim Erstarren (Dichteanomalie). Zum Siedepunkt existieren in der Literatur mit 1325 °C, 1587 °C, 1635 °C und 1750 °C unterschiedliche Angaben.
Mit naszierendem Wasserstoff reagiert Antimon zum instabilen Antimonhydrid SbH₃. Von Luft und Wasser wird Antimon bei Raumtemperatur nicht angegriffen. Oberhalb des Schmelzpunktes verbrennt es in Luft mit bläulich-weißer Flamme zu Antimon(III)-oxid. In heißen konzentrierten Mineralsäuren löst es sich auf. Mit den Halogenen reagiert es schon bei Raumtemperatur heftig zu den entsprechenden Halogeniden.
In Verbindungen liegt Antimon überwiegend in den Oxidationsstufen +3 und +5 vor. In Metallantimoniden wie Kaliumantimonid K₃Sb bildet es Sb^3--Ionen.

Isotope

Verwendung

Der überwiegende Teil des hergestellten Antimons wird zu Legierungen verarbeitet:

Härtung von Blei- und Zinnlegierungen
Ausdehnung beim Erstarren. Antimonhaltige Legierungen können so eingestellt werden, dass sie beim Erstarren nicht schrumpfen

Wichtige Legierungen :

Blei-Antimon-Legierungen : Hartblei, Letternmetall, Lagermetall, Akkumulatoren-Blei, Bleimantel für Erdkabel
Zinn-Antimon-Legierungen : Britanniametall, Lagermetall
Herstellung von Halbleitern
Zinn-Antimon-Kupferlegierungen (Babbit-Metall) für Lagermetalle
Zinn-Antimon-Kupfer-Bleilegierungen für Zinngeschirr und andere Gebrauchsartikel aus Zinn
so genanntes Lötzinn oder Weichlot
Aluminium-Antimon, Gallium-Antimon, Indium-Antimon für IR- und Halleffektgeräte
Schrumpffreie Antimon-Legierungen für Präzisionsguss

Weitere Anwendungen:

Herstellung von Antimonverbindungen
Im Mittelalter auch als Arzneimittel, zum Beispiel Brechweinstein
Antimonsulfid als Kosmetikum und in der Augenheilkunde
Bestandteil von Sprengstoffzündern
Antimon(V)-sulfid zur Herstellung von rotem Kautschuk
Antimontrioxid als Bestandteil von flammfesten und flammhemmenden Farben, Kunststoffen und Textilien für Kabelumhüllungen, Autositzbezüge, Vorhangstoffe, Kinderbekleidung und so weiter
gelbes Farbpigment Antimonchromat
Antimonoxid
- Katalysator zur Herstellung von Polyester
- als Weißpigment zur Färbung von Polystyrol, Polyethylen und Polypropylen
- Herstellung weißer Glasuren und Fritten
- Läuterung von Bleiglas
Flammschutzmittel in Schaumstoffen, vorwiegend in Fahrzeugsitzpolsterungen
Antimonsalze als Bestandteil von Pestiziden, Beizen und Feuerwerksartikeln
Scheidemittel für Gold. Antimon fällt Silber aus Goldschmelzen aus.
Bestandteil des Zündkopfes in Streichhölzern
Tarnanstriche
Antimonpräparate in Chemotherapien gegen Leishmania

Biologische Bedeutung

Antimon hat keine physiologische Bedeutung.

Sicherheitshinweise

Antimon und Antimonverbindungen sind giftig, wenngleich viel weniger als Arsen und seine Verbindungen (analog in der 6. Hauptgruppe: Selen ist stark, Tellur dagegen nur noch schwach giftig)

Nachweis

Vorproben:

Flammenfärbung. Flamme fahlblau, wenig charakteristische Phosphorsalzperle: Farblos (gestört durch alle Elemente die keine farbige Perle erzeugen)

Nachweisreaktion:

Reduktion durch unedle Metalle, wie zum Beispiel Eisen, Zink oder Zinn.

In nicht zu sauren Lösungen reduzieren unedle Metalle Antimon-Kationen Sb(III), Sb(V) und Sb(III)/(V) zu metallischem Antimon:

2Sb³⁺ + 3Fe → 2Sb + 3Fe²⁺

Die auf Antimon zu prüfende Substanz wird in salzsaure Lösung gegeben und mit Eisenpulver versetzt. Es entsteht ein schwarzer flockiger Niederschlag aus metallischem Antimon in der Lösung oder direkt am Eisen.

Verbindungen

Antimonwasserstoff, auch Monostiban SbH₃ genannt.
Giftiges Gas, das sich aus Antimon und einwirkenden Säuren bildet.
Distiban (Sb₂H₄)

Halogenverbindungen

Antimonpentafluorid (SbF₅) bildet (nach VSEPR) eine quadratische Pyramide aus und hybridisiert dabei zu sp³d
Antimonpentachlorid (SbCl₅)

Sauerstoffverbindungen

Antimontrioxid (Sb₂O₃)
Antimontetroxid (Sb₂O₄)
Antimonpentaoxid (Sb₂O₅)

Antimonige Säure/Antimontrihydroxid (H₃SbO₃/Sb(OH)₃)
Antimonsäure (HSb(OH)₆)

Schwefelverbindungen

Antimontrisulfid, auch Antimonglanz genannt (Sb₂S₃)
Grauschwarze, metallisch glänzende Stängel. Ausgangsstoff zur Herstellung metallischen Antimons. Löslich in starken Säuren. Verwendung für Streichhölzer, Rubingläser und Tarnanstriche (Reflexion von IR-Licht).
Antimonpentasulfid, früher als Goldschwefel bezeichnet (Sb₂S₅)

Sonstige Verbindungen

Antimon(V)-chloridfluorid (SbCl₄F) (Katalysator für die Herstellung von Polytetrafluorethylen ("Teflon"))
Aluminiumantimonid (AlSb)

Literatur

Weblinks

WebElements.com - Antimony
EnvironmentalChemistry.com - Antimony
Elementymology & Elements Multidict: Antimony (by Peter van der Krogt)
"Nachrichten aus der Chemie" "Antimon: das vergessene Gift?" von Michael Krachler, Universität Heidelberg

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