Antimon elementinin özellikleri, atom numarası, bileşikleri, periyodik cetveldeki yeri, kullanım alanları, Antimon elementi ile ilgili bilgi.
Periyodik çizelgenin VA grubunda yer alır. Bir yarı metaldir. İki doğal izotopun karışımıdır. 121 (% 57,25) ve 123(%42,75)yapay radyoaktif izotopları:112-120;122;124-135.Antimonu ilk kez doğru bir biçimde 1604’te Thölde (Basil Valentine)tanımladı.
Gümüş beyazı renginde parlak, sert ve kırılgan bir metaldir. Kuru havadan etkilenmez, ancak nemli havada yavaşça parlaklığını yitirir. Moks sertliği: 3-3,5. Isı ve elektriği iyi iletmez. Özgül ısısı: 0,049, elektrik direnci: 39 M-ohm-cm (0°C) arseniğe benzer biçimde sarı, siyah ve gri ya da metalik antimon olmak üzere üç allotropu vardır.
Bileşiklerinde bulunduğu yükseltgenme basamakları, -3,0, +3 ve +5. Souk ve seyreltik asitlerden etkilenmez, sıcak derişik sülfat asidi etkir. Altın suyunda (aqua regia) kolaylıkla çözünür. Seyreltik nitrat asitdinde Sb203 ve derişik nitrat asidinde Sb2O5 vererek çözünür. İnce toz biçimindeyken sıcak derişik klorür asidiyle tepkimeye girer. Oda sıcaklığında havadan etkilenmez fakat ısıtıldığında yoğun beyaz Sb2O3 dumanları vererek yanar.
Antimona doğada serbest durumda çok ender rastlanır. Antimon mineralleri, arsenik ve bizmut mineralleriyle yalan benzerlikleri nedeniyle genellikle bunlarla birlikte bulunur. Başlıca antimon mineralleri şunlardır:
Stibnit: Bir sülfür mineral olan ve kimyasal bakımdan antimon (III) sülfür olarak nitelenen stibnit, antimonun başlıca mineralidir. Kurşun grisi renginde ortorombik kristallerdir; sertlik: 2, özgül ağırlığı: 4,7. Stibnit adı antimon metalinin Latincesi olan stibiurridan kaynaklanır. Oluşumu hidrotermal olan mineral genellikle başka sülfür mineralleriyle birlikte ve Japonya, Romanya, eski Yugoslavya ülkelerinde, Çek Cumhuriyeti ve Slovakya, ile ABD’de bulunur.
Servantit. Sb204. Sarı, kırmızımtırak ya da beyaz renkli yağlı inci parlaklığında olup genellikle antimonitle birleşik olarak bulunur Sertlik: 4-5, özgülağırlığı: 4,1-5,3.
Valentinit Beyaz renklidir. Sertlik: 2,5-3,0, özgülağırlığı: 5.6. Stibnitin oksitlenme ürünü olarak ortaya çıkar.
Kermesit. Kiraz rengi, metalik parlaklık gösteren mineral. Sertlik: 1,3, özgülağırlığı: 4.6. Antimonitle birlikte bulunur.
Livingstonit. HgS2Sb2S3 Kurşuni gri, metalik parlaklık gösteren stibnite benzer mineral. Sertlik: 2, özgülağırlığı 4,81.
Tetraedrit. 4Cu2SSb2S3. Çelik grisi renginde metalik parlaklık gösteren bakırlı antimon minerali. Sertlik: 3,0-4,5, özgülağırlığı: 4,4-5,1. Doğada çok yaygın bulunur. Tetraedrit ve livingstonit filizleri sınırlı miktarlarda ve dağınık cevher yatakları biçiminde ABD ve Meksika’da bulunur. Bu yataklar fiyatların yüksek olduğu dönemlerde işletilmiştir.
Dünyadaki en önemli antimon yatakları Bolivya, Güney Afrika, Meksika ve Çin’de bulunur. Normal dönemlerde Güney Çin’in Hunan Bölgesi en büyük antimon üreticisidir. Ülkelerin üretimi ve buna bağlı olarak dünya üretimi yıllara göre büyük değişiklikler gösterir. Türkiye’de de az miktarda stibnit yatakları vardır ve gerek konsantre cevher ve gerekse metalik antimon üretimi yapılmaktadır. Konsantre, cevher üretimi 1969’da 4.521 ton, 1972’te 5.354 ton ve 1975’te 1.889 ton, 1987′ de 2.117 tondur.
Sembolü:Sb
Atom Numarası:51
Atom Ağırlığı:121.760
Elemet serisi:Yarı metal
Maddenin Hali: Katı
Görünümü:Gri
PERİYODİK TABLO
Antimonun Elde Edilmesi:
Antimon başlıca stibnitten elde edilir. Stibnit kolay eridiğinden yanında bulunan yabancı maddelerden basit bir eritmeyle ayrılır. Bunun için, stibnit filizi dibi delik potalarda ya da dibi eğimli fırınlarda 550°C dolayında ısıtılır, eriyen stibnit akar ve kalıplara dökülür. Bu zenginleştirilmiş stibnit, antimon elde edilmesinde kullanılır. Stibnitten antimonun serbest olarak elde edilmesi için çeşitli yöntemler uygulanır:
Gazlaştırma ve indirgeme yöntemi. Stibnit 350-400°C dolaylarında ve hava akımında kavrulur. 2Sb2S3+9O2-2Sb2O3+6SO2 oluşan antimon (III) oksit süblimleştiğinden fırın çıkışına bağlı yoğunlaştırma odalarında tutularak toplanır. Ele geçen antimon (III) oksit kömürle karıştırılarak reverber fırınlarda elementel duruma indirgenir: Sb2O3+3C-2Sb+3Co. İşem 10-12 saat sürer ve bu sırada oksidin % 25 kadarı süblimleşir. Bu toplanarak yeniden indirgeme devresine sokulur.
Metalin doğrudan filizden elde edilmesi. Bu yöntemle stibnit doğrudan kömür ve demirle reverber fırını, yüksek fırın ya da özel fırında indirgenir. Isıtma sırasında antimon sülfür ayrışır ve kükürt demirle birleşerek mat oluşturur: Sb2S3+3Fe-2Sb+3FeS .İşlem için genellikle hurda demir kullanılır.
Elektrolit yöntemi. Antimonit filizi sıcak sodyum sülfür çözeltisinde çözülür. Ele geçen sodyum tiyoantimonat çözeltisi yumuşak çelikten yapılmış anot ve katotlar kullanılarak elektroliz edilir. Bu yöntem, stibnitte bulunan gümüş ve bakır gibi elementlerin kazanılması istenildiğinde özellikle uygulanır.
Ham antimonun saflaştırılması. İndirgeme yoluyla elde edilen antimon, genellikle demir, kükürt, arsenik ve çoğu kez de bakır içerir. Elektrolitik saflaştırma genel olarak uygulanmaz. Bunun yerine ham antimon küçük reverber fırınlarda ateş yoluyla sataştırılır. Karışık olarak bulunan demir ve bakır, hesaplanan miktarda stinit katılarak giderilir ve dışık oluştururlar. Arsenik ve kükürt yükseltgenerek giderilir.
Yıldızlama (Starring). Erimiş antimon özel bir bileşimi olan bir dışık altında yavaşça soğutulursa yüzeydeki metal kristalleşerek ticari adı “yıldız” olan eğreltiotuna benzer bir görünüm alır. Piyasanın istemi arıtılmış metalin bu görünüşte olması yönündedir ve bu nedenle yıldızlama günümüzde standart bir işlem olarak uygulanır. “Yıldız” bir arılık ölçüdü olarak kabul edilmişse de düşük nitelikli bir metalle de elde edilir. Yıldızlamada kullanılan dışık stibnit, antimon oksit ve sodyum ya da potasyum karbonat karışımıdır
