Триоксид сурьмы
| |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК
Оксид сурьмы(III)
| |
| Другие имена | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol )
|
|
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.013.796 |
| Номер ЕС |
|
| КЕГГ | |
ПабХим CID
|
|
| номер РТЭКС |
|
| НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
| Характеристики | |
| Sb2OSb2O3 | |
| Молярная масса | 291.518 g/mol |
| 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 ° C (1213 ° F; 929 К) |
| Точка кипения | 1425 ° C (2597 ° F; 1698 К) (возвышенное состояние) |
| 370 ± 37 мкг/л при температуре от 20,8 до 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 |
| Структура | |
| кубическая (α) < 570 °C ромбический (β) > 570 °C | |
| пирамидальный | |
| ноль | |
| Опасности | |
| СГС Маркировка : | |
 [ 1 ]
| |
| Предупреждение [ 1 ] | |
| H351 [ 1 ] | |
| P281 [ 1 ] | |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |
| Летальная доза или концентрация (LD, LC): | |
ЛД 50 ( средняя доза )
|
7000 мг/кг, перорально (крыса) |
| NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): | |
ПЭЛ (допустимо)
|
СВВ 0,5 мг/м 3 (как Сб) [ 2 ] |
РЕЛ (рекомендуется)
|
СВВ 0,5 мг/м 3 (как Сб) [ 2 ] |
| Родственные соединения | |
Другие анионы
|
Трисульфид сурьмы Триселенид сурьмы Теллурид сурьмы |
Другие катионы
|
Триоксид азота триоксид фосфора Триоксид мышьяка Триоксид висмута |
Родственные соединения
|
Тетраоксид дисурьмы Пятиокись сурьмы |
| Страница дополнительных данных | |
| Триоксид сурьмы (страница данных) | |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |
III) представляет собой неорганическое соединение формулы Оксид сурьмы ( Sb 2 O 3 . Это наиболее важное коммерческое соединение сурьмы . В природе встречается в виде минералов валентинит и сенармонтит. [ 3 ] Как и большинство полимерных оксидов , Sb 2 O 3 растворяется в водных растворах с гидролизом . Смешанный оксид мышьяка и сурьмы встречается в природе как очень редкий минерал стибиоклаудетит. [ 4 ] [ 5 ]
Производство и недвижимость
[ редактировать ]Мировое производство оксида сурьмы(III) в 2012 году составило 130 000 тонн, увеличившись со 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 ЕС. Его производят двумя способами: повторным улетучиванием сырого оксида сурьмы (III) и окислением металлической сурьмы. В Европе преобладает окисление металлической сурьмы. Несколько процессов производства сырого оксида сурьмы (III) или металлической сурьмы из первичного сырья. Выбор процесса зависит от состава руды и других факторов. Типичные этапы включают добычу, дробление и измельчение руды, иногда с последующей пенной флотацией и отделением металла с помощью пирометаллургических процессов (плавка или обжиг) или в некоторых случаях (например, когда руда богата драгоценными металлами) с помощью гидрометаллургических процессов. Эти шаги происходят не в ЕС, а ближе к месту добычи.
Повторное улетучивание сырого оксида сурьмы(III)
[ редактировать ]Шаг 1) Сырой антимонит окисляется до сырого оксида сурьмы (III) в печах, работающих при температуре примерно от 500 до 1000 °C. Реакция следующая:
- 2 Сб 2 С 3 + 9 О 2 → 2 Сб 2 О 3 + 6 СО 2
Стадия 2) Неочищенный оксид сурьмы(III) очищают сублимацией.
Окисление металлической сурьмы
[ редактировать ]Металлическую сурьму окисляют в печах до оксида сурьмы (III). Реакция экзотермическая. Оксид сурьмы(III) образуется в результате сублимации и улавливается в рукавных фильтрах. Размер образующихся частиц контролируется технологическими условиями в печи и потоком газа. Схематически реакцию можно описать так:
- 4Sb 3O2 → 2Sb2O3 +
Характеристики
[ редактировать ]Оксид сурьмы(III) является амфотерным оксидом . Он растворяется в водном растворе гидроксида натрия с образованием метаантимонита NaSbO 2 , который можно выделить в виде тригидрата. Оксид сурьмы(III) растворяется также в концентрированных минеральных кислотах с образованием соответствующих солей, которые при разбавлении водой гидролизуются. [ 7 ] Под действием азотной кислоты триоксид окисляется до оксида сурьмы(V) . [ 8 ]
При нагревании с углеродом оксид восстанавливается до металлической сурьмы . С другими восстановителями, такими как боргидрид натрия или алюмогидрид лития нестабильный и очень токсичный газ стибин . , образуется [ 9 ] При нагревании с битартратом калия комплексная соль тартрата калия-сурьмы KSb(OH) 2 ·C 4 H 2 O 6 . образуется [ 8 ]
Структура
[ редактировать ]Структура Sb 2 O 3 зависит от температуры образца. Димерный Sb 4 O 6 представляет собой высокотемпературный (1560 °С) газ. [ 10 ] Молекулы Sb 4 O 6 представляют собой бициклические каркасы, подобные родственному оксиду фосфора(III), триоксиду фосфора . [ 11 ] Каркасная структура сохраняется в твердом состоянии, которое кристаллизуется в кубической форме. Расстояние Sb–O составляет 197,7 пм, 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 | размонтированный | валентинит |
Использование
[ редактировать ]Годовое потребление оксида сурьмы(III) в США и Европе составляет примерно 10 000 и 25 000 тонн соответственно. Основное применение – в качестве синергиста огнезащитного состава в сочетании с галогенированными материалами. Комбинация галогенидов и сурьмы является ключом к огнезащитному действию полимеров, помогая образовывать менее легковоспламеняющиеся угли. Такие антипирены встречаются в электрических приборах, текстиле, коже и покрытиях. [ 13 ]
Другие приложения:
- Оксид сурьмы(III) является матирующим веществом для стекла , керамики и эмали .
- Некоторые специальные пигменты содержат сурьму.
- Оксид сурьмы (III) является полезным катализатором при производстве полиэтилентерефталата (ПЭТ-пластик) и вулканизации каучука.
Безопасность
[ редактировать ]Оксид сурьмы(III) потенциально канцерогенен для человека. [ 13 ] Его ПДК составляет 0,5 мг/м. 3 , как и для большинства соединений сурьмы. [ 14 ] До 2021 года не было выявлено никаких других опасностей для здоровья человека для оксида сурьмы(III), а также не было выявлено никаких рисков для здоровья человека и окружающей среды от производства и использования триоксида сурьмы в повседневной жизни. Однако в 15-м отчете о канцерогенах, опубликованном 21 декабря 2021 года Министерством здравоохранения и социальных служб США, оксид сурьмы (III) отнесен к канцерогенным. [ 15 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д Запись о триоксиде сурьмы в базе данных веществ GESTIS Института охраны труда , доступ осуществлен 23 августа 2017 г.
- ^ Jump up to: а б Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. «#0036» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ Гринвуд, Нью-Йорк; и Эрншоу, А. (1997). Химия элементов (2-е изд.), Оксфорд: Баттерворт-Хайнеманн. ISBN 0-7506-3365-4 .
- ^ «Стибиоклаудетит» .
- ^ «Список минералов» . 21 марта 2011 г.
- ^ Отчет об оценке рисков Европейского Союза: DIANTIMONY TRIOXIDE (проект) (PDF) (Отчет). Швеция. Ноябрь 2008 г. № CAS: 1309-64-4; Номер ЭИНЭКС: 215-175-0. Архивировано из оригинала (PDF) 6 января 2014 г.
- ^ Хаускрофт, CE; Шарп, AG (2008). «Глава 15: Группа 15 элементов». Неорганическая химия (3-е изд.). Пирсон. п. 481. ИСБН 978-0-13-175553-6 .
- ^ Jump up to: а б Патнаик, П. (2002). Справочник неорганических химикатов . МакГроу-Хилл. п. 56. ИСБН 0-07-049439-8 .
- ^ Беллама, Дж. М.; МакДиармид, AG (1968). «Синтез гидридов германия, фосфора, мышьяка и сурьмы твердофазной реакцией соответствующего оксида с литий-алюминийгидридом». Неорганическая химия . 7 (10): 2070–2072. дои : 10.1021/ic50068a024 .
- ^ Виберг, Э.; Холлеман, AF (2001). Неорганическая химия . Эльзевир. ISBN 0-12-352651-5 .
- ^ Jump up to: а б с Уэллс, А. Ф. (1984). Структурная неорганическая химия . Оксфорд: Кларендон Пресс. ISBN 0-19-855370-6 .
- ^ Свенссон, К. (1975). «Уточнение кристаллической структуры кубического оксида сурьмы(III) Sb 2 O 3 ». Акта Кристаллографика Б. 31 (8): 2016–2018. дои : 10.1107/S0567740875006759 .
- ^ Jump up to: а б Грунд, Южная Каролина; Хануш, К.; Бройниг, HJ; Вольф, Х.У. «Сурьма и соединения сурьмы». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a03_055.pub2 . ISBN 978-3527306732 .
- ^ Ньютон, ЧП; Шредер, Р.Э.; Цвик, Л.; Серекс, Т. (2004). «Исследование ингаляционной токсичности для развития крыс с оксидом сурьмы (III) (Sb 2 O 3 )». Токсиколог . 78 (1–С): 38.
- ^ «15-й отчет о канцерогенах» . Национальная программа токсикологии . Проверено 15 июня 2023 г.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Национальный институт исследований и безопасности (INRS), Токсикологический лист № 198: Триоксид сурьмы , 1992.
- Справочник по оксидам, Г. В. Самсонов, 1981, 2-е изд. МФИ/Пленум, ISBN 0-306-65177-7