Antymon Sb >99,9% - 10g

Antymon

Inne nazwy:Stibium, antymon metaliczny, metal antymonu
Wzór chemiczny:Sb
Liczba atomowa: 51
Masa molowa:121.760 g/mol
Numer CAS: 7440-36-0
SMILES:[Sb]
Wygląd:Ciało stałe o barwie od srebrzystobiałej do szarej, lśniące i kruche
Zapach:Bezwonny

Antymon jest pierwiastkiem chemicznym z grupy 15 o symbolu Sb, pochodzącym od łacińskiej nazwystibium. W swojej pospolitej odmianie metalicznej jest twardym, kruchym, srebrzystym materiałem, zwykle klasyfikowanym jako metaloid lub półmetal. Pierwiastkowy antymon łączy metaliczny wygląd ze stosunkowo słabym przewodnictwem elektrycznym i cieplnym w porównaniu z typowymi metalami. Jego konfiguracja elektronowa to [Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p³, a najważniejsze stany utlenienia w chemii antymonu to +3 i +5, podczas gdy −3 występuje w antymonkach. Antymon jest ważny w metalurgii i inżynierii materiałowej, ponieważ relatywnie niewielkie dodatki mogą znacząco modyfikować mechaniczne i fizyczne właściwości innych metali.

Właściwości chemiczne i fizyczne

Antymon w temperaturze pokojowej jest ciałem stałym i ma gęstość około 6.68–6.69 g/cm³. Topi się w temperaturze około 630.63 °C, a jego normalna temperatura wrzenia wynosi około 1587 °C.

Stabilna forma krystaliczna pierwiastkowego antymonu ma strukturę romboedryczną, związaną ze strukturą A7, charakterystyczną dla kilku pierwiastków grupy 15. Jej warstwowa budowa atomowa przyczynia się do silnie anizotropowych właściwości elektrycznych i fizycznych. Materiał jest kruchy i w porównaniu z ciągliwymi metalami łatwo pęka lub ulega sproszkowaniu.

Pierwiastkowy antymon jest praktycznie nierozpuszczalny w wodzie. W warunkach utleniających jednak jego powierzchnia może reagować z tworzeniem tlenków antymonu. Antymon łatwo tworzy związki z halogenami, siarką i innymi niemetalami, a jego stany utlenienia +3 i +5 dają szeroką gamę związków nieorganicznych.

Antymon wysokiej czystości jest szczególnie ważny tam, gdzie wymagane są kontrolowane właściwości elektryczne. Badane metody oczyszczania pierwiastkowego antymonu obejmują destylację próżniową i rafinację strefową, które mogą obniżyć poziomy zanieczyszczeń metalicznych i metaloidowych do wartości odpowiednich dla zastosowań elektronicznych i zaawansowanych materiałów.

Zastosowania

Antymon jest powszechnie stosowany jako dodatek stopowy. Dodatek antymonu do ołowiu znacząco zwiększa twardość, wytrzymałość na rozciąganie i odporność na pełzanie w porównaniu z czystym ołowiem. Stopy ołowiowo-antymonowe są zatem używane w zastosowaniach wymagających mechanicznie wytrzymalszych elementów na bazie ołowiu, w tym wybranych kratek, zacisków i elementów konstrukcyjnych w kwasowo-ołowiowych układach elektrochemicznych.

Antymon wysokiej czystości jest używany do produkcji półprzewodników i materiałów elektronicznych. Pierwiastkowy antymon może służyć jako materiał źródłowy dla półprzewodników antymonkowych, takich jak antymonek indu (InSb) i antymonek galu (GaSb). Materiały te są badane i stosowane w detekcji podczerwieni, elektronice wysokoczęstotliwościowej, optoelektronice i innych urządzeniach, gdzie wymagana jest wąska przerwa energetyczna półprzewodnika.

Antymon jest również stosowany jako domieszka typu n w materiałach półprzewodnikowych, takich jak krzem i german. Kontrolowane wprowadzanie niewielkich ilości antymonu wprowadza stany donorowe i pozwala na regulację przewodnictwa elektrycznego, co czyni antymon wysokiej czystości istotnym w krystalizacji półprzewodników i badaniach materiałów elektronicznych.

Pierwiastkowy antymon jest ważnym prekursorem do wytwarzania związków antymonu, w szczególności tlenku antymonu(III). Materiały tlenkowe antymonu są szeroko badane w nauce o polimerach i materiałach, m.in. w układach uniepalniających w połączeniu z odpowiednimi związkami zawierającymi halogeny.

W badaniach materiałowych antymon i związki zawierające antymon są analizowane pod kątem materiałów elektronicznych, termoelektrycznych, fotowoltaicznych i do magazynowania energii. Charakterystyczna struktura elektronowa związków zawierających Sb sprawia, że antymon jest ważnym składnikiem wielu funkcjonalnych materiałów nieorganicznych.

Źródła literaturowe

1. PubChem. Antimony, CID 5354495. National Center for Biotechnology Information. Molecular and elemental identifiers, atomic mass, CAS number and SMILES.
2. NIST Physical Measurement Laboratory. Composition of Antimony. National Institute of Standards and Technology. Reference density data for elemental antimony.
3. Royal Society of Chemistry. Antimony – Element 51. Periodic Table. Atomic properties, density, melting point, boiling point and electronic configuration.
4. Li Z., Feng Y., Wen Y., Wang R., Peng X. “Preparation technology research progress of high-purity antimony.” Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2025, 35(2), 579–601. DOI: 10.1016/S1003-6326(24)66701-4.
5. Bennett B. R., Magno R., Boos J. B., Kruppa W., Ancona M. G. “Antimonide-based compound semiconductors for electronic devices: A review.” Solid-State Electronics, 2005, 49(12), 1875–1895. DOI: 10.1016/j.sse.2005.09.008.
6. Prengaman R. D. “Secondary Batteries – Lead–Acid Systems: Lead Alloys.” Encyclopedia of Electrochemical Power Sources, Elsevier, 2009. Scientific discussion of the structure and mechanical properties of lead–antimony alloys.
7. Zhang Y. et al. “Advances and challenges in improvement of the electrochemical performance for lead-acid batteries: A comprehensive review.” Journal of Power Sources, 2022. Review of lead–antimony alloy properties and their influence on electrochemical systems.