Оксид сурьмы (III) представляет собой неорганическое соединение с формулой Sb 2 O 3 . Это наиболее важное коммерческое соединение сурьмы . Он встречается в природе как минералы валентинит и сенармонтит. [3] Как и большинство полимерных оксидов , Sb 2 O 3 растворяется в водных растворах при гидролизе . Смешанный оксид мышьяка и сурьмы встречается в природе как очень редкий минерал стибиоклаудетит. [4] [5]
Имена | |
---|---|
Название ИЮПАК Оксид сурьмы (III) | |
Другие названия | |
Идентификаторы | |
| |
3D модель ( JSmol ) | |
ChemSpider | |
ECHA InfoCard | 100.013.796 |
Номер ЕС |
|
КЕГГ | |
PubChem CID | |
Номер RTECS |
|
UNII | |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| |
| |
Характеристики | |
Сб 2 О 3 | |
Молярная масса | 291,518 г / моль |
Появление | белое твердое вещество |
Запах | без запаха |
Плотность | 5,2 г / см 3 , α-форма 5,67 г / см 3 β-форма |
Температура плавления | 656 ° С (1213 ° F, 929 К) |
Точка кипения | 1425 ° С (2597 ° F, 1698 К) (сублимированные) |
370 ± 37 мкг / л между 20,8 ° C и 22,9 ° C | |
Растворимость | растворим в кислоте |
-69,4 · 10 −6 см 3 / моль | |
Показатель преломления ( n D ) | 2,087, α-форма 2.35, β-форма |
Состав | |
кубическая (α) <570 ° C орторомбическая (β)> 570 ° C | |
пирамидальный | |
нуль | |
Опасности | |
Паспорт безопасности | См .: страницу данных |
Пиктограммы GHS | [1] |
Сигнальное слово GHS | Предупреждение [1] |
Положения об опасности GHS | H351 [1] |
Меры предосторожности GHS | P281 [1] |
NFPA 704 (огненный алмаз) | 2 0 0 |
Смертельная доза или концентрация (LD, LC): | |
LD 50 ( средняя доза ) | 7000 мг / кг, перорально (крысы) |
NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): | |
PEL (Допустимо) | TWA 0,5 мг / м 3 (как Sb) [2] |
REL (рекомендуется) | TWA 0,5 мг / м 3 (как Sb) [2] |
Родственные соединения | |
Другие анионы | Трисульфид сурьмы |
Другие катионы | Триоксид висмута |
Родственные соединения | Тетраоксид диантьмы Пятиокись сурьмы |
Страница дополнительных данных | |
Структура и свойства | Показатель преломления ( n ), диэлектрическая проницаемость (ε r ) и т. Д. |
Термодинамические данные | Фазовое поведение твердое тело – жидкость – газ |
Спектральные данные | УФ , ИК , ЯМР , МС |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
проверить ( что есть ?) | |
Ссылки на инфобоксы | |
Продукция и свойства
Мировое производство оксида сурьмы (III) в 2012 году составило 130 000 тонн, увеличившись с 112 600 тонн в 2002 году. Наибольшую долю производит Китай, за ним следуют США / Мексика, Европа, Япония, Южная Африка и другие страны (2%). [6]
По состоянию на 2010 год оксид сурьмы (III) производился на четырех предприятиях в 27 странах ЕС. Его получают двумя способами: повторным улетучиванием неочищенного оксида сурьмы (III) и окислением металлической сурьмы. В Европе преобладает окисление металлической сурьмы. Несколько процессов производства неочищенного оксида сурьмы (III) или металлической сурьмы из первичного материала. Выбор процесса зависит от состава руды и других факторов. Типичные этапы включают добычу, дробление и измельчение руды, иногда за которыми следует пенная флотация и отделение металла с использованием пирометаллургических процессов (плавка или обжиг) или, в некоторых случаях (например, когда руда богата драгоценными металлами), с помощью гидрометаллургических процессов. Эти шаги предпринимаются не в ЕС, а ближе к месту добычи.
Повторное улетучивание сырого оксида сурьмы (III)
Этап 1) Неочищенный антимонит окисляют до неочищенного оксида сурьмы (III) в печах, работающих при температуре примерно от 500 до 1000 ° C. Реакция следующая:
- 2 Sb 2 S 3 + 9 O 2 → 2 Sb 2 O 3 + 6 SO 2
Этап 2) Неочищенный оксид сурьмы (III) очищают сублимацией.
Окисление металлической сурьмы
Металлическая сурьма окисляется в печах до оксида сурьмы (III). Реакция экзотермическая. Оксид сурьмы (III) образуется путем сублимации и восстанавливается в рукавных фильтрах. Размер образующихся частиц контролируется условиями процесса в печи и потоком газа. Схематично реакцию можно описать следующим образом:
- 4 Сб + 3 О 2 → 2 Сб 2 О 3
Характеристики
Оксид сурьмы (III) представляет собой амфотерный оксид , он растворяется в водном растворе гидроксида натрия с образованием мета-антимонита NaSbO 2 , который может быть выделен в виде тригидрата. Оксид сурьмы (III) также растворяется в концентрированных минеральных кислотах с образованием соответствующих солей, которые гидролизуются при разбавлении водой. [7] С помощью азотной кислоты триоксид окисляется до оксида сурьмы (V) . [8]
При нагревании углеродом оксид восстанавливается до металлической сурьмы . С другими восстановителями, такими как боргидрид натрия или алюмогидрид лития , образуется нестабильный и очень токсичный газ стибин . [9] При нагревании с битартратом калия образуется комплексная соль тартрата сурьмы калия, KSb (OH) 2 • C 4 H 2 O 6 . [8]
Состав
Структура Sb 2 O 3 зависит от температуры образца. Димерный Sb 4 O 6 - высокотемпературный (1560 ° C) газ. [10] Молекулы Sb 4 O 6 представляют собой бициклические клетки, похожие на родственный оксид фосфора (III), триоксид фосфора . [11] Структура клетки сохраняется в твердом теле, которое кристаллизуется в кубической форме. Расстояние Sb-O составляет 197,7 пм, а угол O-Sb-O - 95,6 °. [12] Эта форма существует в природе как минерал сенармонтит . [11] При температуре выше 606 ° C более стабильной формой является ромбическая форма , состоящая из пар цепей -Sb-O-Sb-O-, которые связаны оксидными мостиками между центрами Sb. Эта форма существует в природе как минерал валентинит . [11]
Сб 4 О 6 | сенармонтит | валентин |
Использует
Годовое потребление оксида сурьмы (III) в США и Европе составляет примерно 10 000 и 25 000 тонн соответственно. Основное применение - синергист антипиренов в сочетании с галогенированными материалами. Комбинация галогенидов и сурьмы является ключом к огнестойкому действию полимеров, помогая образовывать менее воспламеняющиеся обугленные частицы. Такие антипирены можно найти в электрических приборах, текстиле, коже и покрытиях. [13]
Другие приложения:
- Оксид сурьмы (III) представляет собой Матирующий агент для стекол , керамики и эмалей .
- Некоторые специальные пигменты содержат сурьму.
- Оксид сурьмы (III) является полезным катализатором при производстве полиэтилентерефталата (полиэтилентерефталата) и вулканизации резины.
Безопасность
Оксид сурьмы (III) подозревается в канцерогенном влиянии на человека. [13] Его ПДК составляет 0,5 мг / м 3 , как и для большинства соединений сурьмы. [14]
Никаких других опасностей для здоровья человека не было выявлено для оксида сурьмы (III), и не было выявлено никаких рисков для здоровья человека и окружающей среды от производства и использования триоксида сурьмы в повседневной жизни.
Рекомендации
- ^ a b c d Запись о триоксиде сурьмы в базе данных веществ GESTIS Института безопасности и гигиены труда , по состоянию на 23 августа 2017 г.
- ^ a b Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. «# 0036» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ Гринвуд, штат Нью-Йорк; И Эрншоу, А. (1997). Химия элементов (2-е изд.), Оксфорд: Баттерворт-Хайнеманн. ISBN 0-7506-3365-4 .
- ^ https://www.mindat.org/min-32285.html
- ^ https://www.ima-mineralogy.org/Minlist.htm
- ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 06.01.2014 . Проверено 6 января 2014 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
- ^ Housecroft, CE; Шарп, AG (2008). «Глава 15: Группа 15 элементов». Неорганическая химия (3-е изд.). Пирсон. п. 481. ISBN. 978-0-13-175553-6.
- ^ а б Патнаик, П. (2002). Справочник неорганических химикатов . Макгроу-Хилл. п. 56. ISBN 0-07-049439-8.
- ^ Bellama, JM; MacDiarmid, AG (1968). «Синтез гидридов германия, фосфора, мышьяка и сурьмы твердофазной реакцией соответствующего оксида с алюмогидридом лития». Неорганическая химия . 7 (10): 2070–2072. DOI : 10.1021 / ic50068a024 .
- ^ Wiberg, E .; Холлеман, AF (2001). Неорганическая химия . Эльзевир. ISBN 0-12-352651-5.
- ^ а б в Уэллс, AF (1984). Структурная неорганическая химия . Оксфорд: Clarendon Press. ISBN 0-19-855370-6.
- ^ Свенссон, К. (1975). «Уточнение кристаллической структуры кубического оксида сурьмы (III), Sb 2 O 3 » . Acta Crystallographica Б . 31 (8): 2016–2018. DOI : 10.1107 / S0567740875006759 .
- ^ а б Grund, SC; Hanusch, K .; Breunig, HJ; Wolf, HU "Сурьма и соединения сурьмы". Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.a03_055.pub2 .
- ^ Ньютон, ЧП; Schroeder, RE; Zwick, L .; Серекс, Т. (2004). «Исследования токсичности при вдыхании у крыс с оксидом сурьмы (III) (Sb 2 O 3 )». Токсиколог . 78 (1-С): 38.
дальнейшее чтение
- Национальный институт исследований и безопасности (INRS), Fichexicologique № 198: Trioxyde de diantimoine , 1992.
- Справочник по оксидам, Г.В. Самсонов, 1981, 2-е изд. IFI / Пленум, ISBN 0-306-65177-7
Внешние ссылки
- Международная ассоциация сурьмы
- Международная карта химической безопасности 0012
- Рынок сурьмы и цена
- Société Industrielle et chimique de l'Aisne