Соединения сурьмы с металлами

Обновлено: 08.01.2025

Применение и токсичность соединений сурьмы. Многие соединения сурьмы обладают токсичностью. Соединения трехвалентной сурьмы более токсичны, чем соединения пятивалентной сурьмы. Соединения сурьмы применяются в медицине и в различных отраслях народного хозяйства. Они используются для приготовления некоторых сортов стекла, красок, резиновых изделий и т. д. Сульфид сурьмы (V) применяется в пиротехнике, в производстве спичек, для вулканизации каучука и т. д. Хлорид сурьмы (III) применяется для защиты металлов от коррозии (для воронения оружия и др.). Металлическая сурьма входит в состав некоторых сплавов, применяемых для приготовления подшипников, типографского шрифта и др.

За рубежом в медицине применяется так называемый рвотный камень (КООС—СНОН—СНОН—COOSbO) как отхаркивающее и рвотное средство. Более широкое применение в медицине имеют органические соединения сурьмы, применяемые как химиотерапевтические препараты. Токсичность органических соединений сурьмы меньшая, чем токсичность неорганических соединений этого элемента. Очень токсичным является сурьмянистый водород, при вдыхании которого отмечается нарушение функций центральной нервной системы, гемолиз и ряд других изменений в организме. Действие соединений сурьмы на организм во многом подобно действию мышьяка. Поступившие в кровь соединения сурьмы действуют как «капиллярный яд». При отравлении органическими соединениями сурьмы нарушаются функции сердечной мышцы и печени.

При патологоанатомическом исследовании трупов лиц, отравленных соединениями сурьмы, отмечается гиперемия ткани легких, кровоизлияние в легких и в пищевом канале.

Сурьма выделяется из организма главным образом через почки. Поэтому при отравлении сурьмой может развиваться нефрит.

Исследование минерализата на наличие сурьмы

Для обнаружения сурьмы в минерализате применяют реакцию образования ионного ассоциата с малахитовым зеленым и реакцию с тиосульфатом натрия.

Реакция с малахитовым зеленым. Эта реакция основана на том, что малахитовый зеленый, являющийся основным красителем, с ацидокомплексом сурьмы [SbCl ₆ ] - образует ионный ассоциат, который экстрагируется ксилолом или толуолом, окрашивая эти растворители в синий или голубой цвет. Для обнаружения сурьмы вместо малахитового зеленого можно применять бриллиантовый зеленый, который в продаже может быть в виде хлорида, сульфата или оксалата.

В минерализате сурьма находится в трехвалентном состоянии. При выполнении реакции на сурьму с малахитовым зеленым к смеси минерализата и раствора этого красителя прибавляют соляную кислоту, нитрит натрия, мочевину и сульфат натрия. Под влиянием нитрита натрия Sb (III) переходит в Sb(V):

Ацидокомплекс сурьмы [SbCl ₆ ] - с катионом малахитового, зеленого (или бриллиантового зеленого) образует ионный ассоциат:

Для высаливания ионного ассоциата при экстракции его ксилолом или толуолом прибавляют сульфат натрия.

Выполнение реакции. В делительную воронку вносят 5 мл минерализата, добавляют 1 мл концентрированной серной кислоты, 3 мл 5 н. раствора соляной кислоты и 2 капли 5 %-го раствора нитрита натрия. Смесь взбалтывают, а затем через 5 мин добавляют 1 мл насыщенного раствора мочевины и 7 капель 0,5 %-го раствора малахитового зеленого в смеси воды и этилового спирта (3:1), 2 г безводного сульфата натрия и 5 мл толуола. Содержимое делительной воронки взбалтывают в течение 10—15 с. При наличии сурьмы в минерализате толуольный слой приобретает синюю или голубую окраску. Окрашенный толуольный слой переносят в другую делительную воронку, прибавляют 3 мл 5 н. раствора серной кислоты и взбалтывают. При наличии сурьмы в минерализате толуольный слой не должен обесцвечиваться. Предел обнаружения: 0,05 мкг сурьмы в 1 мл. Граница обнаружения: 0,1 мг сурьмы в 100 г биологического материала.

Этой реакции мешают ионы таллия, которые в указанных условиях опыта дают такую же окраску, как и ионы сурьмы.

Реакция с тиосульфатом натрия. При взаимодействии трехвалентной сурьмы с тиосульфатом натрия в кислой среде при нагревании выпадает оранжевый осадок Sb ₂ S ₃ :

При определенных условиях протекания этой реакции вместо осадка Sb ₂ S ₃ может образоваться красный осадок серооксида сурьмы (сурьмяной киновари) Sb ₂ OS ₂ :

Большой избыток кислоты мешает реакции образования Sb ₂ S ₃, так как при этом происходит разложение тиосульфата натрия с выделением серы:

Выполнение реакции. В пробирку вносят 5 мл минерализата, прибавляют 5 капель насыщенного раствора тиосульфата натрия, а затем смесь кипятят в течение 1—2 мин. Образование оранжевого осадка Sb ₂ S ₃ указывает на наличие сурьмы в минерализате. Предел обнаружения: 10 мкг сурьмы в пробе. Граница обнаружения: 0,4 мг сурьмы в 100 г биологического материала.

Эту реакцию в основном применяют для отличия сурьмы от таллия, который не дает осадка с тиосульфатом натрия.

Антимониды

Антимони́ды (стиби́ды) — соединения сурьмы с металлами [1] . Примеры: антимонид галлия, антимонид индия, стибин. Соединения в основном интерметаллические.

Содержание

Свойства различных антимонидов

Основную опасность при работе с антимонидами представляет H₃Sb, выделяющийся при действии воды или кислот на антимониды.

Большинство антимонидов переходных элементов металлоподобны, некоторые соединения MSb₂ и особенно MSb₃ — полупроводники, причем с увеличением атомной массы металла в пределах группы ширина запрещенной зоны возрастает. Некоторые антимониды при низких температурах становятся сверхпроводниками, наиболее высокие температуры перехода у Nb₅Sb₄ — (8,60 К), Ti₃Sb — (5,80 К). Некоторые антимониды — антиферромагнетики с относительно высокими точками Нееля:

Другие, например, MnSb, антимонохалькогениды MSbX, где X = S, Se, Те. Эти соединения металлоподобны или полупроводники, при низких температурах некоторые из них становятся сверхпроводниками.

Химические свойства

Антимониды щелочных и в несколько меньшей степени щелочно-земельных металлов химически очень активны, легко окисляются, гидролизуются водой с выделением H₃Sb. Антимониды Mg и Аl менее активны, но легко разлагаются разбавленными кислотами. Все остальные антимониды взаимодействуют только с концентрированными кислотами или царской водкой. С увеличением содержания Sb в антимонидах их химическая устойчивость повышается. Некоторые антимониды, в частности образуемые щелочными металлами, растворяются в солевых расплавах, например, в смесях LiCl и LiF или NaCl и NaI.

Получение антимонидов

Антимониды синтезируют главным образом сплавлением компонентов в вакууме или в инертной атмосфере, иногда под слоем флюса (например, из NaCl, KCl, СаСl₂, ВаСl₂). Мелкие кристаллы и пленки получают из газовой фазы — сублимацией компонентов или путем химических транспортных реакций. Монокристаллы выращивают методами направленной кристаллизации, вытягивания из расплава, горизонтальной зонной плавки. Эпитаксиальные пленки получают вакуумным напылением, осаждением из жидкой и газовой фаз. Некоторые антимониды (например, SnSb, Cu₂Sb) образуются в сплавах (баббитах, сурьмяных бронзах и др.).

Нахождение в природе

Известно около 15 сравнительно редких минералов, относящихся к антимонидам, например:

Источники

Антимонид алюминия (AlSb) • Антимонид цинка(III) (ZnSb) • Антимонид галлия (GaSb) • Антимонид индия (InSb) • Антимонид кадмия (CdSb) • Антимонид цезия (Cs₃Sb) • Антимонид никеля (NiSb) • Антимонид тория (Th₃Sb₄) • Антимонид хрома (CrSb) • Антимонид кобальта (CoSb) • Антимонид магния (Mg₃Sb₂) • Стибин (H₃Sb) • Антимонид урана (USb) • Антимонид марганца (MnSb) • Антимонид серебра (Ag₃Sb) • Антимонид иттрия(III) (YSb) • Ауростибит (AuSb₂) • Антимонид ртути (Hg₃Sb₂) • Антимонид олова (SnSb) • Антимонид молибдена (Mo₃Sb₇) • Антимонид вольфрама (WSb) • Антимонид осмия (OsSb₂) • Антимонид меди (Cu₂Sb) • Антимонид ниобия (Nb₅Sb₄) • Антимонид титана (Ti₃Sb) • Антимонид цинка(II) (Zn₃Sb₂) • Антимонид кальция(II) (Ca₃Sb₂) • Антимонид натрия (Na₃Sb) • Антимонид таллия (Tl₇Sb₂)

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое "Антимониды" в других словарях:

АНТИМОНИДЫ — химические соединения сурьмы с металлами. Некоторые антимониды (AlSb, GaSb, InSb) полупроводниковые материалы … Большой Энциклопедический словарь

АНТИМОНИДЫ — (греч., см. антимония). Группа минералов, содержащих в себе сурьму. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. АНТИМОНИДЫ от слова antimonia. Группы минералов, содержащих сурьму. Объяснение 25000 иностранных… … Словарь иностранных слов русского языка

АНТИМОНИДЫ — гр. м лов, являющихся простыми сурьмянистыми соединениями состава MSb. Распространены мало. Чаще встречаются сложные соединения типа сульфоантимонидов. Генезис гидротерм. Относятся к классу сульфидов и по свойствам близки к ним. См. Сульфиды.… … Геологическая энциклопедия

антимониды — химическое соединение сурьмы с металлами. Некоторые антимониды (AlSb, GaSb, InSb) полупроводниковые материалы. * * * АНТИМОНИДЫ АНТИМОНИДЫ, химические соединения сурьмы с металлами. Некоторые антимониды (AlSb, GaSb, InSb) полупроводниковые… … Энциклопедический словарь

АНТИМОНИДЫ — (стибниды), соед. сурьмы с металлами. Кристаллич. в ва с металлич. блеском, обычно серебристо белого или серого цвета, с относительно высокими т рами плавления. Обладают металлич. или полупроводниковой проводимостью; нек рые А. при низких т рах… … Химическая энциклопедия

Антимониды кобальта — Антимониды кобальта неорганические соединения металла кобальта и сурьмы, серые кристаллы. Свойства антимонидов кобальта Состав Мол. масса Свойства Получение CoSb 180,69 d=8,82 г/см³, Тпл.=1202°С, гексагональная сингония, пространственная… … Википедия

Антимониды никеля — Антимониды никеля неорганические соединения металла никеля и сурьмы. Известно большое количество антимонидов никеля: Ni4Sb, Ni13Sb4, Ni3Sb, Ni5Sb2, Ni7Sb3, Ni9Sb4, Ni2Sb, NiSb, Ni4Sb5, Ni2Sb3, NiSb2, Ni5Sb11, Ni2Sb5. Наиболее изучено… … Википедия

Антимониды — соединения сурьмы с металлами. Твёрдые вещества с относительно высокой температурой плавления. Некоторые А. (Na3Sb, Ca3Sb2, Zn3Sb2 и др.) можно рассматривать как производные сурьмянистого водорода SbH3 (стибина), другие (ZnSb, SnSb, Ni4Sb … Большая советская энциклопедия

АНТИМОНИДЫ — хим. соед. сурьмы с металлами. Нек рые A. (AlSb, GaSb, InSb) полупроводниковые материалы … Естествознание. Энциклопедический словарь

антимониды — антимон иды, ов, ед. ч. н ид, а (соединения сурьмы с металлами) … Русский орфографический словарь

Сурьма

Металл серебристо-белого цвета

Сурьма́ / Stibium (Sb), 51

[Kr] 4d 10 5s 2 5p 3

2,05 [1] (шкала Полинга)

(300 K) 24,43 Вт/(м·К)

Сурьма́ (лат. Stibium ; обозначается символом Sb) химический элемент 15-й группы (по устаревшей классификации — главной подгруппы пятой группы) пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева; имеет атомный номер 51. Простое вещество сурьма (CAS-номер: 7440-36-0) — полуметалл серебристо-белого цвета с синеватым оттенком, грубозернистого строения. Известны четыре металлических аллотропных модификаций сурьмы, существующих при различных давлениях, и три аморфные модификации (взрывчатая, чёрная и жёлтая сурьма) [2] .

История

Сурьма известна с глубокой древности. В странах Востока она употреблялась примерно за 3000 лет до н. э. для изготовления сосудов. В Древнем Египте уже в 19 в. до н. э. порошок сурьмяного блеска (природный Sb₂S₃) под названием mesten или stem применялся для чернения бровей. В Древней Греции он был известен как stími и stíbi, отсюда латинский stibium. Около 12—14 вв. н. э. появилось название antimonium. В 1789 А. Лавуазье включил сурьму в список химических элементов под названием antimoine (современный английский antimony, испанский и итальянский antimonio, немецкий Antimon). Русская «сурьма» произошло от турецкого sürme; им обозначался порошок свинцового блеска PbS, также служивший для чернения бровей (по другим данным, «сурьма» — от персидского «сурме» — металл). Подробное описание свойств и способов получения сурьмы и её соединений впервые дано алхимиком Василием Валентином (Германия) в 1604.

Нахождение в природе

Кларк сурьмы 500 мг/т. Её содержание в изверженных породах в общем ниже, чем в осадочных. Из осадочных пород наиболее высокие концентрации сурьмы отмечаются в глинистых сланцах (1,2 г/т), бокситах и фосфоритах (2 г/т) и самые низкие в известняках и песчаниках (0,3 г/т). Повышенные количества сурьмы установлены в золе углей. Сурьма, с одной стороны, в природных соединениях имеет свойства металла и является типичным халькофильным элементом, образуя антимонит. С другой стороны она обладает свойствами металлоида, проявляющимися в образовании различных сульфосолей — бурнонита, буланжерита, тетраэдрита, джемсонита, пираргирита и др. С такими металлами как медь, мышьяк и палладий, сурьма может давать интерметаллические соединения. Ионный радиус сурьмы Sb 3+ наиболее близок к ионным радиусам мышьяка и висмута, благодаря чему наблюдается изоморфное замещение сурьмы и мышьяка в блёклых рудах и геокроните Pb₅(Sb, As)₂S₈ и сурьмы и висмута в кобеллите Pb₆FeBi₄Sb₂S₁₆ и др. Сурьма в небольших количествах (граммы, десятки, редко сотни г/т) отмечается в галенитах, сфалеритах, висмутинах, реальгарах и других сульфидах. Летучесть сурьмы в ряде её соединений сравнительно невысокая. Наиболее высокой летучестью обладают галогениды сурьмы SbCl₃. В гипергенных условиях (в приповерхностных слоях и на поверхности) антимонит подвергается окислению примерно по следующей схеме: Sb₂S₃ + 6O₂ = Sb₂(SO₄)₃. Возникающий при этом сульфат окиси сурьмы очень неустойчив и быстро гидролизирует, переходя в сурьмяные охры — сервантит Sb₂O₄, стибиоконит Sb₂O₄ • nH₂O, валентинит Sb₂O₃ и др. Растворимость в воде довольно низкая (1,3 мг/л), но она значительно возрастает в растворах щелочей и сернистых металлов с образованием тиокислоты типа Na₃SbS₃. Содержание в морской воде 0,5 мкг/л [4] . Главное промышленное значение имеет антимонит Sb₂S₃ (71,7 % Sb). Сульфосоли тетраэдрит Cu₁₂Sb₄S₁₃, бурнонит PbCuSbS₃, буланжерит Pb₅Sb₄S₁₁ и джемсонит Pb₄FeSb₆S₁₄ имеют небольшое значение.

Генетические группы и промышленные типы месторождений

В низко- и среднетемпературных гидротермальных жилах с рудами серебра, кобальта и никеля, также в сульфидных рудах сложного состава.

Месторождения

Месторождения сурьмы известны в ЮАР, Алжире, Армении, Таджикистане, Болгарии, России, Финляндии, Китае, Киргизии [5] [6] .

Производство

По данным исследовательской компании Roskill, в 2010 г. 76,75 % мирового первичного производства сурьмы приходилось на Китай (120 462 т, включая официальное и неофициальное производство), второе место по объёмам производства занимала Россия (4,14 %; 6 500 т), третье — Мьянма (3,76 %; 5 897 т). Среди других крупных производителей — Канада (3,61 %; 5 660 т), Таджикистан (3,42 %; 5 370 т) и Боливия (3,17 %; 4 980 т). Всего в 2010 г. в мире было произведено 196 484 т сурьмы (из которых вторичное производство составляло 39 540 т) [7] .

В 2010 г. официальное производство сурьмы в Китае снизилось по сравнению с 2006—2009 г. и в ближайшее время вряд ли увеличится, говорится в отчете Roskill [7] .

В России крупнейший производитель сурьмы — это холдинг GeoProMining (6 500 т в 2010 г.), который занимается добычей и обработкой сурьмы на принадлежащих ему производственных комплексах «Сарылах-Сурьма» и «Звезда» в Республике Саха (Якутия) [8] .

Резервы

Согласно статистическим данным Геологической службы США (United States Geological Survey):

Мировые резервы сурьмы в 2010 г. (содержание сурьмы в тоннах) [9]

Страна	Резервы	%
КНР	950 000	51,88
Россия	350 000	19,12
Боливия	310 000	16,93
Таджикистан	50 000	2,73
ЮАР	21 000	1,15
Другие (Канада/Австралия)	150 000	8,19
Всего в мире	1 831 000	100,0

Изотопы

Природная сурьма является смесью двух изотопов: изотопная распространённость 57,36 %) и периодом полураспада 2,76 года, все остальные изотопы и изомеры сурьмы имеют период полураспада, не превышающий двух месяцев.

Пороговая энергия для реакций с высвобождением нейтрона (первого):

121 Sb — 9,248 МэВ,
123 Sb — 8,977 МэВ,
125 Sb — 8,730 МэВ.

Физические и химические свойства

Сурьма в свободном состоянии образует серебристо-белые кристаллы с металлическим блеском, плотность 6,68 г/см³. Напоминая внешним видом металл, кристаллическая сурьма обладает большей хрупкостью и меньшей тепло- и электропроводностью [10] .

Основные валентные состояния в соединениях: III и V.

Окисляющие концентрированные кислоты активно взаимодействуют с сурьмой.

Сурьма растворима в «Царской водке»:

Применение

Сурьма всё больше применяется в полупроводниковой промышленности при производстве диодов, инфракрасных детекторов, устройств с эффектом Холла. Является компонентом свинцовых сплавов, увеличивающим их твёрдость и механическую прочность. Область применения включает:

батареи
антифрикционные сплавы
типографские сплавы
стрелковое оружие и трассирующие пули
оболочки кабелей
спички
лекарства, противопротозойные средства
пайка — некоторые бессвинцовые припои содержат 5 % Sb
использование в линотипных печатных машинах

Вместе с оловом и медью сурьма образует металлический сплав — баббит, обладающий антифрикционными свойствами и использующийся в подшипниках скольжения. Также Sb добавляется к металлам, предназначенным для тонких отливок.

Соединения сурьмы в форме оксидов, сульфидов, антимоната натрия и трихлорида сурьмы, применяются в производстве огнеупорных соединений, керамических эмалей, стекла, красок и керамических изделий. Триоксид сурьмы является наиболее важным из соединений сурьмы и главным образом используется в огнестойких композициях. Сульфид сурьмы является одним из ингредиентов в спичечных головках.

Природный сульфид сурьмы, стибнит, использовали в библейские времена в медицине и косметике. Стибнит до сих пор используется в некоторых развивающихся странах в качестве лекарства.

Соединения сурьмы, например, меглюмина антимониат (глюкантим) и натрия стибоглюконат (пентостам), применяются в лечении лейшманиоза.

Физические свойства

Обыкновенная сурьма — серебристо-белый с сильным блеском металл. В отличие от большинства других металлов, при застывании расширяется. Sb понижает точки плавления и кристаллизации свинца, а сам сплав при отвердении несколько расширяется в объёме.

Электроника

Цены на металлическую сурьму в слитках чистотой 99,5 % составили около 15,5 долл/кг.

Термоэлектрические материалы

Теллурид сурьмы применяется как компонент термоэлектрических сплавов (термо-э.д.с 100—150 мкВ/К) с теллуридом висмута.

Биологическая роль и воздействие на организм

Сурьма относится к микроэлементам. Её содержание в организме человека составляет 10 −6 % по массе. Постоянно присутствует в живых организмах, физиологическая и биохимическая роль не выяснена. Сурьма проявляет раздражающее и кумулятивное действие. Накапливается в щитовидной железе, угнетает её функцию и вызывает эндемический зоб. Однако, попадая в пищеварительный тракт, соединения сурьмы не вызывают отравления, так как соли Sb(III) там гидролизуются с образованием малорастворимых продуктов. При этом соединения сурьмы (III) более токсичны, чем сурьмы (V). Пыль и пары Sb вызывают носовые кровотечения, сурьмяную «литейную лихорадку», пневмосклероз, поражают кожу, нарушают половые функции. Порог восприятия привкуса в воде — 0,5 мг/л. Смертельная доза для взрослого человека — 100 мг, для детей — 49 мг. Для аэрозолей сурьмы ПДК в воздухе рабочей зоны 0,5 мг/м³, в атмосферном воздухе 0,01 мг/м³. ПДК в почве 4,5 мг/кг. В питьевой воде сурьма относится ко 2 классу опасности, имеет ПДК 0,005 мг/л [11] , установленное по санитарно-токсикологическому ЛПВ. В природных водах норматив содержания составляет 0,05 мг/л. В сточных промышленных водах, сбрасываемых на очистные сооружения, имеющие биофильтры, содержание сурьмы не должно превышать 0,2 мг/л [12] .

Сурьма (химический символ — Sb; лат. Stibium ) — химический элемент 15-й группы (по устаревшей классификации — главной подгруппы пятой группы) пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева; имеет атомный номер 51. Простое вещество сурьма — полуметалл серебристо-белого цвета с синеватым оттенком, грубозернистого строения. Известны четыре металлических аллотропных модификаций сурьмы, существующих при различных давлениях, и три аморфные модификации (взрывчатая, чёрная и жёлтая сурьма). Также есть названия у этого элемента Antimony.

1 История

2 Нахождение в природе

2.1 Генетические группы и промышленные типы месторождений
2.2 Месторождения

3.1 Резервы

8.1 Электроника
8.2 Термоэлектрические материалы

Сурьма известна с глубокой древности. В странах Востока она использовалась примерно за 3000 лет до н. э. для изготовления сосудов. В Древнем Египте уже в XIX в. до н. э. порошок сурьмяного блеска (природный Sb₂S₃) под названием mesten или stem применялся для чернения бровей. В Древней Греции он был известен как στίμμι и στίβι , отсюда лат. stibium . Около XII—XIV вв. н. э. появилось название antimonium. Подробное описание свойств и способов получения сурьмы и её соединений впервые дано алхимиком Василием Валентином (Германия) в 1604 году. В 1789 году А. Лавуазье включил сурьму в список химических элементов под названием antimoine (современный английский antimony, испанский и итальянский antimonio, немецкий Antimon). Русское слово «сурьма» произошло от турецкого и крымско-татарского sürmä; им обозначался порошок свинцового блеска PbS, также служивший для чернения бровей (по другим данным, «сурьма» — от персидского «сурме» — металл).

Кларк сурьмы — 500 мг/т. Её содержание в изверженных породах в общем ниже, чем в осадочных. Из осадочных пород наиболее высокие концентрации сурьмы отмечаются в глинистых сланцах (1,2 г/т), бокситах и фосфоритах (2 г/т) и самые низкие в известняках и песчаниках (0,3 г/т). Повышенные количества сурьмы установлены в золе углей. Сурьма, с одной стороны, в природных соединениях имеет свойства металла и является типичным халькофильным элементом, образуя антимонит. С другой стороны она обладает свойствами металлоида, проявляющимися в образовании различных сульфосолей — бурнонита, буланжерита, тетраэдрита, джемсонита, пираргирита и др. С такими металлами, как медь, мышьяк и палладий, сурьма может давать интерметаллические соединения. Ионный радиус сурьмы Sb 3+ наиболее близок к ионным радиусам мышьяка и висмута, благодаря чему наблюдается изоморфное замещение сурьмы и мышьяка в блёклых рудах и геокроните Pb₅(Sb, As)₂S₈ и сурьмы и висмута в кобеллите Pb₆FeBi₄Sb₂S₁₆ и др. Сурьма в небольших количествах (граммы, десятки, редко сотни г/т) отмечается в галенитах, сфалеритах, висмутинах, реальгарах и других сульфидах. Летучесть сурьмы в ряде её соединений сравнительно невысокая. Наиболее высокой летучестью обладают галогениды сурьмы SbCl₃. В гипергенных условиях (в приповерхностных слоях и на поверхности) антимонит подвергается окислению примерно по следующей схеме: Sb₂S₃ + 6O₂ = Sb₂(SO₄)₃. Возникающий при этом сульфат окиси сурьмы очень неустойчив и быстро гидролизирует, переходя в сурьмяные охры — сервантит Sb₂O₄, стибиоконит Sb₂O₄ • nH₂O, валентинит Sb₂O₃ и др. Растворимость в воде довольно низкая (1,3 мг/л), но она значительно возрастает в растворах щелочей и сернистых металлов с образованием тиокислоты типа Na₃SbS₃. Содержание в морской воде — 0,5 мкг/л. Главное промышленное значение имеет антимонит Sb₂S₃ (71,7 % Sb). Сульфосоли тетраэдрит Cu₁₂Sb₄S₁₃, бурнонит PbCuSbS₃, буланжерит Pb₅Sb₄S₁₁ и джемсонит Pb₄FeSb₆S₁₄ имеют небольшое значение.

Месторождения сурьмы известны в ЮАР, Алжире, Азербайджане, Таджикистане, Болгарии, России, Финляндии, Казахстане, Сербии, Китае, Киргизии.

По данным исследовательской компании Roskill, в 2010 году 76,75 % мирового первичного производства сурьмы приходилось на Китай (120 462 т, включая официальное и неофициальное производство), второе место по объёмам производства занимала Россия (4,14 %; 6500 т), третье — Мьянма (3,76 %; 5897 т). Среди других крупных производителей — Канада (3,61 %; 5660 т), Таджикистан (3,42 %; 5370 т) и Боливия (3,17 %; 4980 т). Всего в 2010 году в мире было произведено 196 484 тонн сурьмы (из которых вторичное производство составляло 39 540 тонн).

В 2010 году официальное производство сурьмы в Китае снизилось по сравнению с 2006—2009 годами и в ближайшее время вряд ли увеличится, говорится в отчёте Roskill.

В России крупнейший производитель сурьмы — это холдинг GeoProMining (6500 тонн в 2010 г.), который занимается добычей и обработкой сурьмы на принадлежащих ему производственных комплексах «Сарылах-Сурьма» и «Звезда» в Республике Саха (Якутия).

Согласно статистическим данным Геологической службы США:

Мировые резервы сурьмы в 2010 году (содержание сурьмы в тоннах)

Всего в мире	1 831 000	100,0
Страна	Резервы	%
Китай	950 000	51,88
Россия	350 000	19,12
Боливия	310 000	16,93
Таджикистан	50 000	2,73
ЮАР	21 000	1,15
Другие (Канада/Австралия)	150 000	8,19

Природная сурьма является смесью двух изотопов: 121 Sb (изотопная распространённость 57,36 %) и 123 Sb (42,64 %). Единственный долгоживущий радионуклид — 125 Sb с периодом полураспада 2,76 года, все остальные изотопы и изомеры сурьмы имеют период полураспада, не превышающий двух месяцев.

Физические свойства

Сурьма в свободном состоянии образует серебристо-белые кристаллы с металлическим блеском, плотность — 6,68 г/см³. Напоминая внешним видом металл, кристаллическая сурьма обладает большей хрупкостью и меньшей тепло- и электропроводностью. В отличие от большинства других металлов, при застывании расширяется. Примесь сурьмы понижает точки плавления и кристаллизации свинца, а сам сплав при отвердении несколько расширяется в объёме. В сравнении со своими гомологами по группе - мышьяком и висмутом, для которых тоже характерно наличие как металлических так и неметаллических свойств, металлические свойства сурьмы слегка преобладают над неметаллическими, у мышьяка свойства металла, у висмута - напротив свойства неметалла - выражены слабо.

Получение

Основной способ получения — обжиг сульфидных руд с последующим восстановлением оксида углём:

Химические свойства

Со многими металлами образует интерметаллические соединения — антимониды. Основные валентные состояния в соединениях: III и V.

серная кислота превращает сурьму в сульфат сурьмы (III) с выделением сернистого газа:

азотная кислота переводит сурьму в сурьмяную кислоту (условная формула H₃SbO₄ ):

3Sb + 18HCl + 5HNO₃ ⟶ 3H[SbCl₆] + 5NO↑ + 10H₂O

Сурьма легко реагирует с галогенами:

с йодом в инертной атмосфере при незначительном нагревании:

с хлором реагирует по-разному, в зависимости от температуры:

батареи;
антифрикционные сплавы;
типографские сплавы;
стрелковое оружие и трассирующие пули;
оболочки кабелей;
спички;
лекарства, противопротозойные средства;
пайка — некоторые бессвинцовые припои содержат 5 % Sb;
использование в линотипных печатных машинах.

Электроника

Термоэлектрические материалы

Теллурид сурьмы применяется как компонент термоэлектрических сплавов (термо-ЭДС 150—220 мкВ/К) с теллуридом висмута.

Сурьма токсична. Относится к микроэлементам. Её содержание в организме человека составляет 10 −6 % по массе. Постоянно присутствует в живых организмах, физиологическая и биохимическая роль не выяснена. Сурьма проявляет раздражающее и кумулятивное действие. Накапливается в щитовидной железе, угнетает её функцию и вызывает эндемический зоб. Однако, попадая в желудочно-кишечный тракт, соединения сурьмы не вызывают отравления, так как соли Sb(III) там гидролизуются с образованием малорастворимых продуктов. При этом соединения сурьмы (III) более токсичны, чем сурьмы (V). Пыль и пары Sb вызывают носовые кровотечения, сурьмяную «литейную лихорадку», пневмосклероз, поражают кожу, нарушают половые функции. Порог восприятия привкуса в воде — 0,5 мг/л. Смертельная доза для взрослого человека — 100 мг, для детей — 49 мг. Для аэрозолей сурьмы ПДК в воздухе рабочей зоны 0,5 мг/м³, в атмосферном воздухе 0,01 мг/м³. ПДК в почве 4,5 мг/кг. В питьевой воде сурьма относится ко 2 классу опасности, имеет ПДК 0,005 мг/л, установленную по санитарно-токсикологическому лимитирующему признаку вредности. В природных водах норматив содержания составляет 0,05 мг/л. В сточных промышленных водах, сбрасываемых на очистные сооружения, имеющие биофильтры, содержание сурьмы не должно превышать 0,2 мг/л.

Антимонид галлия (GaSb)
Антимонид индия (InSb)
Антимониды
Бромид сурьмы (III) (SbBr₃)
Гексагидроксостибат калия (K[Sb(OH)₆])
Гексахлоростибат водорода (H[SbCl₆]•4,5H₂O)
Гексафтороантимонат водорода (H[SbF₆])
Гексафторостибат натрия (Na[SbF₆])
Диантимонид платины (PtSb₂)
Йодид сурьмы (III) (SbI₃)
Йодид сурьмы (V) (SbI₅)
Оксид сурьмы (III) (Sb₂O₃)
Оксид сурьмы (V) (Sb₂O₅)
Оксибромид сурьмы (Sb₄O₅Br₂)
Оксид-хлорид сурьмы (SbOCl)
Оксихлорид сурьмы (Sb₄O₅Cl₂)
Оксистибат ртути (Hg₂Sb₂O₇)
Селенид сурьмы (III) (Sb₂Se₃)
Соль Шлиппе (Na₃[SbS₄]·₉H₂O)
Стибин (H₃Sb)
Сульфат сурьмы (Sb₂(SO₄)₃)
Сульфид сурьмы (III) (Sb₂S₃)
Сульфид сурьмы (V) (Sb₂S₅)
Сурьмяная кислота
Теллурид сурьмы (III) (Sb₂Te₃)
Тетраоксид сурьмы (Sb₂O₄)
Триметилсурьма (Sb(CH₃)₃)
Трифенилсурьма (Sb(C₆H₅)₃)
Триэтилсурьма (Sb(C₂H₅)₃)
Тритиостибат натрия (Na₃[SbS₃])
Фторид сурьмы (III) (SbF₃)
Фторид сурьмы (V) (SbF₅)
Хлорид сурьмы (III) (SbCl₃)
Хлорид сурьмы (V) (SbCl₅)

Eu, Sm, Li, Cs, Rb, K, Ra, Ba, Sr, Ca, Na, Ac, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Gd, Tb, Mg, Y, Dy, Am, Ho, Er, Tm, Lu, Sc, Pu,
Th, Np, U, Hf, Be, Al, Ti, Zr, Yb, Mn, V, Nb, Pa, Cr, Zn, Ga, Fe, Cd, In, Tl, Co, Ni, Te, Mo, Sn, Pb, H₂,
W, Sb, Bi, Ge, Re, Cu, Tc, Te, Rh, Po, Hg, Ag, Pd, Os, Ir, Pt, Au

Читайте также: